单髁关节置换治疗膝关节自发性骨坏死的疗效分析

Abstract

目的

探讨单髁关节置换治疗膝关节自发性骨坏死（spontaneous osteonecrosis of the knee，SONK）的临床疗效。

方法

回顾分析 2012 年 1 月—2016 年 12 月，经病理检查确诊为 SONK 且采用牛津第 3 代单髁膝关节假体置换治疗的 31 例患者临床资料。男 5 例，女 26 例；年龄 48～79 岁，平均 64.3 岁。左膝 16 例，右膝 15 例。病程 6～26 个月，平均 14.7 个月。术前膝关节疼痛视觉模拟评分（VAS）为（6.00±1.15）分，美国特种外科医院（HSS）评分为（55.77±11.03）分，膝关节活动度（range of motion，ROM）为（114.68±10.40）°。影像学检查示病变局限于膝关节内侧间室，Aglietti 分期：Ⅳ期 19 例、Ⅴ 期 12 例。膝关节胫股角（femorotibial angle，FTA）为（177.39±1.63）°、胫骨后倾角（posterior tibial slope，PTS）为（84.05±1.39）°。

结果

术后切口均Ⅰ期愈合。患者均获随访，随访时间 14～46 个月，平均 25 个月。末次随访时 VAS 评分为（2.06±0.72）分，HSS 评分为（86.45±3.67）分，均较术前显著改善（t=22.73，P=0.00；t=–14.72，P=0.00）；ROM 为（118.06±3.80）°，与术前比较差异无统计学意义（t=–1.78，P=0.08）。X 线片复查示随访期间无假体周围感染及假体松动、脱位等并发症发生。末次随访时测量 FTA 为（177.51±1.98）°，与术前比较差异无统计学意义（t=–0.38，P=0.71）；而 PTS 为（85.30±1.19）°，与术前比较差异有统计学意义（t=–4.07，P=0.00）。

结论

单髁关节置换术治疗 SONK 具有手术创伤小、骨量保留多、术后恢复快等优点，可获得较好的早中期疗效。

膝关节自发性骨坏死（spontaneous osteonecrosis of the knee，SONK）由 Ahlback 于 1968 年最先报道，SONK 常发生于 60 岁以上人群，病变主要集中在股骨内髁负重区，会引起内侧关节间隙严重负重痛，无明显关节活动受限。人工关节置换是治疗累及关节的晚期 SONK 较可靠方法，近年来随着对 SONK 疾病认识的不断加深和对单髁关节置换手术技术掌握的不断提高，单髁关节置换成为仅累及内侧膝关节间室的 SONK 患者的另一种选择，但目前国内文献报道尚少。2012 年 1 月—2016 年 12 月，我们采用牛津单髁关节置换术治疗 31 例 SONK 患者。现回顾分析患者临床资料，探讨单髁关节置换治疗 SONK 的效果与技术要求，为临床工作提供参考。报告如下。

1. 临床资料

1.1. 患者选择标准

纳入标准：① 膝关节病变仅累及内侧间室且行单髁关节置换者；② 术前接受 3 个月以上保守治疗且无效；③ 术前膝关节屈曲挛缩<15°，内翻畸形<15°且可手法纠正，膝关节活动度>90°；④ 前、后交叉韧带及内、外侧副韧带功能完整，膝关节稳定性正常；⑤ 术后病理检查证实为 SONK。排除标准：① 半月板损伤及膝关节骨关节炎、非感染性关节炎、免疫性关节炎等继发性膝关节骨坏死；② 合并膝关节多间室病变。2012 年 1 月—2016 年 12 月，共 31 例患者符合选择标准纳入研究。本研究通过福建医科大学附属第一医院伦理委员会批准。

1.2. 一般资料

本组男 5 例，女 26 例；年龄 48～79 岁，平均 64.3 岁，其中 60 岁以上 22 例。体质量指数 21.67～31.43 kg/m²，平均 25.76 kg/m²。左膝 16 例，右膝 15 例。患者主要临床症状为膝关节内侧疼痛伴活动受限。病程 6～26 个月，平均 14.7 个月。入院检查：患侧膝关节前内侧压痛明显，疼痛视觉模拟评分（VAS）为（6.00±1.15）分，美国特种外科医院（HSS）评分为（55.77±11.03）分，膝关节活动度（range of motion，ROM）为（114.68±10.40）°。常规行膝关节正侧位、内外翻应力位、髌骨轴位以及双下肢全长 X 线片，膝关节 MRI 检查；检查结果提示，本组患者病变均局限于膝关节内侧间室，其中局限于股骨内侧髁 29 例，局限于胫骨内侧平台 2 例；病变比例（病变横径与股骨内侧髁或胫骨内侧平台横径比值）为 13%～60%，平均 36%，其中 5 例病变比例超过 50%；Aglietti 分期：Ⅳ期 19 例、Ⅴ 期 12 例。膝关节胫股角（femorotibial angle，FTA）为（177.39±1.63）°、胫骨后倾角（posterior tibial slope，PTS）为（84.05±1.39）°。

1.3. 手术方法

手术均由同一医师完成，选用牛津第 3 代单髁膝关节假体（Zimmer Biomet 公司，美国），采取标准牛津微创膝关节单髁置换术操作流程实施。于蛛网膜下腔阻滞麻醉联合持续硬膜外麻醉下，患者取仰卧位，患肢置于大腿支架上，屈髋 30°、屈膝 110°。采用膝关节前内侧髌旁入路，上起髌骨上缘，下至胫骨结节内侧，切口长约 8 cm。术中彻底清除坏死病灶组织并送病理检查。丙烯酸树脂骨水泥（Zimmer Biomet 公司，美国）填塞缺损部位，关节周围软组织注射“鸡尾酒”混合镇痛剂。术腔常规留置带穿刺负压引流管 1 根。

1.4. 围术期处理

术前 30 min 开始预防应用抗生素，至术后 24 h。术后 24 h 拔除引流管。术后常规给予抗凝、镇痛泵联合口服药物多模式镇痛，麻醉恢复后鼓励患者行主动股四头肌等长收缩训练及踝泵练习。术后第 1 天开始膝关节屈伸锻炼，根据病情恢复指导患者借助助行器部分负重行走。

1.5. 疗效评价指标

术后 2 周、1 个月、3 个月、6 个月、12 个月以及此后每年随访 1 次。检查膝关节功能恢复情况，包括 ROM、HSS 评分、VAS 评分。复查膝关节正侧位 X 线片，观察病灶区情况，测量 FTA、PTS。

1.6. 统计学方法

采用 SPSS19.0 统计软件进行分析。数据以均数±标准差表示，手术前后比较采用配对 t 检验；检验水准 α=0.05。

2. 结果

本组病理检查示可见局限性骨坏死组织和碎片，部分可见反应性骨碎片及散在少许的骨母细胞，并可见多核巨细胞及纤维母细胞增生，符合软骨下微骨折及其不同程度的修复表现。术后患者切口均Ⅰ期愈合，无下肢深静脉血栓形成、肺栓塞、肺部感染等并发症发生。患者术后均获随访，随访时间 14～46 个月，平均 25 个月。末次随访时 VAS 评分为（2.06±0.72）分，HSS 评分为（86.45±3.67）分，均较术前显著改善，差异有统计学意义（t=22.73，P=0.00；t=–14.72，P=0.00）；ROM 为（118.06±3.80）°，与术前比较差异无统计学意义（t=–1.78，P=0.08）。X 线片复查示假体位置良好，随访期间无假体周围感染及假体松动、脱位等并发症发生；末次随访时测量 FTA 为（177.51±1.98）°，与术前比较差异无统计学意义（t=–0.38，P=0.71）；而 PTS 为（85.30±1.19）°，与术前比较差异有统计学意义（t=–4.07，P=0.00）。

3. 典型病例

患者　女，68 岁。因左膝关节内侧疼痛伴活动受限 1 年入院。入院检查：左膝关节轻度肿胀，局部皮肤无红肿、破溃、皮疹，浮髌试验（±），前内侧压痛明显，VAS 评分为 8 分；前、后抽屉试验、Lachman 试验以及内、外侧方应力试验（-），ROM 为 95°，HSS 评分为 42 分。术前 C 反应蛋白 3.84 mg/L（参考值 0～8 mg/L），红细胞沉降率 5 mm/1 h（参考值 0～20 mm/1 h）。X 线片可见软骨下骨骨折改变，病变位于股骨内侧髁负重区，病变比例 39%，Aglietti 分期为Ⅳ期；术前 FTA、PTS 分别为 178.32° 和 83.25°。MRI 可见明显骨坏死及骨髓水肿信号，软骨下骨塌陷。

采用膝关节前内侧髌旁入路，探查见外侧间室及髌股关节软骨完好，股骨内侧髁负重区软骨质地软，部分塌陷、翻起，行左膝单髁关节置换术。股骨侧截骨后见软骨下骨坏死病灶及骨缺损，予以彻底清除坏死病灶后行骨水泥填充并安置假体。术后第 3 天复查 C 反应蛋白以及红细胞沉降率分别为 11.50 mg/L 和 34 mm/1 h。病理检查结果示破碎的死骨及部分坏死组织，多核巨细胞及纤维母细胞增生，倾向炎症性改变。术后 2 周切口Ⅰ期愈合。术后 1 年随访复查 X 线片提示假体位置良好，无松动及感染征象，股骨内侧髁未见新发病变，测量 FTA、PTS 分别为 176.11°和 85.72°。患者获随访 22 个月，膝关节疼痛完全缓解，末次随访时 VAS 评分为 2 分，HSS 评分为 86 分，ROM 达 120°，患者对疗效满意。见图 1。

图 1.

A typical case

典型病例

a. 术前正侧位 X 线片；b. 术前 MRI；c. 术中见软骨下骨坏死病灶（箭头）；d. 术后 1 年膝关节正侧位 X 线片；e. 术后 22 个月膝关节屈伸功能

a. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films; b. Preoperative MRI; c. Subchondral osteonecrosis (arrow) during operation; d. Anteroposterior and lateral X-ray films at 1 year after operation; e. Flexion and extension functions of the knee joint at 22 months after operation

4. 讨论

4.1. SONK 诊断要点

SONK 确切病因仍未明确，目前认为其发病机制可能包括血管性因素和创伤性因素^[1-3]，可以导致软骨下骨骨折和继发骨关节炎，预后主要取决于病变大小^[4-6]。Karim 等^[2]和 Wilmot 等^[7]的研究发现，SONK 女性发病率约为男性 3 倍。本组大部分患者年龄超过 60 岁，以女性为主，我们分析 SONK 可能与雌激素水平有一定关联，后续将进一步研究。

SONK 的临床症状主要为一侧膝关节突发的单间室疼痛，负重及夜间加重，其中股骨内侧髁多见，但股骨外侧髁、胫骨平台及髌骨也有报道^[8-9]。SONK 典型 X 线片表现为软骨下透亮线，但发病初期 X 线片表现可以无明显改变。MRI 是早期诊断 SONK 敏感性及特异性均较高的一种影像学检查方法，可以清楚显示骨髓水肿及软骨下病变，早期诊断有利于通过非手术治疗实现保膝目的^{[4, 10-11]}。病理研究发现^[12-13]，SONK 特征性病理表现为软骨下骨不全微骨折，本组患者病理检查见局限性骨坏死组织和碎片，部分可见反应性骨碎片及散在少许的骨母细胞，与之相吻合。

4.2. 单髁关节置换治疗 SONK 疗效分析

目前 SONK 治疗手段主要包括保守治疗、关节镜清理、病灶清除、钻孔髓芯减压、骨移植、高位胫骨截骨以及关节置换等。由于 SONK 病变主要发生于单侧膝关节，并主要局限于股骨内侧髁，为单髁关节置换治疗该疾病提供了可能。单髁关节置换治疗 SONK 的关键在于严格把握适应证，年纪轻、活动量大尤其是从事重体力劳动的患者应慎重选用该术式。Aglietti 等^[14]研究表明，病变宽度与股骨内髁宽度比例<50% 且病变范围较小时，保守治疗可取得较好效果；比例>50% 且病变范围较大时，需手术干预。AgliettiⅠ～Ⅲ期病变尚未发生软骨下骨塌陷，可选择保守治疗和关节镜清理、病灶清除、钻孔减压等保留关节手术，Ⅳ、Ⅴ期病变即软骨下骨塌陷甚至累及关节面，但病变局限在内侧间室且病灶易于清除时，可选择单髁关节置换^[15-16]。Jacobs 等^[17]和 Berend 等^[18]回顾了 174 例随访 4～9 年的 UKA 患者临床资料，发现术前股骨内髁与胫骨内侧平台的软骨下骨髓水肿程度与 UKA 远期预后无相关，他们认为软骨下骨髓水肿不是内侧 UKA 的手术禁忌证。

与人工全膝关节置换治疗 SONK 相比，单髁关节置换清除坏死病灶组织后仅对病变部分的间室进行置换，手术创伤小、保留骨量多、运动轨迹良好，术后恢复快，可以有效缩短患者平均住院时间^[19-20]。Chalmers 等^[21]对 41 例单髁关节置换治疗的 SONK 患者进行随访，结果显示假体 5 年及 10 年翻修率均为 7%，其中 2 例翻修原因为膝关节外侧间室退变加剧，1 例为外侧股骨坏死病变进展，未出现因假体松动、磨损和假体周围骨折进行翻修者。他们认为单髁关节置换治疗 SONK 不仅临床疗效好、并发症少，而且假体 10 年生存率高。Kaneko 等^[20]对 61 例单髁关节置换治疗的 SONK 患者进行平均 6.6 年（6～10 年）的随访，结果提示患者术后膝关节学会评分系统（KSS）评分、膝关节屈伸功能均较术前明显改善，患者满意度高，仅 1 例（1.6%）进行翻修，翻修原因为术后 6 个月膝关节外伤导致内侧胫骨平台骨折。因此，他们认为单髁关节置换治疗 SONK 中远期疗效可靠。一项纳入 7 项研究（包括 273 例内侧间室 SONK 和 3 例外侧间室 SONK）的 Meta 分析^[22]显示，单髁关节置换治疗 SONK 近期及长期效果良好，平均翻修率为 5.51%。本组患者均为 Aglietti Ⅳ期及以上，经正规保守治疗 3 个月以上症状无明显缓解，经单髁关节置换治疗后，膝关节疼痛及功能均得到明显改善。

4.3. 单髁关节置换治疗 SONK 的适应证及禁忌证

单髁关节置换治疗 SONK 成功的关键是严格把握手术适应证。目前大多学者认为，单髁关节置换不适用于骨坏死体积较大患者，对于病变体积较大的终末期 SONK 患者，人工全膝关节置换是更好选择^{[16, 22]}。我们的经验是选择 AgliettiⅣ～Ⅴ期、中小体积骨坏死、单间室 SONK 患者。而 Aglietti Ⅰ～Ⅲ期患者病变部分可逆，硬化范围不充分，如采用单髁置换术容易导致术中病灶清除不充分，远期骨坏死病变进展；而病变体积超过 5 cm³时如不进行自体植骨，容易导致假体不稳定；且由于坏死范围过大，骨水泥假体固定界面欠佳，存在植骨吸收、不愈合的风险。另外，还应符合常规单髁关节置换的手术适应证，包括可矫正的内翻畸形、韧带功能完整、屈曲挛缩<15°等。

单髁关节置换治疗 SONK 的手术禁忌证：① 使用激素、酗酒等诱发的继发性骨坏死，由于病灶范围一般较大、可进展，远期容易导致假体松动。② 病变体积超过 5 cm³的 SONK 病例是相对禁忌证，如选用单髁关节置换，术前需完善手术规划及备选方案。③ 遵从常规单髁关节置换的手术禁忌证。另外，MRI 所示的软骨下骨髓水肿程度不作为手术禁忌证评价指标。

4.4. 单髁关节置换治疗 SONK 手术注意事项

由于 SONK 骨缺损特殊性，骨坏死病灶无法提供有效支撑，如不彻底清除病灶容易导致早期手术失败，因此单髁关节置换治疗 SONK 有严格的技术要求，需特别注意骨坏死病灶大小对假体植入后稳定性及对下肢力线的影响^[22-23]。

首先，骨坏死塌陷和缺损通常位于股骨内髁负重区，如果忽视骨病变区域可能出现术中开槽过深导致截骨过量，从而造成屈伸间隙不平衡，而且股骨定位孔容易发生松动，造成后髁截骨不准确、假体植入位置偏斜等。其次，由于骨坏死病灶被硬化骨环绕，通过单髁关节置换常规截骨难以彻底清除病灶，建议使用病灶刮匙在硬化骨界限内彻底刮除病灶。再者，SONK 理想的治疗需充分考虑病变大小，病变缺损较小可以考虑骨水泥填充；如果病变缺损过大，需将常规截骨的大块自体骨块修剪后填充；另外，可以选用大一号的股骨假体增加覆盖、分散应力，但需要注意胫骨侧的匹配问题。郭万首等^[23-24]认为，在保证清除病灶的前提下，应尽量保留骨量，并使用坏死骨边缘硬化骨作为框架以增加假体的支撑和稳定，病变缺损超过 5 mm³时建议采用自体骨块填充，否则容易造成假体不稳定。

综上述，SONK 是一种累及单间室、病因未明的膝关节疾病，单髁关节置换治疗具有手术创伤小、骨量保留多、运动轨迹良好、术后恢复快等优点，早中期疗效较好。但本研究为回顾性研究分析，病例数有限，缺乏对照组，随访时间较短，未能对单髁关节置换治疗 SONK 术后的长期疗效及假体生存率进行分析；而且本研究中缺少大范围坏死病例，无法全面评估单髁关节置换对本病的治疗效果，需要更长时间的术后随访及病例收集。

Funding Statement

福建省自然科学基金资助项目（2017J05122）

Natural Science Foundation of Fujian Province (2017J05122)