張珂 王榮 劉江俊 王遠(yuǎn)賀 田少奇 楊旭 孫康
(青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院關(guān)節(jié)外科,山東青島266003)
雖然現(xiàn)今大多數(shù)用于全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)(total knee arthroplasty,TKA)的假體設(shè)計(jì)能夠?yàn)榛颊咛峁M意的疼痛緩解和功能改善,但非內(nèi)軸膝假體(medial pivot,MP)(圖1A)并不能完全重建正常膝關(guān)節(jié)的力學(xué)關(guān)系,如股骨髁的后滾運(yùn)動(dòng)和鎖扣運(yùn)動(dòng)(膝關(guān)節(jié)伸直時(shí)內(nèi)髁扣?。1-3]。此外,后穩(wěn)定型假體(posterior stabilized,PS)(圖1B)還可能出現(xiàn)脛骨中央柱撞擊癥及截骨量大的缺點(diǎn)[4]。
MP假體則能夠重建正常膝關(guān)節(jié)的力學(xué)特點(diǎn),內(nèi)側(cè)間室可以小范圍活動(dòng),外側(cè)間室可以前后滑動(dòng)[1,5-8],同時(shí)內(nèi)側(cè)間室脛骨墊片與股骨髁的更大面積接觸減少了墊片的磨損[9,10]。盡管MP假體的設(shè)計(jì)有理論上的優(yōu)勢(shì),但以往對(duì)于MP假體與其他假體的對(duì)比研究相對(duì)較少[11,12]。以往的研究樣本量較小,隨訪時(shí)間較短,隨訪率普遍不高。更好地更深入地研究MP假體與其他膝關(guān)節(jié)假體,尤其是PS假體的近中期療效差異是十分必要的。
圖1 MP假體(A)和PS假體(B)
選取2012年9月至2014年9月于我院關(guān)節(jié)外科接受雙側(cè)TKA的患者142例,其中,131例為骨關(guān)節(jié)炎,11例為類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎?;颊叩募袤w選擇無(wú)明顯傾向,均由同一高年資醫(yī)師(術(shù)者)綜合考慮患者的年齡、性別、體重指數(shù)(body mass index,BMⅠ)、臨床診斷、術(shù)前膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度和膝關(guān)節(jié)畸形嚴(yán)重程度,以及術(shù)中實(shí)際情況而定。MP組67例,使用微創(chuàng)公司(Micro Port)提供的ADVANCE medial Pirot膝關(guān)節(jié)假體,PS組75例,使用史賽克公司(Stryker)提供的Scorpio NRG PS膝關(guān)節(jié)假體,隨訪期34~67個(gè)月,平均(53.0±2.4)個(gè)月。納入標(biāo)準(zhǔn):①患者因雙側(cè)骨關(guān)節(jié)炎或類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎病情嚴(yán)重,一般情況良好,行同期雙側(cè)TKA;②患者術(shù)前、術(shù)后病歷資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):①既往有膝關(guān)節(jié)手術(shù)史者;②全身和局部存在活動(dòng)性感染者;③關(guān)節(jié)主要運(yùn)動(dòng)肌癱瘓或肌肉肌腱等組織受到破壞者;④合并嚴(yán)重影響術(shù)后隨訪配合程度的疾病,如帕金森病、阿爾茨海默病等患者。
本研究經(jīng)我院倫理審查委員會(huì)批準(zhǔn)。所有患者均簽署知情同意書(shū)。兩組人口統(tǒng)計(jì)學(xué)信息包括年齡、性別、BMⅠ差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表1)。
所有手術(shù)均由同一名高年資醫(yī)師主刀完成。兩組采取大體相同的手術(shù)步驟和術(shù)后康復(fù)計(jì)劃。術(shù)中均使用電動(dòng)氣壓止血儀。采用膝前正中切口,髕內(nèi)側(cè)入路切開(kāi)關(guān)節(jié)囊。術(shù)中精確截骨并仔細(xì)處理關(guān)節(jié)周圍軟組織平衡。后十字韌帶均予以切斷。股骨采用髓內(nèi)定位,外旋3°,外翻5°截骨。脛骨髓外定位,以垂直于冠狀面上脛骨力線的平面進(jìn)行截骨,厚度約7~8 mm,同時(shí)脛骨平臺(tái)截骨面后傾5°。選擇性的對(duì)內(nèi)外側(cè)軟組織進(jìn)行松解。術(shù)中仔細(xì)檢查伸屈膝間隙。所有髕骨進(jìn)行去極化處理并處理關(guān)節(jié)面。骨水泥固定假體,待充分干燥后,放置引流,逐層縫合。
術(shù)后返回病房即開(kāi)始屈伸肌等張練習(xí)。術(shù)后第2天拔除引流管,規(guī)范抗凝并開(kāi)始膝關(guān)節(jié)主動(dòng)鍛煉。
術(shù)后3個(gè)月,6個(gè)月,1年及以后每年至門診接受隨訪,并復(fù)查膝關(guān)節(jié)X線片以及記錄并發(fā)癥發(fā)生情況。
對(duì)所有患者臨床和影像學(xué)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)評(píng)估。評(píng)分系統(tǒng)包括術(shù)前膝關(guān)節(jié)協(xié)會(huì)評(píng)分(knee society score,KSS)、西安大略大學(xué)和麥克馬斯特大學(xué)骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)評(píng)分(Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Ⅰndex,WOMAC)和膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度(range of motion,ROM)以及末次隨訪的KSS評(píng)分、WOMAC評(píng)分和ROM,另外,本研究引入人工關(guān)節(jié)被遺忘指數(shù)(forgotten joint score,FJS)。其中KSS評(píng)分和ROM由獨(dú)立于本研究的醫(yī)師專門負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)記錄。
針對(duì)中文版WOMAC評(píng)分表和中文版FJS評(píng)分表[13]均提前電話聯(lián)系患者或家屬,在初步隨訪的基礎(chǔ)上充分解釋量表填寫(xiě)方法,以提高量表使用率和數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。FJS量表近年開(kāi)始用于髖膝關(guān)節(jié)假體置換術(shù)后患者主觀感受評(píng)價(jià)。量表包括基于患者日常活動(dòng)的12個(gè)相關(guān)問(wèn)題,每個(gè)問(wèn)題由0~4分5個(gè)選項(xiàng)組成,滿分100分。分?jǐn)?shù)的計(jì)算方法按照Behrend等[14]的相關(guān)描述。分?jǐn)?shù)越高表明關(guān)節(jié)置換術(shù)后患者在日?;顒?dòng)中主觀感受越好?;颊咝g(shù)前及末次隨訪膝關(guān)節(jié)正側(cè)位X線片用于評(píng)估患者的下肢力線以及觀察假體的位置。術(shù)后的并發(fā)癥以及假體翻修情況也被記錄在案。
采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,組間比較采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn)。以P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
兩組年齡、性別、BMⅠ比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表1),具有可比性。
MP組KSS臨床評(píng)分由術(shù)前(59.0±7.2)分提高到末次隨訪(88.9±9.2)分,KSS功能評(píng)分由術(shù)前(52.4±9.6)分提高到末次隨訪(84.3±8.6)分。兩組全部術(shù)后評(píng)分比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。兩組FJS評(píng)分比較,差異亦無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表2)。
兩組隨訪期間關(guān)節(jié)假體周圍均未出現(xiàn)進(jìn)展性的透亮帶或≥2 mm的明顯透亮帶。除1例MP組患者出現(xiàn)脛骨假體松動(dòng)和1例PS組患者出現(xiàn)股骨假體松動(dòng),其余患者無(wú)假體位置改變。
表1 兩組臨床資料比較(±s)
表1 兩組臨床資料比較(±s)
組別MP PS例數(shù)n 67 75性別(女/男)56/11 58/17年齡(歲)62.5±11.0 61.2±11.7 BMⅠ(kg/m2)24.8±2.5 24.6±2.6
表2 兩組術(shù)前及末次隨訪時(shí)評(píng)分比較(±s)
表2 兩組術(shù)前及末次隨訪時(shí)評(píng)分比較(±s)
時(shí)間術(shù)前末次隨訪項(xiàng)目KSS臨床評(píng)分KSS功能評(píng)分WOMAC ROM KSS臨床評(píng)分KSS功能評(píng)分WOMAC ROM FJS MP 59.0±7.2 52.4±9.6 33.9±4.9 110.3°±15.4°88.9±9.2 84.3±8.6 16.0±3.7 127.5°±14.6°88.6±6.2 PS 58.5±7.1 53.8±8.5 33.7±6.9 109.4°±15.5°91.0±9.7 86.6±9.1 15.7±4.0 126.7°±11.6°89.4±5.5 P值0.698 0.394 0.842 0.743 0.193 0.121 0.594 0.710 0.446
MP組5例出現(xiàn)術(shù)后并發(fā)癥,PS組2例,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.251)。其中,MP組出現(xiàn)1例深部感染,1例假體松動(dòng),1例股骨骨折,2例髕骨骨折。通過(guò)二次翻修手術(shù)成功治愈深部感染。采用加延長(zhǎng)桿的脛骨假體翻修術(shù)和自體骨移植解決了脛骨假體松動(dòng)的問(wèn)題。針對(duì)股骨髁上骨折采用了鎖定加壓接骨板進(jìn)行內(nèi)固定。在治療2例髕骨骨折過(guò)程中,其中1例無(wú)明顯移位采用限制活動(dòng)石膏固定保守治療并且治愈,另1例存在明顯移位則使用張力帶固定。PS組存在1例假體松動(dòng)和1例假體周圍股骨骨折。針對(duì)股骨假體的松動(dòng),采用了加延長(zhǎng)桿的股骨假體進(jìn)行翻修手術(shù)。對(duì)股骨髁上骨折采取同樣的鎖定加壓接骨板進(jìn)行內(nèi)固定。所有并發(fā)癥均已成功治愈。
典型病例如圖2~3所示。
本研究最重要的發(fā)現(xiàn)是MP假體和PS假體臨床評(píng)分和影像檢查結(jié)果非常相近。對(duì)于術(shù)后的ROM和臨床評(píng)分來(lái)說(shuō)術(shù)前的指標(biāo)是很重要的決定因素[15,16]。MP組和PS組在ROM和臨床評(píng)分方面的提高沒(méi)有明顯的差異。
FJS評(píng)分對(duì)于臨床評(píng)分分值相對(duì)較高的患者有很好的區(qū)分鑒別作用。其他學(xué)者已經(jīng)證實(shí)FJS評(píng)分具有結(jié)構(gòu)效度高,重復(fù)測(cè)試可靠性高的特點(diǎn)。已經(jīng)有文獻(xiàn)證實(shí)在可重復(fù)性方面FJS優(yōu)于牛津膝關(guān)節(jié)評(píng)分,而在上限效應(yīng)方面則低于WOMAC和膝關(guān)節(jié)損傷和骨關(guān)節(jié)炎轉(zhuǎn)歸評(píng)分(the knee injury and osteoarthritis score,KOOS)。FJS早前被用于不同種類的膝關(guān)節(jié)假體術(shù)后療效評(píng)估,包括膝關(guān)節(jié)單間室置換術(shù)、臏股關(guān)節(jié)置換、全膝關(guān)節(jié)置換[17]。而報(bào)道MP假體與PS假體的文章卻鮮有發(fā)表。本研究結(jié)果表明,MP組和PS組在FJS評(píng)分方面的差異同樣不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
傳統(tǒng)觀念上膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)建立在幾個(gè)基礎(chǔ)概念上,包括股骨運(yùn)動(dòng)的J曲線,可變化的旋轉(zhuǎn)中心,股骨的后滾。TKA假體的經(jīng)典設(shè)計(jì)是在這些概念上發(fā)展起來(lái)的。雖然這些成功的假體設(shè)計(jì)已經(jīng)被廣泛報(bào)道,但它們也有不足之處。聚乙烯墊片的磨損、有限的ROM等仍然是亟待解決的問(wèn)題。此外,TKA后膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的透視分析[3,18]表明,股骨不僅沒(méi)有正常后滾運(yùn)動(dòng),而且膝關(guān)節(jié)屈曲時(shí)還有矛盾的前滾現(xiàn)象。最近的研究[1,19,20]表明,MP假體設(shè)計(jì)可能為理解膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)提供了一個(gè)更好的模型,其強(qiáng)調(diào)了內(nèi)側(cè)間室的小范圍活動(dòng),以及外側(cè)間室的前后滑動(dòng)。這個(gè)獨(dú)特的設(shè)計(jì)提供了許多的優(yōu)勢(shì)。在內(nèi)側(cè)間室,股骨內(nèi)髁和聚乙烯墊片的內(nèi)側(cè)凹陷相匹配(形成球窩關(guān)節(jié))使墊片與假體有更大的表面積接觸,從而減小了聚乙烯墊片的磨損。在外側(cè)間室,聚乙烯墊片外側(cè)較大的半徑允許股骨前后滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)[1,19,20]。而PS假體則試圖通過(guò)中央立柱設(shè)計(jì)達(dá)到對(duì)股骨的約束和運(yùn)動(dòng)要求。然而,這一設(shè)計(jì)要求在股骨髁間進(jìn)行大量的盒型截骨,以容納脛骨墊片中央立柱。這也就有可能導(dǎo)致脛骨中央柱撞擊征,聚乙烯墊片加速磨損,以及不可避免的骨丟失[10,21,22]。本研究中使用的MP假體聚乙烯墊片有1個(gè)11 mm的前唇,既避免了股骨向后半脫位的可能也免去了后方穩(wěn)定型假體的中央柱設(shè)計(jì)。
曾有研究[11,12,23,24]進(jìn)行了MP假體與其他假體的對(duì)比。其中大部分文章[25,26]指出,在ROM、感染率、并發(fā)癥的方面,MP假體與其他類型假體并無(wú)明顯差異。盡管也有一些學(xué)者[12,22,25,27]認(rèn)為,相比之下MP假體可以取得更加滿意的臨床療效,仍有部分研究[11,27]指出MP假體患者術(shù)后膝關(guān)節(jié)屈曲活動(dòng)度明顯減小。他們認(rèn)為與PS假體的脛骨平臺(tái)中央柱-股骨凸輪系統(tǒng)相比,MP假體的股骨髁后滾運(yùn)動(dòng)顯然是有欠缺的,并且MP假體患者術(shù)后的膝關(guān)節(jié)屈曲活動(dòng)度也不令人滿意[28]。本研究ROM略優(yōu)于其他MP假體相關(guān)研究中的結(jié)果。
本研究?jī)H采用1位醫(yī)師的手術(shù)病例進(jìn)行回顧性分析,有一定的局限性。但根據(jù)人口統(tǒng)計(jì)學(xué)信息選擇相對(duì)匹配的MP組和PS組病例。本研究選擇同一獨(dú)立機(jī)構(gòu)的相對(duì)大量病例,有相對(duì)較高的隨訪率及相對(duì)長(zhǎng)的隨訪時(shí)間,且選擇本院使用較多的PS假體與MP假體進(jìn)行比較。假體的選擇由手術(shù)醫(yī)師根據(jù)患者病情程度選擇,MP假體及PS假體并無(wú)特別適用條件。相關(guān)假體對(duì)比的臨床長(zhǎng)期隨訪結(jié)果有待進(jìn)一步研究。
圖2 患者,女,72歲,雙側(cè)骨關(guān)節(jié)炎,采用MP假體行同期雙膝關(guān)節(jié)置換術(shù)
圖3 患者,女,75歲,雙側(cè)骨關(guān)節(jié)炎,采用PS假體行同期雙膝關(guān)節(jié)置換術(shù)
綜上,對(duì)比MP假體與PS假體,在緩解患者疼痛和功能重建方面無(wú)明顯差異。本研究通過(guò)新近誕生的FJS評(píng)分比較,驗(yàn)證了MP假體和PS假體在患者體驗(yàn)方面并無(wú)明顯差異。因此,針對(duì)臨床假體選擇的問(wèn)題,應(yīng)該綜合考量患者的病情,并結(jié)合術(shù)者的診療經(jīng)驗(yàn),而不是過(guò)度的注重臨床評(píng)分。
[1]Blaha JD,Mancinelli CA,Simons WH,et al.Kinematics of the human knee using an open chain cadaver model.Clin Orthop Relat Res,2003,(410):25-34.
[2]Wachowski MM,Walde TA,Balcarek P,et al.Total knee replacement with natural rollback.Ann Anat,2012,194(2):195-199.
[3]Dennis DA,Komistek RD,Mahfouz MR,et al.Multicenter determination of in vivo kinematics after total knee arthroplasty.Clin Orthop Relat Res,2003,(416):37-57.
[4]Anderson MJ,Becker DL,Kieckbusch T.Patellofemoral complications after posterior-stabilized total knee arthroplasty:a comparison of 2 different implant designs.J Arthroplasty,2002,17(4):422-426.
[5]Schmidt R,Komistek RD,Blaha JD,et al.Fluoroscopic analyses of cruciate-retaining and medial pivot knee implants.Clin Orthop Relat Res,2003,(410):139-147.
[6]Moonot P,Mu S,Railton GT,et al.Tibiofemoral kinematic analysis of knee flexion for a medial pivot knee.Knee Surg Sports TraumatolArthrosc,2009,17(8):927-934.
[7]Barnes CL,Blaha JD,DeBoer D,et al.Assessment of a medial pivot total knee arthroplasty design in a cadaveric knee extension test model.JArthroplasty,2012,27(8):1460-1468,e1.[8]Shimmin A,Martinez-Martos S,Owens J,et al.Fluoroscopic motion study confirming the stability of a medial pivot design total knee arthroplasty.Knee,2015,22(6):522-526.
[9]Minoda Y,Kobayashi A,Ⅰwaki H,et al.Polyethylene wear particle generation in vivo in an alumina medial pivot total knee prosthesis.Biomaterials,2005,26(30):6034-6040.
[10]Amin A,Al-Taiar A,Sanghrajka AP,et al.The early radiological follow-up of a medial rotational design of total knee arthroplasty.Knee,2008,15(3):222-226.
[11]Kim YH,Yoon SH,Kim JS.Early outcome of TKA with a medial pivot fixed-bearing prosthesis is worse than with a PFC mobile-bearing prosthesis.Clin Orthop Relat Res,2009,467(2):493-503.
[12]Pritchett JW.Patients prefer a bicruciate-retaining or the medial pivot total knee prosthesis.J Arthroplasty,2011,26(2):224-228.
[13]Cao S,Liu N,Han W,et al.Simplified Chinese version of the Forgotten Joint Score(FJS)for patients who underwent joint arthroplasty:cross-cultural adaptation and validation.J Orthop Surg Res,2017,12(1):6.
[14]Behrend H,Giesinger K,Giesinger JM,et al.The"forgotten joint"as the ultimate goal in joint arthroplasty:validation of a new patient-reported outcome measure.J Arthroplasty,2012,27(3):430-436,e1.
[15]Lizaur A,Marco L,Cebrian R.Preoperative factors influencing the range of movement after total knee arthroplasty for severe osteoarthritis.J Bone Joint Surg Br,1997,79(4):626-629.
[16]Chang CB,Yoo JH,KohⅠJ,et al.Key factors in determining surgical timing of total knee arthroplasty in osteoarthritic pa-tients:age,radiographic severity,and symptomatic severity.J Orthop Traumatol,2010,11(1):21-27.
[17]Thienpont E,Opsomer G,Koninckx A,et al.Joint awareness in different types of knee arthroplasty evaluated with the Forgotten Joint score.JArthroplasty,2014,29(1):48-51.
[18]Stiehl JB,Komistek RD,Dennis DA,et al.Fluoroscopic analysis of kinematics after posterior-cruciate-retaining knee arthroplasty.J Bone Joint Surg Br,1995,77(6):884-889.
[19]Ⅰwaki H,Pinskerova V,Freeman MA.Tibiofemoral movement 1:the shapes and relative movements of the femur and tibia in the unloaded cadaver knee.J Bone Joint Surg Br,2000,82(8):1189-1195.
[20]Hill PF,Vedi V,Williams A,et al.Tibiofemoral movement 2:the loaded and unloaded living knee studied by MRⅠ.J Bone Joint Surg Br,2000,82(8):1196-1198.
[21]Shakespeare D,Ledger M,Kinzel V.Flexion after total knee replacement.A comparison between the Medial Pivot knee and a posterior stabilised implant.Knee,2006,13(5):371-373.
[22]Karachalios T,Roidis N,Giotikas D,et al.A mid-term clinical outcome study of the Advance Medial Pivot knee arthroplasty.Knee,2009,16(6):484-488.
[23]Barnes CL,Lincoln D,Wilson B,et al.Knee manipulation after total knee arthroplasty:comparison of two implant designs.J Surg OrthopAdv,2013,22(2):157-159.
[24]Chinzei N,Ⅰshida K,Tsumura N,et al.Satisfactory results at 8 years mean follow-up after ADVANCE?medial-pivot total knee arthroplasty.Knee,2014,21(2):387-390.
[25]Fitch DA,Sedacki K,Yang Y.Mid-to long-term outcomes of a medial-pivot system for primary total knee replacement:a systematic review and meta-analysis.Bone Joint Res,2014,3(10):297-304.
[26]Brinkman JM,Bubra PS,Walker P,et al.Midterm results using a medial pivot total knee replacement compared with the Australian National Joint Replacement Registry data.ANZ J Surg,2014,84(3):172-176.
[27]Bae DK,Song SJ,Cho SD.Clinical outcome of total knee arthroplasty with medial pivot prosthesis a comparative study between the cruciate retaining and sacrificing.J Arthroplasty,2011,26(5):693-698.
[28]Kitagawa A,Ⅰshida K,Chin T,et al.Partial restoration of knee kinematics in severe valgus deformity using the medialpivot total knee arthroplasty.Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2014,22(7):1599-1606.