膝關(guān)節(jié)自發(fā)性骨壞死的保膝治療研究進(jìn)展

王浩浩，張民，席剛，李浩，李亞坤

(山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院骨科，山西 太原 030001)

膝關(guān)節(jié)自發(fā)性骨壞死(spontaneous osteonecrosis of the knee，SONK)是一種病因不明的膝關(guān)節(jié)疾病。1968年Ahlb?ck等[1]首次報(bào)告了該疾病，雖然該病被發(fā)現(xiàn)已經(jīng)50多年，但目前關(guān)于該病的病因及發(fā)病機(jī)制尚不明確，主要有兩種理論：血管源性理論和創(chuàng)傷源性理論[2-3]。血管源性理論認(rèn)為SONK是股骨髁的血供中斷導(dǎo)致局部缺血壞死，而創(chuàng)傷源性理論認(rèn)為SONK的成因是股骨髁在機(jī)械應(yīng)力作用下發(fā)生了軟骨下骨不全骨折(subchondral insufficiency fracture of the knee，SIFK)[3]。目前越來越多研究結(jié)果支持創(chuàng)傷源性理論：在對(duì)早期SONK患者的股骨髁進(jìn)行病理組織學(xué)分析發(fā)現(xiàn)僅骨中存在軟骨下骨骨折，而沒有骨壞死病理表現(xiàn)[4]。還有研究認(rèn)為SONK與低骨密度、內(nèi)側(cè)半月板損傷等有關(guān)[5-6]。SONK典型臨床表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)突然發(fā)作的嚴(yán)重疼痛，股骨內(nèi)髁局部壓痛，好發(fā)于55歲以上患者，女性患者的發(fā)病率幾乎是男性的3～5倍[5，7-8]。對(duì)于膝關(guān)節(jié)自發(fā)性骨壞死，有多種治療方案可供選擇。這些治療策略從非手術(shù)和藥物治療到關(guān)節(jié)保留手術(shù)和關(guān)節(jié)置換手術(shù)。由于該病發(fā)病率較低，目前尚未探索出最佳的治療策略。主流的研究認(rèn)為應(yīng)根據(jù)疾病的發(fā)展階段及病變大小選擇不同的治療方法，采取個(gè)體化管理。本文將該病的治療策略綜述如下。

1 SONK的分級(jí)

1.1 SONK的疾病分期 SONK治療取決于疾病分期和損傷的大小，最常用的分期方法是1979年Koshino提出的分期法[9]。Koshino分期基于臨床和影像學(xué)的結(jié)果，將SONK分為四個(gè)階段，Ⅰ期：患者有膝關(guān)節(jié)癥狀，但影像學(xué)正常；Ⅱ期：X線顯示負(fù)重區(qū)變平，軟骨下信號(hào)升高，周圍有骨硬化；Ⅲ期：受影響區(qū)域擴(kuò)大和軟骨下塌陷；Ⅳ期：病變周圍骨硬化和髁突周圍骨贅形成的退行性階段。Aglietti等[10]對(duì)Koshino分期法進(jìn)行了修改，將Koshino分期法的Ⅲ、Ⅳ進(jìn)一步細(xì)分，共分為五期。Ⅰ期：患者有膝關(guān)節(jié)癥狀，但X線表現(xiàn)正常；Ⅱ期：X線顯示負(fù)重區(qū)變平；Ⅲ期：X線可透過病變區(qū)域，周圍可見硬化骨；Ⅳ期：病變周圍硬化，軟骨下骨折，可見鈣化的死骨；Ⅴ期：繼發(fā)退行性改變。此外，一些學(xué)者還參考繼發(fā)性骨壞死的分期方法(Mont分期[11])和改良股骨頭壞死的分期方法(Ficat分期)來對(duì)SONK進(jìn)行分期[12](見表1)。

表1 膝關(guān)節(jié)自發(fā)性骨壞死的分期

1.2 SONK的損傷大小 除了考慮SONK的分期，臨床上治療SONK病的方法選擇很大程度上取決于骨壞死面積的大小[11]。小的骨壞死性病變通?？梢圆捎梅鞘中g(shù)治療，這主要是基于保護(hù)性負(fù)重和物理治療，中度的骨壞死病變視情況采用非手術(shù)或手術(shù)治療，而大型的骨壞死病變幾乎均采用手術(shù)治療。壞死區(qū)域的大小有不同的計(jì)算方法：Lotke和Ecker[13]提出測量正位X線片病變長度A和側(cè)位X線片病變長度B，二者乘積為病變面積大小(見圖1a)，測量的結(jié)果分為小病變(<3.5 cm2)、中等大小病變(3.5～5.0 cm2)和大病變(>5 cm2)。Mont等[11]將Lotke和Ecker法進(jìn)行了改良，在冠狀磁共振圖像上測量病變的寬度(A)和高度(C)，在矢狀面上測量病變長度(B)，然后用A×B×C來近似計(jì)算病變體積(見圖1b)。將病變按照大小分為小(0～10 cm3)、中(10～20 cm3)和大(>20 cm3)(見表2)。上述兩種方法對(duì)X線片比例尺精度要求較高，而且受到股骨髁本身大小的影響。為了排除這些影響，Lotke等[14]提出在正位X線片上計(jì)算病變的寬度占股骨髁的百分比確定骨壞死病灶的大小(見圖1c)。他們發(fā)現(xiàn)在累及股骨內(nèi)側(cè)髁32%病變的患者中，23個(gè)膝關(guān)節(jié)中僅6個(gè)需要手術(shù)治療，而累及股骨內(nèi)側(cè)髁50%以上病變的患者均需要人工關(guān)節(jié)置換術(shù)。Juréus等[15]使用Lotke的測量方法對(duì)40例SONK患者的研究發(fā)現(xiàn)，病變>40%的最終均需要膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)，而病變<40%的患者非手術(shù)治療可以達(dá)到滿意的效果。Kerboul等[16]提出測量壞死角度的方法，在正位和側(cè)位X線片上勾勒出骨壞死病變的輪廓，并用測角儀測量壞死所涉及表面弧的角度(見圖1d)。這兩個(gè)角度加在一起就得到了合并壞死角，并將≤150°的病變歸為小病變，151°～249°的病變歸為中等病變，≥250°的病變歸類為大病變(見表2)。

a 骨壞死病變面積 b 骨壞死病變體積 c 骨壞死區(qū)占比 d 骨壞死壞死角

表2 不同測量方法下骨壞死大小評(píng)估

2 非手術(shù)治療

非手術(shù)治療通常用于SONK的早期(Ⅰ、Ⅱ期)和較小的病灶(面積<3.5 cm2，體積<10 cm3，壞死區(qū)占比<股骨髁寬度的40%，壞死角≤150°)[14，17]。非手術(shù)治療中最重要的干預(yù)方式為減輕負(fù)重，隨后逐漸增加患肢的負(fù)荷。通常，需要對(duì)患者限制負(fù)重4～8周，患肢最多負(fù)重10 kg。期間，還需要進(jìn)行物理治療防止股四頭肌和小腿肌肉萎縮，并保持膝關(guān)節(jié)正?；顒?dòng)度[17-18]。目前關(guān)于膝關(guān)節(jié)骨壞死的藥物治療研究越來越多，大量研究發(fā)現(xiàn)雙膦酸鹽在早期SONK的治療中起到良好療效，雙膦酸鹽對(duì)骨骼表面的某些結(jié)構(gòu)具有很高的親和力。靜脈或者胃腸道中吸收的雙膦酸鹽大部分在數(shù)小時(shí)內(nèi)就會(huì)沉積在骨上，抑制破骨細(xì)胞活性和骨吸收，并重新激活被抑制的成骨細(xì)胞，從而調(diào)節(jié)成骨-破骨平衡并使得骨量增加，防止病灶區(qū)壞死骨的吸收和塌陷[8，19-21]。在使用雙膦酸鹽的同時(shí)，許多學(xué)者還聯(lián)合其他藥物來提高療效，例如非甾體類抗炎藥、維生素D和鈣等[20-22]。

其他的治療方法包括脈沖電磁場療法、特立帕肽等[23-24]。Muccioli等[23]研究發(fā)現(xiàn)脈沖電磁場能夠顯著降低疼痛評(píng)分，并且使壞死區(qū)的面積減小。但這些都是小樣本或個(gè)案研究，具體效果有待進(jìn)一步探索。

盡管缺少隨機(jī)對(duì)照研究，但普遍認(rèn)為SONK的初始階段應(yīng)保守治療，保守治療后80%的結(jié)果是滿意的[25]。但是，如果保守治療3個(gè)月后癥狀沒有減輕，或者面積>5 cm2且其寬度為超過髁的40%則應(yīng)考慮手術(shù)治療方法[7-8]。

3 手術(shù)治療

當(dāng)患者在3個(gè)月的非手術(shù)治療后臨床或影像學(xué)上沒有改善時(shí)，或者骨壞死病灶較大患者，應(yīng)考慮手術(shù)治療[11-12]。

3.1 關(guān)節(jié)鏡清理術(shù)、髓芯減壓、骨軟骨移植 單純關(guān)節(jié)鏡下清理術(shù)在SONK治療中的應(yīng)用存在爭議，部分人認(rèn)為由于SONK主要病理改變是骨內(nèi)的，關(guān)節(jié)鏡下清理幾乎不可能改變疾病的進(jìn)程；當(dāng)然，如果同時(shí)合并或繼發(fā)半月板破裂、軟骨損傷或游離體的情況下，關(guān)節(jié)鏡可能改善癥狀[26-27]。Mille等[28]報(bào)道了5例關(guān)節(jié)鏡下清理治療SONK，平均隨訪31個(gè)月，HSS膝關(guān)節(jié)評(píng)分從52分提高到82分，但這些患者的骨壞死進(jìn)展并未因關(guān)節(jié)鏡干預(yù)而改變。髓芯減壓被廣泛應(yīng)用于股骨頭壞死的治療中，可以促進(jìn)成骨和血管形成，一些學(xué)者將它應(yīng)用于早期SONK的治療中，通過關(guān)節(jié)外經(jīng)皮進(jìn)行鉆孔至股骨髁病變部位，并取得了良好的臨床效果[27]。Forst等[27]報(bào)道了16例早期SONK患者，采用髓芯減壓治療，所有患者疼痛癥狀均在術(shù)后立即改善。常規(guī)的髓芯減壓鉆頭直徑較大，刺入關(guān)節(jié)腔后會(huì)損壞關(guān)節(jié)軟骨，另一些學(xué)者提出在關(guān)節(jié)鏡下用較小直徑的鉆頭對(duì)病變部位逆行鉆多個(gè)孔進(jìn)行髓芯減壓，即關(guān)節(jié)鏡下微骨折技術(shù)。Akgun等[29]對(duì)26例非手術(shù)治療失敗的SONK患者進(jìn)行關(guān)節(jié)鏡下微骨折治療，術(shù)后23%的患者有改善，62%與術(shù)前相同，而15%的患者出現(xiàn)了惡化。經(jīng)皮關(guān)節(jié)外穿刺髓芯減壓和關(guān)節(jié)鏡下微骨折均存在難以準(zhǔn)確定位病損區(qū)和損傷完整關(guān)節(jié)面的問題，部分學(xué)者提出通過軟骨移植治療SONK病[12]。骨軟骨自體移植有兩個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)：(1)重建軟骨下骨板和關(guān)節(jié)軟骨；(2)去除壞死骨與軟骨組織。Tanaka等[30]報(bào)道了6例接受自體骨軟骨移植的SONK患者，其中所有患者在平均隨訪27.7個(gè)月(23～45個(gè)月)后均報(bào)告疼痛緩解良好。

3.2 脛骨高位截骨術(shù)(high tibialosteotomy，HTO) 早在1968年Ahlb?ck等[1]首次報(bào)道SONK病時(shí)即采用脛骨高位截骨術(shù)進(jìn)行治療，部分患者癥狀得到改善。特別是當(dāng)伴有膝內(nèi)翻畸形的患者發(fā)生股骨內(nèi)側(cè)髁骨壞死時(shí)，進(jìn)行脛骨高位截骨術(shù)轉(zhuǎn)移下肢力線，可減輕受影響股骨髁的負(fù)荷，降低股骨髁壓力[31-33]。Soucacos等[34]報(bào)告了在他們對(duì)105例SONK患者的隨訪結(jié)果，發(fā)現(xiàn)年齡<65歲和病變小于股骨髁寬度50%的患者行HTO治療效果更好。Kumagai等[33]認(rèn)為HTO可以作為骨軟骨移植、微骨折等治療方法的輔助手段，特別是治療>4 cm2的病變時(shí)，需要自體骨軟骨移植結(jié)合HTO才能達(dá)到滿意效果。Takeuchi等[32]通過微骨折結(jié)合HTO治療30例SONK取得了滿意的效果，這些患者在治療時(shí)平均年齡71歲(范圍58～82歲)，所有患者壞死區(qū)面積均>2 cm2。術(shù)中調(diào)整下肢力線至外翻10°，所有患者均植入人工骨并使用tomofix鎖定鋼板固定。術(shù)后2年24例患者(80%)取出內(nèi)固定并進(jìn)行關(guān)節(jié)鏡檢查，所有患者均可看到壞死區(qū)被纖維軟骨覆蓋。HTO結(jié)合微骨折治療是一種有效的治療SONK的方法，可以減輕疼痛并使壞死區(qū)纖維軟骨組織再生。

3.3 膝關(guān)節(jié)單髁置換術(shù)(unicompartmental knee arthroplasty，UKA) 當(dāng)SONK發(fā)展至軟骨下骨塌陷階段時(shí)則需要進(jìn)行UKA。UKA通過保留未受影響的膝關(guān)節(jié)區(qū)域，與全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)(total knee arthroplasty，TKA)相比可以保留更多的原生關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)和本體感覺。Heyse等[25]對(duì)52例經(jīng)UKA治療的SONK患者進(jìn)行了平均(10.9±4.8)年的隨訪，美國膝關(guān)節(jié)協(xié)會(huì)評(píng)分(knee society score，KSS)和西安大略和麥克馬斯特大學(xué)骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)評(píng)分(the western Ontario and McMaster universities osteoarthritis index，WOMAC)均提示功能改善。Myers等[35]的回顧性研究表明，單髁置換術(shù)治療SONK 5年后90%的患者觀察到良好或優(yōu)異的結(jié)果。許多研究證明UKA治療SONK的10年生存率為89%～96%，與治療單間室骨關(guān)節(jié)炎類似[25，36-39]。UKA治療SONK的一個(gè)主要顧慮是術(shù)中刮除壞死骨后產(chǎn)生的骨缺損可能增加股骨假體支撐不穩(wěn)定的潛在風(fēng)險(xiǎn)，但是Bruni等[36]報(bào)道84例UKA治療SONK患者10年時(shí)生存率為89%，失敗的10個(gè)病例中有7例是脛骨假體松動(dòng)原因?qū)е?，無一例是由于股骨假體松動(dòng)導(dǎo)致的。壞死區(qū)面積較大時(shí)進(jìn)行UKA需慎重，Choy等[37]報(bào)道了1例發(fā)生股骨假體松動(dòng)，該病例術(shù)前壞死區(qū)域占比49.3%，且體積較大(22.8 cm3)。Parratte等[40]認(rèn)為術(shù)中發(fā)現(xiàn)刮除壞死區(qū)后缺損>2 cm3時(shí)單純使用骨水泥固定是不可靠的，應(yīng)在缺損區(qū)打壓植骨后再固定假體。

綜上所述，盡管SONK首次在文獻(xiàn)中被描述到現(xiàn)在已經(jīng)過去了50年，但我們?nèi)匀粵]有完全了解它。我們應(yīng)該提高對(duì)SONK的認(rèn)識(shí)，在SONK的最初階段進(jìn)行非手術(shù)治療，對(duì)處于軟骨下骨塌陷前階段的患者進(jìn)行關(guān)節(jié)保留手術(shù)，如骨軟骨移植、髓芯減壓、HTO等，三者可聯(lián)合使用。對(duì)那些已經(jīng)發(fā)展到晚期塌陷和單間室骨關(guān)節(jié)炎的患者進(jìn)行單髁置換術(shù)。全膝置換術(shù)可作為多間室病變最后階段的治療方法。