膝骨关节病的手术治疗进展

1、膝骨关节病的手术治疗进展北京大学第三医院 蔡宏 一、概述 骨性关节炎的治疗策略，可以用一个金字塔形的图示清晰的描述。在骨性关节炎治疗中，绝大多数患者属于金字塔底部的轻中度骨性关节炎。通过健康教育，自我管理以及药物治疗等方式，就可以为这些骨性关节炎的患者提供很好的治疗，而只有少数金字塔尖的重度骨性关节炎患者才需要手术治疗。 如果要对膝骨性关节炎做个简单总结的话。最为有效地方法是普及宣传股性关节炎的知识。早期的预防和早期管理。其次是科学的治疗，要根据循证医学的观点而不是经验医学。如果诊断了骨性关节炎，首先要进行综合的保守治疗，多数的患者可以取得满意的效果，而严重的患者，采用手术治疗是最好

2、的方式并且可以取得优异的长期效果。 在具体讲述手术治疗之前，先简单的回顾膝骨关节病的诊断标准。根据美国类风湿病协会的诊断标准。首先要有膝关节的疼痛，其次 x 片显示有骨赘增生。最后如果患者有三条中的任意一条即可以诊断。比如年龄大于 50 ，受累的膝关节小于 30 分钟晨僵。这也是为了和类风湿性关节炎鉴别，或者伴有骨擦音。 根据 2012 年英国医学杂志上关于膝骨性关节炎治疗策略的文章可以看到，选择使用外科手术治疗主要是根据患者的症状，功能障碍状况以及放射学上的严重程度和患者的年龄。这也就是说明手术的选择是一个综合考量的结果。医生要清楚地认识手术的目的以及手术所能达到的治疗效果，这样才能满足患者

3、的要求。 膝骨性关节炎手术治疗的方式，大致可以包括关节镜的手术，截骨矫形手术和关节置换手术等等。其中关节置换又可以分为部分的关节置换和全膝关节置换。 二、病例一 首先，我们从一个病例来了解膝骨性关节病手术治疗的策略。这是一例女性， 52 岁，体重指数 26.1 ，略有超重，主要的症状是左膝关节疼痛，上下楼梯明显，尤其是下楼时，平地行走跑步等等没有明显的疼痛。在查体上：浮髌阳性，磨髌试验阳性。对于这样的患者，除了详细的询问病史以外，要进行膝关节全面的体格检查，以明确膝关节疼痛的部位，除此以外还需要进行特殊的检查。下面就是患者的 X 片，从侧位片上看，髌骨的位置基本正常，髌骨关节间隙尚可。这时我们

4、还需要拍摄髌骨关节的轴位片。在轴位片中，我们可以看到髌骨略有倾斜，外侧的髌骨关节间隙略有狭窄。但仍然不能很好地反映软骨面的情况。因此对于这样的患者，我们应该建议进一步进行核磁检查。 在患者的核磁中，我们可以看到除了关节内有中等量的积液以外。髌骨关节面的软骨退变明显。因此可以诊断为 膝髌骨关节炎。 我们诊断髌骨关节炎的依据是：患者出现髌骨关节疼痛的典型症状，比如先下楼疼 ； 查体有磨髌试验阳性，伴有一定的关节积液 ； X 片髌骨对合稍差，有倾斜 而核磁检查髌骨关节软骨退变。在治疗上可以选择关节镜治疗。对于这类患者除了手术之外必须注重骨关节病的教育，减轻体重，改变生活方式，以及可以使用一些营养软骨

5、类的药物，对这样的患者是有一定的综合治疗的价值的。 那为什么要选择关节镜的治疗呢？因为对于以上这些患者有明显的软骨的退变，又存在髌骨轨迹的问题。可以通过关节镜手术对剥脱的软骨进行修整。同时可以松解髌骨的外侧支持带，这样有助于改善髌骨倾斜的状况以减少由于外侧应力增高导致的髌骨关节的退变。其实在很多的临床病例中，尤其是中年的妇女，早期的骨性关节炎往往是单间室的，通常最常见发生的部位也是髌骨关节，因此最常出现的膝关节症状是上下楼梯时出现疼痛。 三、病例二 这是另外一例骨性关节炎的病例。男性， 64 岁，右膝关节发生频繁的绞锁，行走时有一定的限制。有间断的轻度疼痛。在查体时发现关节的活动度 0 度 1

6、30 度。髌磨试验阳性，在髌上囊可以摸到硬化的结节并且可以推动，内侧间隙有轻度压疼。对于这样的病例又有何特点呢？我们应该如何诊断和治疗呢？通过他的侧位 x 片我们也可以看到在髌上囊有一个高密度的影，可能是一个游离体，这也可以来解释这个患者频繁发生的 绞 锁以及他的髌骨关节间隙明显的狭窄。患者可能已经出现比较明显的髌骨关节炎。 这个病例应该诊断为：膝骨性关节炎，并伴有关节内游离体。 依据是： 1. 老年男性，膝关节疼痛，交锁 ； 2. 磨髌试验阳性，内侧间隙压疼； 3.X 片 :K-L 3 分，也就是中重度骨性关节炎，髌上囊游离体 。 治疗：选择关节镜治疗。手术后进行骨关节病教育，控制体重，改变

7、生活方式，疼痛若不能通过生活方式来控制可使用药物治疗（ NSAIDs ）。 四、关节镜治疗 什么样的膝骨性关节病适合关节镜治疗呢？只有两种情况适合。一是游离体引起的反复绞锁的患者。第二是明确的引起关节疼痛的半月板损伤。很多老年的患者进行核磁检查以后都有半月板损伤甚至是交叉韧带的损伤，但多数损伤是关节退变导致的。它是一种伴随性损伤而不是外伤型损伤。这和年轻人运动后产生的半月板损伤，引起疼痛是不一样的。因此在老年人中引起膝关节疼痛的原因常是关节炎而往往不是磨损性半月板损伤。 关于关节镜在膝骨性关节炎治疗中的作用曾经有很多的争议，但是经过很多高质量的研究后，目前已经基本达成了共识。 2008 年在新

8、英格兰医学杂志上发表的一篇随机对照研究文章是最有影响力的文章之一。作者选取中度至重度的膝骨性关节炎患者进行随机对照研究。结果发现关节镜治疗和药物治疗及物理治疗效果比较，它们的结果无显著性差异。因此目前不建议对中度至重度的膝骨性关节炎采用关节镜手术治疗。仅在出现在前面提到的游离体和半月板损伤时再来进行关节镜的手术。 五、截骨矫形 截骨矫形手术也是治疗膝骨性关节炎的手术方式之一。它主要针对年轻的单间室病变。引起疼痛的患者，可能是内翻膝也可能是外翻膝，这样的患者都可以考虑截骨矫形手术。 （一）内翻膝 内翻膝通常采用胫骨高位截骨。这种手术方式最早是 Mark B. Coventry 介绍的。膝内翻的原

9、因可能是因为内侧半月板损伤而进行半月板切除术以后。这种手术的患者通常是年轻患者，不适合进行全膝置换。对于这样的患者如果进行全膝关节置换，在以后的时间里，可能要进行反复翻修。 术前需要对这样的患者拍摄站立位的下肢全长片。通过下肢全长片，可以了解下肢力线的情况，并且判断患者究竟是处于内翻还是外翻，测量内翻的角度，以及可以观察力线通过膝关节的情况。 胫骨高位截骨术需要在透视下进行。首先，可以在胫骨的内侧打入导向针，根据事先的测量和设计进行截骨。用特殊设计的截骨测量器确定截骨量。通常我们认为 1mm 的厚度的骨量能纠正一度的角度。之后使用特殊的内固定装置对骨骼末端进行固定，并植骨，等待骨折的愈合。 根

10、据最新的报告胫骨高位截骨术可以取得较好的结果，大约 75%-80% 的患者可以推迟 5-10 年进行关节置换。而有 50%-60% 的患者甚至可以推迟 15 年左右，这对于 30-40 岁的中年人而言是非常有价值的。 （二）外翻膝 还有一种情况是外翻膝，通常是由于外侧半月板切除后导致的。或者是也可以由股骨外侧髁发育畸形导致的。它的病变也通常局限于外侧的间室，患者也往往比较年轻，有疼痛的症状。 外翻膝究竟是采用股骨侧截骨还是胫骨侧截骨存在一定的争议。根据多数医生遵循的观点，对于需要纠正中到重度畸形的患者采用股骨远端外侧抻开截骨的方式，要比股骨内侧闭合截骨更加简单，准确性更高。但是对于畸形很轻的患

11、者可以采胫骨内侧闭合截骨的方式，这样更有利于康复和愈合。 幻灯片 23 图示是上边这篇文献也就是普度医生写的文章中，描述的外翻膝的线条图以及在假骨上演示的股骨远端髁上抻开截骨术。这同样需要使用特殊的测量抻开间隙大小的工具。 幻灯片 24 是术前外翻膝骨性关节炎患者行股骨远端髁上高位截骨术后的影像学资料。我们可以看到力线的纠正是十分满意的。同时类似于内翻膝的胫骨高位截骨也需要使用一些特殊内固定物装置并且需要进行植骨以等待患者的骨性愈合。 六、关节置换 除了关节镜手术和截骨手术以外，使用最多的手术治疗方式还是关节置换。膝关节置换分为部分膝关节置换和全膝关节置换。 （一）部分膝关节置换 部分膝关节置

12、换适用于单间室的病变，这种单间室的骨性关节炎可以累及内侧间室，外侧间室或者单纯是髌骨关节的间室。 幻灯片 26 的 这两张图来自于美国骨科医师协会的网页。左侧的图是一个正常的膝关节的解剖概要，而右侧的图则对比了全膝关节置换和部分膝关节置换，也称为单髁置换。 幻灯片 27 的 这两张图也同样来自于美国骨科医师协会的网页，他们很好地反映了单间室置换的适应证。左侧的图示中，一例为全关节的软骨损坏，适合进行全膝置换。而两外一侧的单侧间室的软骨损坏适合进行单髁置换。右侧的图例显示一例内侧单间室骨性关节炎的患者进行了内侧髁的关节置换。 幻灯片 28 这一例是内外侧间室都有严重的退变，特别是外侧的间室更重。

13、我们可以看到内外侧间室在影像学上几乎都出现了明显的狭窄。而外侧间室的关节间隙已经完全的消失。这个病人如果要拍摄膝关节的侧位片，很有可能同时也伴有严重的髌骨关节炎。因此对于这样的患者是适合进行全膝关节置换的而不是单间室的关节置换。 另外一种比较少见的手术是髌骨关节置换，也属于部分膝关节置换或者单间室的关节置换。它适合于单纯的髌骨关节炎的患者。在临床上这一类患者并不少见，只是通常不容易明确的诊断，而且这些患者多为年轻的患者，对于手术的需求也相对较少。同时这些手术的治疗方式也有一定的局限性，长期的效果还不是非常的确定。 幻灯片 30 是在英国国家登记系统中的一个关节的登记系统。可以看到髌骨关节置换或

14、者是单髁置换相较于全膝关节置换，它的中长期失败率更高。可能的原因是进行部分膝关节置换的患者通常是年轻活跃的患者，其次由于部分膝关节置换适应证相对比较严格，可能有选择错适应证的情况。再有就手术数量而言，髌骨关节置换和单髁置换数量要远低于全膝关节置换。而在手术技术，假体设计等方面，还存在着一定的不足，所以对于部分膝关节置换的话，我们应该更加慎重。 同样在幻灯片 31 这张表格中，也显示了在选择进行部分膝关节置换时，它的远中长期的效果不如全膝关节的置换。因此对部分膝关节置换要严格选择适应证。 （二）全膝关节置换 对于有重度骨性关节炎的患者，如果膝关节疼痛，关节功能障碍，则适合进行全膝关节置换。 让我

15、们再举一例。女性， 55 岁，双膝关节疼痛、活动受限 7 年，右膝更加明显。通过体格检查，我们可以看到右侧膝关节的活动度只有 10-80 度。髌磨实验阳性。患者过伸过屈时有明显的膝关节疼痛，同时内侧也有压痛。 幻灯片 34 是术前的 X 片。通常我们需要拍摄患者双下肢的全长片以了解整体的下肢力线，患膝正侧位片了解局部骨赘增生的情况以及骨缺损的情况、后髁骨赘等等。拍摄髌骨的轴位片有助于我们了解患者髌骨关节的情况。 然后我们会在 X 片上测量力线以决定截骨的位置以及可能出现的骨缺损的情况，做好充分的术前计划。有条件的情况下，应该大致估计假体的大小。 幻灯片 36 是测量股骨侧的外翻角以及决定开髓点

16、的位置，这也是术前计划非常重要的部分。因为在膝关节置换的手术当中，由于股骨头我们不能很明确的触及以及估计到。因此我们要利用股骨的外翻来确定股骨截骨的位置。 幻灯片 37 是通过周密的术前计划以及精确的手术操作，我们可以在术后拍摄下肢的全长片。患者术后可以获得非常满意的力线。这种满意的力线有助于用力平均的分布在假体上，这样可以延长关节使用的时间。 在我国，由于膝骨性关节炎的患者往往就诊接受手术治疗的时间相对比较晚，因此我们经常能见到像和平 38 图示中所显示的这种严重内翻膝的情况。通常这样的患者已经患病多年，有行走困难，往往需要拄拐或者支具等等行走。而这种严重的内翻膝会合并有骨缺损的情况，同时也

17、会存在内外侧韧带的不平衡，往往会出现内侧韧带的挛缩以及有由于严重的内翻导致外侧支持结构的延长。因此对于这样的患者处理起来比较复杂。我们一方面要处理骨缺损的问题，另一方面要恢复内外侧软组织的平衡。因此要需要一些特殊的假体，或特殊的技术手段。 对于这样的患者，我们更需要做充分的术前计划。这个术前计划就包括对于手术中可能出现的骨缺损如何处理，如何来平衡内外侧软组织，以及需要采用什么样的假体。才能使得患者在术后恢复关节的稳定性并使用更长的时间。 我们对这种小于 10mm 的骨缺损采用自体结构性植骨的方式，这也是一种相对被大家公认的一种处理方式。通过自体的结构性植骨再加上螺钉的固定，可以修复局部的骨缺损

18、。而这种术后的植骨块愈合也非常快。影像学也显示假体有良好的位置。 在术后的随访当中，我们可以发现患者从手术前的僵硬的状态恢复到一个比较好的活动的功能。他的膝关节可以屈曲到 115-120 度左右，而在伸直位可以完全伸直。对于这样的患者，可以预期有一个良好的远期的结果。 除了常规切口的全膝关节置换以外，微创全膝关节置换一度也比较盛行。最初寻求微创全膝关节置换医生的目的是为了减少膝关节置换的创伤，希望患者康复的更快，因此微创不仅仅是小切口，减少对伸膝装置的干扰，有助于患者更快的康复，才是微创手术的意义所在。在进行微创手术时，必须使用采用特定的微创器械 ，常规的器械只能完成所谓的小切口手术。但是由于

19、手术切口减小，入路发生改变，显露显然没有常规手术充分，显露显然没有常规手术充分，这就对医生的手术技术提出更高的要求。事实证明，微创手术除了需要特殊器械支持外，也有很长的学习曲线。短期内康复进程加快，但是从 6 周以后情况看，已和使用常规切口手术患者无差异。相反微创手术并发症明显增加，假体安装的准确性降低。现在随着导航等技术使用的愈发普遍，真正意义上的微创手术已不多。 幻灯片 43 是微创手术的切口，要较常规的手术的切口短 五公分 左右。 但患者的切口长短仅有美观上的差异，并不决定患者的功能状态以及假体的使用。同时在比较切口的时候，也一定要根据患者的体重的程度。通常一些体重指数较高的患者无法使用

20、微创手术。而患者只有在获得了良好的止疼和功能以后，才会寻求更小的手术切口斑痕。因此我们必须认识到进行膝关节置换对止疼以及恢复患者的功能是最为重要的。 膝关节置换手术以后，如果下肢力线的偏差超过 3 度，已经有很多研究表明，对于假体的生存率是由明显的影响的。然而即使是非常有经验的医生，手术也只能保持 80% 左右的准确度，原因就在于手术中很多力线的判断依据是依据解剖或是对解剖的估计，往往存在着非常主观的误差。为了进一步提高膝关节置换的精确性，减少人为的判断和误差，膝关节导航技术成为良好的方案。他的优点在于增加手术的精确性，减少组织损伤和出血，适于处理特定的关节畸形，适用于创伤内固定术后无法放置髓

21、内定位杆的关节置换。缺点是增加学习曲线，必须先熟悉如何在开放状态下进行膝关节置换， 其次，使用导航也增加了 手术时间以及一些额外的额外医疗支出 。导航适用于已经深刻理解了关节置换的理论和熟练掌握常规置换的医生。 现在的导航技术也分为术中导航和术前导航。幻灯片 46 是一种最常见的导航技术，基本的原理类似于卫星的 GPS 定位。 术中导航的关键是解剖标记的注册。计算机要知道膝关节各个部位的准确位置，就首先需要的膝关节的各个位置进行定义，然后计算机才可以计算他们空间位置的差异，因此注册是非常重要的。如果注册错误，则将影响以后每一步的精确性。对于计算机而言如果输入的数据是垃圾，输出的也一定是垃圾。因

22、此必须要有丰富的手术经验，要准确的判断解剖的位置，这样才会更加准确的使用导航。 幻灯片 48 是一例有关节外畸形的骨性关节炎的患者，畸形发生在胫骨的中远端。我们可以清楚的看到由于这种畸形的存在会导致力线判断上的差异。而导航只关注膝关节踝关节等的运动学的中心，因此他不会受到局部的力线的影响。 在采用导航以后可以获得满意的力线，我们可以通过下肢的全长片以及局部放大的图片看到下肢的力线是非常的满意的，预期这样的患者可以获得较好的长期结果。 另外一种在近年开展起来的导航，我们称之为术前导航。具体的工作流程是先对准备进行膝关节置换的患者进行手术侧膝关节的 CT 或者是核磁的扫描。然后在特定的软件中，对截骨进行模拟，以选定假体的大小和安装的位置。再通过关节表面的特定曲率设计的股骨胫骨的截骨导向装置，然后在工厂中生产出患者定制型的截骨导向器，消毒后，可以在手术中使用。 幻灯片 51 是股骨侧截骨导向器模块，我们可以看到通过这个截骨导向器的模块，他可以和膝关节表面的弧度完美的吻合，然后通过导向器上的固定钉，可以找到截骨模块安装的位置。这样就避免了开髓，髓内定位等等操作，而且使得手术变得更加可以控制。 在安装完截骨模块以后，我们可以进行截骨。在幻灯片 52 这例病人中我们可以看到他的截骨模块是根据刚才的导向钉的位