同期双侧全膝关节置换和单髁置换治疗创伤性关节炎的比较

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2387

中国组织工程研究 ›› 2021, Vol. 25 ›› Issue (6): 854-859.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2387

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同期双侧全膝关节置换和单髁置换治疗创伤性关节炎的比较

赵中溢1，李勇阵2，陈峰1，季爱玉1

1青岛大学附属医院创伤外科，山东省青岛市 266000；2青岛大学医学院骨外科，山东省青岛市 266071

收稿日期:2020-01-17 修回日期:2020-01-19 接受日期:2020-05-23 出版日期:2021-02-28 发布日期:2020-12-03
通讯作者: 季爱玉，硕士，主任医师，青岛大学附属医院创伤外科，山东省青岛市 266000
作者简介:赵中溢，男，1994年生，山东省威海市人，汉族，2020年青岛大学医学院毕业，硕士，医师，主要从事四肢创伤方面的研究。
基金资助:
山东省医药卫生科技发展计划项目(2010GWZ20224)

Comparison of total knee arthroplasty and unicompartmental knee arthroplasty in treatment of traumatic osteoarthritis

Zhao Zhongyi1, Li Yongzhen2, Chen Feng1, Ji Aiyu1

1Department of Trauma Surgery, Affiliated Hospital of Qingdao University, Qingdao 266000, Shandong Province, China; 2Department of Orthopedics, Qingdao University School of Medicine, Qingdao 266071, Shandong Province, China

Received:2020-01-17 Revised:2020-01-19 Accepted:2020-05-23 Online:2021-02-28 Published:2020-12-03
Contact: Ji Aiyu, Master, Chief physician, Department of Trauma Surgery, Affiliated Hospital of Qingdao University, Qingdao 266000, Shandong Province, China
About author:Zhao Zhongyi, Master, Physician, Department of Trauma Surgery, Affiliated Hospital of Qingdao University, Qingdao 266000, Shandong Province, China
Supported by:
the Shandong Medical and Health Science and Technology Development Plan Project, No. 2010GWZ20224

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
单髁置换：指仅对膝关节内侧或外侧间室进行表面置换，用以代替膝关节胫股关节破坏的软骨表面，适用于仅内侧单侧间室变窄。
创伤性关节炎：又称外伤性关节炎、损伤性骨关节炎，它是由创伤引起的以关节软骨的退化变性和继发的软骨增生、骨化为主要病理变化，以关节疼痛、活动功能障碍为主要临床表现的一种疾病。任何年龄组均可发病，但以青壮年多见，多发于创伤后、承重失衡及活动负重过度的关节。

背景：创伤性骨关节炎发病率逐年升高，目前临床常用治疗手段有全膝关节置换和单髁置换，两者的治疗效果仍有待验证。
目的：探讨同期双侧全膝关节置换和单髁置换治疗创伤性关节炎的临床效果。
方法：选择 2016年1月至2018年 6月在青岛大学附属医院接受治疗的双侧创伤性骨关节炎患者102例，随机分为全膝关节置换组和单髁置换组(n=51)。比较两组患者手术指标(手术时间、术中出血量、术后48 h血红蛋白下降量、围术期输血患者比例、总住院时间、住院费用)，对比术前及术后2周、3个月、6个月疼痛目测类比评分、美国膝关节协会评分、西安大略和麦马斯特大学骨关节炎指数，比较两组患者术后并发症和随访6个月后的患者主观满意度。
结果与结论：①单髁置换组手术时间、术中出血量、术后48 h血红蛋白下降量明显少于全膝关节置换组，围术期患者输血比例显著低于全膝关节置换组，总住院时间、住院费用也明显少于全膝关节置换组，差异均存在显著性意义(P < 0.05)；②单髁置换组患者术前疼痛目测类比评分、美国膝关节协会评分、西安大略和麦马斯特大学骨关节炎指数与全膝关节置换组无明显差别(P > 0.05)，术后2周、3个月、6个月，两组患者的疼痛目测类比评分、美国膝关节协会评分均较术前明显降低，西安大略和麦马斯特大学骨关节炎指数较术前明显升高，差异有显著性意义(P < 0.05)；单髁置换组患者术后各时间点的疼痛目测类比评分、美国膝关节协会评分、西安大略和麦马斯特大学骨关节炎指数均优于全膝关节置换组，差异有显著性意义(P < 0.05)；③术后6个月的随访中，单髁置换组患者术后主观满意度明显高于全膝关节置换组(P < 0.05)；④并发症情况：全膝关节置换组患者术后感染3例，深静脉血栓2例，术后并发症总发生率为10%；单髁置换组患者术后感染1例，术后并发症总发生率为2%；单髁置换组患者的术后并发症发生率低于全膝关节置换组，但差异无显著性意义(P > 0.05)；⑤提示单髁置换治疗创伤性膝关节骨性关节炎具有明显优势，住院时间短、住院费用低，患者术后满意度高，有利于患者术后恢复，可作为临床治疗创伤性骨关节炎的优先选择。
https://orcid.org/0000-0002-0570-132X (赵中溢)

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

关键词: 关节, 膝, 关节炎, 创伤性, 全膝关节置换, 单髁置换, 疼痛, 血红蛋白

Abstract: BACKGROUND: The incidence of traumatic osteoarthritis is increasing in recent years. At present, total knee arthroplasty and unicondylar arthroplasty are commonly used in clinical treatment, and their therapeutic effects still need to be verified.
OBJECTIVE: To compare effects between total knee arthroplasty and unicompartmental knee arthroplasty on the patients with traumatic knee osteoarthritiss.
METHODS: A total of 102 patients with bilateral traumatic osteoarthritis were treated in the Affiliated Hospital of Qingdao University between January 2016 and June 2018. The patients were divided into total knee arthroplasty group and unicompartmental knee arthroplasty group (n=51 for each group). Operation indexes (operation time, intraoperative blood loss, decrease of hemoglobin 48 hours after operation, proportion of patients receiving blood transfusion during perioperative period, total length of stay and hospitalization cost) were compared between the two groups. Visual analogue scale score, American knee society knee score, and The Western Ontario and McMaster Universities osteoarthritis index were compared before surgery and 2 weeks, 3 and 6 months after surgery. The postoperative complications and subjective satisfaction after 6 months of follow-up were compared between the two groups.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) Operation time, intraoperative blood loss and decrease in hemoglobin at 48 hours after surgery were significantly lower in the unicompartmental knee arthroplasty group than those in the total knee arthroplasty group. The proportion of blood transfusion during perioperative period was significantly lower in the unicompartmental knee arthroplasty group than that in the total knee arthroplasty group. Total length of stay and hospitalization cost were significantly less in the unicompartmental knee arthroplasty group than those in the total knee arthroplasty group (P < 0.05). (2) There was no significant difference in visual analogue scale score, American knee society knee score, and The Western Ontario and McMaster Universities osteoarthritis index between the unicompartmental knee arthroplasty group and the total knee arthroplasty group before surgery (P > 0.05). Compared with those before surgery, visual analogue scale score and American knee society knee score were significantly lower; and The Western Ontario and McMaster Universities osteoarthritis index was significantly higher in both groups at 2 weeks, 3 and 6 months after surgery (P < 0.05). Visual analogue scale score, American knee society knee score, and The Western Ontario and McMaster Universities osteoarthritis index were significantly better in the unicompartmental knee arthroplasty group than those in the total knee arthroplasty group at various time points after surgery (P < 0.05). (3) During the 6-month follow-up, subjective satisfaction was significantly higher in the unicompartmental knee arthroplasty group than that in the total knee arthroplasty group (P < 0.05). (4) Complications: In the total knee arthroplasty group, there were 3 cases of postoperative infection and 2 cases of deep vein thrombosis, and the total incidence of postoperative complications was 10%. In the unicompartmental knee arthroplasty group, there was 1 case of postoperative infection, and the total incidence of postoperative complications was 2%. The incidence of postoperative complications in unicompartmental knee arthroplasty group was lower than that in total knee arthroplasty group, but the difference was not statistically significant (P > 0.05). (5) Unicompartmental knee arthroplasty in treatment of traumatic knee osteoarthritis has obvious advantages, can reduce length of stay and hospitalization cost, and patients have high satisfaction after operation. Unicompartmental knee arthroplasty is beneficial to the postoperative recovery of patients, and can be used as the first choice for clinical treatment of traumatic osteoarthritis.

Key words: joint, knee, arthritis, traumatic, total knee arthroplasty, unicompartmental knee arthroplasty, pain, hemoglobin

中图分类号:

赵中溢, 李勇阵, 陈峰, 季爱玉. 同期双侧全膝关节置换和单髁置换治疗创伤性关节炎的比较[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(6): 854-859.

Zhao Zhongyi, Li Yongzhen, Chen Feng, Ji Aiyu. Comparison of total knee arthroplasty and unicompartmental knee arthroplasty in treatment of traumatic osteoarthritis[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2021, 25(6): 854-859.

图/表（结果） 7

2.1 参与者数量分析按意向性处理，纳入创伤性骨关节炎患者102例，随机分为全膝关节置换组和单髁置换组。两组患者术后随访6个月过程中，未见患者退出研究，所有患者均符合研究要求，所以无数据缺失。
2.2 试验流程图见图1。

2.3 两组患者基本资料比较两组患者在年龄、性别构成比、体质量指数、入院疼痛严重程度方面差异均无显著性意义 (P > 0.05)，见表2。

2.4 两组患者手术情况比较单髁置换组患者的手术时间、术中出血量、围术期输血病例数、总住院时间、住院费用均明显低于全膝关节置换组，差异有显著性意义(P < 0.05)。两组患者术前血红蛋白水平差异无显著性意义(P > 0.05)，术后48 h单髁置换组患者的血红蛋白水平明显高于全膝关节置换组，差异有显著性意义(P < 0.05)，见表3。两组患者术后假体均体现良好。

2.5 两组患者治疗前后目测类比、美国膝关节协会、WOMAC 评分比较两组术前目测类比评分相比差异无显著性意义(P > 0.05)；术后2周、3个月、6个月单髁置换组患者的目测类比评分均明显低于全膝关节置换组，差异有显著性意义(P < 0.05)；两组患者术后2周、术后3个月、术后6个月的目测类比评分，与各自组别患者术前评分比较均明显降低，差异有显著性意义(P < 0.05)。术前两组患者膝关节美国膝关节协会评分差异无显著性意义(P > 0.05)；术后2周、3个月、术后6个月单髁置换组患者的美国膝关节协会评分均明显高于全膝关节置换组，差异有显著性意义(P < 0.05)；两组患者术后2周、术后3个月、术后6个月的美国膝关节协会评分，与各自组别患者术前评分比较均明显增高，差异有显著性意义(P < 0.05)；术前两组患者膝关节WOMAC指数差异无显著性意义(P > 0.05)；术后2周、3个月、术后6个月单髁置换组患者的WOMAC指数均明显低于全膝关节置换组，差异有显著性意义(P < 0.05)；两组患者术后2周、术后3个月、术后6个月的WOMA指数，与各自组别患者术前指数比较均明显降低，差异有显著性意义(P < 0.05)，见表4。

2.6 两组术后患者满意度比较及术后并发症情况比较随访6个月后，单髁置换组患者总满意度明显高于全膝关节置换组，差异有显著性意义(P < 0.05)，见表5。术后并发症发生情况如下：全膝关节置换组患者术后感染3例，深静脉血栓2例，术后并发症总发生率为10%；单髁置换组患者术后感染1例，术后并发症总发生率2%，单髁置换组患者的术后并发症发生率低于全膝关节置换组，但差异无显著性意义(χ2=1.59，P=0.21)。

2.7 典型病例
典型病例1：男性患者，71岁，右侧内侧间室骨关节炎，行全膝关节置换治疗，随访6个月，患者未发生不良反应，治疗满意，见图2。

典型病例2：男性患者，68岁，右侧内侧间室骨关节炎，行单髁置换治疗，随访6个月，患者随访结束未发生不良反应，对手术治疗效果满意，见图3。

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引言

膝骨关节炎是临床常见骨科疾病，多发生于老年患者，随着国内老龄化情况逐年加剧，对膝骨关节炎的治疗也越来越重要[1]。膝骨关节炎根据病因分为退行性和创伤性骨关节炎，退行性骨关节炎多见于老人，但创伤性骨关节炎既可发生在老人也可发生在中青年人中，主要是人们的室外活动越来越频繁，活动强度越来越高，创伤性骨关节炎的发病率也不断增高，严重影响人们的生活和工作，尤其是青少年[2]，因此创伤性骨关节炎的临床治疗也越来越受到关注。目前，对于膝关节骨关节炎临床治疗仍存在争议，医生认为对于轻症、疼痛可以忍受的患者建议采取物理或药物治疗来缓解病情，对于病情严重，患者无法忍受疼痛时，应进行外科手术治疗。全膝关节置换与单髁置换是现在临床外科主要的手术治疗手段[3-4]。有研究认为全膝关节置换是终末期骨关节炎患者治疗的最佳治疗手段，经过多年临床认证，安全性、有效性都有保证[5]，但主要缺点是创伤大。近年来有研究指出单髁置换对于骨关节炎患者治疗有效率越来越高，生存率达95%，其优势越来越突出，如手术切口小、膝关节内损伤更小、只处理膝关节内侧部分的软骨面、对外侧间室和髌股间室保留原貌，从而减少围术期死亡率和并发症、缩短住院时间、缓解患者疼痛等[6-8]。此外，单髁置换更符合自然膝关节运动学[9]，已有大量国内外研究比较以上两种手术治疗膝关节炎的效果[10-12]，但对于创伤性骨关节炎的治疗研究尚未见报道，目前尚无充足的研究证据，无法证实两种手术方式治疗创伤性膝骨关节炎的优劣。因此，此次研究通过对102例双侧创伤性膝关节骨关节炎患者进行研究，比较全膝关节置换和单髁置换的有效性和安全性，为今后临床治疗创伤性膝关节骨性关节炎手术方式的选择提供参考。

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

材料方法

1.1 设计前瞻性随机双盲对照试验。
1.2 时间及地点于2016年1月至2018年 6月在青岛大学附属医院创伤外科完成。
1.3 材料所有患者使用的都是Oxford第3代单髁置换假体(Biomet Merock Ltd，South Wales，UK)，其中股骨假体5种型号，主要是超大号XL、大号L、中号M、小号S、超小号XS；胫骨假体6种型号包括AA、A、B、C、D、E；半月板衬垫为高分子聚乙烯，共4种型号和3-8 mm 6种厚度，见表1。

1.4 对象选择青岛大学附属医院2016年1月至2018年6月收治的创伤性骨关节炎患者102例，根据随机数字表法分为2组，全膝关节置换组和单髁置换组各51例。试验前进行样本量测算，α值设为0.05，β值为0.1，容许误差δ值为15，通过双侧检验计算得出样本量应最小为32，此次研究所获得的样本量满足要求。全膝关节置换组患者男19例，女32例，年龄42-65岁，平均年龄(51.34±5.67)岁；单髁置换组患者男21例，女30例，年龄44-64岁，平均年龄(52.68±5.43)岁。此次研究经医院伦理委员会审批通过，所有患者在治疗前告知研究相关事宜，并签订患者知情同意书。
纳入标准[13]：①符合美国风湿病学会制定的双侧膝骨关节炎的诊断标准，且1个月内反复疼痛发作，通过青岛大学附属医院专家认定保守治疗无效，需进行手术治疗患者；②患者因受到外界暴力、承重失衡、不负重力引起的双侧创伤性关节患者；③X射线片检查示关节退行性改变，关节间隙变窄；④患者年龄40-65岁；⑤双侧膝关节均为单间室骨关节炎或骨坏死；⑥膝关节稳定，没有任何交叉韧带和侧副韧带功能不全。
排除标准[13]：①各种急性炎症病或髋部感染者；②髋部神经性病变、肌力不足者；③骨骼发育未成熟者；④肝肾功能不全、心脏病、精神病、HIV患者；⑤此前做过全膝关节置换/单髁置换或外科手术者。
此次研究进行退行性关节炎和创伤性关节炎的鉴别诊断：两者都由关节软骨退行性变所引起，退行性关节炎多发生在老年患者，而创伤性关节炎可发生在任何年龄段，且具有明显外伤史和积累伤。退行性关节炎的X射线片检查主要表现为关节边缘尖锐，并逐渐发展为累赘；而创伤性关节炎的X射线片表现明显是由关节内骨折或者骨折愈后所致。
1.5 方法所有手术由青岛大学附属医院创伤外科一名高级职称骨科专家完成。患者术前完善相关检查，告知手术风险。术前完成麻醉，单髁置换组患者取仰卧位，髌旁内侧行5-7 cm切口，打开关节腔，切除髌腱下脂肪，去赘肉，根据患者情况选择适宜型号假体，安装假体试模，伸屈膝，查看稳定性，固定假体，冲洗伤口，缝合。按照相同的方法在另一侧行完成手术。全膝关节置换组患者屈膝切口，分离钱内侧关节囊和和内侧副韧带深部到膝后内侧角，将髌骨翻向外侧，选择适宜假体，进行抗生素骨水泥固定，冲洗关节，缝合伤口，返回病房。按照相同的方法在另一侧行完成手术。
术后进行股四头肌练习、屈膝锻炼。复查术后48 h复查血红蛋白情况，出院后随访6个月。
1.6 主要观察指标所有观察指标均采用盲法评估。
1.6.1 一般资料麻醉医师根据引流器的液体量和术中血垫的数量大致估算术中出血量，护士人员记录手术时间、围术期输血病例数、术前和术后48 h血红蛋白量、总住院时间、住院费用。
1.6.2 手术效果观察两组患者分别于术前、术后2周、术后3个月、术后6个月进行美国膝关节协会评分、目测类比评分、西安大略和麦克马斯特大学(Western Ontario and McMaster University，WOMAC)骨关节炎指数比较。各量表评分标准如下[14-16]：①美国膝关节协会评分：分为术前和术后表格，主要包括基本信息维度(不计入总分)、一个客观膝关节指标维度(总共75分)、一个症状维度(总共25分)、一个满意度维度(总共40分)、一个预期维度(总共15分)、一个运动维度(总共100分)；②目测类比评分：0分，表示患者无疼痛；1-3分，患者感受轻微疼痛，但可以忍受；4-6分，患者疼痛明显，影响睡眠，但仍可以忍受；7-10分，患者感到疼痛难耐，影响睡眠和饮食；③WOMAC指数：问卷调查分为5个疼痛项目、2个僵硬项目、17个生活日常完成度项目，每个问题分为无、轻微、中等、严重、非常严重5个等级，根据患者实际情况进行评分。
1.6.3 患者满意度及术后并发症随访6个月后，问卷调查记录患者主观满意度和术后并发症，总满意度=(非常满意+满意+一般)/总人数×100%。
1.7 统计学分析采用SPSS 20.0软件对数据进行统计分析。计量资料以x±s表示，组间比较采用独立样本t 检验，组内比较采用配对样本t检验；计数资料以n/%表示，采用Z检验或χ2检验，P < 0.05表示差异有显著性意义。

讨论

创伤性骨关节炎是由各种创伤引起的关节软骨不同程度损伤的常见骨科疾病，主要表现为继发的软骨增生和骨退化等病理变化以及膝关节疼痛、肿胀、活动受限等影响患者生活质量的临床表现[17]，可发生在任何年龄段，尤其以青壮年多见[18]。随着社会的快速发展，交通意外发生增多，人们运动意识增强，创伤性骨关节炎发病率逐年增高[19]，其中双侧膝关节炎患者占所有患者30%[20]。目前临床对于创伤性骨关节炎的外科治疗，主要有胫骨和腓骨截骨、全膝关节置换及膝关节单髁置换等。全膝关节置换术是经典治疗方式，具有较好的近远期疗效，研究显示全球已有100万人进行全膝关节置换。而且随着医疗技术发展和医疗资源改善，全膝关节置换治疗双侧创伤性骨关节炎不良反应发生减少，临床疗效较前明显提高。此外，同期双侧治疗全膝关节置换可以减少手术次数，降低医疗费用和缩短住院时间，术后患者可以同时进行训练，有利于患者康复[21-22]；但同期行双侧全膝关节置换会显著增加手术难度和术中出血量[23]。此前关于单髁置换治疗膝关节炎一直不被临床注重，主要是单髁置换术后翻修率高达13%[24]，明显高于全膝关节置换治疗方式，近年来研究发现单髁置换对于膝关节炎的治疗效果尚可。此前，单髁置换治疗效果不佳，主要是假体设计不合理，配套器械不先进[25-26]，随着微创技术的发展和假体设计的改进及病理选择合理化，临床重新重视单髁置换治疗骨关节炎的优点，单髁置换只对关节内侧室进行处理，保存其他结构完整性，截骨量少，为以后翻修保留了骨组织，术中创伤小，出血量少[27-28]；更有研究指出单髁置换术后效果与全膝关节置换相当[29-32]，特别是针对青少年越来越多的研究证实年轻患者进行单髁置换是利大于弊的[33]。
探索同期双侧单髁置换和全膝关节置换治疗创伤性关节炎患者的恢复情况，对青岛大学附属医院收治的102例患者进行研究比较，结果表明单髁置换患者的手术时间、术中出血量、围术期输血病例数、总住院时间、住院费用均明显低于全膝关节置换组，差异有显著性意义(P < 0.05)，说明相比全膝关节置换，单髁置换具有手术创伤小、恢复快及明显缩短住院时间的优势，与之前研究一致[34]。可能由于单髁置换采用微创技术，切口较小，对患者损伤也相对减小，出血量和输血病例相应减少。骨关节炎对患者的生活影响是长远的，很多患者术后感到疼痛，甚至出现焦虑、抑郁等情绪[35]。因此，手术对患者的疗效，不仅仅是住院期间的观察，现在更注重对患者长期生活的影响。此次研究在患者术后6个月内进行随访，发现全膝关节置换组与单髁置换组术前目测类比评分相比差异无显著性意义(P > 0.05)，术后2周、3个月、6个月单髁置换组患者的目测类比评分均明显低于全膝关节置换组(P < 0.05)，说明单髁置换术后恢复较全膝关节置换快，可减少患者负面情绪，提高患者生活质量。可能是由于单髁置换术中保留了前后交叉韧带，可保持膝关节的正常运动轨迹，使患者术后膝关节活动度高，术后各时间段内单髁置换组患者的美国膝关节协会评分均明显高于全膝关节置换组(P < 0.05)，与此前国外研究结果一致[36]；术后WOMAC指数均明显低于全膝关节置换组(P < 0.05)，说明采用单髁置换治疗创伤性骨关节炎能显著改善膝关节功能，近期疗效更明显，此前也有研究证实了单髁置换对于膝关节炎的近期疗效确切[37-38]。此次研究中单髁置换组和全膝关节置换组患者术后随访期内患者均未出现感染、假体松动、关节翻修、下肢静脉血栓形成等并发症，安全性较高。此前有研究认为老年患者单髁置换术后并发症低于全膝关节置换[39]，但此次研究只进行了半年随访，未发现两种治疗手段的并发症发生情况，此外，仅纳入102例样本进行研究分析，具有局限性。
综上所述，单髁置换和全膝关节置换治疗创伤性骨关节炎均安全有效，但单髁置换具有明显优势，如创伤小、住院时间短、住院费用低，患者术后满意度高，有利于患者术后恢复，可作为临床治疗创伤性骨关节炎的优先选择。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

同期双侧全膝关节置换和单髁置换治疗创伤性关节炎的比较

Comparison of total knee arthroplasty and unicompartmental knee arthroplasty in treatment of traumatic osteoarthritis

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