JBJS-2020成人膝关节重建手术最新进展

膝关节骨性关节炎的非手术治疗

随着手术治疗的发展，膝关节骨性关节炎的患者可能会对强化肌肉和减肥的非手术治疗表现出越来越悲观的态度，与之相反，对关节置换抱有不切实际的期望。骨科医生应牢记这一点，以提高患者的预后。

物理治疗

膝关节骨性关节炎的物理治疗可以在可控的门诊条件或家庭条件中发挥作用。与没有物理治疗师指导的家庭锻炼相比，由物理治疗师指导的家庭锻炼在活动度、疼痛和肌力方面显示出更大的改善。在另一项研究中，与常规医疗相比，个性化物理治疗被证明是具有成本效益的。在一项206例患者的前瞻性随机对照试验（randomized controlled trial，RCT）的队列中，运动物理治疗组与对照组相比，西安大略和麦克马斯特大学的骨性关节炎指数（Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index，WOMAC）得分（-28.2[95%可信区间（CI），-49.2至-7.1]）有所提高。

风险和健康政策

最近的一项研究发现，计划接受初次全膝关节置换术（TKA）的患者需要冒20%的死亡风险，有27%的风险放弃10年寿命，或者支付23%的收入来换取初次TKA的完美结果。这强调了患者对TKA成功的渴望和卫生系统传递正确治疗的责任。

使用国家外科质量改进计划（National Surgical Quality Improvement Program，NSQIP）注册的数据，最近一项研究的作者发现，接受TKA的患者的住院时间从2006-2009年的3.7天减少到2014-2016年的3.0天。

在初次TKA的捆绑支付计划（bundled-payment program）实施后，患者出院到住院康复单元（inpatient rehabilitation units）比基线减少了59%。不幸的是，这导致了一个意想不到的后果，即进一步需要辅助治疗，恢复的运动增益减少了28%。另外，假如患者出院回家，其中一部分人接受以家庭健康为基础的治疗（home-health-based therapy）可能是至关重要的。最近一项研究的作者发现，与接受≤5家庭保健物理治疗课程的患者相比，接受≥14次治疗的患者日常生活能力的改善程度提高了50%（p＜0.0001）。

手术管理：非关节置换术的选择

采用胫骨高位截骨术治疗有骨性关节炎症状的膝关节内翻患者，15年时的Kaplan-Meier存活率为55%，女性患者（风险比[HR]为2.37；95%CI，1.06-5.33；p=0.04）和年龄（每多活1年的HR为1.07；95%CI，1.03-1.11；p=0.001）的失败风险增加。胫骨高位截骨术时注射间充质干细胞可提高临床随访时关节软骨的数量和耐久。

单髁膝关节置换术

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结果和假体

最近一项荟萃分析的作者发现，普通人群中单髁关节置换术的5年存活率为95.3%，10年存活率为91.3%。NSQIP数据库对8029名患者的回顾表明，肥胖患者在单间室膝关节置换术后30天内发生并发症的风险可能不会增加。然而，在最近的回顾性和前瞻性研究中，被归类为肥胖的患者假体的10年全因存活率为87.5%-88.1%，显示出临床失败率高于非肥胖患者。

非骨水泥型单髁膝关节置换术

对标准适应症的1000例非骨水泥型牛津单髁膝关节置换术进行回顾性研究，结果显示平均10年的无翻修存活率为96.8%。一项使用芬兰关节置换术登记处数据的报告显示，1076例非骨水泥型牛津单髁膝关节置换术3年的Kaplan-Meier存活率为93.7%，5年的存活率为92.3%。Kamenaga等人回顾性分析120例接受非骨水泥型牛津单髁关节置换术的患者，胫骨外翻下沉率为5%（6/120），认为这是由于胫骨位置不正所致，术后3个月疼痛消失。

计算机或机器人辅助单髁关节置换术

有6例报告了机器人单髁膝关节置换术的学习曲线，以缩短手术时间，但学习曲线对假体位置无影响。在2个机器人系统中，与使用放置在胫骨和股骨的标准计算机导航针相关的并发症发生率为0.6%。

一项对73例传统的基于力线（jig-based）的活动平台单髁关节置换术以及随后的73例固定平台机器人辅助单髁关节置换术（采用另一个厂商的假体）的前瞻性连续系列研究发现，活动平台组在第0天通过出院减轻了术后疼痛。另外，阿片类药物的用量减少，平均出院时间也减少。Canetti等人报道，机器人辅助外侧单髁膝关节置换术比传统单髁关节置换术重返运动更快（平均[和标准差]为4.2±1.8个月，相比为10.5±6.7个月；p＜0.01）。对来自行政索赔数据库的246例机器人辅助单髁关节置换术和492例传统单髁膝关节置换术的配对队列进行回顾性分析。在机器人辅助的队列中，与传统的单髁膝关节置换术队列相比，翻修率降低（分别为0.81%和5.28%）。另外，机器人队列的平均费用、住院时间和再住院率较低。然而，尽管有许多有利的报告，其中许多有很大的潜在偏倚，需要另外的高质量RCT来增加这一研究领域的科学严谨性。

单髁膝关节置换术与TKA的比较

与接受TKA的患者相比，接受单髁膝关节置换术的患者术后需要开具第二次阿片类药物处方的可能性降低了10.3%（p=0.006）。术后6个月，与全膝关节置换术患者相比，步态周期中的单侧下肢支撑功能（single-limb support）改善了1.4%（p=0.006），但股四头肌最大自主收缩扭矩（maximum voluntary contraction torque）无明显差异（p=0.194）。经过倾向分数加权后，单髁膝关节置换术患者和TKA患者在2年时总的膝关节社会评分（Knee Society Score，KSS）与基线相比有相似的改善：分别为88.8分（95%可信区间，81.5-96.1）和88.9分（95%可信区间，82.4-95.4）。无论患者是否接受单髁膝关节置换术或TKA，只有术前的KSS功能分量表与术后功能显著相关（p=0.002）。一项系统回顾发现，单髁膝关节置换术后死亡率、静脉血栓栓塞（venous thromboembolism，VTE）和重大心脏事件的发生率较低。RCT里单髁膝关节置换术5年的翻修率较高（风险比为5.95；95%可信区间，1.29-27.59）。将单髁膝关节置换术翻修为TKA，尽管需要更多的假体、增强的材料或有时需要受限的假体，但与初次TKA相比，在KSS、牛津膝关节评分、生活质量评价量表SF-36和2年随访满意度方面没有显著性差异。

TKA：围手术期

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风险分层、再入院和最大限度减少并发症

支付模式的选择增加了人们对优化膝关节置换术患者围手术期风险的兴趣。Bernstein等人前瞻性地筛查了314名术前患者的19个独立危险因素，74%的患者被发现至少有一个危险因素。实施优化方案后，术后住院天数平均减少了0.3d（p＜0.001）。患者的直接可变成本（direct variable costs）也较少，出院到住院康复机构的也较少。另一项研究最近明确了营养不良患者的定义，即那些在下肢关节置换术之前白蛋白水平在≤3.4g/dL的患者。营养优化后，术后患者再次入院治疗较少，90天总费用较低（p＜0.001）。

在TKA术后患者报告结果方面，高龄患者结果较差的风险增加。尽管关节置换手术做得好，在患者68岁时，膝关节损伤和骨性关节炎结果评分（Knee injury and Osteoarthritis Outcome Score，KOOS）的疼痛和日常生活能力，以及下肢活动度量表（Lower Extremity Activity Scale，LEAS）达到拐点，然后下降。70岁时，KOOS症状也有所下降。

围手术期治疗

加速恢复方案改善了患者的围手术期体验。一项RCT显示，接受初次TKA的50名患者中，在手术前和手术后1小时内接受10mg地塞米松治疗的患者恶心程度明显低于对照组，视觉模拟评分（visual analog scale，VAS）疼痛评分较低，阿片类药物消耗较少。术前血糖水平升高的患者可能受益于围手术期对碳水化合物限制。围手术期血糖值降低20mg/dL与实施限制碳水化合物的饮食有关。尽管在许多RCT中进行了研究，但预防初次TKA中手术部位感染的最佳封闭方法仍不清楚。在一项包括接受双侧初次TKA的患者的研究中，对创面使用组织粘合剂进行表皮下封闭，与对照膝关节相比，需要更换敷料的频率较少（在出院前的膝关节59%对24%；p=0.02）。在另一项研究中，常规预防措施比预防性坦索罗辛更能有效地减少下肢关节置换术后的尿潴留。

输血管理

在最近的前瞻性研究中，强烈建议使用氨甲环酸（TXA）来安全地减少初次全关节置换术后的失血和输血。一项包含233例TKA的RCT发现，TXA的4种随机给药方案之间没有差异。然而，一项包括640名患者的双中心RCT发现，静脉（IV）和局部TXA剂量在初次TKA中确实存在微小差异（p＜0.0001），IVTXA队列中的失血量、引流量和输血量较少。但假如术后多次口服TXA，与IVTXA可能差别不大。现在有更多的信息表明，输血是TKA术后发生心脏并发症、感染和VTE的强烈危险因素。

麻醉和疼痛管理

在2018年的一项调查中，75%的美国髋关节和膝关节外科医生协会（American Association of Hip and Knee Surgeons）成员表示，在TKA期间倾向于使用腰麻。术前在门诊让一名麻醉师会诊可能会有所帮助。一项研究的作者发现，62名患者对全身麻醉的偏好从与麻醉师会诊前的48%下降到术前会诊后的18%。轻度认知障碍的患者在TKA全麻之后特别容易出现功能性认知功能下降。选择腰麻可能有助于预防术后认知功能下降。轴索麻醉（neuraxial anesthesia）也可能有益于卫生系统；一项大型卫生保健数据库研究显示，在关节置换术中使用轴索麻醉可降低15%的住院费用。腰麻中所使用的药物仍在商榷中。在包括32名患者的RCT中，甲哌卡因（mepivacaine）腰麻后的神经恢复使患者从麻醉后恢复室出来的时间比布比卡因（bupivacaine）腰麻早71分钟。地塞米松（dexamethasone）可以通过减少疼痛和止痛药需求来为出室做准备。

局部阻滞

与股神经阻滞相比，内收肌管周围神经阻滞（adductor canal block，ACB）因假设能保留股四头肌肌力而受到青睐。一项包括30名患者的双盲RCT使这一假设扑所迷离，因为发现这两种阻滞方式在TKA术后24或48小时的阿片类药物使用、疼痛的VAS或股四头肌肌力方面没有差异。然而，这项研究没有评估手术后前几个小时的肌力。在其他RCT中，与单次注射的ACB相比，TKA术后持续ACB没有明显的好处。

ACB联合关节囊后囊局部阻滞浸润优于单纯局部阻滞，术后48h内VAS疼痛评分较低，活动度较好。另一项RCT表明，ACB加局部阻滞组的差异较小，但 “最严重的疼痛程度较低”以及“术后24小时疼痛缓解程度更高”。目前有各种局部阻滞的鸡尾酒方案，通常包含麻醉药物（anesthetic）、消炎药物（anti-inflammatory）和肾上腺素（epinephrine）。最近一项RCT支持脂质体布比卡因有利于早期出院，但一项荟萃分析发现研究结果还不确定。

阿片类止痛药物

在全关节置换术前长期使用阿片类药物的患者中，一项研究发现，72%的患者在手术后1年内停止使用阿片类药物。然而，术前阿片类药物的使用被证明是需要早期TKA翻修的独立危险因素（优势比[OR]，1.53；95%CI，1.25-1.88；p＜0.001）。TKA术后限制阿片类药物处方的方案被发现是有效和安全的。当实施特定的机构指南时，开具处方者减少了术后阿片类药物处方（362个口服吗啡当量的中位数差异），再开具处方率没有差异。

TKA：术中

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TKA手术技术

除了恢复方案外，外科技术也可以促进早期恢复。一项荟萃分析显示，保留股四头肌的入路与较低的术后疼痛评分、较短的住院时间和术后24个月以上KSS功能评分的增加相关（加权平均差异，1.78；p=0.0004）。在一项前瞻性的计算机断层扫描（CT）研究中，测量截骨、间隙平衡和股骨假体CT放置之间的股骨假体定位差异与任何相关的患者报告结果无统计学差异。在传统或患者特制的器械中，运动学对线似乎不会对假体的长期存活率产生负面影响。在一项非对照的队列研究中，Howell等人证实了10年时的假体存活率为97.5%。随着生产成本的降低，一次性使用的器械可能会在经济上变得有利。

计算机或机器人辅助的TKA

与传统模板相比，基于CT的模板对股骨假体正确大小的预测增加了44%，对胫骨假体大小的预测增加了64%。研究发现，机器人辅助的假体最终定位也比标准器械更准确、更精确。

在一项390例膝关节随访10年的回顾性队列研究中，机器人TKA和标准TKA在存活率或临床结果上没有差别。在一项对40例连续采用标准器械的TKA以及后续40例连续采用机械臂辅助TKA的前瞻性研究中，作者发现多项临床参数有显著差异（p＜0.001），术后疼痛减轻、对镇痛的需求减少、可以直腿抬高的时间缩短、物理治疗次数减少，出院时膝关节屈曲改善与机械臂辅助TKA相关。一项比较机器人TKA与标准器械TKA的荟萃分析报告称临床结果差别不大。然而，大多数研究质量不高，有偏倚的风险。

结果和假体

在一项RCT的10年随访中，在后稳定型初次TKA中，固定平台金属背衬（fixed-bearing metal-backed，97%）、移动平台（97%）或全聚乙烯（95%）胫骨假体的假体存活率没有差异（p=0.89）。在一项非对照的回顾性研究中，保留交叉韧带的单半径（single-radius）TKA假体的10年存活率为97.9%。使用氧化锆（oxidized zirconium，OxZr）股骨假体的初次TKA假体系统显示，15年时患者没有因任何原因翻修的存活率为95.6%。然而，一项评估OxZr与钴铬（cobalt-chromium）股骨假体的RCT在至少10年的随访中没有发现任何一种假体有临床或影像学上的优势。在接受后稳定型TKA随访6年的患者中，使用标准聚乙烯胫骨内衬的患者组的骨溶解率为3.3%（4/122），而高交联聚乙烯组的骨溶解率为0%（0/123）。

最近，在初次TKA中植入弧形（conforming）或超形合度型（ultracongruent）聚乙烯衬垫显示出良好的效果，与限制性更高的假体相比，活动度可能会更好。非对称的弧形假体可能会带来额外的好处。在一项303例患者的队列研究中，其中一半接受了采用对称性假体的TKA，另一半接受了采用非对称性假体的TKA，非对称性假体相比对称性假体对胫骨的应力更低。

非骨水泥型TKA

至少随访17年后，使用非骨水泥型旋转平台胫骨假体（uncemented rotating-platform tibia）的初次TKA假体系统不发生任何原因翻修的存活率为97.4%。一项对接受非骨水泥型假体初次TKA的连续240例膝关节的前瞻性研究显示，10年时，假体不发生任何原因翻修的存活率为98.9%。

初次TKA的髌骨处理

孤立性髌股关节炎的治疗仍然存在争议。Clement等人发现，髌股关节置换术的功能结果和满意度与TKA相当，住院时间更短。一项使用澳大利亚矫形外科协会国家关节置换登记处（Australian Orthopaedic Association National Joint Replacement Registry）数据的研究显示，髌股关节置换术后翻修为TKA的发生率为14.8%。翻修术后再次翻修为TKA的风险是初次TKA发生初次翻修的风险两倍以上（HR，2.39；95%CI，1.77-3.24；p＜0.001）。

在初次TKA中进行髌骨表面置换的病例中发现，膝前痛、髌骨骨擦音（patellar crepitus）和撞击的发生率较低。然而，对于髌骨表面置换术对健康系统是否有成本效益，研究结果的意见不一。

TKA：术后

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恢复、出院准备和康复

患者可以放心，初次TKA术后出院回家，进行无人监督的家庭锻炼是安全和有效的。大多数患者在患者报告的结果评分和活动度上有明显改善，与那些去门诊治疗的患者结果接近。然而，一些患者可能对以团体为基础的门诊物理治疗有更高的满意度。

预测模型已经可以可靠地预测是否适合门诊手术。根据一项使用NSQIP数据中1005名≥80岁接受TKA的患者与一大批＜80岁的患者进行比较的研究，年龄较大的患者可能可以在同样安全的情况下早日出院回家，并且发生多种并发症的发生率没有差异。其他危险因素，例如精神病、药物滥用、神经功能紊乱和抑郁，可能更能预测医疗并发症的发生率以及后续进入专业护理医疗机构（skilled nursing facility）的可能性。

门诊TKA

美国医疗保险和医疗补助服务中心（Centers for Medicare & Medicaid Services，CMS）最近将TKA从仅能住院治疗的名单（inpatient-only list）中删除。最近的诺模图（nomogram）显示，同时进行双侧TKA、转移性肿瘤、依赖照顾的状态（dependent functional status）和年龄＞80岁是住院时长的最大贡献者。在安全地实现门诊TKA的推广之前，需要在医疗保险人群中进一步完善方案。

当接受问卷调查时，346名计划接受TKA的患者中，超过70%不相信他们能够在门诊接受TKA。在回顾性研究中，10%-80%的TKA患者适合门诊手术。这强调了术前医学评估、良好的评分工具、患者教育和治疗协调的必要性。门诊关节置换术的风险评估（Outpatient Arthroplasty Risk Assessment，OARA）评分已被证实在识别可以安全地接受门诊手术的TKA患者方面是有效的。

血栓预防

根据美国骨科委员会（American Board of Orthopaedic Surgery）病例数据库的一篇综述，在85%的初次关节置换术中，阿司匹林和间歇加压装置（sequential compression devices）被用作VTE预防策略。值得注意的是，相对不积极的VTE预防方案与较高的血栓形成率无关（绝对率，0.67%；OR，0.70；95%CI，0.56-0.87）。

肥胖患者的初次TKA结果

在一项大型行政卫生保健数据库的研究中，1001名病态肥胖患者比非病态肥胖患者有更高的10年死亡风险（相对风险，1.50；95%CI，1.22-1.85）。病态肥胖和非病态肥胖患者的翻修手术发生率没有差异。

感染

最近对134例在初次TKA术后发生急性假体周围感染（periprosthetic joint infection，PJI），接受清创、抗生素和保留假体（debridement, antibiotics, and implant retention，DAIR）治疗的患者进行了回顾性队列研究，发现在平均5年的总体成功率为66%，葡萄球菌（Staphylococcus）感染是失败的主要危险因素。在术后平均4.1年时，与直接行二期置换的PJI患者相比，经历了DAIR失败再接受二期置换的PJI患者功能结果较差。

与使用非头孢唑林的抗生素相比，当使用头孢唑林（cefazolin）作为预防性抗生素时，全关节置换术后的无感染存活率似乎更高。一项回顾29695例关节置换术的登记研究发现，应用青霉素过敏试验以便常规使用头孢唑林，可能会导致头孢唑林组10年后全关节置换术后的无感染存活率提高1.19%。先前在另一个关节发生过感染的患者在初次TKA后发生PJI的风险提高了3-15倍。

TKA翻修

股四头肌劈开（quadriceps snip）是在TKA翻修期间增加术野暴露的辅助性手术。在321例采用股四头肌劈开的TKA翻修的回顾性研究中，发现该队列与1：1配对的对照队列之间没有临床差异。严重的关节纤维化对于TKA翻修来说是一个具有挑战性的诊断。在最近的一项研究中，在这种情况下，相比于限制性假体（constrained device），铰链式假体（hinged prosthesis）能带来更大的活动度（平均差异，8°；p=0.048），但10年时的翻修率更高（分别为10%和46%；p=0.03）。在平均2年的随访中，采用铰链式假体的关节纤维化患者的早期临床结果也有所改善。

在TKA翻修时年龄＜50岁的患者中，10年时无再翻修（re-revision）的存活率为66%。有研究表明，因任何原因接受TKA翻修的患者在术后10年时比普通人群有更高的死亡风险。那些因感染或骨折而进行翻修的患者在翻修后早期死亡风险增加，随着时间的推移，风险也会增加。

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