膝关节骨性关节炎的诊断与治疗

膝关节骨性关节炎的诊断与治疗山东中医药大学附属医院关节骨科张世华教授概述膝关节的解剖、生物力学及运动生理3病因和发病机制4临床表现5辅助检查6诊断7治疗方法中医学对本病的认识全膝关节表面置换术（TKA)概述

骨性关节炎是膝关节炎症中最常见的病因。膝骨性关节炎在老年人群中最为常见，男女均可发病。由于人群预期寿命的延长，在20世纪内骨性关节炎的发病率明显增高，尤其是肥胖的老年人群。60岁以上的人群中，50％人群在X线片上有骨性关节炎表现，其中35％～50％有临床表现；75％以上人群中，80％有骨性关节炎症状。

定义：膝骨性关节炎是一种以关节软骨的变性、破坏及骨质增生为特征的慢性关节病。属中医学“骨痹”范畴。该病的始发部位在软骨。本病又名退行性关节病，增生性骨关节炎，肥大性骨关节炎。分为原发性骨关节炎和继发性骨关节炎。

概述

膝关节的解剖与生物力学膝关节的解剖及生物力学

膝关节是下肢主要关节，其结构和功能也是人体关节中最复杂的。

股骨髁胫骨平台髌骨半月板关节囊韧带滑膜肌肉肌腱膝关节的解剖及生物力学

骨与骨性标志膝关节的解剖及生物力学

股骨远端膝关节的解剖及生物力学

胫骨平台的解剖膝关节的解剖及生物力学

胫骨平台膝关节的解剖及生物力学

截面观膝关节的解剖及生物力学

胫骨髁与胫骨平台关节面

其一致性和匹配性非常重要。关节面形状或大小异常均可造成关节磨损。胫骨平台内髁在矢状面及冠状面均呈凹面，有利于关节面间的滚动。外髁在冠状面呈凹面，在矢状面呈凸面，有利于关节面的滚动和前后滑动。膝关节的解剖及生物力学

半月板膝关节的解剖及生物力学膝关节的解剖及生物力学

髌骨的解剖关节囊膝关节的解剖及生物力学

膝关节的韧带膝关节的解剖及生物力学

膝关节后面观膝关节的解剖及生物力学

轴线膝关节的解剖及生物力学

轴线异常（内外翻畸形）膝关节的解剖及生物力学

股骨轴线膝关节的解剖及生物力学

胫骨的轴线膝关节的解剖及生物力学

Q角膝关节的解剖及生物力学

胫骨平台的后倾角

膝关节的运动生理膝关节的运动生理

伸直膝关节膝关节的运动生理

膝关节屈曲膝关节的运动生理

膝关节的旋转中心膝关节的运动生理

运动膝关节的肌肉膝关节的运动生理

运动膝关节的肌肉膝关节的运动生理

髌骨膝关节的运动生理

膝关节稳定的维持

内外侧副韧带前后交叉韧带

伸屈膝装置（肌肉）

静力稳定作用动力稳定作用限制过度前后、侧方及旋转活动膝关节的运动生理

活动度正常行走需曲膝70度上楼梯需曲膝90度，下楼梯略少坐下或站起约需曲膝90－110度下肢中立位时，膝关节可外旋40度，内旋30度正常膝关节的活动度是０－１４０度

病因和发病机制病因和发病机制

一年龄：膝关节骨性关节炎的发生与年龄有着密切的关系，年龄低于45岁的，发病率为2～3％；45～64岁的为24.5～30％，超过65岁的可高达58～68％，放射性骨关节炎（只有放射学改变而无临床表现者）60岁以上的人群占75%。

二性别：OA的发生有明显的性别差异。50岁以前，男性的发病率要高于女性，50岁之后，女性的发病率显著上升，超过男性。其中雌激素分泌减少是老年女性易患OA的重要原因，许多流行病学资料显示绝经期女性OA发病率和患病率明显增加。

病因和发病机制

三肥胖：膝骨性关节炎与肥胖有明显的正相关，高体重者与低体重者相差4~7倍。体重减轻5kg，膝关节骨性关节炎的发生概率即可降低50％。四外伤及关节内病变：既往做过关节手术、外伤、急性或慢性化脓性关节炎、关节结核、类风湿关节炎等疾病后，由于软骨已受到不同程度损伤，易继发本病。病因和发病机制

五关节发育不良及畸形：先天性髋关节脱位或半脱位，肢端肥大症，佝偻病后遗膝内翻或膝外翻等，致使关节内应力环境改变，容易发生骨性关节炎。

六关节过度使用：本病的发生与长期职业性及运动性应力过度有关。如足球运动员、矿工等更容易罹患本病。

病因和发病机制

总之，膝骨性关节炎的发病非单一因素所致，系多种因素相互作用的结果。目前的预防措施主要是二级预防，即早期诊断和早期治疗。只有进一步理解骨性关节炎的发病机理，才能使我们更好地对疾病作出诊断，并有可能真正做到对本病的一级预防。病因和发病机制病理

早期软骨变黄，失去光泽，后逐渐变薄、碎裂，软骨下骨组织暴露。软骨边缘软骨膜过度增生，形成软骨性骨赘，最后转化成骨性骨赘。晚期关节间隙日益变窄，最后闭合。期间软骨小碎片脱落于滑液中，引起滑膜炎，也可以造成囊样的骨侵蚀破坏。临床表现

病史：膝关节炎的病史重点是疼痛、肿胀、僵硬、畸形及功能障碍。一般来说0A的病史是一缓慢、持续的过程。突变、剧痛、发热、关节肿胀明显，应注意与类风湿、感染性炎症、痛风等相鉴别。

临床表现

关节疼和压痛：为最常见的表现。早期为轻度或中度间断性疼痛，休息好转，活动加重，随病情进展而持续性疼痛。关节局部压痛，伴关节肿胀时尤为明显。关节肿胀：早期为局限性肿胀，可进展为弥漫性肿胀、滑膜肥厚和/或关节积液。

临床表现晨僵：可和RA同样晨僵，活动后缓解，但时间短，一般不会超过30分钟。关节摩擦音（感）：软骨破坏，骨赘形成，关节面粗糙，活动时有摩擦感（音）。膝关节畸形：是0A的晚期表现，膝关节内侧间隙变狭窄，膝内翻畸形是0A最常见的畸形。

辅助检查实验室检查血尿常规、蛋白电泳、免疫复合物及血清补体等指标一般在正常范围。伴有滑膜炎的患者可出现C反应蛋白（CRP）和血细胞沉降率（ESR）轻度升高，RF、抗O均为鉴别诊断。继发性OA患者可出现原发病的实验室检查异常。辅助检查影像学检查X线：早期X线片常为阴性，偶尔侧位片可见髌骨上下缘有小骨刺增生。以后可见关节间隙狭窄，软骨下骨板致密，关节边缘及髁间嵴骨刺增生，软骨下骨有时可见小的囊性改变，多为圆形，囊壁骨致密，部分关节内可见游离体或关节变形。CT、MRI、彩超对软组织病变及关节积液反映明显，但价格昂贵，对于单纯骨性关节炎不作为常规检查方法。

辅助检查诊断在临床上符合下列情况者，可诊断膝关节骨关节炎；符合1、2、3、4或1、、2、3、5者，临床表现可诊断为膝关节骨关节炎。 （1）近一个月内经常反复膝关节疼痛。 （2）活动时有摩擦音。（3）膝关节晨僵≤30min。（4）中老年者（≥40岁）。（5）膝关节骨端肥大伴有骨质增生。治疗方法西医治疗一般治疗；药物治疗；外科治疗；其他治疗；

治疗方法一般治疗患者教育：让患者了解本病是常见的老年病，为关节的退行性变，缓解患者的焦虑。物理疗法：比如热疗、水疗、红外线、超短波、电刺激等一系列方法。虽然物理疗法对骨关节炎没有根本性的疗效，但可以减轻患者局部的不适，对患者有镇静、松弛和止痛的作用。增强肌力，减轻关节负荷：注意减肥，适当锻炼，如进行游泳；勿过度活动关节，如登山；可利用拐杖、步行器协助活动或行走等。治疗方法药物治疗改善症状的药物：镇痛剂如对已酰氨基酚（扑热息痛）有镇痛作用，但抗炎作用弱。非甾体抗炎药(NSAIDs)，如布洛芬、尼美舒利、扶他林霜等有抗炎止痛的特点，用药后可减轻关节疼痛，改善关节活动度。软骨保护剂：可缓解症状，维持和恢复关节功能。如硫酸氨基葡萄糖等，市面上有依索佳、维骨力等。此类药物起效慢，需长期服用。治疗方法糖皮质激素：如得保松和曲安乃得（去炎舒松）。不宜全身用药，仅在对其他治疗无效，关节有急性炎症发作表现或有关节周围滑膜炎，肌肤炎等可给予关节腔内或病变部位局部注射。不宜反复使用。同一部位二次注射间隔时间至少在3个月以上。黏弹性补充疗法(viscosupplementation)：是向关节腔内注射大分子量的透明质酸(hyaluronicacid，HA)溶液，减轻滑膜炎症，软骨破坏和改善关节功能，阻断局部病变的恶性循环。如施沛特、佰备等。治疗方法外科治疗关节镜手术:关节镜下行关节腔冲洗、骨软骨移植、软骨细胞或间质干细胞移植。整形外科手术：关节置换可完全治愈本病，截骨矫形术可纠正力线失衡，缓解关节疼痛,目前已逐渐被关节置换所取代。治疗方法治疗方法其他治疗基质金属蛋白酶抑制剂、炎性细胞因子抑制剂、基因治疗等尚未大规模开展。中医学对本病的认识中医学对本病的认识病因病机辨证论治其他疗法中医学对本病的认识病因病机

《素问·痹论》指出“风、寒、湿三气杂至，合而为痹，其风气胜者为行痹，寒气胜者为痛痹，湿气胜者为著痹也”。《素问·评热病论》中曰：“风雨寒热，不得虚，不能独伤人”。可见，祖国医学认为本病是内因外因共同作用的结果：风、寒、湿、热邪是关节炎发生发展的外部条件，而诸虚内存，正气不足才是其发病的内在原因。中医学对本病的认识辩证论治湿热痹阻型症状：关节红肿热痛，特别是四肢小关节，口渴不欲饮，小便黄赤，舌红苔黄，脉滑数。病机：湿热壅滞，气血闭阻治法：清热祛湿，宣痹通络方药：白虎桂枝汤合宣痹汤

中医学对本病的认识风邪偏胜症状：关节走蹿酸痛，痛无定处，以四肢小关节为主，舌淡，苔薄白，脉浮或浮缓。病机：风邪兼夹寒湿，闭阻气血治法：祛风通络，散寒除湿方药：防风汤加减中医学对本病的认识寒邪偏胜症状：关节疼痛剧烈，遇寒加剧，日轻夜重，得热则缓，舌淡，苔薄白，脉弦紧。病机：寒邪兼夹风湿，闭阻气血治法：散寒通络，祛风除湿方药：乌头汤加减中医学对本病的认识湿邪偏胜症状：关节肿痛，肢体困重麻木，四肢活动不灵，遇阴雨天加重，舌淡，苔白腻，脉濡缓。病机：湿邪兼夹风寒，闭阻气血治法：除湿通络，祛风散寒方药：薏苡仁汤加减中医学对本病的认识痰淤闭阻症状：关节刺痛，固定不移，按之较硬，舌紫暗，苔白腻，脉弦涩。病机：痰淤互结，闭阻经脉治法：化痰祛瘀，搜风通络方药：双合汤或桃红饮中医学对本病的认识肝肾两虚症状：关节屈伸不利，肌肉瘦削，腰膝酸软，畏寒肢冷，骨蒸痨热，舌红，苔薄白，脉沉细数或细弱。病机：肝肾不足，筋脉失于濡养治法：培补肝肾，舒筋止痛方药：补血荣筋丸或独活寄生汤中医学对本病的认识

其他疗法针灸；推拿；小针刀治疗；膝关节经皮牵引;中药制剂外用：威灵骨刺膏、奇正消痛贴、辣椒碱、红花油外涂等。全膝关节表面置换术

(TKA)CompanyLogo中美两国膝关节置换手术进展美国1996-13万2006-47万24年成功率-94％中国1996-3002006-25000远期效果？CompanyLogo成功率例数国际成功率手术成功率205099.5％98％

成功的标准：病人手术一年后无痛行走、恢复正常生活、关节活动范围大于90度CompanyLogo康复速度和满意度98％病人手术后第一天下地第14天弃拐行走第21天上下楼梯、小跑、跳跃3个月正常步态行走6个月旅游、跳中慢节奏交谊舞12个月达最佳状态病人满意率99.5％手术适应症

CompanyLogo骨性关节炎类风湿性关节炎创伤性关节炎其他置换关节的病理基础CompanyLogo关节表面软骨破坏缺失CompanyLogo临床表现的发生机理关节软骨的作用:保护关节骨表面和润滑关节间隙狭窄、畸形—关节软骨厚度减少行走疼痛—骨质外露直接摩擦关节伸直受限—骨或软骨磨损刺激产生骨刺关节肿胀、积液、休息和行走疼痛—骨或软骨磨损刺激或其它原因产生滑膜炎伸屈僵硬—关节表面摩擦阻力增加CompanyLogo

关节软骨不能再生!!!关节表面无充足血供—透明软骨细胞不能再生非瑙体类、激素、中草药、透明质酸、硫酸软骨素、钙制剂等能减轻症状；均不能再生透明软骨关节镜手术、截骨矫形术能减轻症状，不能再生透明软骨人类目前尚未解决这个难题—保守治疗无效CompanyLogo置换关节的机理—替代关节软骨减轻疼痛、纠正畸形、改善功能CompanyLogo膝关节置换手术指征站立位影像显示关节间隙狭窄行走疼痛严重影响生活保守治疗6个月无效

三者必须同时具备CompanyLogo影像显示关节间隙狭窄非负重位（躺坐）—不真实关节软骨厚度

站立负重位—真实关节软骨厚度行走疼痛严重影响生活无痛行走距离小于一站路（500米）精神痛苦、性格改变避免手术后自我感觉改变不明显而后悔CompanyLogo保守治疗无效6个月避免手术后后悔CompanyLogo年龄与人工膝关节使用年限下限—18岁上限—无（健康状况）进口大多数假体耐磨损年限30年以上翻修假体和技术成熟拖延手术—生活质量低下、全身健康恶化假体松动—手术失误、感染、非感染性、严重骨质疏松

绝对禁忌症活动性感染病灶常见易忽略病灶牙槽肿胀痔疮感染脚气感染妇科炎症丹毒肺炎扁桃体炎其它CompanyLogo相对禁忌症心血管疾病手术后并发症最常见最危险的原因心电图、Holter、心脏彩超精神、力量、食欲、睡眠心脏科诊治后手术相对禁忌症糖尿病伤口愈合缓慢容易感染术前空腹血糖小于9mol/L内科诊治后手术精神神经疾病手术无效果手术前检查评估回答问题反映速度咳嗽力度上肢力量、活动度膝关节活动范围大腿、小腿、膝周径膝关节X片划线测量预估假体大小和切骨力线全身系统的检查专科会诊

手术前与病人交流CompanyLogo

什么病为什么病怎么治为什么治手术后过程好处风险权衡利弊手术前与病人交流CompanyLogo

其它治疗选择尽可能多的病人家属参加多让病人提问题实事求是医生、护士和手术后病人参与知情同意书不能豁免医疗责任CompanyLogo手术前特殊准备和处理

咳嗽、踝泵训练膝关节被动伸直、内外翻训练上肢力量训练助行器、拐杖训练第一代广谱抗生素术前1小时内双膝、75岁以上或健康较差的病人颈静脉留置管道假体测量值+2号止血带11公分宽（300mmHg/150min)自体血回输器备血400ml/膝硬膜外镇痛泵（可临时加药）假体选择普通后叉韧带保留型后稳定型旋转胫骨垫型铰链型后叉韧带保留型人工关节接近人体正常膝关节的活动方式关节设计活动范围0～130度聚乙烯垫所受压强大，磨损快术后膝伸直受限率高后稳定型人工膝关节

允许水平旋转和一定程度的内外翻活动前后移动和一定程度的内外翻应力仍可传递到假体—骨界面上关节设计活动范围0～145度旋转胫骨垫型骨—水泥—假体界面剪力较小胫骨垫与股骨髁假体摩擦减少软组织平衡要求高、手术操作难度较大胫骨垫与胫骨平台假体摩擦增加铰链型人工膝关节稳定性高早期松动5年失败率大于50％原因：膝关节内外翻；水平旋转，前后滑动等应力均传递集中在假体—骨的界面上新型铰链型人工膝关节允许一定限度的膝关节内外翻，水平旋转，及前后滑动，减少了在假体—骨界面上应力的传递仍有相当的应力集中在假体—骨的界面上历史短，长期成功率有待报道新型铰链型人工膝关节手术适应症：膝关节中、重度不稳定膝关节肿瘤段切除后膝关节重度伸屈障碍膝关节重度内外翻畸形二次关节置换术时明显骨和韧带缺损人工膝关节假体的骨界面类型骨水泥型非骨水泥型珍珠，微孔，珊瑚，羟基磷灰石杂交型胫骨和髌骨假体骨水泥型+非骨水泥型股骨假体麻醉硬膜外—大多数首选硬膜外+腰麻腰麻—硬膜外穿刺透过蛛网膜者全麻—硬膜外穿刺困难者全麻+硬膜外—病人或病情特殊要求手术要求

重建下肢正常负重力线—骨、骨水泥、假体界面剪力达到最小膝关节自然位完全伸直达零度屈曲大于120度膝内外翻紧张度相似重建髌骨正常运动轨迹骨、骨水泥、假体坚强牢固连接防止骨折和血管神经肌腱损伤重建下肢正常负重力线—股骨头至膝关节中点连线通过踝关节中点对线：股骨、胫骨截骨面均垂直于各自的机械轴，负荷才能均匀分布

胫骨假体安装力线的力学原理—平行四边形法则股骨对线

外翻角0～11度可选固定外翻角6度7度的后倾

实现后滚，提供更多负荷承载量重建下肢正常负重力线

骨、骨水泥、假体界面剪力达到最小重建下肢正常负重力线—骨、骨水泥、假体界面剪力达到最小

重建下肢正常负重力线—矫正畸形

截骨参照标志截骨参照标志TKA截骨关键步骤外翻角0～11度可选，固定外翻角6度TKA截骨关键步骤侧位：与股骨干纵轴呈3～7度后倾正位：截骨线垂直于胫骨解剖轴线假体旋转中心对准胫骨结节内1/3TKA截骨关键步骤以内外后髁线外旋3～5度截骨全膝关节置换术成功关键软组织松解是成功关键伸膝和屈膝间隙等宽内外侧软组织平衡髌股关节轨迹和稳定性同样依赖软组织平衡因此全膝关节置换术很大程度是软组织手术膝关节内翻畸形内侧松解顺序内侧软组织松解顺序膝关节外翻畸形外侧松解顺序外侧松解顺序膝关节自然位完全伸直达零度

伸直和屈曲间隙

伸直间隙=股骨远髁切割厚度+胫骨平台切割厚度屈曲间隙=股骨后髁切割厚度+胫骨平台切割厚度膝内外翻紧张度相似—软组织松解

膝内外翻紧张度相似—清除骨赘屈曲位膝内外翻紧张度相似—外旋3度截股骨髁

重建髌骨正常运动轨迹

重建髌骨正常运动轨迹—假体设计老式股骨假体—滑车沟正中位、内外侧股骨前髁相等新式股骨假体—滑车沟偏内、外侧股骨前髁高于内侧纠正小腿内旋—胫骨假体旋转中心位于胫骨结节内1/3

髌骨正常运动轨迹

髌骨置换并发症原因已被纠正—发生率明显下降不换髌骨—髌骨表面迅速磨损—上下楼、下蹲疼痛

应该换髌骨伤口缝合完毕手术内24小时内程序连续心电监护观测记录每小时血压、心率、呼吸、氧饱和度、尿量、血引流量每小时咳嗽10次、踝泵训练10次严格控制疼痛—镇痛泵、吗啡、杜冷丁所有生命体征和血色素必须维持在正常范围内病人口渴并有肠鸣时逐步饮水病人进食后停止输液（抗生素除外）病人在康复师和护士扶持下站立行走手术后护理作用：减少并发症降低死亡率内容：治疗处置生活护理心理护理手术后护理全面观察精神、表情、食欲、睡眠、力量、身体外观—及时发现问题—护理诊断洗脚—肿胀—深静脉血栓早期擦身—出血点—过敏性紫癜早期表情食欲差—胃痛—应激性溃疡早期观察判断生活护理的程度因人而异—疼痛敏感度因病而异—膝关节手术与髋关节手术因时而异—当天、第四天、两周、三周鼓励病人在安全前提下尽量多自主活动手术后康复膝不能完全伸直时被动压腿训练股四头肌等张训练（四天内主动伸直膝关节绷紧股四头肌）股四头肌等长训练（四天后主动伸屈膝关节、21天后下蹲上下楼梯）手术后当天开始（CPM)主动为主被动为辅无痛训练（被动压腿除外）因人、因病、因时而异手术后并发症的预防肺炎—咳嗽、翻身扣背、站立深静脉血栓—踝泵、站立、功能训练褥疮—翻身、站立尿潴留尿道感染—站立、镇痛泵减量、早期拔管、拔管前膀胱收缩训练心衰或心肌梗死—及时有效镇痛、早期进食手术后疼痛的控制手术后伤口疼痛表现1

精神痛苦2

心率快，体温高，食欲差—并发症措施：15分钟内镇痛—镇痛泵、吗啡、杜冷丁鼓励病人疼痛时立即告诉医护人员早期发现和用药—减少用药并发症手术感染的预防中被忽视的环节使用防水大单防止管道相对移动使用贴膜防止有菌区移行污染无菌区双层手套每一组织层面上应尽量只有一个切口减少电