影響單髁置換術后臨床療效的相關因素分析

王彭風,白偉江,王雨凡,李潔冰,張斌,徐鳳周,張立興*

(1.石家莊市人民醫院骨科,河北 石家莊 050000;2.河北醫科大學第一醫院創傷中心,河北 石家莊 050000)

膝關節單髁置換術(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)是治療膝關節骨關節炎(knee osteoarthristis,KOA)單間室病變的有效治療手段[1]。與全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)相比,UKA治療KOA具有創傷小、術后恢復快、保留本體感覺等諸多優點[2]。在20世紀70年代,Kozinn等[3]提出了UKA的手術適應證,雖然至今仍被繼續沿用,但是在當時缺乏足夠的臨床數據支持且相對保守。因此,UKA的部分適應證[如身體質量指數(body mass index,BMI)等]一直備受爭議。目前關于圍手術期患者自身因素與UKA術后膝關節功能恢復優良率關系的研究相對較少,且影響因素并不一致[4]。本文通過回顧性分析2019年1月至2020年12月期間在石家莊市人民醫院骨科采用UKA治療的90例(136膝)膝前內側骨關節炎患者資料,探討影響UKA術后膝關節功能恢復的影響因素,為提高UKA術后臨床療效提供更多的理論指標。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入標準:(1)診斷為膝前內側骨關節炎;(2)術前膝關節活動度(range of motion,ROM)≥90 °,屈曲畸形<10 °,內翻<15 °,內翻畸形可被糾正;(3)體格檢查及MRI結果提示前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)、內側副韌帶功能良好,膝關節內側壓痛;(4)外側間室軟骨正常;(5)無嚴重心、腎、肝功能障礙等無法耐受手術患者;(6)采用第3代Oxford活動平臺假體。排除標準:(1)合并其他炎性關節病或關節外畸形;(2)既往有膝關節手術史;(3)資料不完整。

回顧性分析2019年1月至2020年12月期間在石家莊市人民醫院骨科采用UKA治療且進入臨床路徑標準治療的114例患者,根據納入及排除標準排除24例,最終90例(136膝)KOA患者納入研究。男性21例(32膝),女性69例(104膝);年齡為52～75歲,平均年齡(63.8±6.0)歲;左63膝,右73膝;肥胖及超重患者(BMI≥30 kg/m2)50例;合并內科疾病(如糖尿病)50例。本研究經倫理委員會批準,患者均簽署知情同意書。

1.2 手術方法 所有UKA手術均由同一名資深骨關節外科主任醫師完成,手術步驟嚴格按Oxford單髁膝關節系統Microplastic手術技術操作手冊執行。患者于全身麻醉或腰硬膜外聯合麻醉下取仰臥位,使用大腿支架使患肢自然下垂。采用髕旁入路8 cm長切口,切除部分髕下脂肪墊,完整暴露內側間室;確認外側間室完好后,切除髕骨內側、股骨內側緣及髁間窩兩側的骨贅,切除內側半月板,避免損傷或松解內側副韌帶。使用間隙測量器確定股骨組件的型號,安裝脛骨鋸引導器及“G”形夾,使用內側副韌帶拉鉤在保護內側副韌帶下進行脛骨后傾7 °槽外截骨。完成脛骨截骨后屈曲膝關節45 °,插入股骨髓內桿,安裝股骨鉆孔導引器評估關節間隙厚度,最后安裝髓內桿連接器,確保導引器位于股骨內髁中1/3位置后實施鉆孔。安裝磨具進行股骨后髁截骨,根據屈曲間隙大小進行股骨髁遠端碾磨截骨,確認屈伸間隙平衡后修整股骨髁前、后方骨贅以防止撞擊。再行脛骨平臺開槽截骨,最終試模后脈沖沖洗切口,使用2%利多卡因+0.5%羅哌卡因配制“雞尾酒”進行關節囊、深筋膜、皮下浸潤麻醉;調配高黏型骨水泥,屈曲膝關節45 °進行壓配直至骨水泥硬化,最后安裝超高交聯聚乙烯半月板襯墊,切口逐層縫合加壓包扎。術中記錄患者關節軟骨、髕股關節及ACL功能情況。

1.3 術后處理 術后24 h常規抗感染;術后12 h予低分子肝素抗凝治療及應用下肢氣壓式血液循環驅動器防止血栓形成;術后24 h內要求患者下地部分負重,鼓勵患者助歩器輔助下地行走,術后14 d拆線后完全負重行走。出院后囑患者繼續堅持每天規律主被動功能訓練,術后1個月復查,以后每2個月門診或視頻復查。

1.4 觀察指標 術后所有患者按美國特種外科醫院(hospital for special surgery,HSS)膝關節評分標準評價膝關節功能,總分為100分;優:≥85分,良:70～84分;可:60～69分;差:<60分。優良率=優良數(膝數)/總膝數×100%。任何假體成分的去除、更換或者增加都歸為非優良差組,包括墊片脫位、更換墊片和改為TKA。

對每例患者進行詳細的病例審查(審查成員由2名高年資醫師組成,意見不一致時由第3名醫師決定),提取人口統計學數據。將年齡以中位數64歲分為兩組;根據血常規和生化指標計算預后營養指數(prognostic nutritional index,PNI)值,PNI=血清白蛋白(albu min,ALB)+5×外周血淋巴細胞計數(lymphocyte,LYMPH),以中位數48,分為低營養組(<48)和正常營養組(≥48);以Maier學者提出的方法[5],根據術前負重位X線片、屈膝90 °側位X線片、下肢全長X線片的膝關節內側間室間隙是否存在,分為全層軟骨磨損(full thickness cartilage loss,FTCL)組,即任一X線片無關節間隙為全層軟骨磨損,反之為部分軟骨磨損(partial thickness cartilage loss,PTCL)組。根據術中ACL情況為準,分為五度,Ⅰ度:正常組織;Ⅱ度:ACL滑膜損傷;Ⅲ度:裸露的韌帶縱裂;Ⅳ度:膠原纖維束拉伸缺乏強度,ACL功能失完整;Ⅳ度:破裂或最終韌帶消失。其中Ⅰ～Ⅲ度認為ACL功能完整,適合UKA;Ⅳ～Ⅴ度認為ACL功能失完整,不適合UKA。根據術中膝關節髕股關節是否合并髕骨關節炎分為兩組(見表1)。

表1 手術療效的影響因素及賦值

2 結 果

2.1 人口學特征及單因素分析 90例(136膝)患者均獲隨訪,隨訪時間15～21個月,平均(17.4±2.0)個月。其中優90膝,良24膝,可19膝,差3膝,優良率為83.8%;末次隨訪膝關節功能優良組與非優良組,兩組在年齡、性別、側別、合并髕骨關節炎、術前PNI、術中ACL、術前HSS評分、術前ROM比較,差異無統計學意義(P>0.05);在術前BMI、術前BMD、軟骨磨損程度、術前VAS評分比較,差異有統計學意義(P<0.05,見表2～3)。

表2 影響UKA術后療效的單因素分析

表3 兩組患者術前膝關節功能比較

2.2 多因素分析 將單因素分析中P<0.10的因素(軟骨磨損程度、術前BMD、術前BMI、術前VAS評分)納入多因素Logistic回歸分析,同時為進一步探究PNI是否對UKA術后膝關節功能預后存在影響,將PNI納入多因素Logistic回歸分析。結果:PTCL、BMI≥30 kg/m2、術前VAS評分≥5分是影響UKA術后臨床療效的獨立危險因素。PNI與部分軟骨磨損存在交互效應(P<0.05,見表4)。

表4 影響UKA術后療效的多因素Logistic分析

2.3 典型病例 60歲女性患者,右膝關節疼痛2年,加重1周入院。曾口服非甾體抗炎藥、理療等保守治療,但效果不佳。入院時患者右膝關節前內側疼痛伴輕度內翻畸形,膝關節負重位X線片示右膝關節前內側骨關節炎,膝關節活動度90 °,VAS評分6分,HSS評分50分。入院后完善相關檢查,入院第2天行右側人工膝關節UKA。術后第1天排除雙下肢靜脈血栓后下地,膝關節疼痛明顯緩解,逐步加強患肢肢體功能鍛煉。術后15個月患者門診隨訪:膝關節活動度115 °,VAS評分2分,HSS評分67分。手術前后影像學資料見圖1～4。

圖1 術前X線片示右膝輕度內翻,內側間室軟骨磨損,間隙減小 圖2 術中可見膝關節前內側部分軟骨磨損

3 討 論

目前關于UKA手術操作、假體類型、術后并發癥、術后康復措施等對UKA術后療效的影響已有廣泛研究[6-8],隨著假體設計的改進及手術技術的進步,一些學者提出UKA的部分適應證(如BMI、ACL、軟骨磨損程度等)對UKA技術進步的限制表現較差[9]。因此,探究影響UKA治療膝前內側骨關節炎術后臨床療效的術前影響因素意義重大。本研究發現,BMI≥30 kg/m2、PTCL、術前VAS評分≥5分是影響UKA術后臨床療效的危險因素,FTCL是UKA術后療效的保護因素,且軟骨磨損程度同PNI存在交互作用,即:在營養狀態差的PTCL患者中,UKA術后效果最差。

3.1 BMI 目前普遍接受肥胖患者是UKA的非禁忌證。隨著手術技術更新與假體設計優化,肥胖患者UKA術后的膝關節功能可有明顯的改善。然而,Kandil等[10]調查美國國家數據庫發現,UKA術后并發癥及返修發生率與肥胖患者密切相關。高煥紳等[11]發現,肥胖不影響UKA術后假體留存率,卻是UKA術后臨床療效改善度的一個顯著指標。本研究結果顯示:所有患者UKA術后的膝關節HSS評分均有明顯提高,但肥胖組患者術后膝關節功能的優良率明顯低于非肥胖組。結果同上述研究基本一致。考慮其主要原因可能是:UKA術后由于假體應力遮擋,局部骨組織重建,肥胖可增強置入假體界面應力,使周圍負荷差異性增加,導致膝關節骨質疏松加速及周圍韌帶應力改變,從而引起膝關節周圍疼痛[12]。此外,肥胖患者常合并內科疾病及較高的傷口并發癥發生率,也會影響患者術后康復。因此,肥胖患者在選擇UKA時應當慎重。

3.2 術前VAS評分 在髖膝關節置換手術中,患者術前VAS評分與術后疼痛嚴重程度密切相關[13]。目前關于患者術前疼痛程度對UKA術后療效影響的研究相對較少。系統評價結果顯示,術前膝關節疼痛是TKA術后慢性疼痛發生的獨立危險因素[14]。結合既往研究,考慮術前疼痛程度影響術后療效的原因為:長期應用阿片類藥物可產生藥物依賴和痛覺過敏,加重術后疼痛;接受關節置換手術前KOA患者經歷了長久的疼痛折磨,心理上多存在焦慮、抑郁、疼痛災難化等心理問題。而消極心理因素不論在關節置換術前還是術后,都可以增強患者疼痛感知[15-16]。Larsen等[17]提出結合患者術前疼痛評分、疼痛調節能力和心理狀態可預測TKA術后慢性疼痛的發生。因此,臨床醫師應關注UKA患者的術前疼痛程度與客觀檢查的匹配性及心理狀態,對于具有焦慮、抑郁、疼痛災難化、疼痛耐受差的患者,可采取有效的術前鎮痛、超前鎮痛,開展針對性的心理干預措施,可能會在一定程度上提高UKA術后療效。

3.3 軟骨磨損程度 目前,存在PTCL但同樣有KOA臨床癥狀的患者是否可行UKA仍然存在爭議。一些學者認為,對于PTCL患者,UKA是一種可靠的手術方式。Maier研究發現PTCL患者與FTCL患者有相同的臨床療效,但術后翻修率卻較高[5]。Pandit等[18]提出,僅當內側間室存在FTCL時才應使用UKA。本研究結果顯示:PTCL是UKA術后膝關節功能恢復的風險因素,考慮可能原因如下:(1)KOA伴PTCL的中老年人疼痛表現較輕,而術后疼痛加重,相對于FTCL患者疼痛敏感性增高及疼痛耐受差,故而影響了UKA術后的恢復結果[19];(2)與重度KOA不同,PTCL患者部分軟骨厚度少,其疼痛主要由滑膜炎癥和生物介質的釋放引起,因此UKA無法可靠的控制疼痛,從而導致術后效果較差,故而相關研究指出KOA患者行關節置換術前的X線嚴重程度,與術后疼痛呈負相關[20],這同我們的研究結果是一致的。

此外,PTCL預后差的原因還可能與患者自身營養狀態相關。本研究發現軟骨磨損程度同PNI存在交互作用,PNI的水平對軟骨磨損所產生的術后療效的影響是不一致的。在PTCL組中,低營養狀態的患者術后結果明顯較差(P<0.05)。這解釋了諸多學者對PTCL患者UKA術后功能恢復差異性的報道,原因是存在其他混雜因素,而營養因素是其中之一。PNI僅需檢測LYMPH、ALB兩項指標便可獲得,能夠從客觀上反映患者的營養狀態和免疫水平。PNI<50則提示營養不良,PNI越低機體營養狀況越差,免疫能力下降越明顯,進而容易增加術后傷口延遲愈合、慢性炎癥、甚至感染等并發癥的風險[21]。

PNI對PTCL患者UKA術后療效影響的一個潛在機制是PTCL患者膝關節功能恢復與低ALB、低LYMPH有關。KOA患者由于膝關節疼痛和繼發活動量較少,食欲減退,術前可能合并營養狀況不佳。營養不良會引起關節液營養含量異常,導致關節內其他軟骨萎縮,加重膝關節癥狀。低LYMPH水平反映著機體免疫低水平,可降低膝關節對機械、化學等因素的抵抗力,加速關節退變,導致關節內慢性炎癥。軟骨細胞產生的疼痛因子,如前列環素,會隨著軟骨細胞的區域(深度)和OA分級而變化。在OA早期,前列環素的產生和積累還較少[22],對于PTCL患者早期出現疼痛癥狀及不理想的術后療效可能與機體免疫低水平導致的關節炎癥有關。UKA術后降低了機械因素對膝關節的作用,但機體免疫低水平及低ALB狀態的作用可能仍然存在。此外,一些研究表明PNI與骨質疏松存在明確關聯。低ALB可間接增強血小板聚集,炎癥因子能夠破壞血管內皮細胞功能,二者共同作用影響了骨骼內血供,促使骨質疏松的發生[23]。當PNI明顯偏低時,破骨細胞會更加活躍,導致骨密度下降,進而引起假體周圍骨質疏松性疼痛[24]。因此,本研究認為對于PTCL患者,可在疼痛評分篩查、營養狀態評估、抗骨質疏松治療等方面進一步探索治療措施,謹慎手術。嚴格把握前內側骨關節炎骨對骨的手術指征,UKA術后患者的臨床療效會更顯著。

3.4 本研究的局限性 本研究存在一定不足,如病例數較少,為回顧性研究,尚需擴大樣本或前瞻性研究進一步明確。

綜上所述,UKA治療前內側骨關節炎療效良好,BMI≥30 kg/m2、PTCL、術前VAS≥5分是影響UKA術后臨床療效的危險因素。且本研究發現,PNI與軟骨磨損程度存在交互作用。對于營養狀態差,同時合并PTCL的癥狀性KOA患者,應給予重點關注。術前控制體重、疼痛篩查、嚴格把握手術適應證會更有利于UKA術后膝關節達到更好的功能。