髌股关节骨关节炎手术治疗专家共识

Abstract

髌股关节骨关节炎是中老年人膝前痛常见原因之一，一般优先选择基础治疗和药物治疗，如果规范的非手术治疗无法取得满意效果，可考虑选择手术治疗。髌股关节骨关节炎手术方式主要包括修复手术和重建手术两大类，术式选择主要取决于发病原因、发病机制、病变部位和严重程度。为帮助骨科医生科学进行临床决策，国家老年疾病临床医学研究中心（湘雅医院）和中华医学会骨科学分会关节外科学组共同组织国内骨科专家，深入总结髌股关节骨关节炎手术治疗现状与进展，并结合国内外最新髌股关节骨关节炎相关指南与共识，制定本专家共识，旨在为髌股关节骨关节炎手术方式的选择提供指导，减少手术创伤，提高手术疗效，改善患者生活质量并减轻疾病负担。

髌股关节骨关节炎（patellofemoral osteoarthritis，PFOA）是膝关节骨关节炎的一种亚型，也是中老年人膝前痛常见原因之一^[1]，我国 50 岁及以上人群患病率高达 23.9%^[2]。PFOA 主要症状为屈膝负重时膝前痛，严重时患者上下楼、蹲起等活动明显受限，对日常生活造成极大影响^[3]。目前，PFOA 的治疗主要包括基础治疗、药物治疗和手术治疗，非手术治疗无效或重度 PFOA 患者需考虑手术治疗。

随着对 PFOA 发病原因、机制和特点研究的不断深入，相应手术技术也得到不断发展。PFOA 手术方式的选择主要取决于发病原因、发病机制、病变部位和严重程度，此外还需综合考虑患者年龄、对术后膝关节功能的要求等多方面因素。总体来讲，目前尚缺少 PFOA 手术治疗统一规范。为此，国家老年疾病临床医学研究中心（湘雅医院）和中华医学会骨科学分会关节外科学组共同组织全国 35 位骨科专家，总结了 PFOA 手术治疗相关研究的最新进展，并参考国内外最新的 PFOA 相关指南与共识，制定本共识，旨在为 PFOA 手术方式的选择提供可靠指导，避免不恰当的选择与不规范的治疗，减少手术创伤，提高手术疗效，改善患者生活质量并减轻疾病负担。

1. 手术指征与目的

大部分早期 PFOA 患者通过积极规范的非手术治疗可获得较好疗效，对于经规范非手术治疗 6 个月及以上但症状未减轻，或已发展为重度 PFOA 的患者，应考虑手术治疗^[4-5]。

除了高龄、女性和肥胖是 PFOA 已知的危险因素外，髌股关节对线不良、滑车发育不良、髌骨形态异常、髌骨骨折和髌骨脱位等也被认为是 PFOA 可能的危险因素^[6]，其机制可能与髌股关节正常力学关系破坏所致的髌股关节应力异常有关^[7-8]。手术治疗主要通过改善髌股关节力学关系，缓解髌股关节异常接触应力，减轻髌骨负荷，恢复关节稳定性，从而缓解疼痛、改善关节功能^[9]。

2. 术前评估

术前全面评估有助于科学制定手术方案、控制手术风险、预防并发症。PFOA 患者术前评估主要包括以下两个方面。

2.1. 症状与功能评估

膝前痛是 PFOA 患者最常见症状，而且在屈膝负重位活动时加重。术前应详细了解病史，包括疼痛发生的部位、时间、性质、加重和缓解因素等，以及关节肿胀和弹响等其他可能出现的症状。此外，还应在术前详细了解患者有无外伤史和手术史，这将有助于制定手术方案。小部分 PFOA 患者可能存在髌骨脱位或半脱位史，而多数髌骨脱位可能伴有髌骨软骨缺损，但大多数患者髌骨软骨损伤不需要手术治疗^[9]。

体格检查对 PFOA 的术前评估具有重要意义。下蹲试验是目前相对最可靠的体格检查方法，阳性体征为下蹲时引出膝前区疼痛，其敏感性极高但特异性相对较低^{[3, 10-11]}。据文献报道，约 80% 髌股关节疼痛患者存在该阳性体征^[11-12]。体格检查还包括下肢力线、Q 角、髌骨研磨试验、关节活动度、髌骨轨迹、髌骨活动度和髌骨稳定性等。

此外，还可采用结构性量表对拟手术治疗的 PFOA 患者进行整体评估。目前针对髌股关节设计的量表有 Kujala 评分^[13]和美国特种医院髌骨评分（HSSP）^[14]。Kujala 评分主要对各种髌股关节疾病患者的症状和功能受限程度进行评估^[13]。HSSP 评分则包括针对髌股关节的症状评估、功能评估与体格检查，从主观和客观两个方面对髌股关节疾病进行评价^[14]。此外，国际常用的膝关节评分标准主要包括美国膝关节学会（KSS）膝关节评分系统^[15]、美国西部 Ontario 与 McMaster 大学骨关节炎指数评分（WOMAC）^[16]、牛津膝关节评分（OKS）^[17]及膝关节损伤和骨关节炎评分（KOOS）^[18]。然而，这些量表的测量特性尚未在 PFOA 患者中进行验证^[19]，能否用于评估 PFOA 严重程度有待进一步研究。

2.2. 影像学评估

影像学评估包括 X 线片、CT 和 MRI 检查。术前高质量的影像学检查对充分评估 PFOA 患者的膝关节病变程度至关重要。

在 PFOA 的 X 线片检查中，推荐术前常规拍摄负重站立位膝关节正位片、屈膝 30° 侧位片、屈膝 30° 髌骨轴位片、屈膝 60° 髌骨轴位片及双下肢全长正位片，对胫股关节和髌股关节进行全面评估。其中，膝关节正位片可评估胫股关节有无病变及其严重程度和髌骨外偏程度^[20]。侧位片可评估髌股关节骨赘、髌骨高度、滑车发育情况以及髌股关节间隙狭窄情况^[21]。髌骨轴位片比膝关节侧位片更有利于观察髌股关节是否存在骨赘、关节间隙狭窄以及骨质硬化情况，同时也更适合进行相应影像学指标的分级，而且还可观察是否存在髌骨倾斜、髌骨脱位或半脱位、二分髌骨和滑车发育不良等情况^[22-24]。髌骨轴位片根据拍摄体位又分为负重位与非负重位，各有优缺点，负重位片可更好地显示膝关节间隙，而非负重位片在拍摄时较为便利，严重 PFOA 患者无法完成负重位动作要求时，可选择非负重位进行拍摄^[25]。下肢全长片可评估下肢力线^[26]。

CT 检查可以更精确地了解髌股关节骨性结构，精准评估软骨下骨缺损形态和大小，测量胫骨结节-股骨滑车沟（tibial tubercle-trochlear groove，TT-TG）距离，用于指导手术方案的设计。

建议拟手术治疗的 PFOA 患者术前行 MRI 检查。MRI 可以准确评估软骨损伤程度和范围，同时评估有无其他软组织损伤或病理改变，比如半月板损伤、韧带损伤和骨髓信号改变等^[27]。MRI 检查还可以更精确地评价关节软骨损伤或缺损的深度和面积等情况，有利于后续科学制定治疗方案。随着 MRI 在 PFOA 中的应用越来越广泛，其现在也被用于在伸直位测量 TT-TG 距离，替代 CT 测量伸直位的胫骨结节外偏程度，为髌股关节力线矫正术的设计提供数据。此外，即使通过术中直视下观察也不能完全排除软骨下骨病变（如软骨下骨囊肿），因此术前进行 MRI 检查可以帮助骨科医生完善手术方案，避免因未发现软骨下骨病变导致的手术效果不佳，甚至再次手术^[28]。特别是 MRI 检查可以明确胫股关节和膝关节其他软组织是否存在病变，这对手术方式的选择至关重要。

3. 关节修复手术治疗 PFOA

修复手术主要是通过修复髌股关节受损表面或纠正髌股关节异常力线关系，从而缓解髌股关节异常应力，减轻损伤部位继发炎症，达到缓解疼痛、改善关节功能的目的^[5]。

3.1. 关节镜清理手术

对于力线无异常的轻、中度 PFOA 患者，特别是软骨损伤面积不超过 2.5 cm²且对膝关节功能要求不高患者，可以进行关节镜清理手术，但疗效报道不一^{[3, 9, 29-31]}。

既往文献报道，同时实施关节镜清理和微骨折术，或联合实施纠正力线手术，能取得更满意效果^[32]。此外，有研究发现关节镜清理手术联合髌骨去神经化治疗可以缓解 PFOA 患者疼痛和改善功能^[33]。但也有研究指出，髌骨去神经化处理可能损伤其周围软骨，进而导致继发性关节炎^[34]。因此该术式的效果及安全性有待更多高质量研究来确认。

3.2. 力线纠正手术与软组织平衡手术

对于合并明显髌骨轨迹不良或力线异常的轻、中度 PFOA 患者，需要考虑力线纠正手术和/或软组织平衡手术。

① 对于髌骨轨迹不良且合并力线异常（如 TT-TG 距离>20 mm、Q 角>20°）的 PFOA 患者，可采用胫骨结节前内移位抬高术^{[3, 35]}。该术式可以同时改善髌股关节力线、减轻髌股关节压力，术后长期随访显示患者满意度达 90%^[36-37]。但是需要注意，TT-TG 距离>20 mm 是施行胫骨结节前内移位抬高术的重要指征，且前提条件是内侧髌股关节和滑车软骨基本健康^{[36, 38-39]}。胫骨结节前内移位抬高术中，建议采用皮质骨螺钉固定，以确保移位骨块的可靠固定与良好愈合，并需注意术后前 8 周内避免负重，以免出现骨折等并发症^[37]。此外，选择此类术式还应充分考虑患者年龄、职业、生活习惯、治疗期望值等因素，对术后康复的重要性也应充分告知。

② 对于同时符合以下 3 个条件的 PFOA 患者，也可以考虑实施单纯外侧支持带松解术^[5]：仅外侧髌股关节面出现轻度骨关节炎改变；髌骨向外侧倾斜，无明显髌骨半脱位；无髌骨不稳。另外，内侧髌股韧带重建术也是软组织平衡的重要术式，但其用于治疗 PFOA 的效果有待进一步研究确认。

3.3. 关节软骨修复手术

目前临床研究较多的关节软骨修复手术包括骨髓刺激术、自体软骨细胞移植术、骨软骨移植术和组织工程软骨修复术，但疗效报道不一。一般而言，对于软骨缺损面积<2.5 cm²且对膝关节功能要求不高的关节软骨损伤患者，可选择微骨折术、Pridie 钻孔术、软骨成形术等；对于软骨缺损面积>2.5 cm²者，可选择自体软骨细胞移植术、骨软骨移植术；对于累及软骨下骨的中等至较大面积软骨损伤者，可采用骨软骨移植术^[3]和组织工程软骨移植修复术^[40]。

3.3.1. 自体软骨细胞移植术

自体软骨细胞移植术是近十余年髌股关节软骨修复手术中最常用技术^[37]，髌骨和股骨的软骨缺损都可以采取此术式进行修复^[41]。早期研究报道单纯自体软骨细胞移植术治疗髌骨软骨损伤的预后并不理想^[42]，但随着术者自体软骨细胞移植术经验的增加以及对伸膝装置剪切力的关注，该术式治疗髌股关节孤立软骨缺损的临床效果有所改善^[41]。并且，当联合胫骨结节前内移位抬高术时，患者术后功能改善程度和满意度得到明显提升^{[9, 43]}。

3.3.2. 骨软骨移植术

骨软骨移植术包括自体骨软骨移植术和同种异体骨软骨移植术。尽管有关骨软骨移植术治疗髌股关节软骨缺损的研究大多为中、低质量研究，但仍显示出相对较好的治疗前景^[41]。实施自体骨软骨移植术时，一般从膝关节非负重区取骨软骨栓移植到病变区域，但是由于存在骨软骨栓与髌股关节面适配问题，既往研究报道自体骨软骨移植术治疗髌股关节软骨缺损的成功率高低不一^[44-48]。有研究发现同种异体骨软骨移植术在修复髌股关节软骨缺损方面具有更好的临床效果，因此在治疗孤立的股骨滑车软骨缺损时，可以考虑同种异体骨软骨移植术^[41]。实施骨软骨移植术时，需注意评估胫股关节内、外侧间室有无病变，并且需要注意观察术后髌骨轨迹^[9]。

3.3.3. 组织工程软骨修复术

基质辅助的自体软骨细胞移植术（matrix-assisted autologous chondrocyte implantation，MACI）是第 3 代自体软骨细胞移植术，其将自体软骨细胞作为种子细胞与相应的胶原支架结合后，植入软骨缺损区进行软骨修复，因此属于组织工程软骨修复技术范畴。MACI 主要用于修复 3～5 cm²的关节软骨缺损^[40]。Ebert 等^[49]报道 MACI 修复髌股关节软骨缺损后 24 个月，患者表现出良好的临床及影像学修复效果。但也有文献报道 MACI 修复后，移植区域在 1 年后出现肥大化改变，且修复效果与微骨折手术相比无显著差异^[50-51]。此外，近年来以各种干细胞或干细胞衍生的软骨细胞作为种子细胞的组织工程软骨修复技术，也在临床研究中展示出一定治疗前景，但需进一步评估其在软骨修复中的临床益处^[52-53]。

总体而言，目前关于组织工程软骨修复技术治疗髌股关节软骨缺损的研究多为 Ⅲ 级或 Ⅳ 级研究，因此仍需更多前瞻性、高质量、长期随访研究来进一步明确组织工程软骨修复术修复髌股关节软骨缺损的效果。

4. 关节重建手术治疗 PFOA

对其他治疗方法无效且日常生活受到严重影响的 PFOA 患者，需要考虑实施关节重建手术，即关节表面置换术。关节表面置换术式包括髌股关节置换术、膝关节双间室置换术和全膝关节置换术。

4.1. 髌股关节置换术

髌股关节置换术的手术指征包括：其他治疗无效且严重影响日常生活的原发性单纯 PFOA、创伤后单纯 PFOA 以及滑车发育不良导致的 PFOA^{[3, 54]}。在实施髌股关节置换术前，必须排除手术禁忌证。对于处于急性感染期，或合并胫股关节病变、髌股关节对线不良、膝关节不稳、下肢力线异常（外翻畸形>8° 和/或内翻畸形>5°）的患者，不建议实施髌股关节置换术^{[3, 28]}。对于股四头肌萎缩、低位髌骨以及体质量指数≥30 kg/m²或髌骨骨量较少（截骨后髌骨厚度<12 mm）的患者，也应慎行髌股关节置换术^{[3, 55-56]}。与全膝关节置换术相比，髌股关节置换术具有保留更多骨量、保留交叉韧带等绝大部分膝关节生理结构、最大程度保留膝关节自身力学特性、术后恢复更快和功能改善程度更高等优点^[57-58]。因此，对于无手术禁忌证的单纯重度 PFOA 患者，特别是相对年轻、术后对膝关节功能要求较高的患者，建议优先考虑髌股关节置换术^[59]。目前广泛使用的是第 2 代人工髌股关节假体，其并发症发生率比第 1 代人工髌股关节假体显著降低^[60-61]。髌股关节置换术中应注意保护股骨髁部软骨，股骨滑车假体应避免过大导致悬空，确保股骨假体适度外旋、避免内移，注意髌骨假体宁小勿大、宁内勿外、宁上勿下、宁薄勿厚。

4.2. 全膝关节置换术和双间室置换术

对于合并胫股关节骨关节炎的重度 PFOA 患者，可实施全膝关节置换术^[3]。尽管有研究发现 PFOA 合并内侧胫股关节骨关节炎时，髌股关节置换术联合内侧单髁置换术也可以取得满意效果^[62]，但考虑到手术医生对双间室置换术的熟悉程度、对病情的掌握程度，以及手术技术本身的规范化程度和年翻修率等多方面因素^[63]，目前对于包括髌股关节在内的重度多间室骨关节炎，仍首选全膝关节置换术。另外，实施全膝关节置换术时，对于髌骨的处理仍然存在争议，是同时置换髌骨还是仅需行髌骨成形，有待进一步研究明确。

5. 髌骨切除术治疗 PFOA

髌骨切除术包括部分或全髌骨切除术，理论上可以治疗单纯 PFOA。因髌骨在延长股四头肌力矩和辅助伸展膝关节方面具有重要作用，全髌骨切除术存在较多缺点，包括术后伸膝无力和/或伸膝功能恢复延迟、膝关节活动范围减小、疼痛缓解效果不确定、异位骨化、膝关节不稳感和手术瘢痕不美观等^[5]。因此近年来已很少采用全髌骨切除术治疗 PFOA。目前，有研究报道部分髌骨切除术后短中期甚至长期效果均良好，具有相对安全、有效并且微创的优点^[64-66]。但因其证据水平较低（多为 Ⅲ 级或 Ⅳ 级研究），尚需开展更多高质量研究明确该术式的治疗效果及安全性。

6. 小结

PFOA 患者应优先选择基础治疗和药物治疗，对于非手术治疗效果不佳或进展为重度 PFOA 患者，需考虑手术治疗。需要注意的是，计划采取手术治疗 PFOA 之前，应全面了解髌股关节生物力学特点和 PFOA 病因以及各类手术方式适应证，手术方式的选择主要取决于发病原因、发病机制、病变部位及严重程度。对于重度单纯 PFOA 患者，应优先选择髌股关节置换术；对于合并明显髌骨轨迹不良或力线异常的轻、中度 PFOA 患者，力线纠正手术与软组织平衡手术应作为首选；对于软骨缺损患者，各种关节软骨修复手术也显示出一定治疗前景，但还需要更多前瞻性、高质量、长期随访研究来进一步明确中远期治疗效果。

利益冲突：所有参与编写共识专家组成员声明，在共识撰写过程中不存在利益冲突。基金项目经费支持没有影响文章观点。

专家组成员（按姓氏拼音排序）：蔡郑东（上海交通大学附属第一人民医院骨科）；曹力（新疆医科大学第一附属医院骨科）；陈继营（中国人民解放军总医院第一临床医学中心骨科）；陈廖斌（武汉大学中南医院骨外科）；高曙光［中南大学湘雅医院骨科、国家老年疾病临床医学研究中心（湘雅医院）］；贺新宁（株洲市中医伤科医院脊柱关节科、骨关节炎防治湖南省工程研究中心）；胡懿郃［中南大学湘雅医院骨科、国家老年疾病临床医学研究中心（湘雅医院）］；黄伟（重庆医科大学附属第一医院骨科）；蒋青（南京大学医学院附属鼓楼医院骨关节病科）；金群华（宁夏医科大学总医院骨科）；雷光华［中南大学湘雅医院骨科、国家老年疾病临床医学研究中心（湘雅医院）］；李宇晟［中南大学湘雅医院骨科、国家老年疾病临床医学研究中心（湘雅医院）］；林剑浩（北京大学人民医院骨关节科）；刘璠（南通大学附属医院骨科）；秦彦国（吉林大学第二医院骨科）；沈彬（四川大学华西医院骨科）；田华（北京大学第三医院骨科）；王飞（河北医科大学第三医院关节骨科）；王坤正（西安交通大学医学院第二附属医院骨科）；王义生（郑州大学第一附属医院骨科）；王友（上海交通大学医学院附属仁济医院骨关节外科）；魏利成（长沙市第八医院骨伤科）；翁习生（北京协和医院骨科）；吴立东（浙江大学医学院附属第二医院骨科）；夏亚一（兰州大学第二医院骨科）；肖涟波（上海市光华中西医结合医院骨科）；肖文峰［中南大学湘雅医院骨科、国家老年疾病临床医学研究中心（湘雅医院）］；熊依林［中南大学湘雅医院骨科、国家老年疾病临床医学研究中心（湘雅医院）］；严世贵（浙江大学医学院附属第二医院骨科）；杨柳（第三军医大学西南医院关节外科中心）；杨佩（西安交通大学医学院第二附属医院骨科）；余家阔（北京大学第三医院运动医学科）；曾超［中南大学湘雅医院骨科、国家老年疾病临床医学研究中心（湘雅医院）］；张先龙（上海交通大学附属第六人民医院骨科）；周宗科（四川大学华西医院骨科）。

执笔作者：肖文峰，高曙光，杨佩，曾超

Biography

雷光华，国家万人计划科技领军人才，教育部长江学者特聘教授，全国先进工作者。现任中南大学湘雅医院院长和国家老年疾病临床医学研究中心（湘雅医院）主任，兼任中国医师协会骨科医师分会副会长。擅长人工关节置换、翻修和关节镜微创手术，致力于骨关节炎的临床防治和转化医学研究。主持国家自然科学基金课题 5 项。以通信作者在 JAMA、New Engl J Med、Ann Intern Med、Ann Rheum Dis和Br J Sports Med 等发表 SCI 论文 135 篇。研究成果 17 次写入欧洲抗风湿病联盟、美国风湿病学会、法国风湿病学会和德国疼痛学会等权威学术组织指南。主编中华医学会指南和共识 4 部。获部省级科技进步一等奖 2 项

王坤正，西安交通大学医学部关节外科中心主任，二级教授，一级主任医师，博士研究生导师。现任中华医学会骨科学分会候任主任委员兼关节外科学组组长，中国医师协会骨科医师分会副会长兼关节外科专家工作委员会主任委员、陕西省医学会关节外科学会主任委员，陕西省医学会骨科学分会历任主任委员，西安交通大学中国西部科技创新港精准医疗研究院骨与生物材料研究所所长，陕西省骨与关节学会会长，获“国之名医”、“三秦最美医务工作者”、“西安交通大学医学部名师名医”等名医称号。1992 年享受国务院特殊津贴，入选国家人事部“百千万人才工程”第一、二层，教育部“骨干教师”

沈彬，骨科教授、主任医师、博士研究生导师，四川大学华西医学中心常务副主任，四川省学术和技术带头人，四川省卫生计生领军人才。现任中华医学会骨科学分会关节外科学组委员、中国医师协会骨科医师分会关节外科专家工作委员会委员、国际矫形与创伤协会（SICOT）中国部关节学会常务委员。担任《中国修复重建外科杂志》主编，Journal of Arthroplasty、Journal of Bone and Mineral Research 等十余本杂志编委。主要研究方向为骨关节炎发病机制、关节重建及围术期加速康复，负责国家自然科学基金课题 3 项，四川省科技厅基金课题 6 项；以第一作者和通讯作者在国内外学术刊物上发表论文 152 篇，其中 SCI 收录 59 篇（总影响因子 148 分）

Funding Statement

湖南省重点研发计划项目（2018SK2070、2018SK2071、2018SK2076）；国家老年疾病临床医学研究中心（湘雅医院）专项基金资助（2020LNJJ03）