鐘文龍(綜述) ,郭再冉,王新衛*(校審)
(1.河南中醫藥大學研究生學院,河南 鄭州 450046;2.河南省洛陽正骨醫院骨髓炎一科,河南 洛陽 471002)
·綜述·
腓骨近端截骨術治療膝骨關節炎的研究及應用進展
鐘文龍1(綜述) ,郭再冉2,王新衛2*(校審)
(1.河南中醫藥大學研究生學院,河南 鄭州 450046;2.河南省洛陽正骨醫院骨髓炎一科,河南 洛陽 471002)
骨關節炎, 膝;腓骨截骨術;不均勻沉降
膝骨關節炎(knee osteoarthritis,KOA)是最常見的慢性退行性關節疾病,好發于中、老年人,絕經后婦女居多,發病機制尚未明確。流行病學調查顯示,我國年齡>65歲的人群中KOA的發病率可達85%,女性患者明顯多于男性患者,比例約為2∶1[1]。KOA的治療方法多種多樣,應全面評估患者的狀況,進行綜合、階梯治療,主要包括以患者教育、減體質量、物理方法、功能鍛煉等措施為基礎的非藥物治療;無效或急性發作時進行藥物干預治療;有畸形、功能障礙等嚴重影響生活的患者可進行手術治療,以及最后的膝關節置換術[2]。中醫藥對早期的KOA亦有較好療效,能明顯減輕患者疼痛、延緩疾病進展,且不良反應較少[3]。但藥物治療效果往往有限,難以阻止病情發展,許多患者后期不得不接受手術治療[4]。腓骨近端截骨術是最近幾年發展起來的治療KOA的新方法,因手術方式簡單、治療效果顯著、患者康復快、費用少等優勢,臨床上多有報道。現就腓骨近端截骨術治療KOA進行綜述,旨在為“保膝”治療提供一個新的思路。
腓骨截骨術早在1985年用于治療骨缺損的自體骨移植[5],腓骨現在仍是自體三大骨瓣供區之首。李存祥等[6]在臨床中發現,于腓骨小頭下方或腓骨中上1/3交界處截除1~1.5 cm長腓骨后能大大減輕膝關節內側間室骨性關節炎的疼痛癥狀,并在2010年將這一現象進行了報道,因效果顯著,在國內外引起了廣泛的關注。張英澤教授[7]通過臨床觀察、解剖學、影像學、生物力學對此進行研究,于2014年提出膝關節不均勻沉降理論,認為由腓骨支撐導致的脛骨平臺內外側不均勻沉降是造成膝關節內翻和內側間隙變窄的決定性因素,從而加劇膝關節退變。其機制是:脛骨近端為松質骨;腓骨為皮質骨,不易發生骨質疏松,其骨密度高于脛骨內側密度。內側平臺承受人體2/3的質量而外側平臺承受較少。隨著年齡增長、骨質疏松的發生,膝關節內側由于缺少骨性支撐,受人體重力的影響,其沉降速度大于外側,膝關節發生不均勻沉降,造成內側平臺偏低、下肢失去正常力線。股骨髁相對于脛骨平臺向內側滑移,受力部位向內側集中,使內側負荷加重,進一步加重了內側平臺的沉降,形成惡性循環。由于長期的應力刺激及局部微骨折的修復,使得膝關節內側軟骨磨損程度增大、骨質發生硬化、關節間隙變窄[6-8]。
秦迪等[9]對10例經腓骨近端截骨術治療的KOA患者用關節鏡進行手術前后對比,發現術后12周疼痛消失而破損軟骨并無改善,認為軟骨磨損是KOA發展過程中的一個表現,而不是主要病因,推測骨質疏松是KOA發生的始動因素。近年來,有文獻報道抗骨質疏松藥在治療早期KOA取得顯著效果[4]。或與此推論有關。最新研究發現,脊柱、踝關節、髖關節等均存在不均勻沉降[10-11]。推斷由骨質疏松在體質量負荷的作用下產生不均勻沉降是人體關節退變、畸形的根本原因。
腓骨近端截骨術治療KOA主要適用于以膝關節內側間室骨關節炎癥狀為主,膝內翻、內側間隙狹窄的患者,不適用于KOA伴有外翻畸形、以髕股關節炎癥狀為主或膝關節游離體較多且出現絞索癥狀的患者。術前驅血,采用腓骨后外側入路,常選取腓骨頭下6~8 cm處做2~3 cm直切口,鈍性分離顯露腓骨,避免暴力牽拉、損傷腓淺神經及分支,截取約2 cm長腓骨段,斷端用骨蠟封閉。術后應控制體質量、早期進行功能鍛煉、負重下地[6-12]。
腓骨近端截骨術治療KOA的機制尚處于研究階段[8]。根據不均勻沉降理論[7],截骨術后外側平臺失去腓骨的支撐,脛骨平臺所承負荷重新分布、力線外移,關節外側壓力增加而內側間室壓力緩解,使得疼痛減輕。
楊延江等[13]通過解剖學提出“弓弦理論”假說,認為骨性結構為弓,外側肌肉、韌帶等軟組織為弦;在截骨術前,腓骨頭與脛骨外側髁之間連接較緊密,活動度很小,此時弓弦長,不能拉緊,張力較低;而在截骨術后,比目魚肌和腓骨長肌等小腿肌肉將腓骨向遠端牽拉,弓弦拉緊,形成以脛骨外側平臺為支點的一個杠桿結構,撬起股骨內髁,使內側平臺張力減低。膝關節的負荷從內側平臺轉移向外側平臺,使股骨下端的機械軸重新排列,從而解除內側間室的骨關節炎癥狀。
陳偉等[14]進行多維X光線3D建模測量,數據顯示術后膝關節內側間隙增寬,脛骨內側平臺較高負荷面積減小,脛骨相對股骨輕度外旋。認為在截骨術后,因腓骨失去連續性,外側副韌帶和髂脛束分支緊張產生的外展力,與股二頭肌收縮產生的牽引力,作用于脛腓骨近端,不能被腓骨遠端的力所拮抗,因而使脛腓骨外展、外旋,改變了股骨髁與脛骨平臺的接觸部位,從而減輕疼痛。
祁昕征等[15]用核磁影像建立膝關節模型,通過術前術后對比發現膝關節伸直角度和外轉旋轉量恢復,且矢狀面上有微小的對位改變。推測其原因是KOA患者由于內側的長期疼痛使局部肌肉收縮力相對外側較弱,經腓骨截骨后使外側收縮肌力下降,造成關節合力矩再平衡。
通過對以上研究的總結,筆者認為腓骨近端截骨術治療KOA主要是通過實現骨性結構與軟組織在生物力學上的平衡(主要是脛骨外側平臺去腓骨支撐,受力點外移,加上股二頭肌、髂脛束、外側副韌、比目魚肌等對脛、腓骨產生的牽拉力),改善力線,糾正膝內翻,使脛骨平臺所承受的壓力分布相對均勻來減輕疼痛的。隨著實驗手段的多樣化,對其治療機制的研究會更深入和完善。
余建平等[16]對24例膝關節內側間室骨關節炎患者行腓骨近端截骨術,手術時間15~30 min,平均出血量50 mL,隨訪8~24個月,其中疼痛完全緩解,活動無疼痛,自覺關節活動較前自如,效果滿意21 例;疼痛明顯緩解,活動步行1 km以上有輕度疼痛,效果較為滿意2例;疼痛有緩解,但行走時仍有疼痛及畸形,療效差1例。Yang等[17]對110例經腓骨近端切除術的KOA患者隨訪2年以上,評價了術前和最終隨訪的X線片表現、股骨脛骨角和側關節間隙,以及KSS評分和VAS評分,結果顯示在最終隨訪中,平均股骨脛骨角和側關節間隙分別為(179.4±1.8) °和(6.9±0.7) mm,均明顯小于術前的(182.7±2.0) °和(12.2±1.1) mm(P<0.001);平均KSS評分為(92.3±31.7)分,明顯大于術前的(45.0±21.3)分(P<0.001);平均VAS評分(中位數和四分位數間距分別為2.0和2.0)明顯低于術前(中位數和四分位數間距分別為7和1.0)(P<0.001)。沈烈軍等[18]運用腓骨近端截骨術聯合關節鏡清理術、藥物的綜合療法治療KOA患者25例,平均8個月的隨訪中,患者的術后股脛角、脛股關節間隙角、下肢力線到髕骨中線的距離均有不同程度減小;膝關節活動度改善,疼痛減輕;膝關節日本骨科學會評分由術前(74±2.5)分提高到(84±3)分。王希峰等[19]用腓骨近端截骨術聯合銀質針經皮骨骼肌松解術治療KOA患者30例,手后1周和3個月VAS評分和西安大略和麥克馬斯特大學骨關節指數評分均較術前改善,且明顯優于單純用經皮骨骼肌松解術治的療效。閔重函等[20]對KOA患者用腓骨近端截骨術配合中藥治療3周,效果良好,改善了膝關節冷、痛、腫脹等癥狀。
一項關于影響腓骨近端截骨術治療KOA效果的線性回歸分析顯示,腓骨頭至脛骨平臺垂直距離變化、上脛腓關節角度、膝關節上脛腓關節炎評分、體質量指數、術前膝關節美國特種外科醫院(Hospital for Special Surgery,HSS)評分是相關因素,前2項呈正相關,后3項呈負相關,其中腓骨頭至脛骨平臺垂直距離變化和膝關節上脛腓關節炎評分對治療效果影響力最大[21]。表明患者膝關節病痛程度越小,術后腓骨頭活動度越大,手術效果越好。
全膝關節置換術作為KOA終極治療在學術界已達成共識,其療效確切,能矯正畸形、恢復膝關節功能、減輕患者痛苦,但價格昂貴,有創傷大、感染、術后疼痛、假體失敗及假體周圍骨折等風險,而且使用年限未定,有二次翻修的可能,不適用于中青年人和中度KOA患者。楊朝君等[22]對85例經手術治療的內翻型KOA患者(腓骨截骨組40例,全膝關節置換組45例)進行3~5個月的短期隨訪,比較發現腓骨截骨組總出血量、輸血量、手術時間、住院時間、總費用均較全膝關節置換組少,分別為(35±15) mLvs(510±150)mL,0 mL vs(132±59) mL,(18±6) minvs(73±17) min,(3.5±2.4) dvs(12.5±3.6) d,(0.35±0.4)萬元vs(4.55±0.8)萬元(均P<0.05);術后2組HSS 評分均明顯升高、VAS評分均顯著降低(P<0.05),但組間比較差異無統計學意義(P>0.05);腓骨截骨組血紅蛋白含量手術前后差異無統計學意義(P>0.05),全膝關節置換組術后明顯減少,差異有統計學意義(P<0.05);腓骨截骨組中2例術后 3 個月內疼痛仍不緩解,3例術后出現腓淺神經損傷(足背及趾背皮膚麻木,3 個月內全部自行恢復);全膝關節置換組術后1例腦梗死、2例下肢深靜脈血栓形成,經治療好轉。腓骨截骨術與全膝關節置換術近期療效相似,但創傷小、失血少、安全性高、費用低、手術及住院時間短,對部分KOA患者的治療更有優勢。
單髁置換術已成為近年來治療內側間室骨關節炎的可靠方法,與全膝關節置換術相比具有創傷小、出血少、手術時間短、能較多保留膝關節內組織、康復快等優點,但價格依然昂貴,且返修率約為全髖關節置換術的2~3倍,手術適應證較為局限(①僅單側脛股關節間室的病變;②術前膝關節屈伸活動>90 °,內外翻畸形<15 °;③前后交叉韌帶及副韌帶結構完整; ④體質量指數<30;⑤對術后膝關節功能要求不高),對側間室病變和假體松動是手術失敗的常見并發癥[15,23-24]。一項對233例KOA患者用不同方法治療的前瞻性研究表明,腓骨近端截骨術或聯合關節鏡清理術治療KOA的效果與單髁置換術、全膝關節置換術無差別[25]。
脛骨高位截骨術通過矯正下肢力學軸線,使膝關節的負重力線從內側間室軟骨磨損區轉移到非磨損的外側間室,從而減輕疼痛,包括閉合式脛骨高位截骨術和開放式脛骨高位截骨術2種方式,適用于選擇年齡低于65歲、膝關節活動度良好、周圍韌帶無松弛的以內側受累為主的KOA患者[26]。此方式雖已成熟,但手術復雜,需要植入內固定材料,且2種方式各有缺點:前者需要截除部分腓骨,骨塊大小難以把握,而且可造成近端脛腓關節失穩、鄰近的神經血管損傷、下肢短縮和截骨術后角度的改變,不易于后期行全膝關節置換術;后者僅單次截骨,無腓總神經損傷、下肢短縮等風險,術后角度回縮概率低,但截骨端愈合時間長,甚至造成骨折延遲愈合或不愈合[27]。于風天等[28]對腓骨截骨術治療的29例和閉合式脛骨截骨術治療的27例內翻性KOA患者經6~60個月隨訪比較,2組術后3個月、6個月的VAS、HSS和KSS 評分均較術前改善(P<0.05),組間療效差異無統計學意義(P>0.05),但腓骨截骨組手術時間、術中出血量、住院時間、總費用、切口長度均少于或小于脛骨截骨組,分別為(32±5) minvs(73±11) min,(23±11) mLvs(195±70) mL,(3.1±0.4) dvs(7.7±1.0) d,(0.38±0.06)萬元vs(1.75±0.39)萬元,(5.4±0.6) cmvs(11.9±2.0) cm(P<0.01);腓骨截骨組術后出現1例腓淺神經感覺支牽拉傷伴足背外側感覺減退(2個月后基本恢復)和1例伸踇長肌肌力減弱;脛骨截骨組術后出現1 例腓淺神經損傷(術后經藥物營養神經功能恢復)和2 例出現髕骨低位。2種截骨術均對內翻性KOA有明顯療效,且效果相當,但腓骨截骨術較脛骨截骨術操作簡單、費用低、創傷小。
關節鏡下清理術能夠沖洗和夾取出游離體、切除炎性滑膜組織、洗關節腔、修整半月板和退變軟骨、打磨骨贅,具有精確、直觀、創傷小、并發癥少等優點,可以延緩患者膝關節表面置換術的時間,但是單純的關節鏡清理術并不能糾正下肢力線、修復破損軟骨[29]。不少學者對其療效表示懷疑,認為此法只適用于輕中度的KOA患者[27],美國骨科醫師學會膝骨關節炎偱證指南(第二版)也建議無半月板破裂的患者,不宜用關節鏡清理術[30]。郝亮等[31]單純用關節鏡清理術治療32例KOA患者(A組),與腓骨近端截骨術聯合關節鏡清理術治療29例(B組)比較,術后2組VAS評分均降低,KSS評分均增高,但在術后3個月和12個月的隨訪中,B組VAS評分明顯低于A組,而KSS評分高于A組。表明腓骨截骨術聯合關節鏡清理術治療KOA效果更好,既能改善下肢力線緩解膝關節癥狀,又對關節內可能存在的軟骨、半月板損傷及滑膜炎癥進行處理。
腓骨近端截骨術治療KOA的主要并發癥是一過性腓總神經牽拉傷、腓淺神經損傷、皮下淤血、術后患側小腿憋脹、無力等,這些問題大多發生率低,在手術時能夠避免或經過藥物治療、休息、功能鍛煉而康復[6,12,16],有學者建議通過腓腸肌與短肌肌肉和比目魚肌之間的空間進行后外側手術,以降低腓骨頭下6 cm水平的醫源性神經損傷的風險[17]。
張英澤教授提出的不均勻沉降理論為關節慢性退行性病變的研究注入了新的學說,揭示了內側間室骨關節炎發生膝內翻、力線改變的原因,認為膝關節骨性炎稱為膝關節失衡綜合征更為貼切[32],打破了人們以往對骨性關節炎主要是由于關節軟骨磨損破壞而引起的傳統認識,具有一定的開創性。一項關于沉降現象的放射學測量表明,隨著Kellgren和Lawrence等級升高,沉降值與下肢機械軸角(髖-膝-踝關節角度)、最小內側關節間隙呈負相關(r=-0.527、-0.271,P<0.001),與關節間隙角呈正相關(r=0.415,P<0.001)[33]。這些結果證明,脛骨平臺的沉降程度可能是內側膝關節OA的可評估指標,對KOA早期診斷、進展及預后評價均有一定的參考價值。在不均勻沉降理論的指導下,亦提出了一些新的針對踝關節、髖關節、脊柱等其他關節骨性關節炎的治療方法,并開始了相關研究[10-11]。
隨著人口老齡化的加快,KOA仍是骨科醫生面臨的困境和難題。治療KOA的方法雖多種多樣,但依然沒有根本的、徹底的治療手段。腓骨近端截骨術作為一種新的“保膝”治療方式,已在各大醫院逐漸推廣并運用于臨床,廣大患者取得了滿意的效果,更說明了其有效性。臨床上,許多手術涉及腓骨切除,很多研究資料表明腓骨近端切除對膝關節和踝關節的穩定性影響較小[34],且手術并發癥可以避免或治療。因此,腓骨近端截骨術治療KOA是安全的。然而關于腓骨截骨術治療KOA的機制尚未明確,其療效缺乏長期、大量的隨訪,缺少一定循證醫學的支持,影響療效的因素及預后情況還不清楚,且手術部位不在原發病灶,使許多患者不易接受。因此,可聯合藥物、關節鏡等其他方式進行綜合治療。治療時,應嚴格把握患者的手術適應證,對于過度肥胖、膝關節嚴重畸形、活動受限、期望值過高的患者應慎用此法。術后讓患者積極進行康復鍛煉。
總之,腓骨近端截骨術治療KOA具有療效明顯、安全性高、操作簡單、創傷小、費用低等優勢,可作為全膝關節置換術的過渡療法,能夠延緩關節置換術的時間,尤其為中重度的中青年KOA患者提供了一個不錯的選擇,極大程度避免了膝關節二次翻修的機會;且易于在廣大基層醫院開展,符合我國分級診療的國情。隨著研究的深入,腓骨近端截骨術可成為一種常規手術療法,并具有良好的前景。
[1] 陸艷紅,石曉兵.膝骨關節炎國內外流行病學研究現狀及進展[J].中國中醫骨傷科雜志,2012,20(6):81-84.
[2] 金鳳羽.原發性膝骨性關節炎的非手術治療[J].中國組織工程研究,2013,17(30):5531-5538.
[3] 劉源,郭艷幸,郭珈宜,等.膝骨關節炎的中醫診療進展[J].亞太傳統醫藥,2017,13(1):56-59.
[4] 梁翼,李敏.骨關節炎非手術治療進展[J].華西醫學,2016,31(5):801-802.
[5] Peled M,El-naaj IA,Lipin Y,et al. The use of free fibular flap for functional mandibular reconstruction[J]. J Oral Maxillofac Surg,2005,63(2):220-224.
[6] 李存祥,賈素華,王健,等.單純腓骨截斷術治療膝骨關節炎臨床研究[J].中國醫學創新,2010,7(2):115-117.
[7] 張英澤,李存祥,李冀東,等.不均勻沉降在膝關節退變及內翻過程中機制的研究[J].河北醫科大學學報,2014,35(2):218-219.
[8] 馬衛華,張樹棟,王詩軍,等.腓骨高位截骨治療膝關節骨關節炎機理探討[J/CD].中華關節外科雜志:電子版,2015,9(3):421-422.
[9] 秦迪,李石倫,鄭占樂,等.膝關節骨關節炎病因與關節軟骨磨損的相關性研究[J].河北醫科大學學報,2016,37(2):227-229.
[10] 劉月駒,秦士吉,李升,等.不均勻沉降理論在踝關節骨性關節炎中的應用[J].河北醫科大學學報,2015,36(4):490.
[11] 董天華,李石倫,于沂陽,等.不均勻沉降理論新進展[J].河北醫科大學學報,2016,37(11):1354.
[12] 陳偉,張英澤,侯志勇,等.應用腓骨截骨術治療膝關節骨關節炎[J].實用骨科雜志,2015,21(10):945-946.
[13] 楊延江,鄭占樂,李坤,等.腓骨高位截骨治療膝關節骨性關節炎的解剖學研究[J].河北醫科大學學報,2014,35(6):724-725.
[14] 陳偉,秦迪,吳濤,等.應用腓骨截骨術治療膝關節骨性關節炎效果優良的機制分析[J].河北醫科大學學報,2015,36(6):726-727,封三.
[15] 祁昕征,張家銘,譚傳明,等.從生物力學角度評價單髁置換術與腓骨截骨術[J].醫用生物力學,2015,30(6):479-487.
[16] 余建平,魏杰,蘇云星.腓骨截骨術治療膝骨關節炎的臨床分析[J].中國藥物與臨床,2015,15(8):1161-1162.
[17] Yang ZY,Chen W,Li CX,et al. Medial compartment decompression by fibular osteotomy to treat medial compartment knee osteoarthritis: a pilot study[J]. Orthopedics,2015,38(12):1110-1114.
[18] 沈烈軍,黃升峰,李展振,等.腓骨截骨與關節鏡下清理聯合藥物治療膝關節骨性關節炎25例[J].中國中醫骨傷科雜志,2016,24(8):53-54,57.
[19] 王希峰,張國升,李存祥.腓骨近端截骨聯合經皮骨骼肌松解治療膝內側間室骨性關節炎[J].中國繼續醫學教育,2016,8(5):62-63.
[20] 閔重函,周瑛,張洪美,等.溫陽散寒中藥口服配合腓骨截骨手術治療陽虛寒凝型膝關節骨關節炎療效觀察[J].北京中醫藥,2015,34(11):884-886.
[21] 秦迪,陳偉,呂紅芝,等.腓骨中上段部分切除治療膝關節內側間室骨性關節炎機制研究及治療效果影響因素分析[J].河北醫科大學學報,2015,36(6):727-729.
[22] 楊朝君,孫智文,田洪濤.腓骨近端截骨術與人工全膝關節置換術治療內翻型膝關節骨關節炎的短期療效比較[J/CD].中華老年骨科與康復電子雜志,2016,2(1):38-43.
[23] 康凱,高石軍,董江濤,等.膝關節單髁置換術的發展研究進展[J].中國矯形外科雜志,2014,22(2):130-133.
[24] Howell RE, Lombardi AV Jr,Crilly R,et al. Unicompartmental knee arthroplasty: does a selection bias exist?[J]. J Arthroplasty,2015,30(10):1740-1742.
[25] 陳偉,陳百成,王飛,等.應用不同方法治療膝關節骨性關節炎的對比研究[J].河北醫科大學學報,2015,36(5):600-602.
[26] 趙蔚峰,段戡,袁長深,等.膝骨關節炎的非全膝關節置換術手術治療進展[J].中國矯形外科雜志,2016,24(17):1593-1596.
[27] 荊立忠,潘登,楊久山.膝骨關節炎非全膝置換手術治療研究進展[J].山東醫藥,2016,56(10):105-106.
[28] 于風天,魏杰,王曉東.腓骨近端截骨術與脛骨高位截骨術治療內翻型膝關節骨關節炎的療效比較[J/CD].中華老年骨科與康復電子雜志,2016,2(2):97-102.
[29] 喻飛,王振中,楊波,等.關節鏡手術治療膝骨關節炎的隨機對照研究[J].實用骨科雜志,2014,20(9):801-802,803.
[30] Brown GA. AAOS clinical practice guideline: treatment of osteoarthritis of the knee:evidence-based guideline,2nd edition.[J]. J Am Acad Orthop Surg,2013,21(9):577-579.
[31] 郝亮,簡蔚泓,楊鋒,等.腓骨近端截骨聯合膝關節鏡清理術治療伴內翻畸形的膝關節骨關節炎[J].中國修復重建外科雜志,2016,30(11):1366-1369.
[32] 劉月駒,秦士吉,李升,等.膝關節失衡綜合征在骨科臨床中的應用[J].河北醫科大學學報,2015,36(5):598.
[33] Dong T,Wei C,Fei Z,et al. Radiographic measures of settlement phenomenon in patients with medial compartment knee osteoarthritis[J]. Clin Rheumatol,2016,35(6):1573-1578.
[34] 郭再冉,王新衛.腓骨骨折、缺損的研究進展[J].中醫臨床研究,2015,7(26):144-146.
(本文編輯:許卓文)
R684.3
A
1007-3205(2017)10-1236-05
2017-04-07;
2017-05-02
鐘文龍(1990-),男,河南偃師人,河南中醫藥大學2016級中醫骨傷專業碩士研究生;從事中醫藥防治慢性骨髓炎并骨皮質缺損研究。
*通訊作者。E-mail:lywxw188@163.com
10.3969/j.issn.1007-3205.2017.10.031