引用本文: 郝琳, 李正遠, 陳圣洪, 彭凱, 王俊, 尹宗生. 前交叉韌帶完整性對內側活動平臺膝關節單髁置換術短中期療效的影響. 中國修復重建外科雜志, 2024, 38(9): 1071-1078. doi: 10.7507/1002-1892.202404095 復制
版權信息: ?四川大學華西醫院華西期刊社《中國修復重建外科雜志》版權所有,未經授權不得轉載、改編
膝骨關節炎(knee osteoarthritis,KOA)是一種常見的慢性退行性疾病,會導致膝關節疼痛、功能障礙乃至殘疾[1]。隨著人口老齡化和預期壽命的延長,其全球疾病負擔和衛生成本也將繼續增加[2]。超過90% KOA患者膝關節病變累及內側間室,其中一半以上僅累及前側[3]。終末期前內側骨關節炎患者可行人工全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)或膝關節單髁置換術(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)[4]。與TKA相比,UKA損傷小、術后恢復快、運動功能和本體感覺改善明顯、不良事件發生率低[3,5-6]。這些優點與UKA保留了膝關節的固有韌帶有關,尤其是前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)。ACL是關鍵的膝關節穩定裝置,能限制脛骨運動以防止其過度前移和內旋[7-8]。
UKA假體有固定平臺和活動平臺兩種結構,活動平臺假體聚乙烯磨損發生率較低,但自由移動的襯墊可能發生脫位[6],因此對膝關節穩定性的要求更加嚴格[9]。有研究者認為ACL的完整性會影響UKA術后膝關節運動學[10],在ACL缺陷患者中行內側UKA會導致襯墊及外側軟骨的接觸應力增加,進而繼發假體早期松動及外側間室骨關節炎[11]。但也有研究者認為ACL完整性對活動平臺UKA的保護作用有限[12],并不影響術后翻修率和功能評分[13]。目前,ACL完整性是否影響內側活動平臺UKA假體植入仍存在爭議[12,14-16],也未詳細指出ACL完整性的具體判定標準。現回顧分析2019年6月—2021年6月于我院行UKA患者的臨床資料,探討ACL完整性是否影響內側活動平臺UKA短中期療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
患者納入標準:① 符合KOA診斷標準,疼痛局限于內側間室;② 年齡≥50歲;③ 經3個月保守治療無效,無特殊手術禁忌證;④ 術前均完善X線片,明確磨損局限于脛骨平臺前內側;⑤ 膝關節活動度(range of motion,ROM)≥90°,屈曲、內翻畸形<15°,且畸形可被手法矯正;⑥ 無既往膝關節及周圍骨折、手術史;⑦ 膝關節未發現明顯前后不穩定,內外側副韌帶功能正常;⑧ 臨床資料及影像學資料均完整。排除標準:① 患有重要臟器功能不全導致無法耐受手術及配合術后功能鍛煉者;② 同時進行雙側膝關節手術者;③ 既往有感染性關節炎或創傷性骨關節炎病史者;④ 嚴重骨質疏松者。
2019年6月—2021年6月共128例患者符合選擇標準納入研究。根據術中直視下ACL結構的完整程度,分為正常組(30例)、滑膜缺損組(53例)及縱裂組(45例)。3組患者性別、年齡、身體質量指數及術前膝關節ROM、髖-膝-踝角(hip-knee-ankle angle,HKA)、膝關節協會評分(KSS)、西安大略與麥克馬斯特大學骨關節炎指數(WOMAC)評分等基線資料比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。

1.2 手術方法
3組均采用美國Biomet公司的活動平臺單髁假體,手術均由同一主刀醫師執行。患者全身麻醉后于患側大腿根部安裝止血帶,取半截石位,常規消毒、鋪巾。取膝關節內側髕旁入路,探查各個間室軟骨退變及磨損情況,再用神經鉤探查ACL并牽拉。如果ACL功能良好,無外側間室及髕股間室軟骨退變,則繼續行UKA;如果ACL缺失或強度降低(非常薄,碎片化,無法對抗牽拉并且容易被神經鉤損傷),則改行TKA。術中直視膝關節情況,各組分別表現為[17]:① 正常組:ACL形態完整,滑膜層完整覆蓋并被結締組織包圍成束狀,神經鉤滑動探查并未發現滑膜層破損或有裂口;② 滑膜缺損組:ACL形態完整,滑膜部分或完全缺失,韌帶暴露在外,神經鉤滑動探查可探入滑膜裂口中;③ 縱裂組:ACL有縱裂,滑膜完全缺失,可見韌帶縱向撕裂或部分缺損,神經鉤可探入韌帶裂口。見圖1。脛骨截骨采用髓外定位,后傾角度為7°;股骨側采用髓內定位。依次截骨后安裝合適型號的試模,全面活動膝關節,確認內外側平衡、下肢力線及半月板運動軌跡良好后,調和骨水泥,安裝假體。大量生理鹽水沖洗術區,放置負壓引流管,逐層縫合切口,加壓包扎后放松止血帶。

1.3 術后處理及療效評價指標
3組術后康復方案相同。術后當天指導患者行踝泵及股四頭肌等長收縮鍛煉,預防性使用抗生素24 h[18];術后第1天起皮下注射4 000 U低分子肝素鈉,預防下肢深靜脈血栓形成;術后24 h拔除引流管;術后第2天指導患者坐在床邊行膝關節屈曲鍛煉,并行直腿抬高鍛煉;術后3~5 d在助行器輔助下嘗試行走。
記錄并比較術前及末次隨訪時3組膝關節ROM、KSS評分(包括臨床和功能評分)、WOMAC評分(包括疼痛、僵硬和功能評分),以及末次隨訪時Lysholm評分[19]、國際膝關節文獻委員會(IKDC)評分[20]、關節遺忘評分(FJS-12)[21]。完善下肢全長正側位及膝關節正側位X線片,評估膝關節外側脛股間室及髕股間室軟骨有無磨損,測量末次隨訪時的HKA及脛骨后傾角(posterior tibial slope,PTS)。見圖2。記錄患者術后有無假體無菌性松動、活動半月板襯墊脫位、感染、翻修等不良事件。由對患者分組情況不知情的獨立觀察者進行療效評價。

a. HKA;b. PTS
Figure2. Measurement diagram of X-ray filmsa. HKA; b. PTS
1.4 統計學方法
采用SPSS26.0統計軟件進行分析。計量資料經Shapiro-Wilk正態性檢驗,如符合正態分布,數據以均數±標準差表示,組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用SNK檢驗;組內手術前后比較采用配對t檢驗。如不符合正態分布,數據以M(Q1,Q3)表示,組間比較采用Kruskal-Wallis秩和檢驗,組內手術前后比較采用Wilcoxon秩和檢驗。計數資料組間比較采用列聯表卡方檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
術后3組患者均獲隨訪,隨訪時間22~56個月,平均40.4個月;3組間隨訪時間比較差異無統計學意義(P>0.05)。末次隨訪時影像學檢查均未見膝關節外側脛股間室及髕股間室軟骨有明顯磨損進展,隨訪期間均未出現假體無菌性松動、活動襯墊脫位、感染等不良事件。末次隨訪時,膝關節ROM、HKA、KSS各項評分及WOMAC各項評分均較術前顯著改善,差異有統計學意義(P<0.05);但3組間上述各指標手術前后差值以及Lysholm評分、IKDC評分、FJS-12評分和PTS比較差異均無統計學意義(P>0.05)。見表2,圖3~5。


a. 術前矢狀位MRI示ACL正常;b~d. 術前膝關節正側位及雙下肢全長正位X線片;e. 術中見完整滑膜包裹著形態正常的ACL;f~h. 術后43個月膝關節正側位及雙下肢全長正位X線片示假體在位,脛股外側間室及髕股間室未見明顯骨關節炎進展
Figure3. A 63-year-old female patient with anteromedial osteoarthritis of right knee in normal groupa. Preoperative sagittal MRI showed that ACL was normal; b-d. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films of knee, and full-length anteroposterior X-ray film of both lower limbs; e. Intraoperative image showed complete synovium wrapped with normal ACL; f-h. Anteroposterior and lateral X-ray films of knee, and full-length anteroposterior X-ray film of both lower limbs at 43 months after operation showed that the prosthesis was in position, and there was no obvious osteoarthritis progression in the lateral tibiofemoral compartment and patellofemoral compartment

a. 術前矢狀位MRI示ACL基本正常;b~d. 術前膝關節正側位及雙下肢全長正位X線片;e. 術中見ACL滑膜部分缺失;f~h. 術后40個月膝關節正側位及雙下肢全長正位X線片示假體在位,脛股外側間室及髕股間室未見明顯骨關節炎進展
Figure4. A 69-year-old female patient with anteromedial osteoarthritis of left knee in synovial defect groupa. Preoperative sagittal MRI showed that ACL was basically normal; b-d. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films of knee, and full-length anteroposterior X-ray film of both lower limbs; e. Intraoperative image showed partial absence of ACL synovium; f-h. Anteroposterior and lateral X-ray films of knee, and full-length anteroposterior X-ray film of both lower limbs at 40 months after operation showed that the prosthesis was in position, and there was no obvious osteoarthritis progression in the lateral tibiofemoral compartment and patellofemoral compartment

a. 術前矢狀位MRI示ACL損傷;b~d. 術前膝關節正側位及雙下肢全長正位X線片;e. 術中見ACL縱向撕裂,神經鉤可探入;f~h. 術后41個月膝關節正側位及雙下肢全長正位X線片示假體在位,脛股外側間室及髕股間室未見明顯骨關節炎進展
Figure5. A 65-year-old female patient with anteromedial osteoarthritis of right knee in longitudinal split groupa. Preoperative sagittal MRI showed ACL injury; b-d. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films of knee, and full-length anteroposterior X-ray film of both lower limbs; e. Intraoperative image showed that the ACL was torn longitudinally and the nerve hook could be penetrated; f-h. Anteroposterior and lateral X-ray films of knee, and full-length anteroposterior X-ray film of both lower limbs at 41 months after operation showed that the prosthesis was in position, and there was no obvious osteoarthritis progression in the lateral tibiofemoral compartment and patellofemoral compartment
3 討論
隨著UKA廣泛應用于保守治療無效的KOA患者中,手術操作及假體設計也在不斷更新與改進。傳統“金標準”[22]因過于嚴格而限制了UKA的應用。研究者們調整了UKA的適應證,年齡<60歲、肥胖、髕骨關節退變及軟骨鈣質沉著癥已被證實為非必要禁忌證[23-26],但ACL缺陷患者能否行UKA仍有爭議。本研究結果表明,行內側活動平臺UKA的ACL滑膜缺損及ACL有縱裂患者在膝關節功能、穩定性、疼痛及本體感覺方面與ACL正常患者相比,術后短中期差異無統計學意義,其他間室無明顯軟骨磨損進展且未發生襯墊脫位等不良事件。
3.1 ACL完整性的評估
臨床上一般通過專科體格檢查、影像學檢查及術中直視觀察ACL的形狀及評估其完整性。專科體格檢查包括Lachman試驗、前抽屜試驗、軸移試驗、杠桿試驗及壓痛點判斷等,通常對急性ACL損傷診斷有效,但在KOA導致的慢性ACL損傷中有時呈假陰性結果,可能是由于膝關節周圍軟組織攣縮、骨贅增生導致膝關節仍能維持前后向穩定,或者患者出于疼痛而產生肌肉緊張引起保護性反應[27]。影像學檢查包括膝關節標準正側位X線片及MRI檢查。Keyes等[28]通過分析膝關節側位X線片上脛骨的磨損范圍及程度,將內側間室骨關節炎進展分為5級,以此預測ACL完整性,帶有一定主觀色彩。MRI可以更直接觀察軟骨、韌帶結構,識別內側脛骨及其他間室的磨損程度,通過測量脛骨后側平臺完整軟骨的百分比以提示ACL的功能[29]。但MRI過于敏感,常受到水腫、出血等信號的影響,夸大骨關節炎中軟組織損傷程度,掃描和成像質量不足也導致無法顯示完整ACL,且異常的MRI表現與UKA失敗無關[30]。高估ACL的缺陷程度會降低UKA使用率,但目前并無關于ACL缺陷的明確定義。鑒于此,本研究通過術中直視下探查ACL形態,探討ACL完整性對內側活動平臺UKA術后短中期臨床療效的影響。
入組患者可優先考慮行內側活動平臺UKA,將TKA作為備選方案,根據術中直視下ACL的實際情況選擇手術方式。術中用神經鉤牽拉ACL,若能承受足夠張力,代表ACL功能良好,考慮行UKA,反之則行TKA。
3.2 ACL對膝關節功能及穩定性的影響
ACL是一條連接股骨和脛骨并由滑膜層包裹的結締組織帶,通常被含有脂肪組織的髕下滑膜褶皺覆蓋,為無血管組織,主要通過滑膜組織提供營養[31]。其主要功能是防止脛骨前移,協助保持膝關節的前后向穩定[8]。ACL附著點也可看作一個器官,其中形成和包繞附著點的鄰近組織(如滑膜、Hoffa脂肪墊和纖維軟骨)均有助于維持其整體功能和穩態[32]。在前內側骨關節炎膝關節中,除了切跡區域骨贅生長導致ACL撞擊,炎癥、膠原纖維紊亂也可能是繼發ACL變性損傷的潛在機制[33]。ACL缺損將導致脛骨前移增加、樞軸移位及旋轉中心偏移[34],加速膝關節退行性變,軟骨磨損逐漸延伸至后側[29,35]。活動平臺UKA是在球形股骨假體與扁平的脛骨假體之間插入1個可移動的聚乙烯襯墊,這種設計增加了接觸面積,減少了接觸面應力,從而降低聚乙烯磨損率[9,36]。但自由移動的襯墊需要韌帶和肌肉約束才能保持人工膝關節穩定[9]。Suggs等[37]發現在ACL缺陷的膝關節行UKA,術后膝關節前后向松弛程度增加1倍以上,膝關節穩定性下降,功能也受到影響。但本研究發現與ACL正常者相比,ACL滑膜缺損及縱裂對活動平臺UKA術后短中期功能及穩定性無明顯影響。
近年國內外研究也得出了相似結論,接受UKA的ACL缺陷患者與ACL完整患者在功能及穩定性評分上并無顯著差異[15,38-39]。如劉少華等[38]認為ACL缺陷并不影響穩定膝關節的固定平臺UKA假體植入,Hamilton等[16]研究得出ACL的宏觀狀態并不影響活動平臺UKA的功能結果或假體存活率。但既往研究并未詳細描述ACL不同宏觀狀態的具體判定標準。
3.3 ACL對膝關節本體感覺及疼痛的影響
膝關節本體感覺包括對關節運動的意識及位置感,有助于維持關節功能及預防損傷[40-41]。滑膜富含的以自由神經末梢、魯菲尼小體和帕氏小體為代表的機械感受器能將機械信號轉化為神經信號,維持膝關節的本體感覺[31]。隨著ACL損傷時間延長,滑膜下的機械感受器逐漸減少,導致膝關節本體感覺減退,從而喪失運動控制功能[42]。本研究發現與ACL正常者相比,ACL完整性并不影響活動平臺UKA術后膝關節本體感覺及疼痛。
3.4 脛骨假體后傾角度的選擇
保持適當的側副韌帶張力是UKA成功的關鍵之一,而這種張力可以通過改變PTS來調整。減少PTS會增加側副韌帶的張力,對于ACL缺陷的膝關節而言,需要更小的PTS來確保UKA假體的成功植入[14]。Shu等[43]利用開發的有限元肌肉骨骼模型分析得出,隨著PTS的增大,ACL的拉力也隨之增加,這可能會提高ACL損傷風險。此外,PTS的增加還會導致脛骨前移和股骨外旋。當PTS增加至11.4° 時,ACL缺陷的膝關節表現出不穩定性。Plancher等[14]通過尸體研究發現,將PTS減小至4° 可以顯著減少ACL缺陷膝關節的脛骨過度前移,使其與ACL完整的膝關節無顯著區別。其后續的一項臨床研究[44]也表明,過大的PTS與UKA早期失敗相關,術后PTS>7° 的患者疼痛明顯加重。隨著時間推移,在ACL缺陷的膝關節中,過大的PTS會產生更大接觸應力,這在活動平臺假體植入中尤為重要。本研究中,3組的PTS中位數均為7°,未發現ACL滑膜缺損及縱裂對活動平臺UKA術后PTS產生影響。
綜上述,本文系統回顧并研究了不同ACL狀態患者行內側活動平臺UKA術后短中期療效,明確了ACL損傷程度的判定標準。對于ACL滑膜缺損及縱裂但仍穩定的膝關節,內側活動平臺UKA的短中期臨床療效與ACL正常者無顯著差異。但本研究為單中心回顧性研究,存在選擇偏倚,觀察例數及隨訪時間有限,且對ACL的評估取決于手術醫師,觀察者的判斷可能會影響結果。后期將開展多中心前瞻性研究,擴大樣本量、延長隨訪時間,進一步驗證上述結論。
志謝 安徽醫科大學第一附屬醫院關節外科、麻醉科和手術室全體醫護人員的全力配合
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突;經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經安徽醫科大學第一附屬醫院臨床醫學研究倫理委員會批準(PJ2024-1-56)
作者貢獻聲明 郝琳、李正遠:研究實施及論文撰寫;陳圣洪、彭凱:數據收集:王俊:數據分析、文章校對:尹宗生:試驗總體設計與手術技術指導
膝骨關節炎(knee osteoarthritis,KOA)是一種常見的慢性退行性疾病,會導致膝關節疼痛、功能障礙乃至殘疾[1]。隨著人口老齡化和預期壽命的延長,其全球疾病負擔和衛生成本也將繼續增加[2]。超過90% KOA患者膝關節病變累及內側間室,其中一半以上僅累及前側[3]。終末期前內側骨關節炎患者可行人工全膝關節置換術(total knee arthroplasty,TKA)或膝關節單髁置換術(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)[4]。與TKA相比,UKA損傷小、術后恢復快、運動功能和本體感覺改善明顯、不良事件發生率低[3,5-6]。這些優點與UKA保留了膝關節的固有韌帶有關,尤其是前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)。ACL是關鍵的膝關節穩定裝置,能限制脛骨運動以防止其過度前移和內旋[7-8]。
UKA假體有固定平臺和活動平臺兩種結構,活動平臺假體聚乙烯磨損發生率較低,但自由移動的襯墊可能發生脫位[6],因此對膝關節穩定性的要求更加嚴格[9]。有研究者認為ACL的完整性會影響UKA術后膝關節運動學[10],在ACL缺陷患者中行內側UKA會導致襯墊及外側軟骨的接觸應力增加,進而繼發假體早期松動及外側間室骨關節炎[11]。但也有研究者認為ACL完整性對活動平臺UKA的保護作用有限[12],并不影響術后翻修率和功能評分[13]。目前,ACL完整性是否影響內側活動平臺UKA假體植入仍存在爭議[12,14-16],也未詳細指出ACL完整性的具體判定標準。現回顧分析2019年6月—2021年6月于我院行UKA患者的臨床資料,探討ACL完整性是否影響內側活動平臺UKA短中期療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
患者納入標準:① 符合KOA診斷標準,疼痛局限于內側間室;② 年齡≥50歲;③ 經3個月保守治療無效,無特殊手術禁忌證;④ 術前均完善X線片,明確磨損局限于脛骨平臺前內側;⑤ 膝關節活動度(range of motion,ROM)≥90°,屈曲、內翻畸形<15°,且畸形可被手法矯正;⑥ 無既往膝關節及周圍骨折、手術史;⑦ 膝關節未發現明顯前后不穩定,內外側副韌帶功能正常;⑧ 臨床資料及影像學資料均完整。排除標準:① 患有重要臟器功能不全導致無法耐受手術及配合術后功能鍛煉者;② 同時進行雙側膝關節手術者;③ 既往有感染性關節炎或創傷性骨關節炎病史者;④ 嚴重骨質疏松者。
2019年6月—2021年6月共128例患者符合選擇標準納入研究。根據術中直視下ACL結構的完整程度,分為正常組(30例)、滑膜缺損組(53例)及縱裂組(45例)。3組患者性別、年齡、身體質量指數及術前膝關節ROM、髖-膝-踝角(hip-knee-ankle angle,HKA)、膝關節協會評分(KSS)、西安大略與麥克馬斯特大學骨關節炎指數(WOMAC)評分等基線資料比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。

1.2 手術方法
3組均采用美國Biomet公司的活動平臺單髁假體,手術均由同一主刀醫師執行。患者全身麻醉后于患側大腿根部安裝止血帶,取半截石位,常規消毒、鋪巾。取膝關節內側髕旁入路,探查各個間室軟骨退變及磨損情況,再用神經鉤探查ACL并牽拉。如果ACL功能良好,無外側間室及髕股間室軟骨退變,則繼續行UKA;如果ACL缺失或強度降低(非常薄,碎片化,無法對抗牽拉并且容易被神經鉤損傷),則改行TKA。術中直視膝關節情況,各組分別表現為[17]:① 正常組:ACL形態完整,滑膜層完整覆蓋并被結締組織包圍成束狀,神經鉤滑動探查并未發現滑膜層破損或有裂口;② 滑膜缺損組:ACL形態完整,滑膜部分或完全缺失,韌帶暴露在外,神經鉤滑動探查可探入滑膜裂口中;③ 縱裂組:ACL有縱裂,滑膜完全缺失,可見韌帶縱向撕裂或部分缺損,神經鉤可探入韌帶裂口。見圖1。脛骨截骨采用髓外定位,后傾角度為7°;股骨側采用髓內定位。依次截骨后安裝合適型號的試模,全面活動膝關節,確認內外側平衡、下肢力線及半月板運動軌跡良好后,調和骨水泥,安裝假體。大量生理鹽水沖洗術區,放置負壓引流管,逐層縫合切口,加壓包扎后放松止血帶。

1.3 術后處理及療效評價指標
3組術后康復方案相同。術后當天指導患者行踝泵及股四頭肌等長收縮鍛煉,預防性使用抗生素24 h[18];術后第1天起皮下注射4 000 U低分子肝素鈉,預防下肢深靜脈血栓形成;術后24 h拔除引流管;術后第2天指導患者坐在床邊行膝關節屈曲鍛煉,并行直腿抬高鍛煉;術后3~5 d在助行器輔助下嘗試行走。
記錄并比較術前及末次隨訪時3組膝關節ROM、KSS評分(包括臨床和功能評分)、WOMAC評分(包括疼痛、僵硬和功能評分),以及末次隨訪時Lysholm評分[19]、國際膝關節文獻委員會(IKDC)評分[20]、關節遺忘評分(FJS-12)[21]。完善下肢全長正側位及膝關節正側位X線片,評估膝關節外側脛股間室及髕股間室軟骨有無磨損,測量末次隨訪時的HKA及脛骨后傾角(posterior tibial slope,PTS)。見圖2。記錄患者術后有無假體無菌性松動、活動半月板襯墊脫位、感染、翻修等不良事件。由對患者分組情況不知情的獨立觀察者進行療效評價。

a. HKA;b. PTS
Figure2. Measurement diagram of X-ray filmsa. HKA; b. PTS
1.4 統計學方法
采用SPSS26.0統計軟件進行分析。計量資料經Shapiro-Wilk正態性檢驗,如符合正態分布,數據以均數±標準差表示,組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用SNK檢驗;組內手術前后比較采用配對t檢驗。如不符合正態分布,數據以M(Q1,Q3)表示,組間比較采用Kruskal-Wallis秩和檢驗,組內手術前后比較采用Wilcoxon秩和檢驗。計數資料組間比較采用列聯表卡方檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
術后3組患者均獲隨訪,隨訪時間22~56個月,平均40.4個月;3組間隨訪時間比較差異無統計學意義(P>0.05)。末次隨訪時影像學檢查均未見膝關節外側脛股間室及髕股間室軟骨有明顯磨損進展,隨訪期間均未出現假體無菌性松動、活動襯墊脫位、感染等不良事件。末次隨訪時,膝關節ROM、HKA、KSS各項評分及WOMAC各項評分均較術前顯著改善,差異有統計學意義(P<0.05);但3組間上述各指標手術前后差值以及Lysholm評分、IKDC評分、FJS-12評分和PTS比較差異均無統計學意義(P>0.05)。見表2,圖3~5。


a. 術前矢狀位MRI示ACL正常;b~d. 術前膝關節正側位及雙下肢全長正位X線片;e. 術中見完整滑膜包裹著形態正常的ACL;f~h. 術后43個月膝關節正側位及雙下肢全長正位X線片示假體在位,脛股外側間室及髕股間室未見明顯骨關節炎進展
Figure3. A 63-year-old female patient with anteromedial osteoarthritis of right knee in normal groupa. Preoperative sagittal MRI showed that ACL was normal; b-d. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films of knee, and full-length anteroposterior X-ray film of both lower limbs; e. Intraoperative image showed complete synovium wrapped with normal ACL; f-h. Anteroposterior and lateral X-ray films of knee, and full-length anteroposterior X-ray film of both lower limbs at 43 months after operation showed that the prosthesis was in position, and there was no obvious osteoarthritis progression in the lateral tibiofemoral compartment and patellofemoral compartment

a. 術前矢狀位MRI示ACL基本正常;b~d. 術前膝關節正側位及雙下肢全長正位X線片;e. 術中見ACL滑膜部分缺失;f~h. 術后40個月膝關節正側位及雙下肢全長正位X線片示假體在位,脛股外側間室及髕股間室未見明顯骨關節炎進展
Figure4. A 69-year-old female patient with anteromedial osteoarthritis of left knee in synovial defect groupa. Preoperative sagittal MRI showed that ACL was basically normal; b-d. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films of knee, and full-length anteroposterior X-ray film of both lower limbs; e. Intraoperative image showed partial absence of ACL synovium; f-h. Anteroposterior and lateral X-ray films of knee, and full-length anteroposterior X-ray film of both lower limbs at 40 months after operation showed that the prosthesis was in position, and there was no obvious osteoarthritis progression in the lateral tibiofemoral compartment and patellofemoral compartment

a. 術前矢狀位MRI示ACL損傷;b~d. 術前膝關節正側位及雙下肢全長正位X線片;e. 術中見ACL縱向撕裂,神經鉤可探入;f~h. 術后41個月膝關節正側位及雙下肢全長正位X線片示假體在位,脛股外側間室及髕股間室未見明顯骨關節炎進展
Figure5. A 65-year-old female patient with anteromedial osteoarthritis of right knee in longitudinal split groupa. Preoperative sagittal MRI showed ACL injury; b-d. Preoperative anteroposterior and lateral X-ray films of knee, and full-length anteroposterior X-ray film of both lower limbs; e. Intraoperative image showed that the ACL was torn longitudinally and the nerve hook could be penetrated; f-h. Anteroposterior and lateral X-ray films of knee, and full-length anteroposterior X-ray film of both lower limbs at 41 months after operation showed that the prosthesis was in position, and there was no obvious osteoarthritis progression in the lateral tibiofemoral compartment and patellofemoral compartment
3 討論
隨著UKA廣泛應用于保守治療無效的KOA患者中,手術操作及假體設計也在不斷更新與改進。傳統“金標準”[22]因過于嚴格而限制了UKA的應用。研究者們調整了UKA的適應證,年齡<60歲、肥胖、髕骨關節退變及軟骨鈣質沉著癥已被證實為非必要禁忌證[23-26],但ACL缺陷患者能否行UKA仍有爭議。本研究結果表明,行內側活動平臺UKA的ACL滑膜缺損及ACL有縱裂患者在膝關節功能、穩定性、疼痛及本體感覺方面與ACL正常患者相比,術后短中期差異無統計學意義,其他間室無明顯軟骨磨損進展且未發生襯墊脫位等不良事件。
3.1 ACL完整性的評估
臨床上一般通過專科體格檢查、影像學檢查及術中直視觀察ACL的形狀及評估其完整性。專科體格檢查包括Lachman試驗、前抽屜試驗、軸移試驗、杠桿試驗及壓痛點判斷等,通常對急性ACL損傷診斷有效,但在KOA導致的慢性ACL損傷中有時呈假陰性結果,可能是由于膝關節周圍軟組織攣縮、骨贅增生導致膝關節仍能維持前后向穩定,或者患者出于疼痛而產生肌肉緊張引起保護性反應[27]。影像學檢查包括膝關節標準正側位X線片及MRI檢查。Keyes等[28]通過分析膝關節側位X線片上脛骨的磨損范圍及程度,將內側間室骨關節炎進展分為5級,以此預測ACL完整性,帶有一定主觀色彩。MRI可以更直接觀察軟骨、韌帶結構,識別內側脛骨及其他間室的磨損程度,通過測量脛骨后側平臺完整軟骨的百分比以提示ACL的功能[29]。但MRI過于敏感,常受到水腫、出血等信號的影響,夸大骨關節炎中軟組織損傷程度,掃描和成像質量不足也導致無法顯示完整ACL,且異常的MRI表現與UKA失敗無關[30]。高估ACL的缺陷程度會降低UKA使用率,但目前并無關于ACL缺陷的明確定義。鑒于此,本研究通過術中直視下探查ACL形態,探討ACL完整性對內側活動平臺UKA術后短中期臨床療效的影響。
入組患者可優先考慮行內側活動平臺UKA,將TKA作為備選方案,根據術中直視下ACL的實際情況選擇手術方式。術中用神經鉤牽拉ACL,若能承受足夠張力,代表ACL功能良好,考慮行UKA,反之則行TKA。
3.2 ACL對膝關節功能及穩定性的影響
ACL是一條連接股骨和脛骨并由滑膜層包裹的結締組織帶,通常被含有脂肪組織的髕下滑膜褶皺覆蓋,為無血管組織,主要通過滑膜組織提供營養[31]。其主要功能是防止脛骨前移,協助保持膝關節的前后向穩定[8]。ACL附著點也可看作一個器官,其中形成和包繞附著點的鄰近組織(如滑膜、Hoffa脂肪墊和纖維軟骨)均有助于維持其整體功能和穩態[32]。在前內側骨關節炎膝關節中,除了切跡區域骨贅生長導致ACL撞擊,炎癥、膠原纖維紊亂也可能是繼發ACL變性損傷的潛在機制[33]。ACL缺損將導致脛骨前移增加、樞軸移位及旋轉中心偏移[34],加速膝關節退行性變,軟骨磨損逐漸延伸至后側[29,35]。活動平臺UKA是在球形股骨假體與扁平的脛骨假體之間插入1個可移動的聚乙烯襯墊,這種設計增加了接觸面積,減少了接觸面應力,從而降低聚乙烯磨損率[9,36]。但自由移動的襯墊需要韌帶和肌肉約束才能保持人工膝關節穩定[9]。Suggs等[37]發現在ACL缺陷的膝關節行UKA,術后膝關節前后向松弛程度增加1倍以上,膝關節穩定性下降,功能也受到影響。但本研究發現與ACL正常者相比,ACL滑膜缺損及縱裂對活動平臺UKA術后短中期功能及穩定性無明顯影響。
近年國內外研究也得出了相似結論,接受UKA的ACL缺陷患者與ACL完整患者在功能及穩定性評分上并無顯著差異[15,38-39]。如劉少華等[38]認為ACL缺陷并不影響穩定膝關節的固定平臺UKA假體植入,Hamilton等[16]研究得出ACL的宏觀狀態并不影響活動平臺UKA的功能結果或假體存活率。但既往研究并未詳細描述ACL不同宏觀狀態的具體判定標準。
3.3 ACL對膝關節本體感覺及疼痛的影響
膝關節本體感覺包括對關節運動的意識及位置感,有助于維持關節功能及預防損傷[40-41]。滑膜富含的以自由神經末梢、魯菲尼小體和帕氏小體為代表的機械感受器能將機械信號轉化為神經信號,維持膝關節的本體感覺[31]。隨著ACL損傷時間延長,滑膜下的機械感受器逐漸減少,導致膝關節本體感覺減退,從而喪失運動控制功能[42]。本研究發現與ACL正常者相比,ACL完整性并不影響活動平臺UKA術后膝關節本體感覺及疼痛。
3.4 脛骨假體后傾角度的選擇
保持適當的側副韌帶張力是UKA成功的關鍵之一,而這種張力可以通過改變PTS來調整。減少PTS會增加側副韌帶的張力,對于ACL缺陷的膝關節而言,需要更小的PTS來確保UKA假體的成功植入[14]。Shu等[43]利用開發的有限元肌肉骨骼模型分析得出,隨著PTS的增大,ACL的拉力也隨之增加,這可能會提高ACL損傷風險。此外,PTS的增加還會導致脛骨前移和股骨外旋。當PTS增加至11.4° 時,ACL缺陷的膝關節表現出不穩定性。Plancher等[14]通過尸體研究發現,將PTS減小至4° 可以顯著減少ACL缺陷膝關節的脛骨過度前移,使其與ACL完整的膝關節無顯著區別。其后續的一項臨床研究[44]也表明,過大的PTS與UKA早期失敗相關,術后PTS>7° 的患者疼痛明顯加重。隨著時間推移,在ACL缺陷的膝關節中,過大的PTS會產生更大接觸應力,這在活動平臺假體植入中尤為重要。本研究中,3組的PTS中位數均為7°,未發現ACL滑膜缺損及縱裂對活動平臺UKA術后PTS產生影響。
綜上述,本文系統回顧并研究了不同ACL狀態患者行內側活動平臺UKA術后短中期療效,明確了ACL損傷程度的判定標準。對于ACL滑膜缺損及縱裂但仍穩定的膝關節,內側活動平臺UKA的短中期臨床療效與ACL正常者無顯著差異。但本研究為單中心回顧性研究,存在選擇偏倚,觀察例數及隨訪時間有限,且對ACL的評估取決于手術醫師,觀察者的判斷可能會影響結果。后期將開展多中心前瞻性研究,擴大樣本量、延長隨訪時間,進一步驗證上述結論。
志謝 安徽醫科大學第一附屬醫院關節外科、麻醉科和手術室全體醫護人員的全力配合
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突;經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經安徽醫科大學第一附屬醫院臨床醫學研究倫理委員會批準(PJ2024-1-56)
作者貢獻聲明 郝琳、李正遠:研究實施及論文撰寫;陳圣洪、彭凱:數據收集:王俊:數據分析、文章校對:尹宗生:試驗總體設計與手術技術指導