全膝關節置換術后脛骨假體斷裂翻修1例報告

劉金柱，張超，夏天衛，沈計榮

(江蘇省中醫院骨傷科，江蘇 南京 210000)

人工全膝關節置換術(total knee arthroplasty，TKA)已成為各種終末期膝關節病的有效治療手段，其在緩解疼痛、改善功能、提高生活質量方面有著顯著效果，在臨床上得到了廣泛運用。然而人工關節假體有一定的使用壽命，平均使用壽命在15～20年，隨著更年輕患者接受TKA及患者壽命的延長，膝關節翻修手術數量已經逐年增多。常見的翻修原因包括無菌性松動、感染、假體周圍骨折、墊片磨損等[1-2]。近年來，全膝關節置換術后脛骨平臺假體斷裂同時伴巨大骨缺損的情況還未見文獻報道。本文報道1例全膝關節置換術后出現脛骨假體斷裂翻修的病例，現報告如下。

1 病例資料

76歲女性患者，2008年因骨關節炎在外院行左側全膝關節置換術，術后恢復良好。2017年開始出現左膝疼痛伴活動不利，未診治，后逐漸跛行。現患者行走困難，經輪椅推入我科進一步治療。X線提示右膝骨關節炎，髕骨脫位；左膝脛骨假體斷裂移位，假體周圍骨溶解(見圖1)。專科查體：左膝腫脹，內翻畸形，表面膚溫正常，內外側間隙壓痛陽性，屈曲60°，伸直5°，側方應力試驗陽性(見圖2)。白細胞計數、血沉及C反應蛋白未見明顯異常，肝腎功能正常，身體質量指數23.6 kg/m2。術前診斷：左膝置換術后假體松動，左膝脛骨假體斷裂，右膝骨關節炎。

圖1 術前影像學資料示右膝骨關節炎，髕骨脫位；左膝脛骨假體斷裂移位，假體周圍骨溶解

術前分析：根據術前影像，結合專科查體，骨缺損分型應屬于AORI-2或3型。備2套方案，根據術中探查：(1)若內側副韌帶結構完整，功能尚可，骨缺損為AORI-2型，則用髁限制性膝關節(constrained condylar knee，CCK)假體+金屬墊塊或袖套；(2)若內側副韌帶止點缺如，功能丟失，骨缺損為AORI-2型，則用鉸鏈膝關節假體。術前準備好組織細菌培養所需材料，術中多處取樣(≥3)。

術中操作：取右膝前正中縱形切口，沿原切口疤痕進入。打開關節后見脛骨假體內側斷裂，聚乙烯墊片脫出(見圖3)，關節腔少量透亮關節液，抽取送培養，同時選取不同部位滑膜做術中快速病理檢測。取出墊片，發現股骨、脛骨假體均完全松動，徒手取出假體。術中見股骨髁、脛骨嚴重骨缺損，探查發現內側副韌帶止點缺如，功能丟失，屬于AORI-3型。徹底清除增生肉芽、界膜組織和殘留的骨水泥，脈沖槍沖洗干凈，股骨內外側髁皮質骨完全丟失，脛骨平臺外側皮質骨尚完整，據此判斷初次置換時候的關節線位置，平臺內側骨缺損約3 cm，根據外側骨皮質位置內側擰入3枚螺釘，位置低于截骨面。先用骨水泥填充脛骨缺損，安裝脛骨假體，恢復關節線，然后再用骨水泥填充股骨側缺損，最后安裝股骨假體和鉸鏈(見圖4)，見膝關節間隙適度，各方向穩定，屈100°，伸0°，髕骨軌道良好，生理鹽水反復沖洗后，依次縫合皮下和皮膚。

術后情況：術后予抗感染、抗凝、消炎鎮痛、消腫、抗骨松等治療，術后第2天下地行走。末次隨訪時左膝屈90°，伸0°，VAS評分1分，KSS評分為88分(見圖5)。

圖5 術后X線片示假體位置良好，力線恢復

3 討 論

全膝關節置換術后出現假體斷裂的情況十分罕見，大多數報道是關于聚乙烯墊片的磨損。有研究表明[3]，膝關節翻修最常見的原因是無菌性松動和感染。本例患者初次置換使用的固定平臺假體在無外傷情況下出現脛骨平臺假體內側斷裂。根據患者病史及影像檢查，分析得出假體斷裂的原因有如下幾點：(1)假體斷裂位置出現在內側，說明內側壓力集中，初次置換后下肢力線可能殘留內翻導致的，加上右側髖膝均有病變，主要依靠左腿負重，進一步增加左膝負荷；(2)與活動平臺假體相比，固定平臺假體墊片與金屬脛骨平臺之間存在鎖扣機制，不能隨著膝關節的運動而移動，從而出現應力遮擋效應，且高限制性又可以增加作用于假體-骨水泥-骨界面的側方剪切力；(3)假體位置安放不當、偏小或者骨水泥過厚也可能出現局部應力集中現象。Hatayama等[4]報道初次全膝置換術后3°以內的內翻是可以接受的，不會縮短假體使用壽命。至于旋轉平臺與固定平臺相比，大量文獻表明二者生存率相當，固定平臺更適用于活動少的老年人，而旋轉平臺用于畸形輕、活動多的年輕患者。

圖2 術前見左膝腫脹，內翻畸形 圖3 術中見假體內側斷裂，墊片脫出 圖4 用骨水泥填充骨缺損，安裝假體

另外，假體周圍骨質廣泛溶解在臨床上也比較少見。導致骨溶解的機制包括生物學因素和機械性因素。磨損顆粒是誘發骨溶解的核心。目前認為磨損微粒(聚乙烯顆粒、金屬顆粒、骨水泥顆粒等)能夠刺激成骨細胞分泌TNF-α、IL-6、IL-8、RANKL和MCP-1等細胞因子，能促進破骨細胞功能、刺激骨吸收溶解，最終導致骨溶解及假體松動[5-6]。既往聚乙烯襯墊磨損多出現在股骨側接觸面，而本例患者平臺側墊片磨損十分嚴重，股骨側輕微磨損，考慮是平臺斷端反復與墊片摩擦造成的，大量的聚乙烯磨損顆粒引發一系列生理病理反應，最終導致假體周圍巨大骨缺損。因此當出現患膝疼痛、行走不穩情況時，應及早診斷和治療，一定程度上可以避免繼發性骨溶解的發生。

全膝翻修手術最大的挑戰是如何重建嚴重的骨缺損和恢復已破壞的韌帶止點。術前要做好充分檢查以評估骨缺損的大小和范圍，同時結合不同策略的特點和患者年齡、生活需求進行重建方式選擇；術中，要仔細檢查側副韌帶止點及功能情況，確定使用CCK假體還是鉸鏈膝。目前臨床常用的骨缺損分型是安德森骨科研究所系統分型(anderson orthopaedic research institution，AORI)，對于AORI-1型骨缺損，可以使用骨水泥聯合螺釘、植骨或者金屬墊塊；對于AORI-2型，如果是包容型干骺端相對完整的骨缺損，金屬墊塊和干骺端袖套最常用，植骨方案因為供源、感染、骨吸收問題等較少使用，如果是非包容型干骺端缺損，TM Cone因其良好的生物相容性和骨引導特性是一個不錯的選擇，但價格相對昂貴；對于AORI-3型骨缺損，也可以使用金屬墊塊或者TM Cone，此外3D打印定制假體也逐漸進入臨床。對于本例患者，術前根據查體及相關CT、X線片檢查，初步判斷骨缺損為AORI-2或3型，因此準備了CCK和鉸鏈膝兩套方案，術中探查發現，患者內側副韌帶功能完全缺失，骨缺損程度屬于AORI-3型，理論上應該選擇鉸鏈膝假體，考慮目前院內能使用的固定鉸鏈膝有不能組裝金屬墊塊或袖套的缺點，所以TM Cone是較好選擇，它可以提供類似骨小梁多孔結構，中遠期穩定有保障，但是價格昂貴，最終綜合考慮假體類型、患者年齡、經濟水平和平時活動量，選擇了不太穩妥但相對經濟的骨水泥聯合螺釘填充，盡管此方法更適用于AORI-1不太嚴重的骨缺損。骨水泥聯合螺釘填充的優點為技術簡單，術后短時間內即可恢復膝關節的生物力學穩定性，中短期功能康復結果令人滿意；缺點為長期并發癥的發生率仍然很高。

全膝關節置換術后假體斷裂的情況臨床上非常罕見，應爭取及早發現，以降低繼發性巨大骨溶解的發生風險，防止韌帶功能缺失，從而避免鉸鏈膝這樣全限制性假體的使用。總之，假體限制性越低，骨缺損越輕，患者術后功能恢復越好，假體使用壽命也會越長。另外，如何降低假體斷裂還有待進一步深入研究，包括假體材料的改進、更新以及手術方式的最優化等。