两种术式治疗膝骨关节炎的疗效及改善足底压力情况比较

孟延丰，邹 磊，王 强，任国卫，陈雪荣

膝骨关节炎(KOA)是一种多发生于中老年的慢性骨关节病变，由机械因素、生物学因素等诸多因素所致。KOA的病理改变以骨质增生、关节软骨变性、骨赘形成为主，患者常伴关节活动度受限、疼痛、活动不便、关节畸形等症状，严重影响患者的日常生活及工作[1-2]。关节置换术是治疗中晚期KOA的常见术式，可有效恢复膝关节的力学承受功能及生理解剖结构，提升关节活动功能，其中全膝关节置换术(TKA)被认为是治疗终末期KOA患者的可靠方式，但实施TKA会破坏正常的关节面及关节结构，缩小骨量储备空间[3]。单髁膝关节置换术(UKA)采用髌旁内侧切口入路，仅处理软骨受损的内侧间室，保留了膝关节交叉韧带，减少正常骨质破坏及丢失，可维持本体感觉及膝关节关节结构[4]。目前，临床上关于两种术式治疗骨关节炎(OA)的对照研究较多，但较少见关于足底压力的对比研究。2018年7月～2020年5月，我们采用UKA与TKA治疗96例KOA患者，本研究比较两种术式的临床疗效及对足底压力的影响，报道如下。

1 材料与方法

1.1 病例选择纳入标准：① 符合“骨关节炎诊疗指南(2018年版)”[5]中KOA诊断标准，并经影像学检查明确病情，且病变仅累及内侧间室；② 单侧发病，健侧膝关节无内翻畸形、屈曲挛缩；③ 膝关节韧带结构功能完整；④ Ahlback分期Ⅱ、Ⅲ 期；⑤ 临床资料完整且符合手术指针。排除标准：① 体重指数>28 kg/m2；② 严重骨质疏松；③ 合并神经性疾病及其他下肢疾病；④ 合并感染性关节炎、强直性脊柱炎、类风湿关节炎；⑤ 有膝关节手术史；⑥ 有膝关节肿瘤、结核等诱发的关节疼痛；⑦ 妊娠期或哺乳期者。

1.2 病例资料本研究纳入96例，按照术式不同将患者分为UKA组(46例)和TKA组(50例)。① UKA组：男28例，女18例，年龄29～80(56.85±4.19)岁。左侧29例，右侧17例。体重指数21～25(23.58±2.09)kg/m2。KSS评分33～51(46.82±5.51)分。Ahlback分期：Ⅱ 期20例，Ⅲ 期26例。合并症：糖尿病4例，高血压9例，冠心病5例，脑血管疾病2例。病程8～32(21.65±3.15)个月。② TKA组：男29例，女21例，年龄32～79(57.02±4.86)岁。左侧32例，右侧18例。体重指数20～25(23.94±2.15)kg/m2。KSS评分35～52(46.30±5.17)分。Ahlback分期：Ⅱ 期22例，Ⅲ 期28例。合并症：糖尿病3例，高血压11例，冠心病4例，脑血管疾病3例。病程10～35(20.58±4.01)个月。两组术前一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。UKA组假体采用的是Oxford Ⅲ 代移动单髁系统。

1.3 治疗方法静脉插管全身麻醉下手术。患者仰卧位。① UKA组：患膝被动屈曲0°～120°，于髌旁内侧做长约7 cm的切口，切开皮肤、皮下组织及关节囊，清理骨赘及内侧半月板，切除关节内部分皱襞及关节滑膜，充分暴露关节腔。胫骨矢状位水平截骨，按照切下的胫骨平台选择相对应尺寸的假体。依次进行股骨截骨、安装股骨、胫骨试模，修整周围骨赘，依据屈曲间隙二次加深研磨股骨远端，以确保膝关节的屈伸、内外翻运动及稳定性，冲洗关节腔，完成骨水泥假体的安装并测试关节运动轨迹，确认假体稳定后常规放置1根引流管，闭合切口。② TKA组：膝关节前正中处做长约12 cm的切口，逐层切开皮肤并全部切除半月板、脂肪垫、增生的滑膜、多余的骨赘及前后交叉韧带，股骨实施外翻5°髓内定位法股骨远端截骨，胫骨实施髓外定位法保持后倾5°截骨。骨水泥假体试模测试匹配满意后安装假体，清理残余骨水泥，保证髌骨轨迹及膝关节稳定性，常规放置1根引流管，闭合切口。两组术后均常规给予抗生素预防感染，术后2 d拔除引流管，并进行规范的术后康复锻炼。

1.4观察指标及疗效评价① 切口长度，术中出血量，手术时间，术后引流量，住院时间。② 采用KSS评分、疼痛VAS评分分别评估患者膝关节功能和疼痛程度，同时测量膝关节活动度(ROM)。③ 测量足底压力：术前、术后6个月使用Footscan步态分析系统测定患者第1趾区(Toe1)、第2～5趾区(Toe2～5)、第1～5跖骨区(M1～M5)、中足区(MF)、足跟内区(HM)、足跟外区(HL)10个足底区域的达峰值压力(FMax)，计算FMax差值=术后6个月FMax值-术前FMax值。

2 结果

患者均获得随访，时间6～10(8.25±1.02)个月。

2.1 两组手术情况比较见表1。切口长度、术中出血量、手术时间、术后引流量、住院时间UKA组明显短(少)于TKA组，差异均有统计学意义(P<0.01)。

表1 两组手术情况比较

2.2 两组KSS评分、疼痛VAS评分、ROM比较见表2。术后6个月两组KSS评分、疼痛VAS评分、ROM均明显优于术前(P<0.05)；UKA组均明显优于TKA组(P<0.01)。

表2 两组KSS评分、疼痛VAS评分、ROM比较

2.3 两组足底压力比较见表3。两组10个足底区域FMax差值均为正值，表明患肢足底压力术后6个月较术前增大。Toe1、M1～M5、MF区域的FMax差值UKA组均明显大于TKA组(P<0.05)；Toe2～5、HM、HL区域的FMax差值两组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。

表3 两组FMax差值比较

2.4 两组典型病例见图1～6。

图1 患者，男，60岁，右侧KOA，采用UKA治疗 A.术前X线片，显示右膝关节退行性改变，内侧间隙明显狭窄，前内侧间隙磨损；B.术后X线片，显示假体位置佳，内侧间隙高度恢复;C.术后5个月X线片，显示假体位置佳，内侧间隙高度恢复 图2 患者，女，80岁，右侧KOA，采用UKA治疗 A.术前X线片,显示右膝关节退行性改变，内侧间隙明显狭窄，前内侧间隙磨损；B.术后X线片，显示假体位置佳，内侧间隙高度恢复；C.术后1个月X线片,显示假体位置佳，内侧间隙高度恢复 图3 患者，女，58岁，右侧KOA,采用UKA治疗 A.术前X线片,显示右膝关节退行性改变，内侧间隙明显狭窄,前内侧间隙磨损;B.术后X线片，显示假体位置佳，内侧间隙高度恢复；C.术后1个月X线片,显示假体位置佳，内侧间隙高度恢复

图4 患者，女，76岁，左侧KOA,采用TKA治疗 A.术前X线片,显示左膝关节退行性改变，内侧间隙明显狭窄;B.术后X线片，显示假体位置佳；C.术后1个月X线片,显示假体位置佳，内外侧间隙对称 图5 患者，男，72岁，左侧KOA,采用TKA治疗 A.术前X线片,显示左膝关节退行性改变，内侧间隙明显狭窄;B.术后X线片，显示假体位置佳，内外侧间隙对称；C.术后1个月X线片,显示假体位置佳，内外侧间隙对称 图6 患者，男 ，75岁，右侧KOA,采用TKA治疗 A.术前X线片,显示右膝关节退行性改变，内侧间隙狭窄;B.术后X线片，显示假体位置佳，内侧间隙对称；C.术后1个月X线片,显示假体位置佳，内侧间隙对称

3 讨论

流行病学调查[6]显示，KOA的发病除与环境、年龄、体重等因素相关外，还与正常力作用于异常软骨关节、异常力作用于膝关节软骨及其下骨等力学因素紧密联系。Egloff et al[7]研究显示，机械运动的增加及下肢生物力学的改变均是KOA发生、发展的危险因素。因此，从生物力学角度分析KOA的发病机制及治疗效果很有必要。本研究中，切口长度、术中出血量、手术时间、术后引流量、住院时间UKA组明显短(少)于TKA组(P<0.01)；术后6个月KSS评分、ROM、疼痛VAS评分UKA组均明显优于TKA组(P<0.01),表明与TKA相比，UKA具有创伤小、疼痛轻、患者膝关节功能恢复快的优势。Blevins et al[8]研究结果也显示，术后6周、术后2年的KSS评分UKA组比TKA组高，疼痛程度比TKA组低。分析其原因：① UKA术式仅需对病变间室进行置换，通过清理增生骨赘、解除病变软骨即可改善患者膝关节功能，缓解疼痛，手术波及范围小；② UKA术式切口长约7 cm即可显露术野，故术后疼痛程度轻、切口局部反应小；③ UKA术式无需进行内侧副韧带松解、髋骨脱位等步骤，可保留髌上囊及膝关节交叉韧带，减少正常骨质破坏及丢失，能维持股四头肌功能及本体感觉的完整性，进而促进膝关节功能快速恢复[9-10]。

由于KOA患者常伴有膝关节内翻畸形及屈曲挛缩，易导致下肢力线偏移，进一步造成患者足底压力分布规律出现适应性变化，呈跛行步态[11]。付海燕 等[12]研究发现，KOA患者足跟部的平衡能力及肌肉活动较弱，且HM、HL区域的FMax较低。本研究中，两组10个足底区域FMax差值均为正值，分析其原因：术前KOA患者患肢负重少，长期易导致肢体协调性及肌力减弱、患肢废用，术后6个月患者膝关节畸形、疼痛、屈曲挛缩明显改善，膝关节承受能力提升，足部的平衡及负重能力相应增强，且骨与软骨良性应力刺激得到有效恢复，进而促使置换侧足底区域FMax上升。Toe1、M1～M5、MF区域的FMax差值UKA组明显大于TKA组(P<0.05)；Toe2～5、HM、HL区域的FMax差值两组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。表明与TKA相比，UKA更有助于改善患肢足底压力。分析其原因：① 术前UKA患者行走时以健侧肢体负重为主，健侧肢体因代偿行为而发生异常运动，而术后患侧肢体的疼痛缓解明显，负重增加，足部着地时间延长，故双下肢足底压力分布平衡，患者步态得到恢复。② 术后患肢下肢力学力线不断外移恢复平衡，健侧无需过度负重，足部外侧区域的足底压力随之增加，内侧区域相对降低，左右足负重压力趋于生理分布。③ 由于UKA组织创伤小，可保留交叉韧带，促使患者可保持正常的股四头肌力学，进而为行走过程中维持躯体平衡及本体感觉提供行走动力，改善行走步态[13]。但需要注意的是，UKA的手术指针相比TKA有一定局限性，故术前我们应严格掌握UKA的适应证：① 膝关节屈曲挛缩<10°，关节活动受限内翻<5°，膝关节屈曲>90°；② 单侧病变仅累及内侧间室；③ 体重指数≤28 kg/m2；④ 交叉韧带结构功能完整。

综上所述，UKA、TKA均可有效治疗KOA，但UKA具有创伤小、疼痛轻、患者膝关节功能恢复快的优势，且更能明显改善患肢足底压力情况。本研究的不足：病例来源单一且样本量较少，随访时间较短，未考察安全性，故后期需更大样本和长期的随访来进一步验证结论的可靠性。