自体骨软骨移植联合开放楔形胫骨高位截骨术治疗膝关节自发性骨坏死的临床疗效

侯威宇，段圆慧，孙云波，杨涛，任一鸣，田孟强

(天津市人民医院关节与运动医学科，天津 300000)

膝关节骨坏死是指构成膝关节的骨性结构坏死，是仅次于股骨头坏死的最常见的骨坏死发生部位，约占全身骨坏死的10%。膝关节骨坏死目前大致分为自发性骨坏死和继发性骨坏死。继发性骨坏死患者通常有糖皮质激素使用史、酗酒史、镰状细胞病以及其他已知的骨坏死诱因。自发性骨坏死是指发生于股骨(98%)、胫骨平台和髌骨(2%)原因不明的局部骨坏死，其中股骨好发于股骨内侧髁负重面深层(91%)[1-3]。1976年Ahlback等首先报道了膝关节自发性骨坏死(spontaneous osteonecrosis of the knee，SONK)。SONK病损区域组织学检查表现为关节负重区出现骨坏死，并伴有软骨下骨骨折和塌陷。坏死病灶区的中央可见到空骨陷窝和脂肪细胞变性[4]。SONK病理主要表现为软骨样组织、成骨细胞以及纤维血管肉芽组织包绕在坏死区的周围，修复、替代坏死骨组织[5]。SONK是导致膝关节进展为重度骨性关节炎的一个重要原因，但也是常被忽视的原因。如果在SONK早期阶段没有进行及时治疗，SONK有可能很快进展至软骨下骨塌陷并引起相关症状。SONK发生率较低，治疗方式多样且存在一定争议，目前主要治疗方式有非负重保守治疗和手术治疗。非负重保守治疗包括健康教育、抗炎镇痛药物使用、减轻负重、功能锻炼等；手术治疗可以进行关节镜下微骨折、骨软骨移植、胫骨高位截骨术、单间室膝关节置换术和全膝关节置换术[6]。

Tirico等[7]使用自体骨软骨移植术在治疗SONK Ⅱ期、Ⅲ期(KOSHINO分期)患者取得满意疗效。Marti等[8]对胫骨高位截骨术治疗SONK患者进行长期随访，疗效均良好且稳定。但这两种方式在治疗SONK都有各自的局限性，如单纯软骨移植无法矫正患者下肢力线及膝关节内翻，内侧间室仍处为主要负重区，影响远期疗效；单纯胫骨高位截骨术无法填补SONK造成的骨缺损，术后患者疼痛评分改善有限。目前关于自体骨软骨移植联合开放楔形胫骨高位截骨术(open wedge high tibia osteotomy，OWHTO)治疗SONK的临床疗效报道较少。本研究回顾性分析2016年5月至2019年3月天津市人民医院收治的采用自体骨软骨移植联合OWHTO治疗的6例SONK患者，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究共纳入6例患者，其中男2例，女4例；年龄40～65岁，平均为(51.5±7.3)岁；体重50～73 kg，平均为(26.7±4.1)kg；身体质量指数23.5～29 kg/m2，平均为(26.7±4.1)kg/m2；采用Aglietti膝关节骨坏死分期评估[9]，Ⅲ期4例(67%)，Ⅳ期2例(33%)；坏死灶的宽度占所累及股骨髁比例为17%～36%，平均(26.17±5.17)%(见表1)。患者术前均常规摄患肢负重位X线片、膝关节MRI明确诊断，并排除外侧间室病变。参与研究前均已获得患者知情同意。所有手术均由同一资深骨科医师主刀。

表1 患者的一般情况

1.2 方法 自体骨软骨移植联合OWHTO适应证：(1)Aglietti膝关节骨坏死分期为Ⅱ、Ⅲ期及以上；(2)SONK病灶位于膝关节内侧间室，同时膝关节外侧间室和髌股关节软骨条件良好；(3)膝关节结构稳定：前、后交叉韧带、侧副韧带功能和形态完整；(4)胫骨内翻角(tibia bone varus angle，TBVA)>5°。禁忌证：(1)感染性关节炎、类风湿关节炎等免疫性关节炎；(2)膝关节屈曲挛缩>10°，或膝关节活动度<90°；(3)大面积软骨下骨塌陷，重度的膝关节骨性关节炎，关节间隙完全消失；(4)膝关节多间室病变，或膝关节合并韧带损伤，导致膝关节结构不稳。

1.2.1 术前准备 入院后完善常规检查针对基础疾病治疗，评估手术风险，排除手术禁忌证。术前30 min静脉滴注抗生素射液100 mL，过敏者改用同一级别的注射用头孢呋辛钠1.5 g+0.9%氯化钠或其他种类抗生素。

1.2.2 手术方法 所有患者均采用腰麻。(1)关节镜探查+自体软骨移植。大腿根部上气压止血带，常规消毒铺单，接器械，先根据关节镜下探查和器械测量坏死区域的大小和深度，选择合适的骨柱，通常可选的规格有8 mm、10 mm等，深度可调节为10～20 mm等，供体在坏死区域的大小匹配和稳定是依靠移植骨块与填充区域的压配力来实现[10]。如本文典型病例，关节镜下刨刀切除受损的软骨组织，刮勺刮除骨坏死病变，用直径8 mm环形取骨器清创，深约10 mm备用。沿髌骨内外上方行切口，长约2 cm，切开皮肤皮下组织，锐性切开关节囊，显露膝关节股骨髁外侧上方关节面，在非负重区用内径为8 mm环形取骨器取骨软骨，长约10 mm。将取骨器对准创面将所取骨软骨植入受区，彻底冲洗伤口，严格术区止血。缝合关节镜口。(2)胫骨高位截骨术。术前采用Miniaci法来计算胫骨截骨开口撑开高度，目标力线为胫骨平台由内向外的62.5%点(Fujisawa点)。手术取左膝内侧下4.5 cm行斜形切口，切口长约5 cm，分离筋膜，松解内侧副韧带，克氏针定位，C臂机透视，当克氏针指向腓骨小头上1/3，再平行钻入1枚克氏针，再次定位，摆据双平面截骨，撑开截骨平面至术前测量宽度，放置力线杆测试，C臂机下见力线穿过Fujisawa点，Tomofix钢板内固定。术中可见内固定位置及截骨位置可，再次测量下肢力线良好，碘伏及生理盐水冲洗术区，同种异体骨填充截骨处，逐层缝合，关闭切口，无菌敷料加压包扎，术毕。患者安返病房，予以预防感染及对症支持治疗。

1.2.3 术后处理 所有患者均未留置引流管，静脉注射抗生素24 h，应用非甾体抗炎药口服或静脉注射镇痛，应用利伐沙班10 mg口服抗凝至术后35 d。待麻醉苏醒后即刻开始肌力锻炼，包括股四头肌主动收缩、踝泵、直腿抬高等练习，术后2 d开始佩戴膝关节支具并拄双拐下地行走，行走时患肢负重重量要求<15 kg。术后常规复查负重位膝关节正侧位X线片、下肢全长负重X线片和膝关节MRI。

1.3 评估标准 双下肢全长X线片上测量膝关节胫骨近端内侧角(medial proximal tibial angle，MPTA)；MRI上测量坏死灶宽度，计算SONK坏死灶占所累及股骨髁的百分比(见图1)。通过美国特种外科医院(hospital for special surgery，HSS)膝关节评分评估膝关节功能，满分100分，85～100分为优，70～84分为良，60～69分为可，<60分为差。通过疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale，VAS)评估疼痛程度，0～10分，0分表示无痛，10分表示剧痛。

注：a-骨坏死灶宽度；b-股骨内髁宽度；坏死灶占多累积股骨髁百分比=a/b×100%

2 结 果

6例患者均获12个月随访。术后HSS评分、VAS、MPTA均明显改善，差异有统计学意义(P<0.05)；术后膝关节最大主动屈曲活动度范围116°～132°，平均(125.5±7.5)°，与术前活动度相比差异无统计学意义(P>0.05，见表2)。术后患者满意度随访，5例(83.3%)对手术效果非常满意，1例术后仍残留膝关节内侧疼痛，但较术前疼痛有改善，对手术效果满意。术后12个月6例患者HSS评分均大于85分，影像学表现均未出现半月板脱位、关节感染、外侧间室或髌股关节骨关节炎等并发症。

表2 手术前后评价指标

典型病例为一40岁男性患者，因“左膝疼痛伴活动受限6个月”入院。入院时左膝内翻畸形，屈伸活动度0°～109°，下肢全长X线片提示MPTA为82°，CT和MRI提示股骨内侧髁骨坏死病灶形成，HSS评分64分。行自体骨软骨移植联合OWHTO，术后予药物抗炎镇痛，指导患者进行负重康复锻炼，屈伸活动度0°～115°，复查X线片，MPTA为91°，术后12个月复查HSS评分87分。手术前后影像学资料见图2～6。

图2 术前影像学资料示左侧股骨内侧髁有骨坏死病灶

图3 术中关节镜探查股骨内侧髁见骨性缺损，坏死区周边组织充血水肿 a 术后2 d b 术后12个月图4 术后CT示填充的骨软骨逐渐与周围组织融合，边界逐渐模糊

a 术后2 d b 术后6个月 c 术后12个月

a 术前 b 术后12个月

3 讨 论

目前，对于SONK的病因仍不清楚，相关研究存在两种经典理论：(1)血管源性理论。该理论认为由于血管发育异常、血管畸形、微循环血栓栓塞等原因，导致供应膝关节的血流闭塞，引起骨内微循环改变导致供血不足，进而引起了负重区域水肿，使封闭的骨内间室产生高压，随着骨坏死的出现导致髓内压进一步增高，进一步压迫血管导致恶性循环[11]。此外，Reddy和Frederick的研究表明，股骨内侧髁软骨下骨的滋养动脉更容易受到创伤和其他因素的影响，导致局部血供障碍发生骨坏死，这可能也是股骨髁成为膝关节骨坏死最易发生骨坏死部位的原因之一[11]。(2)创伤源性理论。Lotke等[12]认为异常应力可导致软骨下骨微骨折，从而继发骨坏死。除了两种经典理论外，骨质疏松症也是可能导致SONK的原因之一[13]，半月板功能不全(包括后根撕裂和半月板挤压)也被确定与SONK高度相关[14-15]。Yasuda等[16]发现50%～100% 的SONK患者合并有半月板撕裂，且内侧半月板的外凸程度与 SONK 病变的程度正相关。内侧半月板根部的破坏会增加胫股关节接触压力，改变正常的膝关节生物力学，进而导致 SONK 病变中的软骨下骨微骨折。Sibilska等[17]在早期SONK患者的病理学检查中，通过观察关节软骨切面的切片，发现了一条与软骨下骨终板平行的骨折线，且在软骨下存在微骨折导致的骨碎片，因此推论创伤源性理论更可能是SONK真正的病因。

对于SONK的治疗，Karim等[18-20]建议根据疾病的分期和病灶的大小选择治疗方法。在早期阶段，病程小于3个月，缺损面积小于3.5 cm2，骨皮质边缘完整，采用保守治疗(包括拐杖的应用和负重的限制)可能有效。在晚期阶段，病程大于3个月，缺损面积大于3.5 cm2，可以根据患者年龄、日常活动量、膝关节活动度、下肢力线和塌陷程度选择自体软骨移植、胫骨高位截骨术、膝关节单髁置换术和全膝关节置换术等手术治疗方法。膝关节单髁置换术是治疗SONK的有效方法[21]，与全膝关节置换术相比，其优势在于出血量少、本体感觉好、膝关节屈曲活动范围大、且保留了交叉韧带、更多骨量、减少住院天数等[22]，Kamenaga等[12]报道了膝关节单髁置换术治疗SONK取得良好的短期临床疗效。然而，SONK患者的假体远期松动率相对单间室骨关节炎患者较高，良好的骨质对于牢靠地固定假体组件至关重要[23]，对于坏死区域较大的患者，全膝关节置换术仍是更安全选择[14]。

OWHTO是治疗SONK的成熟方法，已有较多报道称OWHTO后软骨再生良好[25]。但是，单纯OWHTO无法解决SONK病损区域骨质结构缺损，术后仍存在SONK病变继续进展的可能，影响术后远期疗效。Harris等[26]通过3～5年的随访发现，OWHTO联合自体骨软骨移植比单纯OWHTO有更好的术后效果。Kumagai等[27]对比了多种OWHTO及其伴随手术，OWHTO联合软骨移植术后疼痛改善最明显。通过OWHTO的力线调整可以改善骨坏死病变的生物力学状态[28]，自体骨软骨移植对骨坏死区域的填充也可以延缓SONK的进展[27]。本研究发现，由于自体软骨移植使坏死病变被自体软骨样组织覆盖，不需要软骨修复程序，通常术后患者满意度较高，膝关节无明显疼痛感受。但是，在关节软骨广泛塌陷的情况下，必须选择TKA[20]。

本研究具有一定局限性，纳入病例数较少，随访时间较短，不能对长期疗效以及生存率、中晚期并发症做出更准确的判断，随访中受限于经济性和便捷性，未采用MRI和CT对SONK坏死病灶改变进行更加准确的评估。

综上所述，自体骨软骨移植联合OWHTO治疗SONK，术后患者疼痛得到明显改善，随访期间未见明显并发症，是一种有效可靠的治疗方法。