陈云苏:2022膝关节置换术年终盘点

2023-01-05   文章来源:上海交通大学附属第六人民医院   作者:陈云苏​ 点击量:561 我要说

在过去的一年中,虽然仍处于新冠病毒的肆虐之中,加上集采政策的影响,关节外科的学术交流受到不小影响。但骨科同道依然承担着疾病救治的使命,研究和学习的热情始终没有熄灭。和去年一样,我们参考发表于JBJS的“ What’s New in Adult Reconstructive Knee Surgery”一文,就全膝关节置换术(TKA)和单髁膝关节置换术(UKA)的研究领域,包括出血控制、血栓预防、疼痛管理、技术辅助手术和感染等,和诸位同道分享最相关的最新发现。

一、附加技术的经济效益

Ahmed等人利用两个全州行政数据库(纽约州的全州规划和研究合作系统以及佛罗里达州的行政数据),评估了纽约州和佛罗里达州在2010年第一季度至2017年第三季度期间采用计算机辅助膝关节置换术的情况。计算机辅助膝关节置换术的比例在纽约从4.89%增加到9.45%,在佛罗里达从4.03%增加到5.73%。在纽约,这意味着使用率增长了93.3%。阻碍这些新技术广泛采用的原因之一是它们的成本增加。在一个Markov模型中,Rajan等人确定了机器人辅助TKA与传统TKA相比的成本效益。机器人辅助TKA产生了13.55个质量调整生命年(QALYs),而传统TKA产生了13.29个QALYs。由于机器人辅助TKA较高的QALYs,尽管其的成本较高,但只要年翻修率保持<1.6%,机器人辅助TKA仍然具有成本效益。在身体质量指数(BMI)大于30kg/m2 的患者中,评估了病人专用器械对TKA的成本效用与标准护理的比较;病人个体化专用器械(PSI)的成本更高,效果更差。一项随机临床试验(RCT)的二次分析显示,闭合式切口负压疗法与标准护理的比较显示,闭合式切口负压疗法的每个病人的手术部位护理费用为1047美元,标准护理为2036美元。

二、膝关节骨性关节炎

遗传标记似乎在晚期膝关节骨性关节炎中起作用。利用临床和基因组数据,研究人员发现年龄和BMI对终末期疾病风险的影响比遗传因素更大。然而,研究发现有7个遗传位点与终末期骨关节炎有显著的关联。遗传因素的影响在年龄小于60岁的患者更明显。这可能会对膝关节骨关节炎今后的治疗产生比较深远的影响。

玻璃酸钠和富血小板血浆的使用仍有争议。在医护人员中,玻璃酸钠的使用量从2012年的1090503人增加到2018年的1209489人(P=0.04),而与玻璃酸钠使用相关的总费用则是从2.901亿美元增加到3.2502亿美元(P<0.01)。在血友病膝关节炎患者中,一项试验比较了富血小板血浆注射与安慰剂在24个月随访中的效果。西安大略省和麦克马斯特大学骨关节炎指数(WOMAC)评分、疼痛视觉模拟量表(VAS)、血友病关节健康评分和SF36量表(SF-36)在任何时间点上都没有临床上的明显差异。

三、单间室膝关节置换术(UKA)

1.UKA与TKA的比较

晚期单间室膝关节骨性关节炎的最佳手术治疗方案仍有争议。在一项RCT中,病人报告的结果指标(PROMs)和阿片类药物的使用量在6周的随访中没有明显的差异。然而,UKA的运动范围明显更好,手术时间和住院时间更短。一项非骨水泥UKA和TKA的匹配比较显示,在术后6个月,UKA的牛津膝关节评分中,优秀的比例明显增加,差的比例较低。两项RCT比较了机器人辅助的双UKA(同一膝关节的内侧室和外侧室各做一次UKA)和传统TKA。Banger等人的研究表明,两组患者达到正常矢状面步态的百分比没有明显的差异。Blyth等人比较了机器人辅助的双UKA和传统TKA在术后6周和1年的临床结果和PROMs,显示在任何时间点都没有显著差异。

对于孤立的髌股关节炎,一项RCT比较了术后6年的髌股关节置换术和TKA,发现两者的翻修率没有明显的差异。然而,从长远来看,使用髌股关节置换术可能会有更高的翻修率,这一结果值得进一步研究。

2. 临床结果

在至少10年的随访中,一项大型人口数据库研究表明,UKA的存活率大于80%,无菌性松动是造成83.4%翻修的原因。失败的风险因素是年龄小、糖尿病、男性和非骨水泥固定。在一项关于外侧UKA的回顾性研究中,年龄在60岁以上的患者5年内的存活率为98%,10年内为96%。存活率的终点是转为TKA。另一项评估接受UKA的患者的研究显示,与2005年至2015年间接受手术的患者相比,最近接受手术的患者的并发症明显减少。门诊的UKA与住院的UKA相比,发生并发症的风险更低。

最近的一项获奖的调查显示,在前交叉韧带(ACL)完好的情况下进行的UKA(内侧和外侧)的PROMs并没有明显优于在ACL缺失的情况下进行的UKA,而且10年后的存活率也没有明显的差异。最后,一项评估虚拟现实技术是否能提高受训者在进行UKA(在Sawbones模型上)时的手术能力的试验中,与使用制造商的技术指南和手术视频培训相比,显示两组在手术时间或表现上没有明显的差异。

四、初次TKA

1. 围手术期护理

一项RCT研究评估了术后使用8天半刚性伸直锁定膝关节支具的患者和不使用的患者,发现使用支具的患者的膝关节活动范围、关节功能(根据膝关节社会评分(KSS))和术后急性疼痛都有所改善,在单侧TKA手术后的第一个月内,阿片类药物的使用也有所减少。一项前瞻性研究发现,术前食用碳水化合物并不能改善术后的恶心和呕吐,术前食用液体也不会增加不良后果的风险。未来的研究需要更大的样本量,以了解这些策略在改善病人结果方面的有效性。

2. 出血控制和血栓预防

氨甲环酸(TXA)通常以单剂量或多剂量的方式使用。在最近的一项研究中,Shah等人认为TXA在TKA后连续使用3天比单日使用更有效,可以减少失血量而不增加并发症。在另一份报告中,Magill等人发现,给在围手术期病人静脉注射1克TXA,并在术后24小时内口服4次1克的剂量,可显著减少失血量,比不使用TXA的情况下减少40%。另一项研究显示,在静脉注射TXA后连续5天口服TXA并不能减少TKA后的血红蛋白下降。关于单剂量静脉注射TXA的效用,类似的结果已经在同时进行的双侧TKA中得到证实,可减少过度失血和减少输血。从经济学考量,使用多剂量TXA需要显示出巨大的临床效益,才能考虑这种策略,即使使用口服途径也是如此。

在减少失血的努力中,止血带的使用引起了广泛的关注,但关于其使用的证据是相互矛盾的,其使用主要是外科医生的偏好。Zak等人发现,使用止血带并不影响疼痛评分、阿片类药物消耗或住院时间。Smith等人也报告了类似的结果,他们认为在初次TKA 中使用短止血带时间(而不是全程止血带)在阿片类药物消耗、病人报告的疼痛、KSS、住院时间和术后血红蛋白水平方面没有实质性的优势。

3. 麻醉和疼痛管理

膝关节置换围术期镇痛依然是影响患者满意度和功能锻炼的重要因素。一项随机研究比较了脂质体布比卡因和罗哌卡因在内收肌管阻滞中的作用,两者均使用罗哌卡因进行iPACK阻滞,结果显示脂质体布比卡因组住院时间明显缩短,住院病人阿片类药物用量减少,TKA后WOMAC评分提高。然而,另一项RCT显示,与罗哌卡因相比,脂质体布比卡因用于内收肌管阻滞以缓解TKA后的疼痛,没有支持的证据。多项评估显示联合使用几种神经阻滞组合能提高镇痛疗效。一项双盲RCT研究显示,骨内吗啡与标准抗生素溶液联合使用可减少TKA术后疼痛和止痛药的使用。另一项研究显示,TKA术后24小时内连续服用奈福泮,在前6小时内产生相当大的镇痛效果,术后48小时内吗啡用量明显减少。杜洛西汀也可以改善TKA术后的镇痛效果。与接受安慰剂的患者相比,接受杜洛西汀的患者需要更少的阿片类药物来达到类似的疼痛评分,对疼痛管理的满意度更高,并表示疼痛不太会干扰他们的日常生活活动。尽管对所有这些方法都持乐观态度。但考虑到不同病人的基线疼痛耐受性存在很大的差异,还需要更大量样本的证实。

4. 假体设计

TKA中的骨水泥与非骨水泥设计已经争论了一段时间。Mohammad等人的研究表明,这两种设计10年的植入物存活率大于95%;然而,非水泥TKA的翻修率(绝对差异,0.5%)和再手术率(绝对差异,1.3%)略高。另一个缺乏共识的话题是初次TKA的限制性。一项前瞻性的随机研究试图揭示后稳定假体是否优于高吻合度內轴假体,发现接受内轴膝的患者在1年和2年内报告了更好的PROMs。2年后,内轴膝组的最大活动度度为132°,后稳定组为124°(P<0.0001)。另一项研究使用放射线立体分析(RSA)比较了内轴膝和CR假体,发现两种假体在2年的随访中,股骨和胫骨组件的移位模式相似。金属过敏或超敏反应对TKA的残留症状和早期失败的贡献仍有争议。

最近一项获奖研究测量了使用标准钴铬组件以及不含镍的氧化锆股骨和钛胫骨组件的TKA术后膝关节中的金属离子,结果显示,在使用标准器械进行TKA术时,会产生明显的铬和镍离子。截骨导板和锯片是这些金属离子的主要来源。作者总结说,使用低过敏性的植入物并不能减轻金属碎片的产生,特别对于镍金属来说。

5. 外科技术

无菌性胫骨松动仍然是TKA翻修的一个主要原因。在一项成功的尸体研究中,Martin等人将骨水泥固定胫骨组件方式随机分为两组:(1)组件在压实和骨水泥完全凝固前保持不动;(2)对侧膝关节组件在骨水泥固化过程中可以轻微的活动,7分钟后进行稳定性评估。运动组的平均拉出强度为4473N,无运动组为5462N (P=0.001)。基于这些发现,作者认为应该在胫骨假体骨水泥凝固后再骨水泥固定股骨假体,以减少植入物的运动。手术部位的并发症也是再次手术的一个重要原因。在一项比较膝关节无疤痕缝线和标准缝线的RCT中,Sah发现使用无疤痕缝线时,伤口引流和闭合时间明显降低。

在一项单独的前瞻性研究中,Choi等人比较了在同一患者中使用2-辛酰氰基丙烯酸酯局部粘合剂与皮内缝合进行皮肤闭合,发现使用粘合剂的缝合时间更快,而术后6个月的并发症或外观上没有差异。Tapasvi等人比较了使用前-后轴线(APAL)和通髁线(TEAL)设定股骨组件旋转的差异,手术使用骨水泥组件和测量截骨技术的PS TKA。相对于后髁连线,股骨的平均外旋 ,使用APAL的髁轴线为3.0°,使用TEAL为3.3°(P=0.46),在至少2年的随访中,膝关节屈曲和牛津膝关节评分没有明显的差异。Hampton等人在一项多中心RCT研究中,比较了使用病人个性化专用器械(PSI)或标准截骨模板技术进行的TKA的影像学和临床结果,发现在术后5年的对位测量或临床结果方面没有明显的差异。

Broberg等人在一项放射学立体测量分析(RSA)中发现,在使用间隙平衡技术或测量截骨技术进行前后叉稳定(BCS)的TKA手术时,在假体移位方面没有明显的差异。对于这种特殊的植入物设计,这两种技术似乎都很安全和有效。在PS TKA中,一项RCT比较了术后2年内inlay 和onlay两种髌骨置换方式的髌骨异响发生率。发现onlay组的髌骨异响发生率明显更高。最后,一项比较正常固化骨水泥和慢速固化骨水泥的试验表明,在10年内,两组骨水泥的PROMs相似,且无组件翻修。

6. 技术辅助的TKA

在TKA中辅助的新技术在外科医生中越来越受欢迎。Kirwan等人对34908例手术进行了登记研究,比较了使用传统器械或技术辅助器械进行一期双侧TKA后的30天和90天死亡率。作者假设,使用技术辅助器械避免髓腔干扰会降低死亡率。在调整了年龄、性别和手术年份后,与传统的一期双侧TKA相比,技术辅助的30天死亡率的相对危险率(odd ratio)为0.26(P=0.02),死亡率显著下降。

在一项单盲RCT试验中,Clark等人比较传统TKA和电磁计算机导航辅助TKA的区别,发现在5年的随访中,PROMs没有明显的差异。另一份报告比较了徒手平衡和传感器引导下的平衡,在至少2年的随访中显示,膝关节活动范围、住院时间、阿片类药物消耗、VAS疼痛评分、手术并发症或PROMs没有明显的差异。然而,传感器引导组的手术时间明显更长。

一项多中心RCT研究也比较了传感器平衡和手动平衡,发现尽管传感器组的软组织定量平衡得到改善,但在2年的随访中,两组的PROMs没有明显的差异。虽然研究结果并不支持传感器引导下的平衡的临床效益,但可惜的是,这些研究均没有将下肢对线方式以及其他可能影响PROMs的手术变量标准化,因此,可能需要对此做进一步的临床评估。

7. 临床结果

许多接受TKA的病人是肥胖的。Dowsey等人试图确定BMI值大于35的终末期骨关节炎患者在TKA之前接受减肥手术,是否能取得了更好的疗效。研究发现减肥手术后的体重减轻降低了TKA并发症的风险。此外,减肥后需要进行TKA的患者明显减少。

大多数医疗中心将日间关节置换手术限制在健康的病人和特定的外科医生身上。Reddy等人报告说,对ASA>3的人群,日间手术病人与住院病人相比,当天出院并没有增加急诊室就诊、意外再入院或并发症的风险。Singh等人的研究表明,与住院病人相比,当天出院的病人在术后90天内到急诊科就诊的可能性较小。

对于同时进行的双侧TKA与间隔数月进行的2次TKA相比,其安全性仍存在争议。Johnson等人的研究结果表明,间隔1周的双侧TKA是安全的,允许更快的总恢复时间,并具有与延迟分期TKA(1年内进行第二次TKA)相当的并发症发生率。然而,需要进行前瞻性的随机研究来证实这些结论。

一些外科医生在逐个案例的基础上,有选择地进修髌骨置换,将风险与益处进行比较。Lim-Berg等人发现,全聚乙烯骨水泥髌骨组件没有无菌性髌骨并发症的20年存活率为93%,无菌性髌骨并发症的风险因素是男性,年龄<65岁,BMI为大于等于30 kg/m2,以及2000年份前植入的髌骨组件。

8. 远程护理管理

数字和远程模型开始被用于TKA术后的恢复和康复。一项多中心RCT的研究结果表明,术后效果,包括麻醉下的手法使用率、活动范围和PROMs,比较接受智能手表搭配移动应用和自我指导的物理治疗的患者和接受传统正规物理治疗的初次TKA患者,两者并无不同。基于网络的平台用于加强病人的教育和沟通,正在探索提高病人的参与度和满意度,并有可能降低成本。在最近的一项RCT中,Visperas等人发现,在护理标准中增加一个基于网络的、互动的、病人和医生的软件平台,在满意度和医疗服务利用方面没有明显的差异。作者的结论是,这个平台对加强病人的教育和交流很有帮助,应该作为虚拟护理的一个要素来使用,而不是作为医院内随访的补充。

五、TKA 翻修

1. 假体的设计和手术技术

翻修术中TKA的固定可能是一个挑战。为了扩大骨质界面的固定面积,减少对薄弱骨质的作用力,通常使用带柄的部件,这些部件可以是全骨水泥固定或压配固定。Mills等人利用放射线立体测量分析,比较了带有全骨水泥或压配延长杆(混合固定)的全膝关节置换术的长期稳定性。他们的研究结果显示,在安德森骨科研究所I型或II型骨缺损的患者中,全骨水泥固定和混合固定的延长干在微动和PROMs方面没有差异,长期稳定性良好。然而,这项研究只有20名患者,因此使结果无统计学意义。此外,干骺段多孔cone或sleeve也可用于控制骨质流失。

2. 风险因素和并发症

多种因素影响TKA术后的翻修或并发症的风险。最近一份平均随访2.8年的登记报告显示,与非肥胖患者相比,肥胖患者的全因性翻修和因感染而翻修的风险明显更高。另一项登记研究显示,6个月时膝关节特异性和一般PROMs不佳与早期翻修有关。膝关节术后疼痛每增加一个单位(恶化),翻修的可能性增加31%。

一项不同的调查比较了低限制性假体(保留十字韧带、前稳定、内轴设计)和后稳定假体在TKA后的翻修风险。使用后置稳定假体时,所有原因的翻修和因感染而翻修的风险明显增加。在一项大型数据库研究中,Shen 等人的研究表明,在术后90天内接受早期无菌翻修的TKA患者,在2年内再次翻修的风险增加,并且发生假体周围关节感染(PJI)的风险更高。在所有早期无菌性翻修的原因中,疼痛与再次翻修的几率较高有关。在另一份报告中,术后疼痛与麻醉下手法操作的风险增加有关。

在因无菌性松动的TKA翻修手术中使用止血带仍然是一个探索不多的研究领域。Singh等人的研究表明,与使用止血带的患者相比,没有使用止血带的患者血红蛋白下降更多,估计失血量更大,更有可能需要随后再次手术。

3. 感染

预防胜于治疗。Bhattacharjee等人的研究表明,在初次TKA前4周内注射皮质类固醇可能与感染的风险增加有关。超过4周的注射时间,风险没有明显的差异。Parkinson等人重新证明,与静脉注射抗生素相比,骨内使用抗生素引起PJI的风险明显降低。尽管还需要进一步调查来验证这种做法,但结果是令人鼓舞的。一项针对3855例初次THAs和TKA的获奖研究显示,延长口服抗生素预防7天,可显著减少宿主因素不佳的患者的感染。

PJI的诊断仍然具有挑战性。在一项针对接受髋关节和膝关节翻修手术的患者的多中心研究中,在使用二代测序法时,65.9%的培养阴性患者被定含病原体。大多数的感染是多菌性的。另一项获奖的研究评估了术前滑液培养和术中培养在翻修TKA期间的一致性(匹配的生物体),一致性只有76.4%;因此,仍然需要术中培养。再植术前的滑膜细胞计数似乎可以预测PJI的结果。在另一份报告中,Ascione等人建议,白细胞计数大于等于934个/mL和多形核白细胞百分比大于等于52%的患者不应进行再植手术,而应进行重复清创。另外,血浆D-二聚体水平与二期翻修关节置换术的结果无关。

关于PJI治疗,一项随机试验发现,尽管使用较短的止血带时间(骨内区域给药后10分钟),但是低剂量(500毫克)的万古霉素在局部组织的浓度比静脉给药高5至15倍。在另一份报告中,旋转铰链膝关节假体治疗PJI的中期(6年)无翻修的生存率为90%。不幸的是,所有原因的翻修率为25%。因PJI进行的TKA翻修手术可能导致静脉血栓栓塞的风险增加。因感染而翻修后发生静脉血栓栓塞的几率是无菌翻修的两倍,而因为骨折翻修的患者指仍然有最高静脉血栓的风险。最后,一项试验显示,抗生素水泥间隔是引起急性肾损伤的独立危险因素。

4. 其他考虑因素

高BMI患者的TKA需要更长的时间,这些患者可能有更大的并发症风险。Quayle 等人建议,尽管管理高BMI患者的问题是多因素的,但确保适当的手术室安排和将这些高BMI患者转到专科中心可能是最有益的。在另一个不同的话题上,持续的睡眠障碍可能对患者的生活质量、疼痛和术后恢复产生负面影响。每天使用外源性褪黑激素6周,在缓解睡眠质量下降方面没有显示出任何值得注意的效果。最后,一项调查发现,接受TKA手术的病人中,大麻使用障碍(cannabis use disorder)与住院时间延长、并发症发生率和护理费用增加有关。

以上综述参考了最近发表的大量与肌肉骨骼系统有关的研究,这些研究均获得了较高的证据等级。篇幅有限,难免有疏漏,希望对广大同道有所帮助。

作者简介

陈云苏,医学博士,硕士研究生导师,主任医师。就职于上海交通大学附属第六人民医院关节外科。从事关节外科的临床和研究工作,曾在美国哈佛大学附属麻省总院进修成人关节外科,访问美国,欧洲,澳大利亚,日本,韩国等多国的关节中心。致力于基础与临床研究,如:人工髋关节、膝关节置换和翻修手术,微创髋、膝关节置换,髋关节表面置换及机器人辅助髋、膝关节置换及导航支持下微创膝关节置换,在高脱位DDH全髋关节置换方面有丰富经验并提出新的分型,发表于Bone and Joint Journal。承担并完成各类科研课题共多项,目前在研课题3项,先后在国内外学术期刊上发表第一作者及通讯作者论文20余篇,其中SCI收录论文10篇。

学术兼职:中国医师协会骨科医师分会关节外科专家工作委员会委员,中华医学会骨科学分会关节外科学组膝关节工作组委员、中国研究型医院学会关节外科专业委员会人工关节表界面材料研究学组秘书、上海医学会骨科学分会关节学组副组长、中华骨科杂志编委、中华关节外科杂志编委、骨科在线主编。

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