張 峰,聶 宇,李一凡,符東林
每年進行膝關節(jié)置換術的患者數(shù)量在急劇增加。在英國,僅2012年就完成了90 842例膝關節(jié)置換手術,較上一年增長了7.3%[1]。由此可以預想到全膝關節(jié)置換術(total knee arthroplasty,TKA)后假體周圍骨折和翻修的數(shù)量也將逐漸增加。一方面是由于選擇TKA的大齡患者數(shù)量和患者術后的活動量均有所增加;另一方面是因為術中假體周圍骨量減少,術后應力改變或遮擋造成的骨質疏松增加了骨折發(fā)生的風險;最后,TKA術后假體使用壽命的不斷延長也是假體周圍骨折發(fā)生率增高的原因之一。Rayan等[2]研究發(fā)現(xiàn)TKA術后假體周圍骨折的發(fā)生率為0.3%~2.5%,高于全髖關節(jié)置換術后假體周圍骨折的發(fā)生率(0.1%~2%)。由于股骨髁上骨折是TKA術后假體周圍骨折中最常見的類型,本文將重點闡述股骨髁上骨折。
國內外學者對TKA術后股骨假體周圍骨折的發(fā)生率報道不一。股骨髁上假體周圍骨折是最常見的類型,初次TKA術后發(fā)病率波動在0.2%~2.5%[3],而TKA翻修術后達到1.6%~38%[4]。脛骨假體周圍骨折則較為少見,在初次TKA后發(fā)生率為0.4%,高于TKA翻修術后[5]。當暴露髕骨時,髕骨假體周圍骨折的發(fā)生似乎更常見,但其總體發(fā)生率較低。有文獻報道其發(fā)生率在0.68%左右。事實上,髕骨假體周圍骨折發(fā)生率可能更高,因為許多髕骨骨折由于無癥狀而未被發(fā)現(xiàn)[6]。
骨質疏松是假體周圍骨折最重要的誘發(fā)因素[7]。其他的因素包括年齡、長期使用皮質類固醇、類風濕性關節(jié)炎、假體周圍骨溶解、應力增加、膝關節(jié)明顯畸形及假體周圍手術史等。類風濕患者本身就合并骨質疏松,激素類藥物的應用更增加假體周圍骨折的發(fā)生率[8]。Culp等[9]研究發(fā)現(xiàn)術前合并神經(jīng)系統(tǒng)疾病如癲癇、帕金森病和脊髓灰質炎等問題的患者發(fā)生假體周圍骨折的風險更高。Meek等[4]對蘇格蘭人的研究發(fā)現(xiàn),年齡在70歲以上的女性更容易發(fā)生假體周圍骨折。
Singh等[10]在分別對超過17 000例初次TKA和4 000例TKA翻修術患者隨訪發(fā)現(xiàn),其假體周圍骨折發(fā)生率為1.1%和2.5%。有趣的是,在他們的研究中,相對年輕的TKA患者術后發(fā)生假體周圍骨折的風險較高。60~80歲患者要比<60歲的患者發(fā)生率低40%左右。據(jù)此,作者推測年輕患者有更積極的生活方式,伴有更容易引起骨質疏松的不良生活習慣。對于翻修術后患者,骨不連、感染或以前的手術史均可能增加假體周圍骨折的風險。
膝關節(jié)假體周圍骨折根據(jù)時間可分為術中骨折和術后骨折,而根據(jù)骨折發(fā)生的部位又分為股骨、脛骨和髕骨骨折。術中脛骨骨折更常見于翻修的患者。股骨骨折在術中可發(fā)生在干骺端或骨干,往往在術后才發(fā)現(xiàn)。髕骨由于術中需要翻轉,往往更容易發(fā)生骨折。
膝關節(jié)假體周圍骨折中最常見的發(fā)生部位是股骨髁上區(qū)域。國內外學者已提出多種關于TKA術后股骨假體周圍骨折的分類方法,但最常用的是由Rorabeck和Taylor[11]提出的分類方法,該方法(圖1)兼顧假體周圍骨折的移位情況和假體的穩(wěn)定情況。Ⅰ型是指骨折無明顯移位;Ⅱ型是骨折>5mm的移位或骨折斷端>5°的成角畸形,而假體穩(wěn)定;Ⅲ型主要是假體松動,無論骨折有無移位。Kim等[12]提出最新的分類方法,該方法考慮到遠端的骨量、股骨假體的位置和固定情況以及骨折的復位情況。Ⅰ型:假體穩(wěn)定,骨量好,無松動;Ⅱ型:骨折能夠復位,且骨量儲備好;Ⅲ型:骨折嚴重粉碎,遠端骨量儲備較差,需考慮行股骨遠端置換。
脛骨假體周圍骨折根據(jù)骨折的解剖部位和假體的穩(wěn)定情況分為4型[5]。Ⅰ型:骨折累及脛骨平臺,是最常見的,常與松弛有關;Ⅱ型:骨折發(fā)生在假體柄周圍,本質上是創(chuàng)傷性的,骨溶解也是其高危因素;Ⅲ型:骨折位于假體遠端;Ⅳ型:骨折累及脛骨結節(jié)(圖2)。這些類型又細分為3個亞型:A型是假體穩(wěn)定,B型是假體松動,C型是術中骨折。
髕骨假體周圍骨折基于假體穩(wěn)定性、骨量和伸膝裝置的完整性分為4型[6]。Ⅰ型和Ⅱ型:伸膝裝置完整,區(qū)別在于骨折有無累及假體-骨質界面;Ⅲ型:髕骨下極骨折;Ⅳ型:髕骨骨折伴脫位(圖3)。
Ⅰ型 Ⅱ型 Ⅲ型
Ⅰ型 Ⅱ型 Ⅲ型 Ⅳ型
Ⅰ型 Ⅱ型 Ⅲ型 Ⅳ型
標準的膝關節(jié)正側位片是必須的,并能夠根據(jù)其表現(xiàn)對骨折進行分型,指導臨床治療。要對假體周圍所有細微的影像學表現(xiàn)進行分析評估,并前后對比。如果患者此次骨折之前伴有假體周圍的疼痛,這往往暗示假體松動的存在。同時,CT檢查也能給診斷提供有用的信息。當然,也要排除感染引起的松動。血清學標志物[C反應蛋白(CRP)、血沉(ESR)]是很好的檢測感染的指標。結合病史和術前影像學檢查,如果CRP和ESR升高,提示感染的風險就高。此時可考慮進行關節(jié)腔穿刺培養(yǎng)。目前國際共識所描述的關節(jié)假體周圍感染閾值[13]:CRP>10mg/L,ESR>30mm/h,白細胞計數(shù)>3000個細胞/μL和滑膜中性粒細胞百分比>80%。
5.1術中骨折 對于那些術中可以發(fā)現(xiàn)的股骨假體周圍骨折,相對容易處理些。這些骨折往往不移位,并且假體的穩(wěn)定性未受到影響;另外不伴有軟組織損傷。這些骨折可以通過髁鋼板來固定,同時要求螺釘穿過兩層皮質[14]。脛骨假體周圍術中骨折往往見于翻修患者,可以通過螺釘固定或長柄假體翻修。絕大多數(shù)髕骨假體周圍術中骨折無明顯移位,可非手術治療,只有極少數(shù)需通過張力帶固定以保持伸膝裝置的完整性。
5.2術后骨折
5.2.1非手術治療 TKA術后股骨假體周圍骨折治療可分為非手術治療和手術治療。對那些高齡患者,伴有嚴重慢性疾病的患者,非手術治療也是一個不錯的選擇。非手術治療的優(yōu)勢在于避免手術創(chuàng)傷、感染率較低,但是很難達到和維持骨折良好復位,易發(fā)生骨折延遲愈合甚至不愈合。非手術治療往往需要2~4個月制動以達到骨折愈合,長時間制動所帶來的風險往往比手術干預更高。國外學者研究發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定的固定比非手術治療更能允許患者早期下床活動和避免關節(jié)僵硬[2]。密切隨訪患者是非手術治療所必需的。Figgie等[15]對10例患者采用非手術治療,9例獲得很好的臨床效果。但是,目前眾多關于非手術治療的文獻對治療后關節(jié)功能恢復情況沒有很好的記錄,因此非手術治療實際效果可能更差。目前非手術治療主要針對那些骨折無移位、骨量好及不能耐受手術的患者。
5.2.2手術治療 選擇手術干預時,要考慮這些問題,如怎樣固定、骨折的形態(tài)、感染的存在、TKA術后遠近端情況及假體周圍的骨量[16]。當沒有感染且假體穩(wěn)定性良好時,可在保留假體下行骨折復位??晒┻x擇的內固定器械有髓內釘(順行或逆行)、鎖定或非鎖定鋼板等。
5.2.2.1髓內釘 逆行髓內釘不需要暴露骨折端從而避免過多的軟組織剝離,對骨折端血供影響較小,可通過閉合方式實現(xiàn)骨折的快速愈合。Tonogai等[17]研究發(fā)現(xiàn)逆行髓內釘是治療股骨髁上假體周圍骨折很有效的方法,且對骨折處血供及軟組織損傷較小。Lee等[18]使用逆行髓內釘治療25例股骨髁上假體周圍骨折,所有骨折經(jīng)過8~20周隨訪均達到影像學上的骨愈合,無術后感染和假體松動出現(xiàn),術后患者膝關節(jié)活動范圍60°~130°,平均111°,膝關節(jié)手術患者評分(KSS)50~100分,平均81.5分。但是髓內釘也有諸多缺點:(1)需要進入關節(jié)腔,增加感染的風險;(2)股骨假體中間需要有充足的空間以便置入髓內釘;(3)部分髓內釘固定不可靠,可能出現(xiàn)短縮和旋轉畸形;(4)遠端骨折塊不能太小,否則髓內釘無法起到固定作用[19]。
5.2.2.2鋼板 切開復位鋼板內固定是治療假體周圍骨折的有效方法之一。雖然一些早期的研究顯示非鎖定鋼板也能取得很好的效果[20],但是,對于股骨假體遠端粉碎性骨折且合并骨質疏松的患者,治療效果較差。由于絕大多數(shù)假體周圍骨折患者合并骨質疏松,而鎖定鋼板在治療骨質疏松性骨折方面具有優(yōu)勢,近年來越來越多的學者選擇鎖定加壓鋼板(LCP)和AO微創(chuàng)內固定系統(tǒng)(LISS)治療股骨髁上骨折。
LCP在固定骨折塊時鋼板與螺釘同時被鎖定,對疏松的骨組織也有很好的固定。另外,該鋼板也可以行單皮質固定,對治療膝關節(jié)假體周圍骨折十分有效,具有手術方法簡單、操作時間短、不需對骨膜廣泛剝離、內固定牢固及患者可早期行膝關節(jié)功能鍛煉等諸多優(yōu)點,應用前景較好[21]。鐘航等[22]報道13例TKA術后股骨假體周圍骨折采用解剖型股骨髁鎖定板固定,其中7例聯(lián)合異體皮質骨板捆扎固定,術后平均隨訪23.3個月,所有患者骨折均達到臨床愈合,無假體松動,膝關節(jié)活動度90°~120°,無明顯疼痛。Bae等[23]在對比鎖定和非鎖定鋼板治療TKA術后股骨髁上假體周圍骨折發(fā)現(xiàn),鎖定鋼板較非鎖定鋼板固定滿意,并發(fā)癥少,二次手術的風險較小。Chen等[24]比較使用鎖定鋼板、逆行髓內釘和組合方式(髓內釘、鎖定鋼板和同種異體骨植骨三者間的組合)三種方法治療膝關節(jié)置換術后股骨假體周圍骨折,發(fā)現(xiàn)髓內釘結合鎖定鋼板或者鎖定鋼板結合植骨對不穩(wěn)定性骨折有很好的固定作用,其中鎖定鋼板結合植骨有助于提高骨折的愈合及骨折的對線,尤其對合并骨缺損多和骨質疏松的假體周圍骨折患者。而Kilicoglu等[25]則持不同的看法,其研究發(fā)現(xiàn)髓內釘和鎖定鋼板治療TKA術后股骨假體周圍骨折,患者術后的骨折愈合時間、膝關節(jié)活動范圍及膝關節(jié)功能評分差異無統(tǒng)計學意義。鎖定鋼板可以從多個角度固定螺釘,可以在骨折部位與假體周圍選擇最佳的位置進行固定。但是,存在問題也明顯,需術前設計好螺釘固定的方向,避免與假體沖突。另外,該系統(tǒng)對股骨內髁粉碎性骨折的患者不能起到很好的固定作用。此類骨折可以通過長柄假體翻修并同時固定骨折塊。
5.2.2.3翻修術 當膝關節(jié)假體松動、股骨極度遠端骨折、內固定難以實現(xiàn)牢靠的固定、骨折合并有假體松動、不穩(wěn)或對線不佳時,上述治療方法很難能取得很好的效果。此時,翻修術是一個不錯的選擇。如果假體取出后,骨缺損較多,可以通過股骨遠端假體置換或植骨來解決。Saidi等[26]比較使用股骨遠端置換假體、同種異體骨和膝關節(jié)翻修假體三種不同方法治療股骨遠端假體周圍骨折,結果顯示三種均取得了很好的功能結果。但是,股骨遠端置換組手術時間、手術出血量及術后并發(fā)癥發(fā)生率較其他兩組低。
腫瘤型股骨遠端假體已廣泛用于股骨遠端骨腫瘤的治療,短期能取得很好的臨床效果[27]。Jassim等[28]報道使用股骨遠端置換假體治療11例膝關節(jié)置換術后股骨髁上假體周圍骨折,取得了令人滿意的結果,且無一例患者需要再次手術。Girgis等[29]用股骨遠端置換假體治療14例70歲以上患者(年齡70~94歲),術后平均隨訪27個月(8~46個月),術后膝關節(jié)屈曲活動度平均為100°(90°~135°),術后平均牛津膝關節(jié)評分為27分(4~40分)。Donnelly等[30]也推薦股骨遠端置換治療嚴重的股骨髁上假體周圍骨折。
綜上所述,TKA術后假體周圍骨折對患者造成災難性的后果,并對骨科醫(yī)生技術提出了挑戰(zhàn)。這些骨折往往發(fā)生在年老體弱、合并有內科疾病的患者,其治療需要專業(yè)的團隊。對于假體周圍骨折治療方案的選擇,應綜合考慮骨折的部位與分型、假體有無松動、假體周圍骨量儲備情況、患者的身體狀況等諸多因素,并提出個體化的治療方案,才能促進骨折愈合,很好治療骨折,重建假體周圍骨量,維持膝關節(jié)的穩(wěn)定及功能。