何利雷 趙立連 盧明峰 許挺 邢基斯 王昌兵
隨著人口老齡化的發(fā)展,膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎(knee osteoarthritis,KOA)的發(fā)病率逐年升高[1-2]。目前KOA 已成為骨科最常見的疾病之一[3],且嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。KOA 的基本治療原則主要是階梯治療,即應(yīng)用藥物、物理理療和手術(shù)治療的序貫方案進(jìn)行治療[4-5]。而對(duì)于膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎的手術(shù)治療,目前主要包括關(guān)節(jié)置換及脛骨高位截骨術(shù)兩種[6-7]。其中,單髁置換術(shù)(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)治療膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎已經(jīng)有30 多年的歷史[8]。在UKA 應(yīng)用初期,由于UKA 假體的設(shè)計(jì)及手術(shù)技巧等方面都還不是很完善,以致其治療效果不是很理想。近年來,隨著UKA 假體設(shè)計(jì)的不斷改善和臨床骨科醫(yī)生手術(shù)經(jīng)驗(yàn)的豐富,目前UKA 在膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎的治療方面越來越被廣泛接受和使用[9-11]。本研究通過應(yīng)用第四代Oxford 單髁置換術(shù)對(duì)膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎患者的療效評(píng)估及步態(tài)分析,為膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎患者選擇最佳手術(shù)方案提供參考,同時(shí)也在一定程度上論證了第四代Oxford 單髁置換術(shù)的療效及其作用機(jī)制。
選擇2016年1月至2018年1月在本院接受第四代Oxford單髁置換術(shù)的患者30 例作為試驗(yàn)組。其中男16 例,女14例; 左膝13 例,右膝17 例; 平均年齡為57歲(46 ~71歲); 平均體重50 kg(39 ~59 kg); 平均身高159 cm(142~170 cm)。另外選擇20 例膝關(guān)節(jié)健康的志愿者作為本研究的正常組,其中男、女各10 例; 左、右膝各10 例; 平均年齡為46歲(41 ~50歲); 平均體重58 kg(51 ~66 kg);平均身高160 cm(146 ~176 cm)。
本研究的診斷標(biāo)準(zhǔn)參考1995年美國風(fēng)濕學(xué)會(huì)的骨關(guān)節(jié)炎診斷標(biāo)準(zhǔn)[14]:近1個(gè)月內(nèi)膝關(guān)節(jié)反復(fù)出現(xiàn)疼痛;膝關(guān)節(jié)站立位X 線片提示膝關(guān)節(jié)間隙變窄,軟骨下骨硬化和(或)囊性變,且關(guān)節(jié)邊緣骨贅形成;近1個(gè)月內(nèi)患者未接受其他任何治療方案;至少2 次關(guān)節(jié)液抽取提示關(guān)節(jié)液清亮、黏稠,且白細(xì)胞<2000/mL;晨僵時(shí)間≤30 min;膝關(guān)節(jié)活動(dòng)時(shí)有骨擦音或骨擦感。綜合患者的臨床癥狀和相關(guān)檢查,對(duì)于符合+或+++或+++等情況的,均可診斷為膝骨關(guān)節(jié)炎。
納入標(biāo)準(zhǔn)[12-13]:膝關(guān)節(jié)前內(nèi)側(cè)有骨關(guān)節(jié)炎的癥狀;具有完整的側(cè)副韌帶和交叉韌帶,僅膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間隙存在壓痛點(diǎn);膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度>90°,屈曲攣縮<10°,內(nèi)翻畸形<15°,屈曲時(shí)內(nèi)翻能自動(dòng)糾正且在外翻應(yīng)力的作用下能恢復(fù)中立位;膝關(guān)節(jié)X 線片提示僅存在內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)間隙病變,而髕股關(guān)節(jié)良好,髕骨未見脫位,且膝關(guān)節(jié)外側(cè)間隙未見狹窄,膝關(guān)節(jié)外側(cè)關(guān)節(jié)軟骨厚度亦正常,前交叉韌帶仍完整。
排除標(biāo)準(zhǔn)[12-13]:關(guān)節(jié)畸形且不能糾正,如內(nèi)翻、外翻及屈曲攣縮畸形>15°;從事重體力的勞動(dòng)者或體育運(yùn)動(dòng)員;髕股關(guān)節(jié)疼痛明顯,且有2 ~3個(gè)間室存在骨關(guān)節(jié)炎癥狀;骨質(zhì)疏松嚴(yán)重者;存在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、感染性關(guān)節(jié)炎和強(qiáng)直性脊柱炎患者;X 線片提示膝關(guān)節(jié)外側(cè)關(guān)節(jié)間隙狹窄,前交叉韌帶缺失或外側(cè)間室及髕股關(guān)節(jié)軟骨缺失;不同意簽署知情同意書者。
1.3.1 手術(shù)方法
本研究所用假體均選擇Oxford Ⅳ單髁系統(tǒng)(Biomet 公司,美國)。手術(shù)均由同一組醫(yī)師團(tuán)隊(duì)完成,手術(shù)的具體操作按照Oxford Ⅳ單髁系統(tǒng)手術(shù)的手冊(cè)建議進(jìn)行。
手術(shù)的具體操作如下[14-15]:將患側(cè)下肢置于特殊定制的下肢托架后,使其屈髖30°且輕度外展,同時(shí)小腿自然下垂使其可以自由屈曲且活動(dòng)度>120°;采用腰麻,患肢驅(qū)血并上氣囊止血帶后手術(shù);取髕骨內(nèi)側(cè)旁入路,打開膝關(guān)節(jié)囊,使病變的內(nèi)側(cè)間室充分暴露,檢查和確認(rèn)外側(cè)間室負(fù)重區(qū)軟骨和前交叉韌帶是否完整,并去除髁間窩和內(nèi)側(cè)脛股間隙中增生的骨組織;采用脛骨髓外定位方式行脛骨截骨術(shù),截取深度為脛骨侵蝕最深部位以下的2 ~3 mm,確保可容納脛骨試模和4 mm 的厚襯墊;應(yīng)用股骨髓內(nèi)定位方式,通過截骨導(dǎo)向器行股骨遠(yuǎn)端截骨術(shù),在碾磨栓的引導(dǎo)下將股骨內(nèi)髁遠(yuǎn)端磨除;試模測(cè)量屈伸間隙平衡后,植入假體及襯墊;沖洗傷口,電凝止血,屈膝45°分層縫合切口。
1.3.2 步態(tài)分析
本研究所用的步態(tài)分析方法是以先進(jìn)光學(xué)定位跟蹤技術(shù)為基礎(chǔ)的Opti-Knee 關(guān)節(jié)三維運(yùn)動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)。具體的測(cè)試方法如下[16-17]:受試者脫鞋、穿短褲站立于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上,并于大腿中下段和小腿中上段捆綁“十”字形反光球鋼體;調(diào)整紅外線攝像頭焦距,將紅外線攝像頭中心對(duì)準(zhǔn)膝關(guān)節(jié);點(diǎn)擊開始后依次采集各骨性標(biāo)志(股骨大轉(zhuǎn)子、股骨內(nèi)外側(cè)髁、內(nèi)外側(cè)脛骨平臺(tái)、內(nèi)外側(cè)踝、腓骨小頭和脛骨粗隆)和地面上任意3 點(diǎn),共12個(gè)定位標(biāo)記點(diǎn);數(shù)據(jù)切換至數(shù)據(jù)采集選項(xiàng)卡,設(shè)置采集時(shí)間為15s;囑受試者于紅外線采集區(qū)域內(nèi)以自然放松的狀態(tài)行走;啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)后逐漸加速,根據(jù)受試者的耐受程度將速度調(diào)整至正常速度,等受試者適應(yīng)了該平臺(tái)的速度后點(diǎn)擊數(shù)據(jù)采集,可多次反復(fù)測(cè)量以減少誤差;記錄測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)。
1.4.1 手術(shù)基本情況
記錄試驗(yàn)組手術(shù)切口及術(shù)后并發(fā)癥情況等。
1.4.2 膝關(guān)節(jié)功能評(píng)定
記錄試驗(yàn)組術(shù)前、術(shù)后患者的疼痛視覺模擬評(píng)分(VAS評(píng)分)、膝關(guān)節(jié)學(xué)會(huì)評(píng)分系統(tǒng)(KSS)、美國WOMAC 骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)評(píng)分及美國特種外科醫(yī)院膝關(guān)節(jié)評(píng)分(HSS 評(píng)分)。
1.4.3 步態(tài)分析運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)
記錄正常組志愿者及試驗(yàn)組患膝術(shù)前、術(shù)后6個(gè)月和12個(gè)月后膝關(guān)節(jié)屈曲角度,股骨相對(duì)于脛骨的內(nèi)/外翻轉(zhuǎn)角度、內(nèi)/外旋轉(zhuǎn)角度、前后位移、上下位移及內(nèi)外位移的變化情況。
數(shù)據(jù)采用SPSS 23.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示。使用單因素重復(fù)測(cè)量方差分析統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)試驗(yàn)組受試者術(shù)前、術(shù)后6個(gè)月及12個(gè)月膝關(guān)節(jié)功能評(píng)定各指標(biāo)及步態(tài)分析各運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)進(jìn)行分析。使用兩獨(dú)立樣本 檢驗(yàn)對(duì)分析試驗(yàn)組不同時(shí)期和正常組膝關(guān)節(jié)步態(tài)分析各運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比。<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
試驗(yàn)組患者手術(shù)切口均為甲級(jí)愈合,均無壓瘡、感染、肺栓塞、醫(yī)源性神經(jīng)血管損傷、下肢深靜脈血栓等并發(fā)癥。術(shù)后X 線片示假體位置良好,無假體脫位、假體周圍骨折等并發(fā)癥發(fā)生,見圖1。
圖1 第四代Oxford 單髁置換術(shù)后X 線片
試驗(yàn)組患者術(shù)前、術(shù)后6個(gè)月以及術(shù)后12個(gè)月3個(gè)時(shí)間段兩兩之間的VAS 評(píng)分、HSS 評(píng)分、WOMAC 評(píng)分以及KSS 評(píng)分(臨床評(píng)分和功能評(píng)分)比較,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05),見表1。
表1 試驗(yàn)組手術(shù)前后膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分比較( ,分)
試驗(yàn)組患者術(shù)前與正常組膝關(guān)節(jié)步態(tài)分析各運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)比較,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05),見表2;另外,試驗(yàn)組患者術(shù)前、術(shù)后6個(gè)月及術(shù)后12個(gè)月的步態(tài)分析,各運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05);其中除最大前位移和最大內(nèi)位移在術(shù)后6個(gè)月及術(shù)后12個(gè)月兩個(gè)時(shí)間段差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義之外,其他步態(tài)分析各運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)在3個(gè)時(shí)間段兩兩之間,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05)。最后,試驗(yàn)組患者在術(shù)后12個(gè)月與正常組步態(tài)分析各運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)相比,最大伸直角、最大內(nèi)位移和最大外位移比較,差異不具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05),但其余各步態(tài)分析各運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05),見表4。
表2 試驗(yàn)組患者術(shù)前與正常組步態(tài)分析運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的比較( ,°)
表3 試驗(yàn)組患者術(shù)前、術(shù)后6個(gè)月及術(shù)后,12個(gè)月步態(tài)分析運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的比較(,°)
表3 試驗(yàn)組患者術(shù)前、術(shù)后6個(gè)月及術(shù)后,12個(gè)月步態(tài)分析運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的比較(,°)
注:*表示與術(shù)前比較<0.05;#表示術(shù)后6個(gè)月與術(shù)后12個(gè)月比較<0.05。
觀測(cè)指標(biāo) 試驗(yàn)組術(shù)前試驗(yàn)組術(shù)后6個(gè)月試驗(yàn)組術(shù)后12個(gè)月images/BZ_30_953_708_978_734.png值images/BZ_30_1078_708_1103_734.png值最大伸直角 1.50±0.982.40±0.77* 3.92±1.35*# 213.15 <0.01最大屈曲角 38.53±2.0848.52±1.76* 49.36±2.24*# 443.60 <0.01最大內(nèi)翻角 16.13±2.4512.61±2.03* 9.86±2.31*# 509.35 <0.01最大外翻角 13.54±2.148.91±2.87* 6.95±1.67*# 228.58 <0.01最大內(nèi)旋角 12.92±1.1711.89±2.17* 9.00±2.03*# 101.37 <0.01最大外旋角 12.05±0.737.83±0.96* 5.68±1.39*# 559.28 <0.01最大前位移 2.10±0.391.26±0.22* 1.24±0.21* 177.57 <0.01最大后位移 1.76±0.201.33±0.31* 1.12±0.28*# 77.50 <0.01最大上位移 1.97±0.271.64±0.20* 1.42±0.10*# 56.00 <0.01最大下位移 4.66±1.033.34±0.96* 2.35±0.38*# 64.85 <0.01最大內(nèi)位移 1.64±0.320.83±0.17* 0.79±0.13* 234.27 <0.01最大外位移 1.96±0.261.18±0.26* 0.71±0.12*# 311.05 <0.01
表4 試驗(yàn)組患者術(shù)后12個(gè)月與正常組步態(tài)分析運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的比較( ,°)
UKA 作為一種微創(chuàng)手術(shù)方式,具有創(chuàng)傷小、恢復(fù)快且并發(fā)癥少的優(yōu)勢(shì),而且有研究[18-19]發(fā)現(xiàn),UKA 術(shù)后假體生存率與全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)(totalkneearthroplasty,TKA)相似[20-21],但相較于TKA,UKA 更符合精準(zhǔn)和微創(chuàng)的手術(shù)原則,因?yàn)閁KA 不損及膝關(guān)節(jié)的正常骨量和前交叉韌帶,且最大程度地保留了膝關(guān)節(jié)原本的功能,有助于恢復(fù)膝關(guān)節(jié)正常的生物力學(xué)機(jī)制[22]。
Oxford 單髁置換系統(tǒng)由英國牛津大學(xué)、英國皇家外科學(xué)院院士John Goodfellow 教授和John O'Connor 博士設(shè)計(jì)開發(fā)并于1976年首次應(yīng)用于臨床,至今此技術(shù)已經(jīng)在臨床上應(yīng)用了40 多年。在過去的40 多年里,Oxford 單髁置入器械一直在不斷的改進(jìn)[23]。2011年,Price 等[24]對(duì)683 例Oxford 活動(dòng)平臺(tái)單髁置換術(shù)患者進(jìn)行了20年的臨床隨訪研究。研究結(jié)果顯示: 在這20年里,此研究中的患者無1 例因?yàn)榧袤w磨損導(dǎo)致翻修的病例,而其他原因?qū)е碌姆蘼室矁H為4.39%。同年,Pandit 等[25]也研究了應(yīng)用第三代Oxford膝關(guān)節(jié)單髁置換術(shù)治療1000 例KOA 患者。研究結(jié)果顯示:假體相關(guān)再手術(shù)率為2.9%,10年隨訪生存率為96%。由此可見,單髁置換的遠(yuǎn)期療效確切,值得在臨床上廣泛應(yīng)用。
隨著Oxford 假體設(shè)計(jì)的不斷完善,現(xiàn)第四代Oxford 單髁假體也已廣泛應(yīng)用于骨科臨床,但目前相關(guān)研究仍較少。相較于前幾代Oxford 單髁假體,第四代Oxford 單髁假體的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第四代Oxford 單髁假體活動(dòng)性的平臺(tái)設(shè)計(jì)和全匹配接觸的球面設(shè)計(jì),使得假體界面的應(yīng)力分散,能夠在最大程度上模擬半月板自然運(yùn)動(dòng),還能有效地降低假體的磨損率;相較于第三代,第四代的股骨側(cè)采用的是雙柱假體,比單柱假體固定更加牢靠,而且抗旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性更佳,松動(dòng)率也更低;相較于第三代,第四代雙柱假體股骨側(cè)前面的弧度更長,當(dāng)膝關(guān)節(jié)高度屈曲時(shí),股骨側(cè)的假體和脛骨側(cè)的聚乙烯襯墊的契合度會(huì)更好,這樣的應(yīng)力分布及表面磨損均優(yōu)于第三代假體。
通過本研究可以發(fā)現(xiàn),試驗(yàn)組患者在經(jīng)第四代Oxford單髁假體置換術(shù)后,在膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分方面,如VAS 評(píng)分、HSS 評(píng)分、WOMAC 評(píng)分及KSS 評(píng)分,相較于術(shù)前,術(shù)后6個(gè)月及12個(gè)月后在以上各指標(biāo)差異都具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05)。此外,術(shù)后12個(gè)月相較于術(shù)后6個(gè)月而言,在以上各指標(biāo)上也有進(jìn)一步的改善,且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05)。國外有研究者對(duì)Oxford 單髁假體置換術(shù)后的48例患者進(jìn)行了平均4.5年的隨訪后發(fā)現(xiàn),Oxford 單髁假體置換術(shù)后的假體影像學(xué)評(píng)分與膝關(guān)節(jié)的功能OKS 評(píng)分不存在關(guān)聯(lián)。趙東方等[26]認(rèn)為,這可能是由于OKS 評(píng)分的主觀性較強(qiáng)所致,因此本研究也引入了VAS、HSS、WOMAC 和KSS 等評(píng)分。其中HSS 評(píng)分對(duì)于膝關(guān)節(jié)置換術(shù)前和術(shù)后的比較具有很高價(jià)值,它可以反映膝關(guān)節(jié)的局部情況和機(jī)體的整體情況; WOMAC 評(píng)分從關(guān)節(jié)疼痛、僵硬和功能3個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估,基本覆蓋了KOA 的主要特征; KSS 評(píng)分是通過和患者面談及體格檢查兩個(gè)方面來完成對(duì)患者膝關(guān)節(jié)功能的評(píng)估,該評(píng)分不但能獲取膝關(guān)節(jié)解剖學(xué)和生物力學(xué)兩方面的信息,還可以了解患者膝關(guān)節(jié)功能情況方面的信息,使術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能評(píng)估更加全面和客觀[26]。
本研究還分析比較了第四代Oxford單髁假體置換術(shù)前、術(shù)后患者膝關(guān)節(jié)步態(tài)分析各運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的差異,同時(shí)也將患者術(shù)后的各項(xiàng)步態(tài)分析運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)與正常膝關(guān)節(jié)進(jìn)行比較分析。研究結(jié)果顯示,試驗(yàn)組患者術(shù)前、術(shù)后6個(gè)月及術(shù)后12個(gè)月的步態(tài)分析各運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05)。此外,試驗(yàn)組患者在術(shù)后12個(gè)月與正常組步態(tài)分析各運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)相比,最大伸直角、最大內(nèi)位移和最大外位移比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05)。以上結(jié)果表明,患者術(shù)后的各項(xiàng)步態(tài)分析運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)都較術(shù)前有所改善,雖與正常膝關(guān)節(jié)相比,絕大多數(shù)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)仍未能恢復(fù)到正常人的水平,但相較于術(shù)前也都具有了統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的改善,而且在最大伸直角、最大內(nèi)位移和最大外位移上已經(jīng)恢復(fù)到正常人的水平。
綜上所述,在選擇適當(dāng)?shù)牟±蛧?yán)格掌握手術(shù)適應(yīng)證的前提下,第四代Oxford 單髁置換術(shù)對(duì)膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎患者的近中期療效滿意,而且能更好地恢復(fù)患者的步態(tài),術(shù)后患者關(guān)節(jié)功能更接近生理狀態(tài),因此值得進(jìn)一步推廣。