脛骨平臺后傾角變化對單髁關節置換術后關節功能及假體生存率的影響

翟凱 王冰 周珂 苗族康 鄭舒 孫海寧

隨著我國逐步進入老齡化，膝關節骨性關節炎（knee osteoarthritis，KOA）發病率逐年增加，2020 年報道稱KOA 在我國中老年人群中的發病率約為8.5%，女性多見［1］。其主要與關節軟骨退行性改變相關，臨床癥狀常以膝關節疼痛為主，部分嚴重病人會伴有膝關節畸形并出現僵硬及強直等表現。

單髁膝關節置換術（unicompartmental knee arthroplasty，UKA）在治療單間室KOA 中具有創傷小、恢復快并較全膝關節置換術（total knee arthroplasty，TKA）更能保留病人膝關節本體感覺等優勢，逐步受到病人及醫生的青睞［2-3］。隨著UKA 手術技術及假體設計理念的逐漸成熟，其適應證也逐步放寬。目前第3代Oxford單髁膝關節假體系統采用的活動半月板襯墊與股骨端半球形假體完全匹配，有效避免了應力集中，從而減少對聚乙烯襯墊的磨損［4］。但是UKA 假體的設計理念多以西方國家人群解剖參數作為基礎，而國人脛骨平臺后傾角（posterior tibial slope，PTS）要高于西方國家［5］，且Oxford單髁膝關節系統指南中常以后傾7°為標準進行截骨，在術者操作、骨水泥厚度等因素影響下，術后脛骨假體后傾角變化不盡相同。此外，PTS在維持前后交叉韌帶、內外側副韌帶張力及膝關節穩定性方面也具有重要意義。

因此本研究以手術前后PTS變化的差值進行分組，通過比較美國特種外科醫院（Hospital for Special Surgery, HSS）評分、牛津大學膝關節評分（Oxford Knee Score，OKS）及膝關節活動度（range of motion，ROM）來評估膝關節功能，并通過觀察并發癥發生情況來探究其對假體生存率的影響，為選擇術后最佳PTS提供參考。

資料與方法

一、納入及排除標準

納入標準：①前內側間室KOA病變；②前、后交叉韌帶及內、外側副韌帶功能良好；③內翻畸形＜15°，屈曲攣縮畸形＜15°，膝關節ROM＞90°；④疼痛局限于膝關節內側間室。

排除標準：①多間室KOA 病變或特發性骨壞死；②炎性疾病導致膝關節病變；③既往膝關節周圍截骨手術史；④術后隨訪資料不完整。

二、一般資料

本研究回顧性收集我院在2017 年1 月至2021年8 月所收治的行第3 代Oxford 假體UKA 病人共325例（343膝），最終符合本研究納入及排除標準病人共194 例（206 膝），其中男86 例（92 膝），女108 例（114膝）；年齡為（62.65±7.19）歲（45～80歲）。

所有病人術前均行膝關節負重正側位、髕骨軸位、雙下肢負重全長X 線檢查，以及膝關節MRI 檢查。術后均行膝關節正側位及雙下肢全長X 線檢查。根據手術前后PTS 的差值進行分組：A 組后傾角增大＞2°，B組后傾角變化≤2°，C組后傾角減?。?°。三組在性別、年齡、身體質量指數（BMI）等方面比較，差異無統計學意義（P＞0.05，表1）。

表1 三組病人臨床基本資料

三、治療方法

入院后詳細記錄病人病史、體檢情況、影像學資料及膝關節屈伸ROM，評估病人前、后交叉韌帶，內、外側副韌帶功能及病變間室，記錄術前PTS。評估并記錄病人術前的HSS 評分、OKS 評分及患膝ROM。完善術前檢查，排除手術禁忌證，病人簽署手術知情同意書后準備手術。本研究中所有病例均由我院同一位關節外科主任醫師完成。

病人全麻成功后，取仰臥位，患肢大腿根部扎止血帶，常規消毒、鋪單，術區貼護皮膜。取膝前正中切口長約12 cm，依次切開皮膚、皮下組織及筋膜層，沿髕內側1 cm切開關節囊，顯露內側間室后，評估關節軟骨磨損情況及位置。術中仔細探查前交叉韌帶、內側副韌帶及外側間室、髕股間室關節軟骨及外側半月板情況。脛骨側截骨采用髓外定位，股骨側采用髓內定位，截骨時注意用拉鉤保護前交叉韌帶前止點及內側副韌帶。截骨完成后，調和骨水泥，安放大小合適的單髁膝關節假體及半月板試墊。待骨水泥固化并清除多余骨水泥，活動膝關節見松緊度滿意，確認襯墊無撞擊及脫位征象后，放置相應型號活動半月板襯墊。充分止血、沖洗后逐層縫合手術切口，視出血情況留置負壓引流管。

部分留置引流管病人在術后24 h拔除。24～48 h內應用抗生素預防感染，鎮痛采取圍手術期多模式鎮痛理念，術后給予皮下注射低分子肝素預防血栓。術后即行踝泵和股四頭肌主動收縮訓練，1 天后開始鼓勵病人行屈伸膝及直腿抬高鍛煉，功能恢復不理想病人采取CPM 輔助訓練，術后2～3 d 可借助助行器輔助下地活動，術后2 周視切口愈合情況拆除縫線。出院前復查患肢膝關節正側位X線及雙下肢全長X線檢查。

四、觀察指標

由我院在科專業型碩士研究生對病人進行隨訪，以術后1個月、3個月、6個月及1年為時間節點，隨訪方式以門診為主，以后每年2 次電話隨訪。需記錄手術前及末次隨訪時患膝HSS 評分、OKS 評分及ROM，門診行患膝正側位X 線檢查，記錄有無襯墊脫位、假體松動或下沉等并發癥，評估單髁膝關節假體生存率。

影像學觀察：由2 位高年資主治醫師獨立測量并記錄術前及出院時的PTS，計算差值后取平均值并進一步進行分組。測量方法：采用脛骨平臺遠端5 cm、15 cm 作兩處脛骨前后緣皮質連線，兩處中點連線與脛骨平臺、脛骨平臺假體間夾角進行測量，作為手術前后PTS值（圖1）［6］。

圖1 PTS 測量方法 采用脛骨平臺遠端5 cm、15 cm 作兩處脛骨前后緣皮質連線，兩處中點連線與脛骨平臺、脛骨平臺假體間夾角進行測量?！夕潦敲劰墙私馄蕦W軸與脛骨平臺之間的角度；∠β是脛骨近端解剖學軸與脛骨平臺假體之間的角度。術前PTS=90°-∠α；術后PTS=90°-∠β；后傾角變化=術前PTS-術后PTS

五、統計學分析

采用SPSS 26.0統計學軟件（IBM公司，美國）進行數據分析，符合正態分布的計量資料采用±s表示。根據手術前后PTS 的差值進行分組后，對各組手術前及末次隨訪時HSS 評分、OKS 評分、ROM 分別進行配對t檢驗，P＜0.05 為差異具有統計學意義。組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用最小顯著性差異法（LSD）。以脛骨內側平臺塌陷、聚乙烯襯墊脫位、外側間室骨性關節炎等需假體翻修作為終點并采用Kaplan-Meier法評估單髁膝關節假體生存率。

結 果

本研究中194 例病人（206 膝）全部獲得了術前及出院時患肢膝關節正側位X線檢查。隨訪時間為（44.20±17.01）月（14～70個月）。

三組術后均獲得良好的膝關節功能。術前三組間HSS 評分、OKS 評分及ROM 比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；末次隨訪時三組間HSS、OKS 評分差異有統計學意義（P＜0.05），其中B組HSS評分高于A、C 兩組，OKS 評分低于A、C 兩組，而三組間ROM差異無統計學意義（P＞0.05，表2）。

表2 三組術前及末次隨訪時HSS評分、OKS評分、ROM比較（±s）

表2 三組術前及末次隨訪時HSS評分、OKS評分、ROM比較（±s）

注：與術前比較，*P＜0.05

組別A組B組C組F值P值例數/膝數60/63 101/108 33/35--HSS評分（分）術前49.76±5.51 50.61±4.34 49.43±6.04 1.001 0.369末次隨訪83.86±3.37*84.83±2.27*83.09±4.43*4.944 0.008 OKS評分（分）術前44.73±5.69 45.60±4.33 44.57±4.49 0.970 0.381末次隨訪16.54±2.98*15.41±2.18*16.66±3.69*4.746 0.010 ROM（°）術前89.41±11.11 91.16±8.39 88.85±11.29 1.045 0.354末次隨訪121.16±4.30*120.75±3.88*119.54±2.56*2.047 0.132

本研究中三組共7 例（7 膝）出現并發癥（表3），發生率為3.40%，其中聚乙烯襯墊脫位3 例，假體無菌性松動2例，脛骨平臺塌陷1例，外側間室骨性關節炎進展1例，均給予翻修手術后好轉（圖2）。以翻修手術的時間節點作為假體生存終點，統計194 例（206膝）術后假體生存率為96.60%（圖3）。

圖2 并發癥病例 a：襯墊脫位至內側髕上囊位置；b：脛骨假體無菌性松動；c：內側平臺塌陷；d：右膝外側間室骨關節炎進展

圖3 本研究中194 例病人（206 膝）隨訪時間為（44.20±17.01）個月（14～70個月），術后假體生存率為96.60%

表3 三組病人并發癥發生情況（例）

討 論

一、UKA的臨床療效

KOA 常首發于內側關節間室［7］。最早在1985年由Scott 等［8］首先提出膝關節單間室置換概念，并對40例病人進行平均8年隨訪，均取得了較滿意的臨床療效。而后Goodfellow 等［9］模擬半月板形態設計出了活動型襯墊Oxford 單髁膝關節假體系統。UKA 具有創傷小、并發癥少、恢復快且更多地保留了膝關節本體感覺等優勢［10-11］。雖然UKA具有諸多優勢，但術中PTS 的選擇同樣會影響膝關節功能及韌帶平衡。Weber等［12］通過有限元模型進行分析后強調需根據術前膝關節運動情況來決定最佳術后PTS。本研究通過測量、計算194 例（206 膝）手術前后PTS的差值并參照Koh等［13］及Armillotta等［14］研究以2°為間距進行分組比較來推算更適合的后傾角度變化。分別對比三組手術前、后HSS評分、OKS評分及ROM，均獲得滿意的臨床療效。有學者通過對113 例病人進行中期隨訪，結果也肯定了UKA 治療KOA 的療效［15］。本研究在ROM 方面，A 組表現最佳，其次為B 組、C 組，但三組間差異無統計學意義（P＞0.05）。B 組由于后傾角變化程度較小，在HSS評分、OKS 評分均優于A 組、C 組，三組間差異有統計學意義（P＜0.05）。Kang 等［16］通過有限元模型試驗表明PTS變化≤2°（同本文B組），術后不會對生物力學產生影響并可獲得較好的臨床療效。

二、UKA假體生存率

UKA相對于TKA術后并發癥較少，常見并發癥包括：假體無菌性松動，假體周圍骨折，聚乙烯襯墊脫位、磨損，外側間室骨性關節炎進展，內側副韌帶、前交叉韌帶損傷，感染，骨水泥殘留，游離體形成等［17-18］。而引起UKA 并發癥因素眾多，比如術者手術經驗、病人年齡、過度肥胖、PTS 變化程度及后方殘余骨水泥或骨贅撞擊等因素相關［19-21］。上述并發癥的出現不僅影響手術效果，也同樣會降低假體生存率。對于Oxford單髁膝關節假體系統多位學者已獲得了長期隨訪。Lisowski 等［22］對138 例行UKA手術病人平均隨訪11.7 年，報道其假體生存率為91.6%。Faour-Martín 等［23］報道511 例行Oxford 假體UKA 病人，術后10 年假體生存率為94.3%。在Heaps 等［24］研究中共納入42 791 例膝，經薈萃分析后估計5 年、10 年假體生存率分別為95.3%、91.3%。本組研究中共出現7 例并發癥，以襯墊脫位、假體無菌性松動、脛骨平臺塌陷、外側間室骨性關節炎進展等需假體翻修作為終點統計假體生存率為96.6%，這與Heaps等［24］所報道UKA術后5年假體生存率結果接近。

三、韌帶功能與并發癥

PTS 在維持膝關節屈伸間隙平衡、內外側副韌帶、前后交叉韌帶張力方面具有重要意義。Koh等［13］報道稱過大的術后PTS會導致股骨髁及聚乙烯襯墊接觸應力減小，從而增加外側間室壓力及前交叉韌帶張力，進而造成外側間室骨性關節炎進展或前交叉韌帶損傷。Suzuki 等［25］認為當術后PTS＞7°時會增加屈曲間隙，從而增加聚乙烯襯墊脫位風險。Sekiguchi 等［26］通過體外模型試驗表明PTS 增大時，膝關節屈伸活動后會導致脛骨前移增加，從而增加前交叉韌帶及內側副韌帶張力，長期以來會導致膝關節失穩，降低假體生存率。雖然以上這些研究均不建議選擇過大的PTS，但較小的PTS 同樣會影響膝關節功能。Kurihara 等［27］通過對182 例病人進行回顧性分析并認為后傾角減小超過5°時則與脛骨假體塌陷相關。Weber等［28］通過模擬人體在平面上步態的膝蓋磨損模擬器進行研究，結果表明過小的PTS會增加單髁膝關節假體后方壓力并加速聚乙烯襯墊的磨損?？梢娺^大或過小的PTS均可能導致外側間室骨關節炎進展、早期假體松動、襯墊脫位、內側副韌帶或交叉韌帶損傷甚至出現假體周圍骨折等嚴重并發癥［29-31］。

雖然目前對PTS 研究較多，但仍沒有明確表明術后PTS 的最佳范圍，由于亞洲人的生活習慣對膝關節屈曲要求較高，且不同種族、性別之間PTS本就存在差異［20，32］，所以本研究拋棄固有所謂的術后PTS最佳范圍理念，旨在強調通過術前PTS 來決定術后PTS 的個體化差異來獲取更好的手術療效，這與Weber等［12］所倡導的理念一致。雖然本研究為回顧性分析，術中采用常規后傾7°進行截骨，但所有病人均是由同一名主任醫師完成手術，術者根據不同病人的情況在術中后傾角度選擇作出了不同程度的調整。在本研究結果中，B組在HSS評分、OKS評分占有略微優勢。因此我們建議UKA 中PTS 的選擇更要精準化、個體化，要根據病人術前PTS來決定術后PTS，避免過大或過小的改變，而造成屈伸間隙不平衡、應力不集中及韌帶張力過大等不良后果。

采用第3代Oxford單髁膝關節假體的UKA手術在治療內側間室骨性關節炎中取得了令人肯定的臨床療效，而脛骨側截骨PTS的最佳角度尚無定論，本研究中PTS 變化≤2°的病人獲得了更好的膝關節功能。因此我們認為對于術后PTS 的選擇要個體化、精準化以獲得更好的手術效果及病人滿意度。