同期双侧人工全膝关节表面置换修复类风湿膝关节炎

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.04.001

摘要/Abstract

摘要：

背景：人工膝关节置换是治疗晚期类风湿关节炎的主要手段，目前多数学者采用分期置换，且多数医生为增加术后假体稳定性，采用半限制性假体。
目的：探讨双膝类风湿关节炎患者行同期双侧全膝关节表面置换的修复效果。
方法：选取2011年6月至2013年12月解放军第三医院骨一科收治的27例双膝类风湿关节炎患者，采用人工全膝关节表面置换，均为同期双侧。根据症状、功能恢复及影像学检查评价置换后效果。随访时间为置换后2周、1个月、3个月、6个月，超过6个月1年1次，内容包括疼痛症状的消除情况、关节功能恢复情况，X射线片表现，假体位置有无松动、下沉等情况。
结果与结论：全组病例均获得随访，时间9-26个月。置换后疼痛消失，置换前屈曲内翻、外翻畸形纠正，患肢行走功能恢复良好。按美国特种外科医院评分标准，由置换前平均31.8分提高到置换后平均82.7分。全组无感染、下肢深静脉血栓、假体松动及下沉发生。提示同期双侧人工全膝关节表面置换是修复双膝类风湿关节炎安全、有效的方法，康复时间及住院周期短，可避免两次单膝置换给患者带来的心理及经济影响。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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关键词: 植入物, 关节植入物, 人工全膝关节置换, 表面, 同期双侧, 类风湿关节炎, 关节功能, 疼痛, 假体松动, 随访研究

Abstract:

BACKGROUND: Total knee arthroplasty is the major treatment of rheumatoid arthritis at advanced stage. Most of scholars prefer the staging replacement and adopt semi-restricting prosthesis to increase the stability of prosthesis.

OBJECTIVE: To investigate the clinical effect of synchronous total knee arthroplasty for treatment of bilateral knee rheumatoid arthritis.

METHODS: From June 2011 to December 2013, 27 patients of knee rheumatoid arthritis were recruited from the First Department of Orthopedics at the Third Hospital of Chinese PLA, and were treated with total knee arthroplasty at the bilateral sides over the same period. According to the symptoms, functional recovery and imaging evaluation, postoperative effect was assessed. The involved patients were followed up at 2 weeks, 1 month, 3 months, 6 months after surgery and afterwards once per year. The relief of pain symptoms, recovery of joint function, X-ray examination, loosening and sink of the prosthesis were observed during follow-ups.

RESULTS AND CONCLUSION: All the patients were followed up over a period of 9-26 months. After operation the pain disappeared, preoperative flexion and varus valgus deformity were corrected, limb walking function recovered well. The Hospital for Special Surgery scores was average 31.8 points before operation and increased to average 82.7 points after operation. There was no infection, lower limb deep vein thrombosis, loosening and sink of the prosthesis. Simultaneous total knee arthroplasty at the bilateral sides is a safe, effective operation method in the treatment of bilateral knee rheumatoid arthritis, with short recovery time and hospitalization period, it can avoid psychological and economic impact of the two single knee replacement operations to the patients.

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Key words: Arthroplasty, Replacement, Knee, Arthritis, Rheumatoid, Follow-up Studies

中图分类号:

R318

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图/表（结果） 2

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引言

类风湿关节炎是指滑膜进行性病变，晚期出现屈曲挛缩畸形，持续性疼痛、关节功能障碍为明显特征的免疫性疾病^[1]。早期属于风湿免疫科治疗范畴，晚期需要关节外科的手术干预。通过人工全膝关节置换，可以消除关节疼痛、矫正畸形、恢复关节功能，使患者款速恢复正常的生活能力^[2]。该方法治疗晚期类风湿膝关节炎的临床效果已得到医学界公认，15年生存率为85%-90%^[3]。

不同于骨关节炎，类风湿关节炎发展到晚期表现为全关节的软骨破坏及广泛的软骨下骨破坏，合并不同程度的韧带、肌肉、关节囊挛缩，骨质缺损^[4]。对人工膝关节置换的技术要求更高，手术难度涉及两个主要方面：第一，截骨，以及对不同程度骨缺损的处理。术中骨定位标志困难^[5-6]。第二，软组织平衡的处理，通过术中关节囊的松解、骨赘的清理、必要时韧带软组织的松解，来消除屈曲内翻或屈曲外翻畸形，达到术后内外侧及前后方肌力平衡，假体在膝关节屈伸活动时达到稳定的状态。

近20年来，人工膝关节置换在假体设计、材料学、手术技术的发展日趋成熟，假体的种类也越发精细，表面置换型假体、半限制性假体、完全限制性假体(铰链膝)，活动平台及固定平台的选择，针对骨缺损植骨材料的多样性，包括自体骨、同种异体骨、骨水泥、金属垫块。正因为如此，医生应该针对类风湿关节炎的病理及临床特点，个体化确定治疗方案，包括针对性的围手术期内科调整治疗、选择合适的假体及不同的植骨处理。

关于分期还是同期手术，常采用分期手术，需要患者两次住院，或一次住院期间分期手术，增加了住院时间及康复周期，对患者经济及心理增加负担。直到目前对于治疗双膝类风湿关节炎采用分期还是同期人工全膝关节置换仍存在不同意见^[7-8]。解放军第三医院骨一科对收治的27例双膝类风湿关节炎患者均采用同期双侧全膝关节表面置换，经随访切口均甲级愈合，置换后疼痛症状消失，关节功能恢复良好。

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材料方法

设计：回顾性病例分析。

时间及地点：于2011年6月至2013年12月在解放军第三医院骨一科完成。

对象：选取2011年6月至2013年12月解放军第三医院骨一科收治的27例双膝类风湿关节炎患者，采用人工全膝关节表面置换，均为同期双侧。其中男12例，女15例；年龄42-74岁，平均54.7岁。假体选择Zimmer 7例，Link 9例，Plus 11例。均不保留后交叉韧带，手术由本院同一组手术医生完成。

诊断标准：有类风湿关节炎病史；实验室检查类风湿因子阳性；X射线片检查出现广泛软骨破坏、累计软骨下骨、关节间隙改变、骨质疏松、不同程度骨缺损。

纳入标准：双侧膝关节类风湿关节炎，实施人工膝关节表面置换。患者对治疗及试验方案知情同意，且得到医院伦理委员会批准。

排除标准：单侧膝类风湿关节炎，双膝骨性关节炎，强直性脊柱炎合并膝关节病变，术中使用半限制性膝关节假体(LCCK)。

材料：人工关节分别由Zimmer(美国捷迈公司)、Link(德国林克公司)、Plus(中国北京普鲁斯公司)提供。股骨与胫骨假体为高抛光金属表面处理，垫片为高交联聚乙烯，本组均为固定垫片，材料为钴、铬、钼合金，具有良好的组织相容性。

方法：

置换方法：硬腰联合麻醉，膝前正中切口，股直肌与股内侧肌间隙沿髌骨内侧至胫骨结节止点水平，进入关节，切除增生滑膜，切除部分髌下脂肪垫及骨赘、半月板、前交叉韧带，不保留后交叉韧带。先做胫骨，后做股骨，胫骨髓外定位，股骨5°-7°外翻角，胫骨平台截骨10 mm左右，后倾5°，根据骨缺损类型，打磨、修整植骨床，将截骨所得自体骨相应修整后植骨。

选用PS假体，术中精确做好假体与各个截骨面的贴合，做到良好的下肢立线，相称的屈伸间隙，良好的软组织平衡及髌骨轨迹。均未行髌骨置换。术中如发现髌骨有脱位趋向，行髌骨外侧支持带松解。假体试模安装，达到完全伸直及屈曲，内外翻加压开口小于5 mm。切忌过紧，安装假体，骨水泥型。骨蜡封闭假体未覆盖的截骨边缘。同理置换对侧患肢。脉冲冲洗，切口内注入氨甲环酸1支，缝合切口，放置引流。

置换后处理：术后当天局部冰块冷敷，引流量超过 400 mL，夹闭引流，48 h内拔除引流管，术后第2天给予低分子肝素钙或利伐沙班应用。术后当天嘱咐患者股四头肌等长收缩锻炼，CPM辅助锻炼，如术中遗留关节屈曲挛缩畸形，术后在病房须被动按压伸直膝关节锻炼，2次/d，5-7 d下床扶助行器行走。

主要观察指标：术后观察疼痛情况、膝关节活动度及影像学假体位置。随访时间术后2周、1个月、3个月、6个月，超过6个月1年1次。随访内容包括疼痛症状的消除情况、关节功能恢复情况；X射线片表现；假体位置有无松动、下沉等情况。

按美国特种外科医院(the hospital for special surgery，HSS)评分系统评定疗效^[9]：85分以上为优，70-84分为良，60-69分为可，59分以下为差。

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讨论

3.1 类风湿关节炎的病理及临床特点 类风湿关节炎的膝关节病理改变不同于骨关节炎、强直性脊柱炎，病变由滑膜开始，进行性发展至软骨及骨的破坏。早期属于风湿免疫科的治疗范畴，发展到晚期则表现为高致残性，关节持续疼痛，关节功能障碍甚至消失，生活质量极差，通过全膝关节置换挽救膝关节功能。

类风湿关节炎的骨赘增生多数不明显，以软组织挛缩明显，多存在骨质疏松症^[10]，对骨水泥的依耐性较高^[11]。作者建议对类风湿关节炎患者应使用抗生素骨水泥^[12]。长期服用激素类药物，除局部骨质条件差以外，胃肠、心血管等脏器功能较差，入院后首先需要全面了解患者全身情况，能否耐受麻醉及手术，请相关科室会诊，调整机体状况。对于术前一直服用肾上腺皮质激素，术前及术后需维持服用，防止出现“戒断症状”，导致脏器功能失调。该类患者术前均不同时间服用非类固醇药物及肾上腺皮质激素药物，对胃肠道均造成不同程度损伤，术后需要常规给予预防应激性溃疡药物治疗，本组给予泮托拉唑注射液静滴 5 d。

相对骨关节炎患者，类风湿关节炎患者的皮肤条件较差、长期服用激素及免疫抑制剂，术后感染率为骨关节炎患者的两三倍^[13-14]，且本组为同期双侧手术，故应注重术前及术中应用抗生素：术前应用两三天，术前30 min加用一组，术后继续应用7-10 d^[15]。由于类风湿关节炎患者的骨质疏松，术中操作须轻柔，尤其胫骨侧第一刀截骨完毕，在处理平台后缘残留骨质及半月板韧带、后交叉韧带止点残留时，应先充分松解股骨后髁及平台后缘部位关节囊。切忌为突出平台后缘放置双齿或髋臼拉钩力度过大，造成平台后侧及股骨髁间窝的骨破坏、缺损^[16]。

3.2 不同畸形的软组织平衡 不管膝内翻或膝外翻畸形，本组均采取膝前正中切口，经髌骨内侧入路，均得到良好显。屈曲内翻畸形，内侧副韧带及后内侧关节囊挛缩，外侧副韧带及组织松弛。应该先在胫骨前内侧骨膜下松解，注意保持内侧副韧带的完整。屈曲外翻畸形，外侧副韧带及后外侧关节囊挛缩，内侧组织相对松弛。取髌外侧支持带入路，通常在关节线水平点状松解髂胫束和后外侧关节囊，大多数外翻畸形可以获得内外侧软组织平衡^[17]。

有研究报道，充分的后关节囊及内外侧副韧带松解可以矫正绝大部分畸形，而不一定要增加股骨远端截骨。对于膝内翻及膝外翻的病例，截骨后安装假体时注意轴线与旋转中心的一致性，注意髌骨运动轨迹，防止关节屈伸时发生脱位^[18-19]。

“稳定压倒一切”，是关节外科医生对假体稳定重要性的体会，术中恢复下肢正常的解剖立线是人工膝关节置换获得成功的重要因素^[20]。关于松紧度问题，术中假体试模测试时，不能过紧，术中需要达到完全伸直或 5°过伸，内外翻加压开口小于5 mm。本组27例中，术前均存在不同程度屈曲挛缩畸形，内翻畸形19例，外翻畸形8例。纳入本组内翻及外翻角度均小于30°，考虑内翻或外翻大于30°时，张力侧侧副韧带过度松弛。处理屈曲挛缩时，对小于20°，术中标准截骨及骨赘清除，屈曲畸形可以得到矫正^[21]。术中不能为了追求完全纠正畸形，导致过度截骨，出现关节不稳定。对屈曲大于20°时，需要对后关节囊进行处理，按以下顺序逐步松解。先松解股骨侧，以1.5 cm宽度骨刀贴紧后髁骨面向近端剥离2.0-3.0 cm，如仍不能伸直，行平台后方关节囊剥离松解。必要时切断关节囊内外侧后角部位，根据甚至情况可以继续松解腘斜韧带。对屈曲挛缩大于60°的严重畸形，术中很难达到伸直与屈曲间隙相等，Aderinto等^[22]认为，为避免对腓总神经的牵拉损伤，允许遗留15°以内屈曲角度，术后给予按压、被动伸直锻炼，可以逐渐达到伸直位^[23]。

3.3 关于假体的选择 类风湿关节炎患者的膝关节在接受骨科手术时均已发展至类风湿关节炎晚期，存在明显的膝外翻或膝内翻畸形，同时存在屈曲挛缩畸形，后交叉韧带及骨质条件差，此时选择PS假体可以获得一个好的前后移动稳定性，尤其防止屈曲时股骨髁后滚造成的假体脱位^[24-25]。

选择假体时宁小勿大，选择股骨假体应根据屈膝时能保持关节稳定，不能完全依据截骨后残留的自然骨尺寸来选择假体大小，否则会导致屈曲间隙过大，关节不稳^[26]。内翻畸形大于30°时，外侧副韧带松弛，内侧副韧带严重挛缩；外翻畸形大于30°时，内侧副韧带松弛，外侧副韧带严重挛缩，股骨外髁的远端和后髁磨损严重。对于这类病例，标准截骨后，下肢立线可以得到恢复，但由于侧副韧带条件差、关节侧方的稳定性不足，安装表面置换假体后会出现假体不稳定，导致后期松动，建议使用LCCK假体^[27-28]。

相比较，骨关节炎患者的膝关节软骨、骨及韧带软组织的退行性改变时间更长，全膝关节置换的年龄绝大多数在65-70岁^[29]，而类风湿关节炎患者不同的发病机制决定其年龄组相对较轻，本组平均年龄54.7岁。选用表面置换假体可以给患者可能需要的返修手术保留骨质、储备条件。Cinotti等^[30]也认为，类风湿关节炎病情进展快，致残年龄相对较轻，初次置换首选表面置换假体，可以降低二次翻修手术的创伤程度^[31]。

3.4 骨缺损处理 膝内翻骨缺损多发生在内侧胫骨平台的后内侧，膝外翻骨缺损主要发生在外侧胫骨平台的后外侧。如果一侧平台骨缺损的最低点低于平台关节面15 mm以上，应该以受损较轻侧胫骨平台最高点作为胫骨平台截骨定位点^[32-33]。评估缺损情况，截骨后外侧缺损< 3 mm者用骨水泥充填，3-5 mm用螺钉固定支撑结合骨水泥填充，> 5 mm者采用自体骨移植或金属垫片。正确的做法是不能迁就骨缺损来刻意降低截骨平面，从而导致胫骨平台塌陷、假体松动。

应该常规截骨，对于包容性骨缺损，未能截除平台关节软骨和骨板者，术中需要用摆锯或磨钻清除纤维组织及硬化骨达松质骨，自体松质骨填充。对于非包容性骨缺损，修整成台阶状予以去除，然后用截骨所得自体骨修整后移植，移植骨块的底和壁均为松质骨，皮质置于外侧，以承受平台的压力。植骨厚度大于10 mm时，松质骨螺钉固定，植骨块面积超过平台1/3以上，使用2枚以上螺钉。这种情况要求患者3个月以后开始负重。对于小范围包容性或第一次截骨后缺损厚度小于5 mm的非包容性平台骨缺损，可以直接用骨水泥充填^[34]。二次截骨不能低于正常胫骨关节面15 mm，或必须在腓骨小头以上^[35]。

3.5 同期双侧手术注意事项及优点同期双侧手术出血量较单膝手术出血量大，本组术中平均出血600 mL，均于术前备血，术中输注红细胞悬液及新鲜冰冻血浆，术后单侧引流量大于300 mL时给予夹闭。术中冲洗完切口准备缝合前切口内注射氨甲环酸1支^[36]。目前主张多模式联合镇痛，关节置换后24 h内疼痛最为明显，常规手术结束时在切口注入罗哌卡因、肾上腺素、类固醇激素，效果良好^[37]。同期双侧手术，相对手术时间较长，术中应用下肢止血带及屈曲位操作，术后下肢活动减少引起下肢静脉血流瘀滞，故术后第2天给予利伐沙班口服，鼓励患者早期主动及被动锻炼，减少血栓发生。一般体型患者，止血带压力给予 400 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)，肥胖患者给予450- 500 mm Hg^[38]。

同期双侧手术的优点是术后双侧肢体可以同时同步进行锻炼，负载相对对称，康复和住院时间较分次手术短，可以早期恢复膝关节功能^[39]。麻醉次数减少，麻醉风险亦减少，可以减少患者心理负担。其缺点在于一次手术的时间延长，增加了术中出血量，对既往存在心血管疾病患者需要注意心脑缺血、心律失常及下肢深静脉血栓等发生^[40]。术前应该详密规划手术方案，选用自己熟悉的关节器械及手术组成员，尽量缩短手术时间。本组病例均由本院关节外科同一组医生完成，术者习惯于患者右侧完成双下肢手术，先左后右完成双下肢手术，熟练地操作流程有利于节约手术时间，本组双膝平均手术时间135 min，术后没有下肢深静脉血栓形成。

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