不同假體在膝關節骨關節炎患者全膝關節置換術中的應用效果對比

李棟梁 崔卓航 蔣永佳 張鴻飛 劉敏

【摘要】 目的：對比膝關節骨關節炎（KOA）患者全膝關節置換術中采用不同假體的效果。方法：回顧性選取中國人民解放軍聯勤保障部隊廬山康復療養中心2020年4月—2023年4月收治的80例接受全膝關節置換術治療的KOA患者的病歷資料進行研究，依據全膝關節置換術中采用的假體類型將其分為A組（固定平臺假體）和B組（高屈曲旋轉平臺假體），各40例。對比兩組圍手術期相關指標（手術時間、術中出血量、引流管拔除時間、住院時間）、膝關節功能[Lysholm膝關節評分、西大略和麥克馬斯特大學（WOMAC）骨關節炎指數評分]、炎癥因子[白細胞介素-6（IL-6）、C反應蛋白（CRP）]及術后并發癥發生情況。結果：兩組圍手術期相關指標對比，差異均無統計學意義（P>0.05）。術后3個月，兩組Lysholm膝關節評分均顯著上升，且B組高于A組，兩組WOMAC骨關節炎指數評分均顯著下降，且B組低于A組，差異均有統計學意義（P<0.05）。出院前1 d，兩組IL-6、CRP均顯著下降，且B組均低于A組，差異均有統計學意義（P<0.05）。兩組術后并發癥發生率對比，差異無統計學意義（P>0.05）。結論：高屈曲旋轉平臺假體與固定平臺假體均可達到良好手術效果，但相較于固定平臺假體，高屈曲旋轉平臺假體能更顯著提高KOA患者全膝關節置換術后膝關節功能，且可改善術后炎癥狀況。

【關鍵詞】 膝關節骨關節炎 全膝關節置換術 假體 膝關節功能

Comparison of the Application Effect of Different Prostheses in Total Knee Arthroplasty for Patients with Knee Osteoarthritis/LI Dongliang， CUI Zhuohang， JIANG Yongjia， ZHANG Hongfei， LIU Min. //Medical Innovation of China， 2024， 21（11）： 0-032

[Abstract] Objective： To compare the effects of different prostheses on total knee arthroplasty in patients with knee osteoarthritis （KOA）. Method： The medical records of 80 patients with KOA treated in Lushan Rehabilitation and Rehabilitation Center of the Joint Support Force of the Chinese People's Liberation Army from April 2020 to April 2023 were retrospectively selected for research， and they were divided into group A （fixed platform prosthesis） and group B （high flexion rotating platform prosthesis） according to the types of prostheses used in total knee arthroplasty， with 40 cases in each group. The perioperative related indicator （operation time， intraoperative bleeding volume， drainage tube removal time， hospitalization time）， knee joint function [Lysholm knee joint score， Western Ontario and McMaster University （WOMAC） osteoarthritis index score]， inflammatory factors [interleukin-6 （IL-6）， C reactive protein （CRP）] and postoperative complications were compared between the two groups. Result： There were no significant differences in perioperative related indicator between the two groups （P>0.05）. 3 months after surgery， Lysholm knee joint scores in both groups were significantly increased， and that in group B was higher than that in group A， and the WOMAC osteoarthritis index scores in both groups were significantly decreased， and that in group B was lower than that in group A， the differences were statistically significant （P<0.05）. 1 day before discharge， IL-6 and CRP in both groups were significantly decreased， and those in group B were lower than those in group A， the differences were statistically significant （P<0.05）. There was no significant difference in incidence of postoperative complications between the two groups （P>0.05）. Conclusion： Both high flexion rotating platform prosthesis and fixed platform prosthesis can achieve good surgical results， but compared with fixed platform prosthesis， high flexion rotating platform prosthesis can significantly improve knee joint function after total knee arthroplasty in patients with KOA， and can improve postoperative inflammation condition.

[Key words] Knee osteoarthritis Total knee arthroplasty Prostheses Knee joint function

First-author's address： Department of Orthopedics， Lushan Rehabilitation and Rehabilitation Center of the Joint Support Force of the Chinese People's Liberation Army， Jiujiang 332000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2024.11.007

全膝關節置換術是通過人工假體的植入來替換膝關節骨關節炎（knee osteoarthritis，KOA）患者病損膝關節，繼而恢復膝關節力線，重塑膝關節功能。但因膝關節結構復雜，且是人體下肢活動的重要樞紐，其負重量和運動量均較大，術中植入的假體易因長期受壓磨損而出現松動甚至脫位，進而影響膝關節功能，降低手術效果[1]。常規臨床中常通過提高骨水泥加壓技術來加強骨床承載強度，增強假體力學性能，繼而減少假體松動、脫位，具有較好應用效果，但其無法從根源上減少假體磨損，僅可延緩其松動或脫位時間，遠期應用效果欠佳[2]。全膝關節置換術中植入假體的類型是目前臨床關注的重點，研究指出，理想的假體可通過減少日常活動對其的磨損來促使膝關節功能長期維持正常[3]。固定平臺假體和高屈曲旋轉平臺假體是全膝關節置換術常用假體類型，前者通過在假體和襯墊間添加扣鎖來穩固假體生物學性能，減少假體脫位、松動，但膝關節運動幅度受限；后者的襯墊可在脛骨平臺上活動，可提高膝關節運動幅度，但其假體牢固性稍弱于固定平臺假體[4]，關于兩者療效的優劣仍有待深入分析。基于此，本研究對比了固定平臺假體和高屈曲旋轉平臺假體在KOA患者全膝關節置換術中的應用效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性選取中國人民解放軍聯勤保障部隊廬山康復療養中心2020年4月—2023年4月收治的80例KOA患者的病歷資料進行研究。納入標準：（1）KOA符合文獻[5]《骨關節炎診療指南（2018年版）》中診斷標準，且經影像學檢查、關節鏡檢查確診；（2）Kellgren-Lawrence分級Ⅲ、Ⅳ級[5]；（3）單側病變；（4）首次接受全膝關節置換術，且手術由同一外科手術團隊操刀完成；（5）臨床病歷資料及隨訪資料完整，資料閱讀經患者或其家屬同意。排除標準：（1）存在類風濕關節炎、創傷性關節炎等疾病；（2）存在膝關節惡性腫瘤；（3）存在膝關節骨折史或手術史；（4）提前終止治療或中途轉院治療；（5）未遵醫囑參與術后康復功能訓練。依據上述標準，將收集到的80例KOA患者病歷資料，依據全膝關節置換術中采用的假體類型將其分為A組（固定平臺假體）和B組（高屈曲旋轉平臺假體），各40例。本研究經中國人民解放軍聯勤保障部隊廬山康復療養中心醫學倫理委員會批準實施。

1.2 方法

所有患者均接受全膝關節置換術治療，其中A組術中采用固定平臺假體，B組術中采用高屈曲旋轉平臺假體。

A組：患者取仰臥位，使用碘酒常規消毒鋪巾后給予患者腰硬聯合麻醉，完成后于患者大腿根部放置止血帶；于患肢膝關節正中縱切開口，切口長度為10～15 cm，而后沿患肢髕骨內側切開內側支持帶和關節囊，同時將髕骨向外側移位，使目標膝關節充分暴露，而后仔細清理膝關節內和邊緣處增生的骨贅和滑膜組織；通過髓內定位法切除患肢股骨遠端，通過髓外定位法切除脛骨近端，截骨完成后修整內外側半月板、股骨后方骨贅等，同時松解緊張組織；評估下肢力線及伸膝間隙和屈膝間隙的平衡，并通過無拇指試驗測試髕骨軌跡；安裝假體試模并調試，調試完成后取出試模，清洗膝關節；而后置入固定平臺假體，并通過骨水泥固定，安裝聚乙烯襯墊；最后檢查膝關節髕骨活動度，確保無軟組織擠壓、活動度良好和無彈響后，松開大腿部的止血帶，出血點嚴密止血后沖洗切口并放置引流管，而后逐層關閉切口。術后常規抗血栓、抗感染治療，引流管<50 mL/d后拔除，同時指導患者術后及時開展直腿抬高、下床活動等功能訓練。

B組：B組手術步驟和術后干預方案同A組，術中置入的假體更換為高屈曲旋轉平臺假體。

1.3 觀察指標及判定標準

1.3.1 圍手術期相關指標 記錄兩組患者手術時間、術中出血量、引流管拔除時間、住院時間。

1.3.2 膝關節功能 記錄術前、術后3個月返院復診時患者膝關節功能情況。評定標準：（1）Lysholm膝關節評分，該評分共包含疼痛、支撐、爬樓、下蹲、不穩定、交鎖等8個維度，滿分100分，分值越高，代表患者膝關節功能越好[6]。（2）西大略和麥克馬斯特大學（Western Ontario and McMaster University，WOMAC）骨關節炎指數評分，該評分包含關節功能、關節疼痛、關節僵硬3個維度，共24個條目，每個條目0～4分，滿分96分，分值越高，代表患者膝關節功能越差[7]。

1.3.3 炎癥因子 記錄術前、出院前1 d所測定的白細胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、C反應蛋白（C reactive protein，CRP）水平。其中IL-6通過酶聯免疫吸附法測定，試劑盒購自邁瑞生物科技有限公司；CRP通過免疫比濁法測定，試劑盒購自深圳美達康有限公司。

1.3.4 術后并發癥 記錄兩組患者術后3個月內關節僵硬、靜脈血栓、泌尿感染、靜脈炎、切口感染等并發癥發生情況。

1.4 統計學處理

使用統計學軟件SPSS 25.0對本研究數據進行處理。所有計量資料均經Shapiro-Wilk正態性檢驗，符合正態分布采用（x±s）表示，組間比較用獨立樣本t檢驗，組內比較用配對樣本t檢驗；計數資料用率（%）表示，采用字2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 基線資料

A組男16例，女24例；年齡48～70歲，平均（58.93±4.13）歲；疾病部位：左側23例，右側17例；Kellgren-Lawrence分級：Ⅲ級14例，Ⅳ級26例；合并基礎性疾病：高血壓23例，糖尿病12例，高脂血癥14例，冠心病8例。B組男15例，女25例；年齡47～72歲，平均（59.12±4.42）歲；疾病部位：左側19例，右側21例；Kellgren-Lawrence分級：Ⅲ級12例，Ⅳ級28例；合并基礎性疾病：高血壓15例，糖尿病15例，高脂血癥11例，冠心病10例。兩組患者疾病部位、性別等基線資料對比，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。

2.2 圍手術期相關指標

兩組手術時間、術中出血量、引流管拔除時間、住院時間對比，差異均無統計學意義（P>0.05），見表1。

2.3 膝關節功能

術前，兩組Lysholm膝關節評分、WOMAC骨關節炎指數評分對比，差異均無統計學意義（P>0.05）；術后3個月，兩組Lysholm膝關節評分均顯著上升，且B組高于A組，兩組WOMAC骨關節炎指數評分均顯著下降，且B組低于A組，差異均有統計學意義（P<0.05）。見表2。

2.4 炎癥因子

術前，兩組IL-6、CRP水平對比，差異均無統計學意義（P>0.05）；出院前1 d，兩組IL-6、CRP均顯著下降，且B組均低于A組，差異均有統計學意義（P<0.05）。見表3。

2.5 術后并發癥

兩組術后并發癥發生率對比，差異無統計學意義（字2=0.457，P=0.499），見表4。

3 討論

假體動力學是近年來KOA患者全膝關節置換術關注重點，其不僅可決定假體與脛股骨的接觸面積，影響患者術后膝關節功能恢復，還可影響到假體日常活動中的磨損程度，與假體穩定性的長期維持密切相關[8-9]。高屈曲旋轉平臺假體與固定平臺假體雖都是經由骨水泥或生物固定方式將脛骨平臺與脛骨牢牢固定，而其在假體運動模式上卻有著極大差別。高屈曲旋轉平臺假體通過球窩狀的關節面和相同曲率的曲面將關節活動限制在關節面以內，有助于降低接觸應力，減少關節磨損[10]。而固定平臺假體則是以人體正常膝關節活動模式為基礎，將活動區域設定在股骨與半月板假體之間，更為貼近人體本身的膝關節運動模式[11]。但關于高屈曲旋轉平臺假體與固定平臺假體何種具有更優異的臨床表現仍未有明確結論。

膝關節功能是評價KOA患者全膝關節置換術治療效果的重要指標。從本研究結果中可看出，經過治療，兩組膝關節功能均有明顯改善，但相較于固定平臺假體，高屈曲旋轉平臺假體改善膝關節功能更為顯著。分析原因在于：固定平臺假體是基于人體膝關節解剖學曲面設計而成，有助于膝關節功能的重建，且其假體襯墊墊片與脛骨假體緊密鎖定，可有效降低襯墊與假體脫位發生風險，可減少術后假體脫位、移動等發生風險[12]。但因固定平臺假體與襯墊片之間吻合度相對不足，易增加假體邊緣負荷和襯墊磨損程度，影響術后膝關節功能恢復[13]。而高屈曲旋轉平臺假體在患者活動過程中可通過高拋光的脛骨平臺和自動調整脛骨側襯墊與股骨假體的對合力線來有效減少假體和襯墊的區域性磨損，有助于膝關節功能的改善[14]。此外，高屈曲旋轉平臺假體與襯墊活動平臺的形合度較固定平臺假體高，可減少膝關節與假體界面的應力，為膝關節提供全方位的穩定性，進而有利于術后康復功能訓練的順利開展，繼而促進膝關節功能更好恢復[15]。

研究發現，炎癥因子水平與KOA患者全膝關節置換術治療效果密切相關[16]。因為異常炎癥因子水平不僅通過加速軟骨細胞凋亡促使軟骨細胞異常生長，繼而影響到關節軟骨和植入假體抵抗外界應力的功能，增加術后假體松動發生的可能性，還可通過干擾機體免疫平衡來增加假體植入后慢性感染發生風險，而慢性感染可通過增加患者機體破骨細胞活性導致骨量丟失，繼而降低假體與脛骨間力學穩定性，使假體承載能力下降，使KOA患者假體發生機械性松動、脫位風險增高[17]。因此應重視對KOA患者全膝關節置換術后炎癥反應的關注。從本研究結果中可發現，相較于固定平臺假體，高屈曲旋轉平臺假體能更好改善KOA患者全膝關節置換術后炎癥狀況。分析原因可能在于，固定平臺假體運動過程中，脛骨平臺與襯墊間也會發生多方向運動，剪應力較高，而這會增加假體對周圍軟組織的磨損，使炎癥因子水平紊亂[18]。而高屈曲旋轉平臺假體襯墊與脛骨平臺間可自由旋轉，旋轉平面的增大有助于將復雜的多向運動分解為軸向旋轉和屈伸這兩個單向運動，進而有助于降低日常活動對膝關節及周圍軟組織的剪切應力和磨損，繼而有助于減少軟組織受損所致的炎癥反應[19-20]。

綜上所述，高屈曲旋轉平臺假體與固定平臺假體均可達到良好手術效果，但相較于固定平臺假體，高屈曲旋轉平臺假體能更顯著提高KOA患者全膝關節置換術后膝關節功能，且可改善術后炎癥狀況。但全膝關節置換術的療效優劣不僅取決于假體類型的選擇，還取決于手術醫師的操作技術、對假體的認知和熟練程度，以及術后患者及時的功能康復訓練。因此臨床中選擇全膝關節置換術假體時，應盡量以術者為主導，根據患者膝關節和軟組織的損傷程度來綜合考慮，選取適合于不同患者的假體。

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（收稿日期：2023-10-11） （本文編輯：陳韻）