外侧与内侧单髁置换术治疗膝关节单间室骨关节炎中期临床疗效的对比研究
摘要
背景：单髁关节置换术（UKA）常用于治疗膝关节单间室骨关节炎（OA）。由于膝外侧间室与内侧间室在解剖学和运动学方面均存在差异，外侧UKA被认为是一种技术难度上更具挑战性的手术。
目的：比较膝关节外侧单髁关节置换术（LUKA）与膝关节内侧单髁关节置换术（MUKA）治疗膝关节单间室OA的中期临床疗效。
方法：回顾性分析2012年3月至2016年3月接受UKA的265例患者的临床资料，其中Oxford 3活动平台MUKA 189例，LINK-Sled固定平台LUKA 76例。记录两组患者的手术时间、术中出血量、术后引流量、术后并发症等。通过HSS评分、OKS评分、WOMAC指数、FJS评分、膝关节ROM评估临床疗效。通过术后X线片测量影像学评估指标：胫骨假体内外翻角（TCVA）、胫骨假体后倾角（TCPSA）、股骨假体内外翻角（FCVA）、股骨假体屈曲角（FCPSA）。
结果：随访时间为4-6年，平均（5.1±0.8）年。与MUKA相比，LUKA的手术时间长、术后引流量少、术后第1日的患肢肿胀程度轻以及膝关节活动度大（P＜0.05），两组的术后下地时间、住院天数、手术出血量、术后第3日的患肢肿胀程度比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。两组术前与末次随访的HSS评分、OKS评分、WOMAC及FJS评分比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。两组的TCVA、TCPSA、FCVA、FCPSA比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。术后均未见假体无菌性松动、下沉等。MUKA组术后发生衬垫滑脱2例，下肢肌间静脉血栓2例，皮肤浅层感染1例；LUKA组出现1例膝内侧进展性OA，翻修采用MUKA。
结论：LUKA技术要求更高，在严格把握手术适应证的基础上，不断提高手术技术，精准把握假体定位和屈伸间隙平衡，避免畸形矫正过度，可以获得与MUKA同样优良的临床疗效。
关键词
膝关节单髁置换术；关节置换；单间室骨性关节炎；外侧间室
单髁关节置换术（unicompartmental knee arthro-plasty, UKA）被认为是治疗终末期膝关节单间室骨关节炎（osteoarthritis, OA）的有效手段之一，占膝关节置换术的8%-12%。与全膝关节置换术（total knee arthroplasty, TKA）相比，UKA具有手术创伤小、手术时间短、并发症少、术后恢复快，更好的本体感觉等优点。
近10年来，膝关节内侧单髁关节置换术（medial-unicompartmental knee arthroplasty, MUKA）在国内得到了快速发展，并取得了良好的临床疗效。而膝关节外侧间室OA发病率低，仅为内侧间室OA的5%-10%，外侧间室与内侧间室在解剖学和运动学方面均存在差异，膝关节外侧单髁关节置换术（lateral unicompartmental knee arthroplasty, LUKA）被认为是一种技术难度上更具挑战性的手术。相较于MUKA，LUKA能否取得同样优良的临床疗效，目前鲜有文献报道。本研究回顾性分析LUKA与MUKA治疗膝关节外侧和内侧间室OA的中期临床疗效。
资料与方法
1.1 纳入与排除标准
纳入标准：①膝关节单间室OA，K-L分级为Ⅲ-Ⅳ级；②对侧间室正常；③膝关节交叉韧带和内外侧韧带结构及功能完整；④内翻或外翻畸形可手法纠正；⑤膝关节屈曲＞90°，内翻或外翻畸形＜15°，屈曲挛缩畸形＜15°；⑥随访时间≥4年。
排除标准：①感染性OA、类风湿性OA患者；②外侧髌股关节面沟槽样病变患者；③ACL和PCL损伤，侧副韧带不稳的患者；④不能纠正的关节畸形患者；⑤内、外翻畸形≥15°，屈曲挛缩≥15°的患者。
根据上述纳入与排除标准，回顾性分析2012年3月至2016年3月接受UKA的患者265例，均为单膝，其中76例行LUKA，189例行MUKA。LUKA组为采用外侧LINK-Sled固定平台UKA的76例，年龄52-79岁，平均（68.5±9.0）岁；MUKA组为内侧Oxford 3活动平台UKA的189例，年龄51-80岁，平均（69.8±7.8）岁。两组一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05，表1），手术均由同一位资深医师完成。
本研究经医院伦理委员会批准通过，所有纳入患者均签署相关知情同意书。
1.2 手术方法
MUKA组：腰麻后行髌骨旁内侧切口，按Oxford MP-UKA操作手册步骤完成手术。采用Oxford 3假体（Zimmer Biomet, 美国）。
LUKA组：腰麻后行髌骨旁外侧切口，长约7cm。安装胫骨截骨导向器，膝关节屈曲45°，向内侧牵拉髌韧带，充分暴露外侧胫骨平台。内旋10°-15°垂直截骨，磨损最低点下方2-3mm，后倾3°-5°水平截骨。选择合适的胫骨开槽器开槽，安放胫骨试模测试屈曲间隙。去除外侧股骨髁远端表面残余软骨，修整骨面使之与股骨试模匹配。选择合适的股骨钻孔导向器，与胫骨假体中线一致，外旋5°放置，与股骨后侧皮质成角30°-35°钻孔。安放股骨和胫骨试模，测试屈伸间隙，屈曲间隙大于伸直间隙2-3mm。处理骨创面，使用2包骨水泥固定股骨和胫骨假体。术中采用LINK-Sled固定垫片假体（Waldemar Link, 德国）。
1.3 围手术期处理
常规使用二代头孢类抗菌药物预防感染。术后24h皮下注射低分子肝素或口服Ⅹa因子抑制剂。两组伤口内均放置1根引流管，术后24h拔除。指导患者进行股四头肌收缩、主动伸屈膝关节等康复训练，术后4h即可下床活动。
1.4 观察指标及随访计划
记录所有患者的性别、年龄、体重指数、手术时间、术中出血量、术后引流量、术后下地时间、住院天数、术后并发症及术后患肢肿胀程度变化（即患肢髌上5cm处术后的周径减去术前周径）。通过术前及术后随诊时美国特种外科医院膝关节（the Hospital for Special Surgery, HSS）评分（0-100分）、牛津膝关节评分（Ox-ford knee score, OKS）（0-48分）、美国西安大略和麦柯玛斯特大学骨关节炎指数（the Western Ontario and McMaster Universities osteoarthritis index, WOMAC）（12-60分）、人工关节被遗忘评分（forgotten joint scores, FJS）（0-100分）、膝关节活动度（range of mo-tion, ROM）等评估临床疗效。术后6周复查X线片测量影像学评估指标：胫骨假体内外翻角（tibial compo-nent valgus/varus angle, TCVA），指胫骨假体底板与胫骨解剖轴垂直线的夹角，内翻为正值，外翻为负值；胫骨假体后倾角（tibial component posterior slope angle, TCPSA），指矢状面胫骨假体底板与胫骨解剖轴垂线的夹角；股骨假体内外翻角（femoral component val-gus/varus angle, FCVA），指假体力线和机械轴夹角，定义内翻为正值、外翻为负值；股骨假体屈曲角（fem-oral component posterior slope angle, FCPSA），指股骨假体力线和股骨解剖轴线的夹角（图1）。术后6周、3个月、半年、1年及之后每年进行门诊随诊，评估膝关节功能及并发症等。
1.5 统计学方法
采用SPSS 22.0软件进行统计学分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示。两组间资料的比较采用独立样本t检验，计数资料比较采用卡方检验，评分数据采用Mann-Whitney U检验进行统计学分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。
结果
所纳入研究的患者均获得4-6年随访，平均（5.1±0.8）年。
2.1 两种术中及术后情况比较
两组患者在术后下地时间、住院天数、手术出血量、术后第3日患肢肿胀程度之间的差异无统计学意义（P＞0.05，表2）。与MUKA相比，LUKA组的手术时间长、术后引流量少、术后第1日患肢肿胀程度轻，ROM大（表2），两组间差异均有统计学意义（P＜0.05）。
2.2 两组膝关节功能评分及影像学参数比较两组术前、术后5年的HSS评分、OKS、WOMAC及FJS等功能评分的差异均无统计学意义（P＞0.05，表3，图2、3）。术后正、侧位X线片测量两组患者的TCVA、TCPSA、FCVA、FCPSA，差异有统计学意义（P＜0.05，表4）。
2.3 两组术后随访及并发症发生情况
MUKA组中2例分别于术后3个月、术后1年发生衬垫滑脱，更换厚1mm的衬垫后未再发生脱位；2例下肢肌间静脉血栓，1例皮肤浅层感染，经治疗后均痊愈出院。LUKA组中1例发生膝内侧进展性OA，行MUKA。无一例出现假体无菌性松动、下沉等假体相关并发症而导致翻修的病例，无一例发生心血管意外、深静脉血栓等严重并发症。
讨论
3.1 LUKA与MUKA
膝关节外侧间室OA发病率仅占全部单间室OA的1/9，LUKA手术量相对较少，术者的手术经验相对不足，故早期研究报道LUKA的生存率较低。而随着社会老龄化的加剧，膝关节单间室OA患者不断增加，近年来采用LUKA治疗膝关节外侧间室OA的报道逐年增加。我院2012年3月至2016年3月开展了大量UKA手术，其中MUKA手术689例，LUKA手术76例。LUKA组末次随访的OKS和WOMAC评分可改善至（40.2±2.0）分和（20.9±3.0）分，这与Smith等的研究结果类似；MUKA组的术后OKS评分与Hamilton等对1000例活动平台MUKA平均随访10年的报道结果相近，术后WOMAC评分和Forster-Horváth等报道的270例MUKA术后5年随访的评分结果相似。两组间术后5年的HSS评分、OKS、WOMAC及FJS等功能评分的差异均无统计学意义，说明LUKA可以获得和MUKA同样优良的术后临床疗效。
本研究中LUKA组较MUKA组术后出血量少、膝部肿胀程度轻，可能与MUKA术中常规使用股骨髓内导杆指导股骨假体定位、股骨髓腔开放、髓腔出血多有关。LUKA术中不需要开放髓腔，股骨髁仅剔除残存的软骨，可能与出血较少有关。尽管本研究中MUKA、LUKA使用的假体不同，但手术适应证和禁忌证基本相同，都是针对单间室OA，并排除炎性关节疾病等。两组患者术后影像学结果比较显示LUKA组的股骨假体屈曲角明显大于MUKA组，与膝内外侧股骨髁解剖学差异和假体设计不同有关。虽然两组间影像学评价指标的差异有统计学意义，但所有参数均在牛津单髁关节置换推荐的范围内（胫骨假体的内外翻在±5°，后倾在7°±5°内；股骨假体的内外翻在±10°内，屈曲15°-伸直0°）。两组膝关节功能评分的差异无统计学意义。因此，在严格的手术适应证选择和熟练的手术技术基础上，MUKA和LUKA均能获得良好的膝关节活动度和膝关节功能。
图1 单髁关节置换术后X线片的影像学评估测量指标
图2 患者，女，71岁，左膝内侧间室骨OA，行MUKA
3.2 膝内、外侧间室的解剖学和运动学不同
掌握膝内、外侧间室的解剖学特点对LUKA有着重要的意义。正常膝关节屈曲时，内侧髁在凹的胫骨平台上移动很小，而外侧髁在相对平坦的胫骨平台上向后滚动，这种差异导致股骨围绕内侧髁的轴外旋，相对于胫骨来发生内旋，股骨的后滚可以通过延迟股骨后方与胫骨后方的接触来增加屈曲角度。
图3 患者，女，63岁，左膝外侧间室OA，行LUKA
Mochizuki等认为UKA术后胫骨旋转及股骨后滚模式均与术前相似。其次，膝内侧副韧带相对较紧，仅允许约2mm的牵张，而膝外侧副韧带在屈膝时较松，可允许约7mm的牵张，这些差异表明外侧间室更松弛。MUKA常用活动平台假体的垫片脱位率为0.7%，10年假体生存率为95%；LUKA常用活动平台假体时垫片脱位率高达11%，因此推荐LUKA使用固定垫片假体。本研究随访中2例MUKA术后发生衬垫滑脱，更换厚的垫片后未发生再脱位。
3.3 手术技术比较
对于活动平台MUKA来说，恢复膝内侧副韧带正常张力及维持膝关节伸屈间隙的平衡至关重要。LUKA手术操作相比MUKA要求更高，股骨假体和胫骨安装必须遵循膝关节运动的锁扣机制（screw home）。胫骨假体需内旋10°-15°放置，以适应膝关节屈曲到伸直时发生的胫骨外旋。股骨假体应外旋放置，以避免膝关节伸直时股骨内旋，与胫骨嵴发生撞击。由于生理性屈曲间隙大于伸直间隙，为避免畸形的过度矫正，以屈曲间隙较伸直间隙大2mm的原则选择胫骨假体厚度，避免屈曲间隙过度填塞。本研究中LUKA组1例患者术后3年出现内侧间室性OA，与胫骨假体选择过厚导致膝内翻有关。
另外，外侧间室OA常合并外侧髁发育不良，股骨和胫骨侧截骨要相对保守，推荐胫骨平台下方2-3mm截骨，以避免关节线抬高造成外翻畸形矫正不良，这与Pennington等的研究结论一致。外侧胫骨平台生理性后倾角度比内侧小，MUKA胫骨假体后倾通常选择7°，LUKA胫骨假体后倾选择3°-5°。
3.4 本研究的不足
本研究尚存在不足：①研究样本量偏少；②随访时间有限；③未对患者术后影像学资料进行评价。本研究为回顾性研究，病例选择未能遵从随机化原则。MUKA和LUKA远期疗效尚需大样本的多中心随机对照研究进行进一步分析。
综上，外侧间室OA较内侧间室OA发病率低，解剖学和运动学存在差异，LUKA技术要求更高。但在严格把握手术适应证的基础上，不断提高手术技术，运用固定垫片单髁假体，精准假体定位和屈伸间隙平衡，避免过度的畸形矫正，LUKA可以获得与MUKA同样优良的临床疗效。
参考文献：略
来源：中华骨与关节外科杂志