固定平台全聚乙烯单髁膝关节置换术的疗效及短期假体生存率:42例假体、平均随访32.3个月的单中心回顾性研究

时间:2026年5月21日
来源:Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery

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目的:全聚乙烯(All Poly,AP)胫骨单髁膝关节置换术(Unicompartmental Knee Arthroplasty,UKA)相较于金属基底(Metal-Based,MB)UKA似乎具有诸多优势,包括更大的聚乙烯厚度、耐磨性更佳、骨量保留更多以及

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目的:全聚乙烯(All Poly,AP)胫骨单髁膝关节置换术(Unicompartmental Knee Arthroplasty,UKA)相较于金属基底(Metal-Based,MB)UKA似乎具有诸多优势,包括更大的聚乙烯厚度、耐磨性更佳、骨量保留更多以及植入物成本更低。本回顾性研究旨在评估连续施行的AP UKA术后短期临床功能及影像学结果、并发症和假体生存率,最短随访时间为2年。方法:对连续施行的内侧和外侧AP UKA(包括双侧病例)进行回顾性队列分析,最短随访时间为2年。在患者层面分析人口学数据,并采用膝关节协会评分(Knee Society Score,KSS)、膝关节损伤和骨关节炎结果评分(Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score,KOOS)和视觉模拟评分(Visual Analog Scale,VAS)对每个膝关节的临床功能结果进行评估。影像学方面,评估机械轴(Hip-Knee-Ankle angle,HKA)矫正情况及透光线>2mm的存在与否。确定并发症发生率和假体生存率。采用线性混合效应模型进行术前术后比较,以患者为随机截距以解释双侧病例的非独立性。样本量少于10例的亚组分析视为探索性分析,不进行正式统计推断。p<0.05视为具有统计学意义,置信区间(Confidence Interval,CI)为95%。结果:纳入42例AP UKA,其中外侧5例(11.9%),内侧37例(88.1%),涉及31例患者,男性12例(38.7%),年龄68.4±8.9岁,体重指数(Body Mass Index,BMI)为32(24.6–50.6),平均随访32.3个月(24–44)。所有病例均观察到临床KSS从39.9±3.3显著改善至89±6.1(Δ 49.1;95%CI 47.2至51.0;p<0.001),功能KSS从23.3±2.8显著改善至93.1±9.3(Δ 69.9;95%CI 67.1至72.6;p<0.001),KOOS从33.0±5.0显著改善至97.3±6.2(Δ 64.2;95%CI 62.0至66.5;p<0.001),VAS从9.4±0.6显著改善至0.7±1.3(Δ −8.7;95%CI −9.1至−8.3;p<0.001)。内侧UKA的HKA从169.6±4.1改善至175.1±2.5(Δ 5.5°;95%CI 4.6至6.3;p<0.001),外侧UKA的HKA从189.8±4.3改善至184.6±0.5(Δ −5.2°;95%CI −8.7至−1.7;因样本量不足,结果仅作描述性分析)。共观察到6例并发症(14.3%),均为轻微并发症且预后良好。1例(2.4%)因术后2年持续疼痛需行全膝关节置换术(Total Knee Arthroplasty,TKA)翻修。假体生存率为97.6%(95%CI 92.2%–100%)。结论:在本单中心回顾性系列研究中,AP UKA与良好的临床功能及影像学结果、较少并发症以及平均短期随访32.3个月(24–44)后97.6%的假体生存率相关,该系列包含高比例的BMI>30(54.8%)和>40(9.7%)病例、晚期4级骨关节炎(78.6%)以及严重畸形>10°(40.5%)和>15°(19%)病例。鉴于观察性设计、随访时间短以及缺乏对照组,这些发现应谨慎解读。需要开展前瞻性对照试验和长期生存率评估。证据级别:IV级,回顾性队列研究。
单髁膝关节置换术(Unicompartmental Knee Arthroplasty,UKA)是治疗单髁膝关节骨关节炎的高效手段,能够保留健康膝关节结构、本体感觉及生物力学功能,同时实现最小骨量切除。与全膝关节置换术(Total Knee Arthroplasty,TKA)相比,UKA具有出血少、手术时间及住院和康复时间短、发病率和死亡率低、并发症和感染率低等优势,且功能结果更佳、生存率可与TKA媲美。目前,固定平台UKA的胫骨假体存在两种类型:全聚乙烯(All Poly,AP)假体和金属基底(Metal-Back,MB)假体。AP UKA具有聚乙烯厚度更大、耐磨性更佳、弹性模量与骨水泥及骨骼更为接近、骨量保留更多以及植入物成本更低等潜在优势。然而,MB假体因可提供更大的术中灵活性和磨损时更换衬垫的可能性,目前应用更为广泛。现有文献关于两种假体的比较结果并不一致:瑞典膝关节置换登记系统报道AP设计具有更优的长期生存率,而国家关节登记系统(National Joint Registry,NJR)和澳大利亚骨科协会国家关节置换登记系统(Australian Orthopaedic Association National Joint Replacement Registry,AOANJRR)等数据库则 historically 显示AP假体翻修率较高,尤其与低手术量中心相关。高手术量"单髁使用者"中心的AP假体生存率可达到与TKA相当的水平,提示年手术量和专业培训可能是决定长期成功的关键因素。

鉴于上述结论不一的现状,研究人员在一家具有丰富UKA经验的中心开展了一项回顾性队列研究,旨在评估连续施行的内侧和外侧AP UKA的临床功能及影像学结果、并发症和短期生存率。该研究假设AP胫骨假体用于内侧和外侧UKA可获得良好的临床功能及影像学结果,并发症少且生存率与国际文献相当。

本研究为IV级证据的回顾性队列研究,纳入2021年11月至2023年11月期间在同一私立医院由同一手术团队(年UKA手术量>20例)采用相同手术技术连续植入的内侧和外侧AP UKA病例,包括双侧病例,最短随访时间2年。排除MB胫骨假体UKA、失访、临床影像学资料不完整以及接受TKA或其他膝关节手术的患者。所有病例均采用固定平台UKA系统(K-mono系统,Bioimpianti®,意大利米兰),包括三切面股骨截骨组件和超高分子量聚乙烯(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene,UHMWPE)AP胫骨组件。

研究主要采用了以下关键技术方法:临床功能评估采用KSS、KOOS和VAS评分系统于术前及末次随访时进行;影像学评估采用标准化方案,包括负重前后位及侧位膝关节X线片、髌骨轴位片及全长站立位X线片,测量机械轴(HKA)和胫骨后倾角(Posterior Tibial Slope,PTS),评估畸形矫正情况及透光线>2mm的存在与否;统计方法采用线性混合效应模型进行术前术后比较,以患者为随机截距处理双侧病例的非独立性问题,亚组分析样本量<10例者视为探索性分析;假体生存率采用Kaplan-Meier曲线分析;效应量采用Cohen's d计算;信度评估采用组内相关系数(Intraclass Correlation Coefficient,ICC)。

研究结果显示:

**临床功能结果显著改善**:末次随访时所有临床功能参数均显著改善。临床KSS从39.9±3.3提高至89.0±6.1(Δ 49.1;p<0.001),功能KSS从23.3±2.8提高至93.1±9.3(Δ 69.9;p<0.001),KOOS从33.0±5.0提高至97.3±6.2(Δ 64.2;p<0.001)。膝关节总体状况评分从1.9±1.5提高至8.9±0.9(Δ 7.0;p<0.001),VAS疼痛评分从9.4±0.6降至0.7±1.3(Δ −8.7;p<0.001)。关节活动度方面,屈曲从104.8±5.6°改善至120.1±5.1°(Δ 15.4°;p<0.001),伸直从3.9±3.2°改善至0.9±1.6°(Δ −3.0°;p<0.001)。内侧与外侧UKA之间以及不同BMI类别之间未见统计学显著差异。

**影像学结果**:内侧UKA的HKA从169.6±4.1°矫正至175.1±2.5°(Δ 5.5°;p<0.001),外侧UKA从189.8±4.3°矫正至184.6±0.5°(Δ −5.2°;样本量小,仅描述)。13例内侧UKA(35.1%)和1例外侧UKA(20%)术前存在冠状面半脱位,术后均获矫正。15例内侧UKA(40.5%)和2例外侧UKA(40%)术前畸形>10°。术前术后PTS无显著变化(4.4±1.5° vs 4.2±1.3°;p=0.495)。1例过度矫正,术后HKA 184°,但19个月随访时临床结果未受影响。未观察到假体松动、移位或透光线>2mm。

**并发症与假体生存率**:6例并发症(14.3%),均为轻微并发症且预后良好,包括1例浅表静脉炎、3例髌骨滑囊炎、1例浅表伤口坏死需清创缝合、1例术中内侧副韧带损伤需缝合。1例BMI 37.9的女性患者因持续机械性疼痛于术后2年行UKA翻修为TKA。假体生存率为97.6%(95%CI 92.2%–100%),内侧组2年无翻修生存率为97.3%。

讨论部分,研究人员指出本研究最重要的发现是AP UKA在平均32.3个月的随访中呈现出良好的临床功能及影像学结果、较少并发症以及97.6%的假体生存率,且该系列包含了高比例的挑战性病例。与国际文献报道相比,本研究的临床功能改善程度与之一致。关于AP与MB假体的比较,不同研究结论不一:部分研究观察到AP假体结果更优,部分报道MB假体更佳,亦有研究显示两者无显著差异。

本系列超过半数患者BMI>30(54.8%),文献支持在肥胖患者中使用UKA可获得良好长期结果。Foo等人的研究中,BMI>30患者的AP与MB UKA功能结果无显著差异,但BMI>35的亚分析显示AP内侧UKA结果较差。De Bernardinis等人2024年的研究则观察到BMI>30的AP组在至少5年随访后功能结果显著更优且生存率100%。本研究未将年龄视为禁忌证,因UKA可使各年龄段获益。AP UKA尤适用于老年骨质疏松患者,因其聚乙烯弹性模量与骨水泥及骨骼更为接近;对于年轻患者,AP胫骨组件提供更大聚乙烯厚度,有利于延长假体寿命。

AP UKA设计消除了聚乙烯衬垫脱位的风险。聚乙烯磨损曾是UKA失效的机制之一,但现今由于UHMWPE的应用和灭菌技术的改进,该并发症已较少见。AP设计在相同胫骨组件高度下提供更大聚乙烯厚度,减少了磨损发生率并有利于骨量保留。本系列随访期间未观察到聚乙烯磨损病例。AP组件(平型或单中央龙骨型)可减少胫骨平台骨折风险,因其无需像MB组件那样在骨表面外周区域制作固定孔而削弱骨质。本系列未观察到胫骨平台骨折并发症。

尽管AP假体具有上述优势,一些生物力学研究观察到AP组件导致近端胫骨应力更大,可能引起无法解释的持续疼痛。然而,文献中最常报道的翻修原因是胫骨组件无菌性松动,AP与MB模型之间无显著差异。Sessa等人在长期比较研究中发现AP UKA生存率显著高于MB UKA(97.6% vs 89.5%),平均随访11.5年。Gianluca Costa等人2020年的荟萃分析则观察到两种假体生存率相似。2025年Pousalehian等人的荟萃分析显示MB组在2年、5年和10年的翻修率更低,主要失败原因为胫骨松动。

本研究存在一定局限性:单外科医师机构、样本量较小(尤其外侧UKA)、随访时间短、缺乏MB对照组、亚组样本量小、回顾性连续系列固有的选择偏倚、双侧病例可能影响观察独立性。需要更大样本量和更长随访期的比较研究以获得更可靠的结论。但本研究的最短2年随访、内侧和外侧UKA的纳入、高比例极端病例以及队列的当代性是其优势所在。

研究结论:在本回顾性队列中,AP胫骨组件UKA呈现出良好的临床功能及影像学结果、较少并发症以及平均短期随访32.3个月(24–44)后97.6%的假体生存率,该系列包含高比例的BMI>30(54.8%)和>40(9.7%)病例、晚期4级骨关节炎(78.6%)以及严重畸形>10°(40.5%)和>15°(19%)。AP胫骨组件的使用代表了对目前全球应用最广泛的MB设计的有效替代方案。尽管如此,仍需要前瞻性对照试验和长期生存率评估。

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