UKA失敗原因
(一)病例選擇
病例選擇是UKA成功的關鍵一環,而病例選擇不當是UKA失敗的最常見原因。早期的手術經驗顯示,UKA主要適用于膝關節單間室骨關節炎(內側間室或外側間室)、行走時疼痛、影響生活質量、X線顯示對側間隙和髕股間隙無累及或輕度累及、膝關節活動范圍90°以上、屈曲畸形小于5°、膝內翻畸形小于10°、活動量低、沒有明顯肥胖、年齡在60歲以上、交叉韌帶完整的病人。炎性關節病(如類風濕關節炎、色素絨毛結節滑膜炎、牛皮癬性關節炎、假痛風性關節炎)因為進展的滑膜炎可使殘存的軟骨繼續受到破壞、韌帶受損松弛、對側間室病變進展,早期由于未被認識,導致極高的返修率,目前被認為是禁忌證。
總結目前單髁關節置換術的病例選擇,有學者應用SAW來表示單髁關節置換的病例選擇,即膝關節穩定(stability)、力線佳(alignment)、磨損局限于一個間室(wear)。
假體設計方面不足是早期UKA失敗的原因之一。早期假體的聚乙烯襯墊過薄,股骨髁假體關節面過窄,假體容易磨損和下沉。目前假體聚乙烯襯墊厚度增至6~8mm以上,股骨髁假體關節面變寬,擴大了假體接觸面積,減少了局部應力,從而UKA失敗率降低。單髁關節假體系統有多種類型,主要不同在于脛骨假體部分,脛骨假體通常分為三種基本類型,分別為全聚乙烯固定型、組合式聚乙烯金屬托固定型、活動型。不同類型假體優缺點各不相同。不同類型假體,結果略有不同,失敗原因也有差別。
近年來報道證實,UKA中長期生存率已經有明顯提高,其中手術技術進步是重要的因素。手術技術中,下肢力線、軟組織平衡、假體固定是手術成功的三個關鍵要素。
下肢力線的矯正對手術非常重要。與TKA相比UKA有很大不同,TKA要求術后股骨-脛骨軸線在一條直線上就行,而UKA卻復雜得多。UKA力線矯正度數目前尚無定論。過度矯形會將應力轉移至未置換側間室,加速未置換側間室關節炎進展。研究證實,若過度矯形5°,對側正常間室負荷會相應增加50%~100%。相反,若矯形不足,又會增加置換側間室假體的負荷,影響假體壽命,亦可導致手術失敗。一般認為UKA需要輕度矯形,而不是簡單矯正至零度,更不能矯正過度。近年研究表明,當術后的軸對位超過解剖軸內翻2°或外翻6°時,其失敗率是其他病例的6倍。輕度畸形,經過骨贅清理后,有時即可以達到滿意的力線。如果畸形嚴重,膝關節需要大幅度矯形時,則UKA不適合,需考慮全膝關節置換(total knee arthroplasty,TKA)。
單間室骨關節炎多會伴有不同程度的內翻,軟組織相應緊張攣縮或松弛。通過截骨、清除骨贅,軟組織可以得到松解平衡。活動型假體手術原則是不對軟組織進行松解。固定型假體,大部分醫師認為輕微的松解軟組織可以接受,但不建議大范圍的松解。對于內側間室骨關節炎,通過截骨和軟組織松解,要達到關節可以完全伸直的狀態,并且內側副韌帶要稍微松弛而不是過緊。UKA截骨后在假體試模時需要側方應力試驗檢查韌帶松解情況,一般要求膝關節完全伸展時關節間隙至少要有2mm空隙,否則說明過緊。同樣,屈曲間隙至少有2mm,以使聚乙烯襯墊在膝關節屈曲90°時產生作用。總之,對于軟組織平衡,目前絕大多數學者都不建議過緊,且寧松勿緊。因為過緊的關節可使聚乙烯襯墊早期破壞,且可使增加的應力轉移至另一側正常關節間室。
假體安放位置不精確,可以導致韌帶假體撞擊和運動軌跡異常。假體安放位置不佳、后傾角度增大是發生松動失敗的重要原因。內翻增加和假體后傾增加會將假體接觸面最大應力點向內側后側轉移,導致脛骨假體松動、骨折、聚乙烯磨損等并發癥發生。大多數單髁關節系統需要依賴骨水泥固定,在骨水泥固化前,全面徹底的清理骨面并擦拭干凈非常必要,一方面可以防止多余骨水泥及碎屑形成術后關節交鎖;另一方面可以避免術后假體周緣骨水泥突出對軟組織的撞擊等。
另外,脛骨截骨時要適當減少截骨量,一方面對于保存骨量有利;另一方面接近關節間隙的干骺端處骨質堅硬,假體安置在其上,術后假體下沉和脛骨塌陷風險相對降低。除此之外,手術過程中減少假體植入時的栓孔數目和提高手術器械精確度、保護內側皮質骨可以有效預防應力性骨折的發生。
UKA并發癥
(一)感染
感染是關節置換最嚴重的并發癥。UKA由于創傷小,感染發生率相對低。術后感染最常見的癥狀就是疼痛,如經過一段時間的無癥狀期后突然出現疼痛,或休息與主動活動時疼痛均存在,應考慮感染的可能。單髁關節置換感染的診治方法和全膝關節置換相同,但是放射性核素對此幫助不大。在單髁關節置換術后數年,核素掃描仍常顯示固定假體下方骨代謝很活躍,為“熱”區,但這不能說明有感染或者松動。C反應蛋白和紅細胞沉降率是很有效的診斷檢查,但是在最初的2~3周可能沒有陽性表現。單髁關節置換術后假體周圍感染的影像學改變在早期可能出現在對側間室,由于致病菌和慢性滑膜炎所致的軟骨溶解,外側間室關節軟骨可變薄和關節邊緣的多孔狀改變,這類似于急性類風濕滑膜炎的表現(圖8-1-1)。最終的假體周圍感染的影像學表現就是假體下方有一邊界不清晰的X線透亮區,完全不同于大多數功能正常的單髁關節置換術后生理性透亮線。生理性透亮線寬度通常小于2mm,并且被一層纖細的密度增強骨板所限定;病理性的損害更寬,并且透亮帶的邊緣有特征性病理表現。術前恰當的評估、術中嚴格無菌操作、術后有效抗生素的合理應用是預防感染的有效方法。單髁關節置換感染的治療包括抗感染治療、保留假體清創術、一期或二期全膝關節置換翻修。急性感染,可以早期切開清創和靜脈使用抗生素控制感染。亞急性或慢性感染,通常采用二期全膝關節置換翻修。
圖8-1-1 關節置換感染影像表現
單髁關節置換僅對病變間室進行置換,對側間室病變進展是其特有并發癥(圖8-1-2),是手術失敗返修的主要原因。
目前文獻報道,UKA術后較全膝關節置換假體無菌性假體松動與脛骨假體下沉發生率高。假體松動也與病例選擇、假體材料和設計、手術技術等因素有關。病例選擇不當,可能導致術后假體承受應力增加,加速假體磨損,聚乙烯顆粒產生增加,導致骨溶解,進而假體松動;另一方面,局部應力增加可引起假體機械性松動和下沉。病例選擇不當是過去UKA術后假體松動主要原因。早期股骨髁假體關節面過窄,松動下沉發生率高。后來股骨髁假體關節面加寬,脛骨髁假體聚乙烯襯墊增厚至6mm以上并附加金屬托,有效防止了應力集中和聚乙烯襯墊蠕變。選擇假體過小和假體安放在松質骨上容易導致假體下沉。除此之外,假體安放位置偏差、年輕、活動量大的病人出現假體松動和下沉的機會增多。
單髁關節置換假體松動的可靠征象是金屬假體發生移位,如脛骨假體發生傾斜或股骨假體旋轉成鉤狀(圖8-1-3)。在骨-水泥交界的區域出現X線透亮區,不一定是松動,需要比較兩次不同時間的X線來診斷,鑒別生理性透亮線。有時,需要關節鏡下才可確診。一旦發生假體松動和下沉,一般依據具體情況決定單髁翻修或行一期全膝關節置換進行翻修。
圖8-1-3 單髁關節置換并發無菌性假體松動
UKA早期假體設計缺陷,聚乙烯襯墊過薄,磨損快,手術失敗率高,因此曾一度遭受冷落和遺棄。目前隨著假體設計技術進步和假體材料質量提高,手術技術改進,假體磨損而失敗的病例減少。但在年輕的病人人群,活動量大,假體磨損快,返修風險仍相對高。另外,骨溶解也是假體磨損的一個不可忽視的因素。假體磨損加上局部應力增加,易出現假體斷裂,但主要發生在金屬部件,尤其是股骨假體,金屬發生疲勞性骨折不一定需要返修,部分病人若功能良好、無或僅輕度膝關節疼痛,不需特殊治療,只有存在明顯癥狀者和關節不穩時才進行返修。
半月板襯墊脫位是活動型單髁關節置換假體術后比較常見的并發癥,尤其是亞洲人。半月板襯墊脫位原因有多個方面。第一,膝關節屈伸間隙不平衡是主要原因,尤其是屈曲間隙過松,膝關節屈曲外翻應力下內側間隙會更大,容易半月板脫位。第二,UKA內側副韌帶不能松解,若不注意此點,可能損傷副韌帶,導致內側松弛,容易出現脫位。第三,后方撞擊也可以導致半月板脫位,后方骨水泥殘留或存在骨贅,可以導致膝關節深屈時與半月板襯墊撞擊,進而導致半月板襯墊脫位。我們的經驗是在植入半月板前,應用半月板試墊進行測試,檢查并確保無撞擊。X線檢查可以發現襯墊移位的位置,同時還可能提示造成移位的原因,如骨贅、骨水泥殘留、金屬假體移位等。
恰當的軟組織平衡、精確放置假體是降低假體磨損脫位的有效方法。半月板襯墊脫位治療包括閉合或切開復位,更換半月板襯墊(圖8-1-4),反復脫位者或合并外側間室骨關節炎、內側副韌帶損傷、關節屈伸間隙嚴重不平衡,需要全膝關節置換翻修。
圖8-1-4 病例
女性,57歲。UKA術后半月板襯墊后脫位,手術取出脫位假體,更換大一號半月板襯墊
術后應力性骨折是UKA一個比較常見的并發癥。臨床資料證實,應力性骨折發生的原因是,假體置放不準確、脛骨鉆孔過深、矯形不足而致置換側負荷過大。一般發生骨折,可以內固定來處理,全膝關節置換返修也是其中一種有效處理方法。
下肢深靜脈血栓(deep vein thrombosis,DVT)形成是膝關節置換常見的并發癥,尤其在全膝關節置換術中,一旦發生肺栓塞可能會導致死亡等嚴重后果。單髁關節置換術由于創傷小、恢復快,下肢深靜脈血栓發生率較全膝關節置換低,但目前尚無大規模流行病學資料。基于大量研究,目前對下肢靜脈血栓與肺栓塞有了全面認識,循證醫學證據顯示對關節置換術后病人應用低分子肝素抗凝可以有效降低下肢深靜脈血栓形成,機械性預防措施如下肢靜脈泵、彈力襪、持續被動活動對預防下肢深靜脈血栓也有一定作用。
UKA術后疼痛緩解率90%~96%,然而仍有小部分病人術后感覺疼痛。除感染、假體松動、關節炎進展、應力性骨折等原因所致外,尚有部分關節疼痛難以找到明確原因和有效治療辦法,甚至有些病人因為持續膝關節疼痛而需要進行全膝關節置換返修。
其他并發癥如傷口延遲愈合、傷口感染或血腫、關節僵硬、關節腫脹、半月板損傷、血管損傷、足滑囊炎等,相對比較少見,故不一一贅述。
結論
單髁關節置換失敗常見原因是手術技術不良,其可導致力線矯正過度而外側間室退變、假體安裝位置不良或不匹配致假體軌跡不良和松動、骨水泥技術不佳而形成游離體交鎖或軟組織撞擊等。另外,由于近端脛骨結構的多孔性,過多的脛骨截骨會引起假體下沉。病例選擇不當可能是影響假體使用壽命的最重要因素。有廣泛膝關節疼痛的病人單髁關節置換術后會有不完全的疼痛緩解。活動量大的年輕病人相對容易出現失敗,需要謹慎。對老年病人來說,選擇恰當的病例和良好設計的假體,單髁關節置換可獲得不錯的效果。單髁關節置換并發癥主要是對側關節間室病變進展、假體松動、活動型襯墊脫位、假體周圍感染等。
參考文獻
[1]《部分膝關節置換術》周一新,郭萬首
[2]郭蜀新,管士坤,劉寧.膝關節單髁置換術失敗原因及翻修研究進展.中國修復重建外科雜志.2023,37(02):221-227
[3]王一鳴. 膝關節單髁置換的療效評價與失敗機制分析[D].上海交通大學,2020.