膝单髁置换治疗晚期内侧间室膝关节自发性骨坏死

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.35.001

中国组织工程研究 ›› 2017, Vol. 21 ›› Issue (35): 5577-5582.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2017.35.001

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膝单髁置换治疗晚期内侧间室膝关节自发性骨坏死

冯恩辉，麦秀钧，黄永明，曹振武，陈康耀，苏海涛

广州中医药大学第二附属医院骨科，广东省广州市 510006

出版日期:2017-12-18 发布日期:2018-01-02
通讯作者: 黄永明，主任医师，博士，广州中医药大学第二附属医院骨科，广东省广州市 510006
作者简介:冯恩辉，男，1988年生，2014年广州中医药大学毕业，硕士，医师，主要从事关节外科方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金项目(81273781)，课题名称：骨性关节炎中软骨细胞病变TDP-43负调控机制及补肾活血中药干预的研究

Unicompartmental knee arthroplasty used for advanced spontaneous osteonecrosis of the knee

Feng En-hui, Mai Xiu-jun, Huang Yong-ming, Cao Zhen-wu, Chen Kang-yao, Su Hai-tao

Department of Orthopedics, the Second Affiliated Hospital of Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510006, Guangdong Province, China

Online:2017-12-18 Published:2018-01-02
Contact: Huang Yong-ming, M.D., Chief physician, Department of Orthopedics, the Second Affiliated Hospital of Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510006, Guangdong Province, China
About author:Feng En-hui, Master, Physician, Department of Orthopedics, the Second Affiliated Hospital of Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510006, Guangdong Province, China
Supported by:
the National Natural Science Foundation of China, No. 81273781

摘要/Abstract

摘要：

文章快速阅读：

文题释义：

单髁置换：是一种技术成熟的新型关节外科微创修复方式，即用人工单髁膝关节替代病变的关节软骨、半月板而保留正常的关节韧带和其他组织的一种局限性微创关节置换手术。修复的机制是利用关节表面置换技术来弥补原有组织的丢失。

膝关节自发性骨坏死：膝关节骨坏死是指构成膝关节的骨性结构(股骨内、外髁、胫骨平台和髌骨)坏死，是仅次于股骨头坏死之后的最常见的骨坏死疾病。根据坏死发生的特点及临床表现不同，膝关节骨坏死可分为膝关节自发性骨坏死和继发性骨坏死。

摘要

背景：膝关节单髁置换因其创伤小、恢复快、并发症低和接近膝关节正常生物力学等优点，在临床上越来越多的被用于修复膝关节单间室疾病。近年来应用膝关节单髁置换治疗晚期膝关节自发性骨坏死在国外已有大量成功的经验报道，但国内开展该技术较晚，目前尚无此方面的长期随访研究报道。

目的：探讨膝关节单髁置换治疗晚期膝关节自发性骨坏死的短期临床疗效。

方法：回顾分析2015年1至8月收治的12例(12膝)采用膝关节单髁置换治疗的晚期膝关节自发性骨坏死患者的病历资料，均发生在膝关节内侧间隙。采用Biomet公司第3代Oxford单髁假体行膝关节单髁置换治疗。术后第3，6，12，18个月随访，对患者的关节活动度、膝关节疼痛目测类比评分、美国特种外科医院(HSS)膝关节评分及胫股角进行疗效评估。

结果与结论：①随访12-18个月。所有患者术后切口Ⅰ期愈合，术后未出现感染、下肢血栓、骨折等并发症；②末次随访时，患者的疼痛目测类比评分由术前的(6.67±0.78)分降至(1.75±0.97)分，HSS膝关节评分由术前的(63.92±7.27)分上升至(91.67±2.87)分，胫股角由术前的(178.28±3.38)°改变为术后的(176.82± 2.37)°，差异均有显著性意义(P < 0.05)；术前患者的膝关节活动度与末次随访时差异无显著性意义；③结果提示，膝关节单髁置换治疗晚期内侧间隙膝关节自发性骨坏死的短期疗效满意。

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
ORCID:0000-0001-6243-6019(冯恩辉)

关键词: 骨科植入物, 人工假体, 膝关节单髁置换术, 膝关节自发性骨坏死, 膝关节置换术, 膝关节骨关节炎, 骨坏死, 膝关节退行性病变, 膝关节疼痛, 膝关节假体, 国家自然科学基金

Abstract:

BACKGROUND: Unicompartment knee replacement is more popular for small trauma, rapid recovery, low less complications and almost normal knee mechanics, and has been used to repair unicompartmental knee diseases. At abroad, unicompartmental knee arthroplasty for advanced spontaneous osteonecrosis of knee (SONK) has obtained satisfactory outcomes, but its long-term efficacy and safety are not known in China.

OBJECTIVE: To explore the short-term effectiveness of unicompartmental knee arthroplasty for advanced SONK.

METHODS: Clinical data of 12 SONK patients (12 knees) admitted between January and August 2015 were analyzed retrospectively. Unicompartmental knee arthroplasty was operated by the same surgical team using the 3^rd generation of Oxford^® Unicompartmental Knee. The Visual Analogue Scale, femorotibial angle, range of motion of the knee and Hospital for Special Surgery scores were used to evaluate the curative efficacy at 3, 6, 12, and 18 months postoperatively.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) All patients were followed up for 12-18 months. The incision in all patients achieved primary union, and no infection, lower limb venous thrombosis or fracture occurred. (2) At the end of follow-up, the Visual Analogue Scale scores were significantly reduced from preoperative (6.67±0.78) to (1.75±0.97); the Hospital for Special Surgery scores were significantly increased from preoperative (63.92±7.27) to (91.67±2.87); the femorotibial angle changed from preoperative (178.28±3.38)° to (176.82±2.37)°(All P < 0.05). But the range of motion of the knee joint did not differ significantly before and after surgery. (3) That is to say, unicompartmental knee arthroplasty obtains satisfactory short-term efficacy in the treatment of advanced SONK.

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

Key words: Arthroplasty, Replacement, Knee, Knee Joint, Osteoarthritis, Osteonecrosis, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

冯恩辉，麦秀钧，黄永明，曹振武，陈康耀，苏海涛. 膝单髁置换治疗晚期内侧间室膝关节自发性骨坏死[J]. 中国组织工程研究, 2017, 21(35): 5577-5582.

Feng En-hui, Mai Xiu-jun, Huang Yong-ming, Cao Zhen-wu, Chen Kang-yao, Su Hai-tao. Unicompartmental knee arthroplasty used for advanced spontaneous osteonecrosis of the knee[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2017, 21(35): 5577-5582.

图/表（结果） 2

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引言

材料方法

1.1 设计 病例观察。

1.2 时间及地点 于2015年1至8月在广州中医药大学第二附属医院骨科完成。

1.3 材料 手术均采用Biomet公司第3代Oxford单髁假体(Oxford^® Unicompartmental Knee，Biomet，英国)。选择3代牛津单髁骨水泥假体，股骨侧为球形的钴铬钼合金单柱假体，胫骨侧为光滑水平带槽假体，两者之间为聚乙烯活动平台。

1.4 对象 分析2015年1至8月在广州中医药大学第二附属医院骨科接受膝关节单髁置换术治疗的SONK患者的病例资料。

SONK的诊断标准^[7]：①膝关节内侧疼痛；②X射线片表现为受累侧股骨髁负重区稍变平，软骨下骨局部坏死灶透亮区，周围有硬化带包绕；③MRI扫描T1加权像上股骨髁脂肪组织高信号被软骨下区域不连续中低信号取代，T2加权像上坏死的高信号被反应水肿带包绕^[8]。

病例纳入标准：①病变仅局限于内侧间室，外侧间室、髌股间室正常或轻度退变；②关节稳定性良好，前后交叉韧带、侧副韧带完整；③膝关节骨坏死Mont分期在Ⅲ期或以上^[9]。

病例排除标准：①病变累及多间室；②前后交叉韧带、侧副韧带损伤；③含有酗酒、使用激素及血液病等已知的骨坏死诱因；④类风湿性关节炎、夏科氏关节病、创伤性关节炎。

共纳入12例患者，男2例，女10例；年龄52-73岁，平均(63.92±7.10)岁；体质量指数平均(25.75±2.32) kg/m²。

术前均行双下肢全长负重正侧位X射线片、髌骨轴位X射线片及膝关节MRI检查。12例患者膝关节骨坏死病变均局限于内侧间室，且均同时累及股骨远端内侧髁及胫骨内侧平台。通过膝关节X射线片及MRI检查评估SONK Mont分期，Ⅲ期6例，Ⅳ期6例。通过下肢全长负重正侧位X射线片测量力线、股胫角。

1.5 方法

1.5.1 手术方法全部采用腰硬联合麻醉，取仰卧位，屈髋30°将大腿置于大腿托架上，膝关节呈屈曲状态，确保术中膝关节被动屈曲至少120°，手术全程使用止血带。屈膝90°取内侧髌旁入路，显露膝关节，切除部分髌下脂肪垫，清理股骨髁、髁间窝和胫骨平台骨赘，切除半月板，检查前交叉韧带完整。胫骨髓外定位法，保持7°后倾角，行胫骨平台水平截骨，避免损伤侧副韧带与交叉韧带；股骨髓内定位法，外翻6°，行股骨后髁截骨。安放股骨及胫骨假体试模，测量膝关节屈伸间隙，调整屈伸间隙平衡，使之达到屈曲和伸直间隙平衡。屈伸活动关节，在确保达到良好的内外侧平衡、髌骨轨迹、下肢力线后，安放相应胫骨假体、股骨假体和垫片，骨水泥固定。放止血带充分止血，彻底冲洗关节，关节周围软组织注射鸡尾酒式镇痛混合剂。复位，检查屈伸活动，关节稳定。放置引流管1条，依次缝合，敷料及弹力绷带包扎。

1.5.2 术后处理术后静脉应用抗生素48 h，多模式镇痛，术后12 h后给予口服利伐沙班抗凝预防下肢深静脉血栓形成。术后24-48 h拔除伤口引流管。

麻醉恢复后即开始主动踝关节屈伸及股四头肌收缩锻炼。术后第2天即开始屈膝及直腿抬高锻炼，情况允许后即可扶助行器下地行走。术后拍下肢全长负重正侧位X射线片。

1.6 主要观察指标 术后3，6，12，18个月各随访1次。观察患者的临床症状、体征；评估患肢力线改变，测量胫股角^[10]；记录患者的疼痛目测类比评分^[11]；采用美国特种外科医院(hospital for special surgery，HSS)膝关节评分量表评估膝关节功能^[12]，记录并发症。

疼痛目测类比评分：测评工具采用中华医学会监制的目测类比评分卡，直线左端表示微创，右端表示极痛。目测后在直线上用手指，根据受检者手指指定的刻度，确定疼痛的程度。无痛，评0分；有轻微疼痛，能忍受，评3分以下；疼痛并影响睡眠，尚能忍受，评4-6分；有渐强烈疼痛，难忍受，评7-10分。

HSS评分：用于评估膝关节术前术后功能的一个评分系统，主要包括疼痛、功能、关节活动度、肌力、膝关节屈曲畸形、膝关节不稳定性等6个方面。85-100分为优，70-84分为良，60-69分为可，< 60分为差。

1.7 统计学分析 采用SPSS 21.0统计软件进行统计学分析。测量数据用x(_)±s表示。手术前后HSS膝关节评分、疼痛目测类比评分、关节活动度、胫股角的比较采用配对资料t 检验。检验水准α值取双侧0.05。

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

讨论

3.1 SONK的病因与发病机制 SONK常被描述为原发性或特发性膝关节骨坏死，目的是与继发性骨坏死相鉴别。继发性骨坏死是指继发于使用激素、过量饮酒、骨折、系统性红斑狼疮、镰刀型红细胞贫血、肾移植、减压病等全身疾病的坏死^[13]。而SONK不存在以上危险因素，其病因及发病机制目前尚不明确^[14]，学界目前主要有应力源性理论和血管源性两种理论^[15-18]。

支持应力源性理论的学者认为，SONK是软骨下微骨折的结局。他们认为，软骨下骨发生微骨折后，关节液可通过微骨折造成的间隙进入骨质，导致局部发生水肿病最终导致局部发生骨坏死。对于这一点假设，有学者从影像学获得证据支持。Lecouvet等^[19]研究表明，膝关节自发性骨坏生水肿病最终导致局部发生骨坏死。对于这一点假设，有学者从影像学获得证据支持。Lecouvet等^[19]研究表明，SONK患者的MRI影像上主要表现为弥漫的水肿信号，软骨下区可见类似骨折的线样低信号。而Pape等^[20]的研究也得出类似的结果。这与膝关节继发性骨坏死的MRI影像明显不同，继发性膝关节骨坏死在坏死骨与邻近有活性的骨组织之间有明确的界线，该区域在T1加权像上表现为低信号，在T2加权像上表现为低信号包绕高信号的双线征。而Takeda等^[21]学者的研究，则从病理生理学的角度印证了这一理论。Koshino^[22]对23例SONK患者术中取样进行病理观察，发现Ⅰ期患者的标本可见到软骨下骨折线及骨折线周围出现的纤维组织。Ⅱ期患者的标本中则可进一步发现由骨样组织及不成熟骨组成的修复反应。以上两期标本均未发现坏死组织的存在。而Ⅲ、Ⅳ期患者的标准则可发现坏死病变骨组织，所不同的是，Ⅲ期病变仍以合并修复样组织为主，而Ⅳ期病变则以空白腔隙和坏死碎片为主。本次研究的12例患者均表现为无明确外伤等诱因下突然发生的膝关节剧烈疼痛，且均有明显的夜间静膝痛，若结合应力源性理论去分析，则不难理解为何SONK患者会有如此特别的临床表现。

另一方面，一部分学者则用血管源性理论解释SONK的病机。他们认为SONK源于膝关节骨内的微循环障碍。微循环障碍导致了膝关节内骨髓水肿，进而骨内压升高，继而出现骨组织缺血坏死。这一理论很好的解释了为何SONK多见于膝关节内髁负重区^[18]。

对于SONK的发病机制，应力源性理论和血管源性理论均有其各自的支持证据，作者认为，两个学说之间是相互交织、相互影响，并非独立存在。SONK的发病机制尚待继续探讨，以便指导医师们早期干预治疗。

3.2 膝关节单髁置换治疗自发性骨坏死的可行性对于Mont分期尚处于Ⅰ期或Ⅱ期的SONK患者，由于关节软骨表面尚未塌陷，尚可采用非手术治疗，包括口服非类固醇抗炎药镇痛^[23]、扶拐保护性负重、物理治疗及加强股四头肌和腘绳肌强度^[24-25]。非手术治疗的疗效尚不确切，近年来虽有疗效颇佳的文献报道，但疗效欠佳最终改用手术治疗的报道亦不罕见。Aglietti等^[26]认为，当坏死病灶面积大于5 cm²、宽度超过40%所累及的股骨髁时保守治疗疗效不佳。SONK以疼痛为主要临床症状，若保守治疗仍无法缓解疼痛，或关节软骨已发生塌陷(Mont Ⅲ期及以上)，则已具备手术指征。

手术治疗包括医师应根据疾病的分期、坏死区面积大小不同而对手术方式作出不同的选择。手术治疗包括膝关节镜下关节清理术、自体软骨移植、髓芯减压术、胫骨高位截骨术及膝关节置换术。膝关节单髁置换术作为膝关节置换术的一种，该手术方式保留了正常膝关节运动学特性^[27]，相比全膝关节置换术具有手术创伤小、自身骨质丢失少、恢复期短、活动度恢复好的优点^[28]，是治疗单间室膝关节病变的有效方法^[29-30]。虽然SONK也可发生于股骨外侧髁或胫骨平台，但最常见的坏死区域仍以股骨内侧髁负重面为主，当病情发展至骨坏死晚期(Mont Ⅲ-Ⅳ期)，坏死区域被硬化骨包围，病变多局限在内侧间室，继发性骨性关节炎亦多局限于内侧间室。故局限于内侧间室的Mont Ⅲ-Ⅳ期SONK亦是单髁置换的适应证^[31]。本组12例患者，均行膝关节MRI检查，均可确定患者膝关节病变局限于内侧间室，符合单髁置换适应证。

应用单髁置换的术式治疗晚期膝关节内侧间隙骨性关节炎在国内外已相当普及^[32-33]，已有大量文献证实，只要严格掌握手术指征及熟练的手术技术，应用单髁置换治疗单间隙的膝关节骨关节炎能取得满意的治疗效果及较长的假体生存率^[34-36]。在手术过程中，处理SONK病例与单纯的膝关节骨关节炎相比所不同的是，对股骨内侧髁承重区域的坏死骨区域的处理^[37]。骨坏死区域的坏死骨需彻底清除，若假体安装于坏死骨上可导致早期塌陷，从而导致术后力线改变及假体松动。坏死骨刮除后残留的骨缺损可以骨水泥填充，若缺损区域过大，则需用自体骨移植填充^[38-47]。另外，若刮除坏死骨后导致骨缺损区域较大，在选择假体尺寸时应适当选择稍大尺寸的假体，确保假体安放于皮质骨之上以保证假体获得良好的支撑及稳定性。所幸本次研究的12例SONK骨坏死区域较局限，坏死面积较小，坏死区刮除后均能以骨水泥填充。

Heyse等^[6]回顾分析了应用单髁置换治疗Kashino Ⅲ-Ⅳ期SONK的52例病例，随访6-15年，美国膝关节协会评分从术前的(85±30)分上升至末次随访的(173±27)分，假体10年生存率为93.1%。本研究结果与相关报道类似。因此作者认为，膝关节单髁置换术是治疗累及内侧间隙的Mont Ⅲ-Ⅳ期SONK一个较好的选择。但本研究随访时间最长仅为18个月，欠缺长期随访资料，故SONK单髁置换术后的假体长期生存率尚待进一步随访。

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

膝单髁置换治疗晚期内侧间室膝关节自发性骨坏死

Unicompartmental knee arthroplasty used for advanced spontaneous osteonecrosis of the knee

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