单髁关节置换术与全膝关节置换术治疗膝关节内侧间室重度骨关节炎的比较研究

目的    比较单髁关节置换术（unicompartmental knee arthroplasty，UKA）和全膝关节置换术（total knee arthroplasty，TKA）治疗膝关节内侧间室重度骨关节炎（osteoarthritis，OA）的疗效。

方法    回顾分析 2015 年2 月—2018 年 9 月，69 例（69 膝）因膝关节内侧间室重度 OA 接受关节置换术且符合选择标准的患者临床资料。其中，UKA 治疗 38 例（UKA 组），TKA 治疗 31 例（TKA 组）。两组患者性别、年龄、身体质量指数、病程、病变侧别以及术前疼痛视觉模拟评分（VAS）、美国特种外科医院（HSS）评分、美国西部 Ontario 与 McMaster 大学骨关节炎指数评分（WOMAC）、Feller 评分、膝关节活动度、简明健康调查量表（SF-12 量表）生理及心理评分比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。TKA 组股胫角（femorotibial angle，FTA）大于 UKA 组、髋-膝-踝角（hip-knee-ankle angle，HKA）小于 UKA 组，差异有统计学意义（P<0.05）。记录并比较两组手术时间、切口长度、出血量、术后膝关节屈曲达 90° 所需时间、下地时间、住院时间以及下肢静脉血栓形成发生情况；采用 VAS 评分、HSS 评分、 WOMAC 评分、Feller 评分、膝关节活动度、SF-12 量表生理及心理评分评估患者生活质量；X 线片观测 FTA、 HKA 以及假体有无松动。采用 Kaplan-Merier 法评估假体生存率。

结果    两组手术均顺利完成。与 TKA 组相比，UKA 组切口短、出血量少、手术时间较长，差异均有统计学意义（P<0.05）。两组术后膝关节屈曲达 90° 所需时间、下地时间、住院时间以及下肢深静脉血栓形成发生情况比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。两组术后切口均Ⅰ期愈合。随访期间，UKA 组 3 例、TKA 组 1 例发生轻度膝前疼痛。两组患者术后均获随访，UKA 组随访时间（30.7±9.6）个月，TKA 组为（34.9±8.7）个月，差异无统计学意义（t=–1.832，P=0.071）。末次随访时，两组膝关节 HSS 评分、Feller 评分、WOMAC 评分、膝关节活动度、VAS 评分以及 SF-12 量表生理、心理评分与术前比较，差异均有统计学意义（P<0.05）；UKA 组膝关节活动度大于 TKA 组（Z=–2.666，P=0.008），其余指标组间比较差异均无统计学意义（P>0.05）。X 线片复查示两组患者下肢力线恢复良好，术后 1 周测量两组 FTA、HKA 均较术前改善（P<0.05）；随访期间假体周围均未见透亮线，无假体松动及垫片脱位发生，两组假体生存率为 100%。

结论    对于膝关节内侧间室重度 OA，两种关节置换术后早期假体生存率相同，但 UKA 创伤小，能保留膝关节正常结构，术后膝关节活动度明显优于 TKA。

对于膝关节内侧间室重度骨关节炎（osteoar-thritis，OA）的治疗，旨在减轻疼痛、恢复关节功能，提高患者生活质量^[1]。单髁关节置换术（unicompartmental knee arthroplasty，UKA）是治疗膝关节 OA 的微创术式，但目前对于其用于重建成人膝关节仍存在争议。支持者认为 UKA 创伤较小，可以保留正常膝关节结构，患者术后恢复快，关节功能优于全膝关节置换术（total knee arthro-plasty，TKA），而且失败后可以进一步行 TKA^[2-3]。而反对者认为 UKA 翻修率高于 TKA^[4]，在 20 世纪90 年代因 UKA 术后翻修率较高，曾影响其在临床广泛应用^[5]。但随着假体设计和制造工艺的改进、外科技术的发展，UKA 术后假体生存率已明显提高。据统计，目前 UKA 治疗膝关节单间室 OA 术后 10 年假体生存率已达 90% 以上，与 TKA 相似^[6]。UKA 和 TKA 均适用于膝关节内侧间室重度OA 的治疗，但何为最佳治疗方式尚存在争议。为此，我们回顾分析了 2015 年 2 月—2018 年 9 月，接受 UKA 或 TKA 治疗的膝关节内侧间室重度 OA 患者临床资料，比较两种术式治疗后患者关节功能，为临床选择恰当治疗方法提供参考。报告如下。

1.1    患者选择标准

纳入标准：① 参照美国骨科医师学会 OA 诊疗指南^[7]确诊为膝关节重度 OA，病变主要局限于内侧间室，术前 X 线片提示膝关节单间室病变，外侧间室可以保留且髌股关节未受累或轻度退变；② 单膝 OA，接受 UKA 或 TKA；③ 膝关节活动度>90°，屈曲挛缩<15°；④ 膝关节内翻<15°；⑤ 经体格检查和 MRI 检查明确膝关节各韧带结构、功能完整；⑥ 临床资料完整且获完整随访。

排除标准：① 年龄<50 岁或>80 岁；② 合并神经肌肉疾病或神经退行性变；③ 下肢关节融合；④ 既往有对侧 TKA 或 UKA 手术史，同侧髋、踝关节置换手术史；⑤ 身体质量指数（body mass index，BMI）>35 kg/m²；⑥ 胫骨截骨失败转UKA；⑦ 炎症性关节炎，如类风湿性关节炎或软骨钙质沉着症等。

2015 年 2 月—2018 年 9 月，共 69 例（69 膝）患者符合选择标准纳入研究。其中 UKA 治疗 38 例（UKA 组），TKA 治疗 31 例（TKA 组）。

1.2    一般资料

UKA 组：男 7 例，女 31 例；年龄 50～80 岁，平均 65.6 岁。BMI（24.9±3.0）kg/m²。病程 22～60个月，平均 36.2 个月。左膝 12 例，右膝 26 例。TKA 组：男 4 例，女 27 例；年龄 51～81 岁，平均62.6 岁。BMI（24.9±3.1）kg/m2。病程 24～62 个月，平均 38.5 个月。左膝 10 例，右膝 21 例。

两组患者性别、年龄、BMI、病程、病变侧别以及术前疼痛视觉模拟评分（VAS）、美国特种外科医院（HSS）评分、美国西部 Ontario 与 McMaster 大学骨关节炎指数评分（WOMAC）、Feller 评分、膝关节活动度、简明健康调查量表（SF-12 量表）生理及心理评分比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。术前 TKA 组股胫角（femorotibial angle，FTA）大于UKA 组、髋-膝-踝角（hip-knee-ankle angle，HKA）小于 UKA 组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表1 ~ 3。

1.3    手术方法

两组手术均由同一组术者完成；患者均于全麻下取仰卧位，上充气止血带后手术。

UKA 组：采用美国 Zimmer 公司 ZUK 假体置换。沿股内侧肌髌骨止点以远、髌骨内侧缘至胫骨结节内侧弧形切开髌上囊及关节囊，切除部分滑膜组织和髌下脂肪垫。外移髌骨检查膝关节各间室退变情况及前交叉韧带完整性，明确患者适合UKA。Z 形拉钩牵开髌骨，保护内侧副韧带，行胫骨髓外定位，调整胫骨截骨导向器后倾 5°，测量胫骨深度后截骨；采用间隙定位技术固定股骨远端导向器，选择股骨截骨角度，行股骨远端截骨；确定间隙垫厚度，测量股骨、胫骨假体大小，钻孔，安置试模，测定屈伸间隙，冲洗后填充成团期骨水泥，安置假体，刮除多余骨水泥，常规放置引流管，膝关节屈曲位缝合并加压包扎^[8]。

TKA 组：采用美国强生公司 PFC-Sigma 初次交叉韧带替代型全膝关节假体。作前正中切口、髌旁内侧入路，切开关节囊，切除部分髌前脂肪垫及增生滑膜。修整髌骨边缘后将髌骨推向外侧，切除半月板和前交叉韧带，根据术中情况松解关节囊和侧副韧带。髁间窝钻孔，插入定位杆，行股骨远端截骨，确定假体大小，行四合一截骨和髁间窝截骨；显露胫骨平台，在前交叉韧带止点或胫骨平台中线中前 1/3 处用骨锥定位后行胫骨截骨，测量平台大小并在胫骨平台打孔；测量屈伸间隙，必要时行韧带松解，安置假体试模，选择合适垫片，脉冲冲洗骨面，采用骨水泥固定假体，刮除多余骨水泥，安置聚乙烯垫片。反复冲洗后常规放置引流管，膝关节屈曲位缝合并加压包扎。

1.4    围术期处理

两组围术期处理方案一致，根据《中国髋、膝关节置换术加速康复——围术期管理策略专家共识》推荐方案予以镇痛、抗凝和预防感染治疗^[9]。切皮前均静脉输注氨甲环酸（20 mg/kg），关闭切口时关节腔内注射氨甲环酸 1 g。

患者麻醉清醒后即可抬高患肢，开始踝关节背伸、跖屈功能训练；术后第 2 天根据患者情况开始下地并扶助行器部分负重行走，结合以屈伸膝关节为主的功能训练；术后 4 周弃拐完全负重行走。 

1.5    疗效评价指标

1.5.1    手术相关指标　记录两组手术时间、切口长度、出血量、术后膝关节屈曲达 90° 所需时间、下地时间、住院时间以及下肢深静脉血栓形成（deep venous thrombosis，DVT）发生情况。其中，出血量=术中纱布使用前后质量差值+术中引流量与冲洗液量差值+术后引流量与氨甲环酸用量差值。 

1.5.2    临床疗效指标　术前及末次随访，采用 VAS评分评价疼痛程度；HSS 评分、WOMAC 评分、 Feller 评分^[10]评价关节功能，测量膝关节活动度；SF-12 量表生理及心理评分评估患者生活质量。 

1.5.3    影像学指标　① 术前及术后 1 周摄双下肢全长负重位 X 线片评估膝关节力线^[11]，采用 Canvas 12.0 软件（ACD 公司，美国）测量 FTA 及 HKA。

② 摄膝关节正侧位 X 线片，观察假体有无松动，评价标准：假体周围透亮线宽度<2 mm 为生理性透亮线；>2 mm 为病理性透亮线，即提示假体松动^[12]。根据 Kleeblad 等^[13]的方法判断单髁假体是否松动，根据 Ewald^[14]的方法判断全膝关节假体是否松动。

1.6    统计学方法

采用 SPSS18.0 统计软件进行分析。计量资料服从正态分布时，以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本 t 检验，组内比较采用配对 t 检验；不服从正态分布时，数据以中位数（四分位数间距）表示，组间比较采用 Mann-Whitney U 检验或Wilcoxon 检验。计数资料组间比较采用χ2检验。以任何原因导致的翻修为终点，采用 Kaplan-Merier法评估假体生存率。检验水准 α=0.05。

两组手术均顺利完成。与 TKA 组相比，UKA组切口较短、出血少，手术时间较长，差异均有统计学意义（P<0.05）。两组术后膝关节屈曲达 90°所需时间、下地时间、住院时间以及 DVT 发生情况比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。见表4。两组术后切口均Ⅰ期愈合。随访期间，UKA组 3 例、TKA 组 1 例发生轻度膝前疼痛。其中， UKA 组 3 例疼痛均位于膝内侧，局部皮肤无红肿，X 线片复查示假体位置满意、力线正常，经指导患者功能锻炼、改善步态后疼痛消失。TKA 组患者膝前疼痛伴屈曲活动稍受限，局部皮肤无红肿，X 线片复查示假体位置满意、无松动，力线正常，指导患者正确功能锻炼后关节活动度明显改善，疼痛消失。

两组患者术后均获随访，UKA 组随访时间（30.7±9.6）个月（6～45 个月），TKA 组为（34.9±8.7）个月（20～48 个月），差异无统计学意义（t=−1.832，P=0.071）。

X 线片复查示两组患者下肢力线恢复良好，随访期间假体周围均未见透亮线，无假体松动及垫片脱位发生，无翻修患者，Kaplan-Merier 法评估假体生存率为 100%。术后 1 周测量两组 FTA、HKA 均较术前改善，差异有统计学意义（P<0.05）。见表3及图 1、2。

末次随访时，两组患者膝关节功能均较术前改善，HSS 评分、Feller 评分、WOMAC 评分以及膝关节活动度与术前比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。UKA 组膝关节活动度大于 TKA 组，差异有统计学意义（Z=–2.666，P=0.008）；两组 HSS评分、Feller 评分、WOMAC 评分比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。见表 1。末次随访时，两组患者 VAS 评分以及 SF-12 量表生理、心理评分均较术前明显改善，差异有统计学意义（P<0.05）；组间比较差异均无统计学意义（P>0.05）。见表 2。

有研究比较了 UKA 和 TKA 治疗膝关节内侧间室 OA 的疗效，结果显示术后两组患者膝关节疼痛和关节功能评分无明显差异，但 UKA 组患者关节活动度优于 TKA 组，而且屈膝活动时的问题更少，分析原因可能与 UKA 手术时保留了更多的解剖结构、关节稳定性好有关^[15-19]，本研究结果亦与上述研究一致。但 UKA 组手术时间较 TKA 组长，分析与学习曲线有关。我科于上世纪 90 年代开展TKA，而 UKA 开展于 2015 年，临床应用例数相对较少，后续随着 UKA 技术的熟练程度增加，手术时间可能会相应缩短。

既往 UKA 术后翻修率较高，Craik 等^[20]报道了546 例 UKA 患者，其中 29 例（5.3%）于初次 UKA术后平均 25 个月接受翻修术。随着假体设计和制造工艺的改进，以及外科技术的发展，在准确选择适应证前提下 UKA 术后翻修率明显降低^[21]。Dagneaux 等^[22]报道 UKA 或 TKA 术后假体生存率均为 95%。本研究两组患者均无因假体周围感染、假体松动、假体周围骨折、关节僵直、垫片脱位等并发症导致的翻修术，假体生存率为 100%。分析与术前严格的患者筛查、预防感染措施、围术期加速康复管理有关，但本研究随访时间相对较短，有待进一步随访观察远期疗效。

UKA 术后膝前不明原因疼痛仍是临床需要解决的问题之一^[23]。疼痛多位于膝关节近端前内侧区域，通常在术后 12 个月内缓解。但如果假体位置不良，将导致应力增加，疼痛会逐渐加重^[24]。有限元分析发现 UKA 术后作用于胫骨的肌力对假体周围应力没有显著影响，但 UKA 假体植入后胫骨应力增加 20%，假体周围的应力与步态、内外侧载荷有关，尤其以内侧载荷的影响较大；结果表明UKA 术后胫骨应力增加，可能是导致持续疼痛的原因之一^[25-26]。而不明原因膝前疼痛是导致 UKA术后翻修的重要原因^[27-28]。本研究中，末次随访时UKA 组 3 例、TKA 组 1 例出现膝前疼痛。其中， UKA 组患者疼痛均位于膝内侧，X 线片提示假体位置满意、力线正常，分析为胫骨应力增加所致，经过指导功能训练，改善步态后疼痛消失。TKA 组患者膝前疼痛伴屈曲活动稍受限，X 线片提示假体位置满意无松动、力线正常，考虑与术后早期功能训练不足导致关节粘连有关，指导患者正确功能训练后关节活动度明显改善、疼痛消失。

研究表明，术中重建良好下肢力线可降低UKA 术后翻修率^[29]。UKA 术后下肢力线通过膝关节中心或者稍偏内侧间室均可获得良好效果，力线不良可能导致假体周围骨折、假体松动、髌股关节摩擦^[30]；下肢力线过度内翻可能导致聚乙烯磨损引起的早期翻修，外翻则可能导致外侧间室退变引起的翻修^[31]。有研究报道，年轻患者内侧UKA 术后外侧间室骨关节进展是主要失败原因^[28]。而外侧间室退变可能与术前患者选择不当及手术过度矫正有关。过度矫正会将应力转移至未置换侧间室，加速对侧间室 OA 进展。与 TKA 术中软组织松解有助于恢复肢体力线不同，UKA 术中不进行软组织松解，主要通过截骨和适当厚度聚乙烯内嵌来实现屈伸软组织平衡。对于 UKA 术后HKA 范围尚无统一标准。Mullaji 等^[32]认为HKA<174° 为内翻，>180° 为外翻，（177±3）° 为可接受范围。本研究中两组患者术前内翻均<15°，组内 HKA 手术前后差异均有统计学意义，说明UKA 术中可通过截骨和选择适当厚度垫片调节下肢力线，两组术后均无翻修，分析与恢复良好下肢力线有关。

综上述，对于膝关节重度内侧间室 OA，与TKA 相比，UKA 手术创伤小，能保留膝关节正常结构，术后早期膝关节活动恢复更好。但是本研究随访时间较短，纳入病例较少，且多为 UKA 手术开展早期收治患者，术者对手术熟练程度可能对结果有一定影响。因此，本研究结论有待扩大样本量、延长随访时间进一步研究。