膝關(guān)節(jié)單髁置換術(shù)的研究進展

馮重陽，姬振偉，吳鵬，王志學，張智翔，丁勇

(空軍軍醫(yī)大學唐都醫(yī)院骨科，陜西 西安 710038)

膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎(knee osteoarthritis，KOA)是一種退行性疾病，終末期嚴重影響患者的生活質(zhì)量。隨著我國人口老齡化加劇，KOA患病人數(shù)明顯上升，據(jù)報道，85%膝關(guān)節(jié)退變主要累及單間室。Hernborg 等[1]經(jīng)過10～18年隨訪也證明了KOA很少波及外側(cè)間室。對于終末期單間室KOA可以采用單髁置換術(shù)(unicompartmental knee arthroplasty，UKA)、脛骨高位截骨術(shù)(high tibial osteotomy，HTO)和全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)(total knee arthroplasty，TKA)進行治療。隨著保膝理念在關(guān)節(jié)外科醫(yī)生意識上的不斷深入，以及UKA較好的臨床療效，使其得到了迅速發(fā)展。但對于UKA的臨床使用還存在部分顧慮。因此，本研究通過回顧文獻進一步評估UKA的手術(shù)適應證、假體選擇、臨床療效與發(fā)展趨勢。

1 UKA的適應證和禁忌證

1.1 適應證 早期UKA隨訪的高失敗率使人們對于該手術(shù)方式的療效產(chǎn)生質(zhì)疑。Kozinn和Scott[2]定義了UKA的經(jīng)典適應證：年齡>60歲，體重<82 kg，不能進行劇烈或者重體力活動，膝關(guān)節(jié)輕微靜息痛，屈曲活動度>90°，屈曲攣縮<5°，外翻畸形<15°，內(nèi)翻畸形<10°，術(shù)前畸形可被矯正。由于對UKA適應證的嚴格把握，保證了術(shù)后的臨床療效。近年，隨著UKA手術(shù)技術(shù)的改進和假體設(shè)計的改良，其適應證被適當擴大，如髕股關(guān)節(jié)炎、前交叉韌帶(anterior cruciate ligament，ACL)異常，身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)作為禁忌證已被受到質(zhì)疑，但擴大后的適應證是否會導致患者術(shù)后滿意度和假體生存率降低，暫還不能確定。

1.1.1 髕股關(guān)節(jié)炎 對于合并髕股關(guān)節(jié)炎的患者能否行UKA治療，Song等[3]通過對比合并與不合并髕股關(guān)節(jié)炎的患者，發(fā)現(xiàn)兩組患者術(shù)后在膝關(guān)節(jié)疼痛、功能評分和髕股關(guān)節(jié)炎進展方面無顯著差異，且UKA術(shù)后的功能結(jié)果和術(shù)前髕股軟骨退變的分級之間無必然聯(lián)系。Berger等[4]對308例患者進行固定平臺UKA，其中合并中度以上髕股關(guān)節(jié)炎(Ⅲ或Ⅳ)的患者占26%，術(shù)后隨訪也支持不應將髕股關(guān)節(jié)炎作為UKA的絕對禁忌證。但當髕股關(guān)節(jié)外側(cè)軟骨嚴重退變時，王冰等[5]研究發(fā)現(xiàn)此類患者術(shù)后會伴有膝前痛，臨床療效較差。證明了術(shù)前X線片對髕股關(guān)節(jié)評估的重要性。外側(cè)髕股關(guān)節(jié)嚴重退變呈現(xiàn)溝槽樣改變時，會對UKA術(shù)后療效產(chǎn)生影響，因此選擇手術(shù)方式時要慎重。

1.1.2 ACL異常 經(jīng)典的適應證認為功能完整的ACL是行UKA的前提條件。Goodfellow等[6]研究顯示ACL功能異常患者術(shù)后UKA失敗率是ACL功能正常患者的10倍，這可能與假體磨損或脛骨部件無菌性松動有關(guān)。但近年研究出現(xiàn)了不一樣的觀點。膝內(nèi)側(cè)間室OA合并ACL缺失存在兩種情況，一種是原發(fā)性O(shè)A導致ACL缺失，髁間窩增生骨贅對ACL造成慢性損傷，導致ACL功能不良或缺失。這類主要是老年患者，臨床表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)僵硬和內(nèi)側(cè)間室疼痛，較少會出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)。Boissonneault的[7]研究證實，對于膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定年齡較大和活動量較低的患者，在沒有ACL的情況下可以使用UKA。另一種是創(chuàng)傷性ACL斷裂繼發(fā)OA，此類患者出現(xiàn)癥狀較早，運動要求較高，可以使用UKA聯(lián)合前交叉韌帶重建(anterior cruciate ligament reconstruction，ACLR)作為治療手段。UKA聯(lián)合ACLR可以恢復膝關(guān)節(jié)正常的功能，與完整ACL行UKA患者術(shù)后療效一致。2016年一項研究表明，UKA聯(lián)合ACLR膝關(guān)節(jié)各項評分類似于ACL完整行UKA患者，且術(shù)后并發(fā)癥沒有明顯增加[8]。因此，對于膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)、年輕且活動量大符合UKA適應證的患者，可以采用UKA聯(lián)合ACLR。

1.1.3 肥胖患者 肥胖癥在發(fā)達和發(fā)展中國家已成為一種流行病，既往認為肥胖患者接受UKA后臨床療效差，假體存活率低。Hamilton等[9]研究顯示，按照體重<82 kg和≥82 kg分組，UKA術(shù)后10年兩組患者膝關(guān)節(jié)功能評分無顯著差異，隨訪15年假體的生存率差異無統(tǒng)計學意義。Molloy等[10]的前瞻性研究，按BMI分為BMI<25 kg/m2、25～30 kg/m2、30～35 kg/m2和BMI≥35 kg/m2四組，發(fā)現(xiàn)10年后各組患者膝關(guān)節(jié)功能評分差異無統(tǒng)計學意義，假體10年生存率也無統(tǒng)計學意義。因此認為不應將肥胖作為UKA的禁忌證，但肥胖作為KOA的一個已知危險因素，醫(yī)生應該鼓勵患者減輕體重，調(diào)節(jié)危險因素，預防并發(fā)癥的發(fā)生。

1.2 禁忌證 UKA的手術(shù)禁忌證為：(1)病變同時累及兩個或三個間室的骨關(guān)節(jié)炎；(2)感染性關(guān)節(jié)炎、類風濕性關(guān)節(jié)炎等炎癥性關(guān)節(jié)炎(3)內(nèi)翻和外翻畸形>15°，屈曲攣縮>15°。

2 UKA假體類型的選擇

不僅手術(shù)技術(shù)在進步，UKA假體設(shè)計也在不斷改良，包括固定平臺和活動平臺兩種類型，但在兩者之間如何抉擇仍然沒有定論。就假體設(shè)計而言，手術(shù)切除內(nèi)側(cè)半月板，術(shù)后患者屈膝下蹲時固定平臺單髁脛骨內(nèi)旋幅度變小，股骨內(nèi)側(cè)髁位置更加偏后，因此，固定平臺單髁無法模擬正常膝關(guān)節(jié)的運動模式。一項體外模擬研究指出固定平臺UKA無法恢復正常膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)軸移、前后向活動及韌帶張力[11]。活動平臺單髁使用匹配度更高的半月板襯墊，使脛骨內(nèi)旋和股骨內(nèi)側(cè)髁的移位模式與正常膝關(guān)節(jié)相同，可獲得正常的膝關(guān)節(jié)運動模式。2020年一項體外尸體標本研究[12]指出相較于固定平臺假體，活動平臺假體對膝關(guān)節(jié)運動學影響較小，且一項體外3D有限元模型分析顯示，活動平臺對髕股關(guān)節(jié)的影響或干擾更小[13]。但活動平臺的理論優(yōu)勢在既往的臨床研究中尚未體現(xiàn)，大多研究認為固定與活動平臺假體的臨床功能評分無差異[14]。而最近的研究顯示，活動平臺的臨床功能結(jié)果更好，遺忘膝程度更高，體現(xiàn)了其設(shè)計上的理論優(yōu)勢[15]。

對于固定平臺UKA，Smith等[16]對101例外側(cè)單間室固定平臺UKA的患者進行隨訪，結(jié)果顯示外側(cè)固定平臺UKA可以作為TKA的良好替代，在治療外側(cè)單間室關(guān)節(jié)炎臨床效果較好。而一項前瞻性對照研究比較固定與活動平臺單髁治療外側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎，發(fā)現(xiàn)雖然二者在活動范圍和功能結(jié)果方面無差別，但外側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎采用活動平臺假體早期翻修率較高[17]。Ozcan等[18]研究了在脛骨假體旋轉(zhuǎn)不佳的情況下，活動平臺和固定平臺UKA患者的臨床和影像學結(jié)果，平均隨訪(28.8±11.3)個月，通過比較膝關(guān)節(jié)功能評分發(fā)現(xiàn)固定平臺UKA可以發(fā)揮更好的效果，提示固定平臺對手術(shù)技術(shù)的容錯率更高。UKA術(shù)后假體的長期生存率一直為人們所擔心。Scott等[19]采用Kaplan-Meier分析109例使用固定平臺組的UKA患者，得出了10年的生存率為85.5%。Neufeld等[20]對固定平臺和活動平臺組進行對比，以需要進行TKA作為終點，術(shù)后10年時兩組的整體生存率為88.0%，固定平臺組為82.9%，活動平臺組為90.9%，假體存活率差異無統(tǒng)計學意義(P=0.102)，認為活動平臺和固定平臺都能提供長期的生存率。

因此對于選擇何種假體，結(jié)合活動與固定平臺單髁各自的優(yōu)勢與不足，醫(yī)生要根據(jù)自己個人經(jīng)驗、患者的專科查體、影像學資料和術(shù)后預期進行選擇。

3 UKA的臨床療效

現(xiàn)今隨著醫(yī)生對患者的合理選擇、手術(shù)技術(shù)改良和假體的發(fā)展，UKA的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)，但UKA的長期療效在已發(fā)表的文獻中各不相同。Koskinen等[21]發(fā)現(xiàn)UKA術(shù)后7年假體存活率為86.6%，認為襯墊的磨損是一個很常見的問題。Bordini等[22]對3 929例UKA隨訪10年發(fā)現(xiàn)術(shù)后假體的存活率為86.8%，認為年齡會影響術(shù)后假體的存活率。Vasso等[23]對136例UKA進行了10年的隨訪，發(fā)現(xiàn)長期生存率為97.1%。Khow等[24]隨訪發(fā)現(xiàn)置換術(shù)后脛骨假體冠狀角在2°～4°，股骨假體冠狀角在0°～2°，術(shù)后10年臨床效果滿意，15年生存率可達100%。Jennings等[25]隨訪100例UKA患者，術(shù)后11年滿意度為98%、生存率為85.02%，認為合理的選擇UKA患者和熟練的手術(shù)技術(shù)是保證手術(shù)療效的關(guān)鍵。Zambianchi等[26]也發(fā)現(xiàn)術(shù)者的手術(shù)技術(shù)是UKA良好效果的關(guān)鍵，這樣才能保證術(shù)中假體位置放置滿意和恢復下肢力線。由此可見對于單間室骨關(guān)節(jié)炎治療，UKA可以是一個重要的治療手段，外科醫(yī)生只有通過不斷地學習提高才能保證手術(shù)長期療效。

4 UKA與其他術(shù)式的比較

4.1 UKA與TKA 治療單間室骨關(guān)節(jié)炎時，TKA和UKA的療效確切，雖然也有相關(guān)文獻報道，但是對于選擇哪種手術(shù)方式尚無定論。王家偉等[15]對比了同期行UKA和TKA治療內(nèi)側(cè)骨關(guān)節(jié)炎的效果，認為UKA患者人工關(guān)節(jié)的遺忘程度更高，早期療效優(yōu)于TKA。Hauer等[27]對UKA和TKA患者術(shù)后隨訪，發(fā)現(xiàn)和TKA相比，UKA具有更高的活動水平和更大的活動度。Siman等[28]研究發(fā)現(xiàn)UKA和TKA雖然術(shù)后并發(fā)癥和中期存活率之間差異無統(tǒng)計學意義，但由于UKA的損傷小，對于符合適應證的老年患者應作為優(yōu)先選擇。因此在同時符合UKA和TKA適應證的時候，醫(yī)生應該進行系統(tǒng)評估，決定哪種術(shù)式更能讓患者獲益。

4.2 UKA與HTO 長期以來，HTO一直被用于治療膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)骨關(guān)節(jié)炎。HTO和UKA的治療理念不同，HTO是通過矯正下肢力線減少對患側(cè)間室的磨損，UKA是采用人工假體置換磨損的單側(cè)間室，兩種術(shù)式都能改善患者癥狀。HTO理想適應證包括年齡<60歲，有癥狀的輕至中度膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻(5°～15°)，內(nèi)側(cè)間室受累(Ahlback分級<Ⅲ級)，外側(cè)和髕股間室正常，良好的膝關(guān)節(jié)活動度(屈曲>120°)，以及沒有關(guān)節(jié)松弛或不穩(wěn)定。UKA的適應證在本文第一個小節(jié)已經(jīng)提出。兩種手術(shù)的適應證不盡相同，但對于同時滿足UKA和HTO適應證的患者，選擇合適的手術(shù)方案尚存在一定的爭議。Koh等[29]回顧比較了123例內(nèi)側(cè)開放楔形脛骨高位截骨術(shù)(open wedge high tibial osteotomy，OWHTO)患者和118例UKA患者術(shù)后滿意度的預測因素，結(jié)果表示嚴重的OA是HTO術(shù)后不滿意的危險因素，年輕和嚴重的內(nèi)翻畸形是UKA術(shù)后不滿意的危險因素。因此骨科醫(yī)生在決定施行那種術(shù)式時，應考慮到此因素，以確保患者獲得預期的效益。

對于兩種術(shù)式術(shù)后療效以及運動恢復情況，Kim等[30]前瞻性比較了49例HTO和42例UKA患者，發(fā)現(xiàn)術(shù)后12個月UKA組比HTO組能更快地恢復到之前的活動水平；此外在24個月時，UKA組和HTO組的運動恢復率分別為94.1%和75.0%(P=0.031)，認為UKA比HTO有更好的短期恢復運動的效果。Jacquet等[31]回顧性對比術(shù)前加利福尼亞大學洛杉磯分校(University of California at Los Angeles，UCLA)評分>8分采用OWHTO和UKA的患者，記錄膝關(guān)節(jié)功能評分以及術(shù)后恢復運動的情況。認為和UKA組比較，HTO組術(shù)后2年恢復運動的速度較快，能進行沖擊性運動的患者比例更高(HTO組為62%，UKA組為28%)，運動相關(guān)的功能評分也高。

在UKA或HTO失敗后，骨關(guān)節(jié)炎進行性加重，TKA是一種常見的手術(shù)解決方法。Lewis等[32]的研究發(fā)現(xiàn)UKA失敗翻修為TKA時，長期隨訪療效較好，手術(shù)時使用延長的脛骨桿可以降低再次翻修的風險。Lim等[33]研究UKA和HTO翻修為TKA，短期臨床療效無差異。UKA翻修為TKA需要更多的翻修部件導致手術(shù)時間延長，但與HTO翻修為TKA相比并發(fā)癥的出現(xiàn)較少。Lee等[34]通過一項薈萃分析得出UKA和HTO翻修成TKA的概率相似，翻修后兩組臨床療效無差異，UKA翻修為TKA手術(shù)更加復雜，需要更厚的聚乙烯襯墊和更多的翻修部件，HTO翻修為TKA時脛骨的延長桿需要通過截骨間隙。

因此對于同時滿足這兩種手術(shù)方式的患者，選擇時應結(jié)合患者的年齡、骨關(guān)節(jié)炎的嚴重程度、畸形程度、術(shù)后所從事的工作、預期以及翻修等綜合評價。

5 UKA的發(fā)展趨勢

隨著數(shù)字骨科的發(fā)展，計算機及機器人導航技術(shù)輔助微創(chuàng)小切口膝關(guān)節(jié)單髁置換術(shù)的聯(lián)合治療，解決了微創(chuàng)手術(shù)視野局限的問題，提高了植入假體位置精確性，取得了令人滿意的臨床療效。2003年Jenny首次報道了計算機輔助導航技術(shù)在UKA的應用，認為計算機導航組可以提高假體植入位置的準確性，隨后關(guān)于該技術(shù)臨床應用不斷報道[35]。Batailler等[36]通過對80例機器人輔助下的UKA和80例傳統(tǒng)下的UKA進行回顧性研究，也認為與傳統(tǒng)技術(shù)相比機器人輔助下假體植入位置更加精確，并且術(shù)后翻修率較低。Motesharei等[37]對比31例Mako機器人輔助下UKA和39例傳統(tǒng)UKA術(shù)后患者步態(tài)的恢復情況，發(fā)現(xiàn)不僅植入假體的對位更加準確，在患者步態(tài)及運動力學的恢復也取得了好的效果。Dretakis等[38]開展了一項前瞻性研究，在機器人的輔助下進行了51例UKA，術(shù)后隨訪3年以上，植入物的存活率100%，具有良好的患者滿意度，在疼痛、僵硬和功能方面都有了明顯的改善。Kayani等[39]開展了一項短期的前瞻性研究，與傳統(tǒng)的UKA比較，機器人輔助下UKA可以減少術(shù)后疼痛，降低鎮(zhèn)痛藥物的用量，有利于患者早期功能的恢復，并且縮短了出院時間。

一項美國的研究分析了2002—2011年UKA的使用率，這10年手術(shù)量一直在穩(wěn)定的上升，而且相當大的一部分手術(shù)都是在年齡<65歲的患者中展開[40]。Kahlenberg等[41]通過分析Pearldiver患者記錄數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)，UKA門診就診率從2007年的13.5%增加到2016年的46.8%，但TKA保持在2%～3%不變，并且UKA的計算機導航使用率上升，而TKA的計算機導航使用率下降。

計算機及機器人輔助下采用UKA，早期取得了很好的臨床療效，但是長期的隨訪研究還較少，無法評估患者持續(xù)生存和假體的功能情況。但隨著科技的進步及長期隨訪數(shù)據(jù)的支持，相信未來計算機輔助技術(shù)在提升UKA療效方面會發(fā)揮重大的作用。

6 結(jié) 論

綜上所述，在過去的50年里，經(jīng)過骨科醫(yī)生的不懈努力和假體設(shè)計的不斷改進，擴大了UKA的適應證，臨床療效逐漸也得到了認可，使用趨勢正在穩(wěn)步上升。UKA具有創(chuàng)傷小、出血少、恢復快等優(yōu)勢。隨著計算機導航技術(shù)輔助UKA的使用，術(shù)后患者的滿意度和假體長期生存率在不斷提高。把握好適應證、結(jié)合患者術(shù)后預期以及所從事的工作，UKA會是單間室骨關(guān)節(jié)炎的有效治療手段。