郭万首｜单髁置换在膝关节骨关节炎治疗中的应用和争议
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【引用本文】郭万首．单髁置换在膝关节骨关节炎治疗中的应用和争议[J]．中华外科杂志，2020，58（6）：411-415．
单髁置换在膝关节骨关节炎治疗中的应用和争议
郭万首
｛中日友好医院骨科｝
一直以来，膝关节骨关节炎（osteoarthritis，OA）治疗方法的选择受到多方面因素的影响，如医师对疾病的认识与理解、可采用的治疗手段等。20世纪80年代，由于全膝关节置换术（total knee arthroplasty，TKA）在国内尚未广泛开展，对膝关节OA的外科治疗仅限于关节清理术及胫骨（高位）截骨术（high tibia osteotomy，HTO）。单一的治疗手段对重症患者收效甚微，长期疗效堪忧。2000年后，TKA技术在国内不断成熟与推广，几乎成为膝关节OA唯一外科治疗方法。然而，膝关节OA的自然病程特点是缓慢的、呈阶段性进展的，因此，仅凭一种治疗方法难以满足不同阶段患者的治疗需求，也有悖于个性化治疗的外科原则。近年来，膝关节OA阶梯治疗理念被国内越来越多骨科医师接受，针对局限于单间室的膝关节OA，更多医师采用了膝关节单髁置换术（unicompartmental knee arthroplasty，UKA）及HTO，并获得了令人鼓舞的临床结果。
UKA虽然属于关节置换，但相对于TKA更加保守，仅对病变间室进行表面置换，不损伤膝关节其他结构，术后关节功能及运动学更接近自然关节。UKA手术创伤小，出血少、术后康复快[1,2,3]。虽有大量研究结果证实，以正确的患者选择、准确的手术技术为前提，UKA能取得令人满意的临床效果[4,5,6]。但也有一些研究结果表明，与TKA相比UKA假体存活率较低[7,8,9]。目前对UKA治疗膝关节OA的效果仍存在争议。因此，客观地评价UKA在膝关节OA治疗中的地位与作用，解析各种争议，才能够把握好UKA这一治疗手段，正确运用于临床，发挥其应有的作用。
一、UKA与TKA的选择依据
对于处于晚期并累及多间室的膝关节OA，应首选TKA，这一点已成为共识。而对于仅仅累及单间室的膝关节OA治疗，应选择UKA还是TKA，分歧较大。
（一）生存率的比较
尽管UKA研发中心及病例数较多的医学中心的研究结果表明，UKA的长期生存率与TKA相近[10,11,12]；但来自世界各地关节登记中心的数据均显示，TKA的假体生存率明显高于UKA，UKA翻修率为TKA的2~3倍[13,14,15]。对关节置换手术而言，假体生存的时间是医师和患者最为关注的问题，患者希望假体可以受用终生，而医师也常以此为努力的目标。因此，假体的生存率是左右医师选择治疗方法的依据之一。避免假体翻修，选择假体生存率高的TKA治疗膝关节OA应该在情理之中。然而，牛津单髁研发中心并不认同关节登记中心给出的UKA假体低生存率数据，因为登记中心报告的UKA术者每年UKA平均手术量仅为5例，如此低的手术量难以维持手术技术的稳定性，导致较高的UKA翻修率[16]。牛津单髁研发中心提出，当UKA年手术量超过20例，其翻修率与TKA相近，这一观点也被各地UKA病例数较多的医学中心的研究结果所证实[17]。另外，有20%的TKA患者术后不满意而未进行翻修[18,19]，其实际手术效果可能比数据显示的要低。那么，对单间室膝关节OA治疗究竟选择UKA还是TKA，仍是一个有争议的话题。单从假体生存率的层面双方各执一词，难分伯仲。但是如果术者UKA年手术量<20例，TKA可能是更好的选择。
（二）满意的生物力学
无论是UKA还是TKA，假体的设计都遵循最大限度模仿膝关节解剖的原则，以求术后获得满意的生物力学。近乎完美的现代TKA假体设计，提供了友好的髌股关系、最大的骨面覆盖及满意的活动度，关节稳定性更好，运动学更接近自然关节。而现代UKA的假体设计也无一例外地高度模仿了膝关节解剖学特性。尽管两种假体设计的出发点一致，但是，由于手术理念不同，结果各异。TKA是膝关节的重建，通过截骨、韧带平衡技术获得中立的机械力线，建立内外相等的新平衡，但却牺牲了前交叉韧带结构。而UKA则是局部表面置换，不做软组织松解，保留了韧带结构，仅通过恢复内侧副韧带的张力恢复原有的下肢力线。自然膝关节具有以下特性：（1）内外侧关节面承载不对称性，内侧>外侧；（2）骨性结构特点，胫骨平台内侧为凹面，外侧为凸面；（3）内外侧韧带紧张度不同，内侧紧，外侧松；（4）前后交叉韧带维持关节前后稳定性；（5）本体感受器调节肌肉的协同作用。显然，TKA术后获得的关节无法满足以上条件，而UKA术后更加接近自然关节，所以，前者是'假'关节而后者是'真'关节。那么二者在临床上的区别又是怎样呢？Laurencin等[20]前瞻性纳入23例一侧行UKA，另一侧行TKA的患者，研究结果显示42%患者对UKA的主观满意度更高，12%对TKA满意度更高，44%认为二者没有区别。而比较UKA与TKA术后满意度的多中心研究结果显示，牛津UKA的满意度是TKA的2.7倍[16]。此外，多项研究结果表明UKA的术后临床效果较TKA更具优势，但这并不意味着TKA术后的临床结果不佳。因此，选择UKA或TKA治疗单间室膝关节OA时，要看术者对哪一项技术掌握得更好，用自己最熟悉的治疗手段会获得最佳的临床结果。
（三）获得快速康复
从手术损伤程度上看，无疑UKA较TKA更小。6~8 cm长的切口可充分显露UKA手术视野，由于仅处理病变侧的骨面，只需对胫骨与股骨实施有限截骨加极少的软组织剥离，使手术对整个膝关节的干扰最小化，所以，UKA手术也被称为微创手术。UKA术后需要的镇痛药少，关节功能康复快，对高龄患者来说快速康复的优势明显。而TKA不仅创伤大，术后本体感觉也有缺失，尤以后交叉韧带替代型假体更为突出，术后患者关节康复困难，甚至会影响TKA的临床预后。
二、如何选择UKA患者
UKA手术成功与否取决于以下三点：（1）患者的选择；（2）手术技术；（3）假体类型选择。而术前严格筛选适宜患者，是保障UKA手术成功的关键。
（一）UKA手术适应证
20世纪70年代，由于UKA失败率较高，极大地遏制了其发展的进程。究其原因是UKA的手术适应证在此时非常迷茫，即便是著名的牛津单髁，初期也是始于膝双间室OA患者的治疗；而UKA之父Marmor早年治疗的患者中包括了类风湿等炎性关节炎；髌骨切除术后患者也被膝关节大师Insall列为UKA的手术对象。直到1989年，Kozinn和Scott发表了UKA手术适应证[21]：（1）年龄>60岁，（2）体重<82 kg，（3）低活动水平需求，（4）无或轻度静息痛，（5）关节活动度>90°，（6）屈曲畸形<5°，（7）内翻<10°，外翻<15°并可纠正，（8）前交叉韧带完好、无内外半脱位，（9）可伴有轻中度髌股关节受累。此指征问世后对UKA的患者的选择才步入正轨，时至今日仍被视为UKA手术的经典标准。
Kozinn和Scott指征是针对固定平台UKA提出的，十分严格，只有6%的膝关节炎患者符合此标准[22]。手术数量的限制，自然影响了UKA手术技术的稳定，从而形成了新的矛盾。有人质疑Kozinn和Scott单髁指征过于严格，Arno依据UKA软骨视觉与组织学改变及临床指征，回顾分析接受TKA的患者资料，提出21%的TKA患者可改行UKA[23]。牛津单髁中心的研究结果显示，Kozinn和Scott设定的UKA指征并不完全适用于牛津活动型UKA[24]，提出膝前内侧骨关节炎（anteromedial osteoartritis of the knee，AMOA）诊断是关键标准，患者需满足：（1）病变膝关节间隙骨对骨磨损；（2）前交叉韧带功能完好；（3）内翻畸形可以纠正；（4）外侧间隙为全层软骨，即符合了牛津UKA的手术指征。以此为标准的UKA比例可达20%~50%，牛津膝8 000余例患者10年假体生存率为93%，15年假体生存率为89%[25]。
（二）UKA适应证的变化与争议
一直以来，UKA适应证存在争议，但主要集中在年龄界限与髌股关节OA状态两个方面。年轻的膝关节OA患者越来越多，这些患者常有膝关节重度磨损、无法等到TKA最佳年龄65岁以上再手术，患者需迅速解除疼痛，恢复正常生活[26]。对于这类年轻、活跃、还需一定体力劳动的患者，UKA可作为过渡的手术方法之一，既解决了患者的膝关节OA问题，又不会干扰膝关节其他正常结构，保留骨量，即使日后失败也容易翻修[27,28,29]。多数人认为UKA更适宜60岁以上的患者，UKA不再是过渡治疗手段，被视为多数膝关节OA患者的终身治疗。UKA在80岁以上的老年患者中优势更为明显。年老患者往往身体机能减退，合并症多，耐受各种打击的能力减弱，采用TKA治疗的创伤大，手术风险高，而UKA病死率、感染率低，术后恢复快。很多学者认为UKA是老年膝关节OA患者理想的置换方式[30,31,32]。UKA的年龄界限至今难以确定，但是，60~70岁或80岁以上的患者可能是UKA治疗的最佳年龄。
正常的髌股关节状态是UKA的理想指征。Song等[33]报告50%的膝骨关节炎患者常合并不同程度的髌股关节退变，如何取舍仍有争议。Kozinn和Scott认为轻中度的髌股关节受累可以接受，而Goodfellow等[34]却提出髌股关节OA可忽略不计，膝前疼、术前X线与术中所见软骨丢失并不影响牛津UKA的预后，但需除外髌骨半脱位及外侧间隙关节面沟槽改变。此观点在后续的许多研究中也得到证实[24,35,36,37]。
UKA指征的分歧，实质上是选择固定平台还是活动平台两类UKA假体的分歧。牛津UKA认为自身假体设计更为合理，其股骨与垫片凸凹面接触，扩展了接触面积，降低了聚乙烯磨损；活动垫片使得假体运动学更近于膝关节自然运动学，因此，其适应证较固定平台更加宽泛。而固定平台则认为牛津UKA操作复杂，很难实现设计上的完美状态，加上致命的脱位及可能的伴随并发症，固定平台UKA假体临床上与活动平台相比具有更多的优势。有较多的研究结果证实长期临床预后两类假体结果相近[38,39]。
综上所述，UKA在膝关节骨关节炎的阶梯治疗中有不可替代的作用和地位，体现了精准、个性化及微创的外科核心理念，特别在术后快速康复方面有极大的潜力和优势。当然，只有准确地把握UKA适应证，坚定地选择最适合UKA治疗的患者，才会获得理想的临床结果。随着机器人技术的引进与应用，UKA手术将会更加精准，易操作，可重复，克服病例数少导致技术不稳定的困扰。相信未来的UKA技术对膝关节OA的疗效会更加令人期待。
参考文献
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题图 via Rebecca Chaperon