内翻畸形膝关节骨关节炎外侧间室软骨磨损的
本文原载于《中华外科杂志》年第5期
原发性骨关节炎是一种以软骨磨损为特点的退行性关节病，主要发生在中老年人，女性多于男性，致残率可高达53%，严重威胁患者健康[1]。膝关节是骨关节炎最常累及的关节，主要表现为内翻畸形。前期我们的观察研究发现，膝关节骨关节炎内翻畸形患者仅有小部分存在外侧间室软骨磨损[2]。微创单髁关节置换是治疗膝关节骨关节炎的有效方法，目前临床应用越来越多，但外侧间室问题是临床医生关心的焦点。外侧间室无明显软骨磨损是单髁关节置换病例选择的关键，而外侧间室软骨磨损又是单髁关节置换失败的最常见原因[3,4,5]。膝关节骨关节炎内翻畸形患者大部分外侧间室保留全层软骨，仅小部分存在外侧间室软骨磨损，因而后者不适合单髁关节置换。外侧间室发生软骨磨损的因素是什么？这不仅对于分析单髁关节置换适应证有临床指导意义，而且对于深入研究膝关节骨关节炎发病机制也至关重要，然而国内外对此研究均没有相关报道。为此我们对我院年1月至12月行全膝关节置换术治疗的膝关节骨关节炎内翻畸形患者进行前瞻性研究，探讨外侧间室软骨磨损特点，分析外侧间室软骨磨损的危险因素。
资料与方法
一、纳入及排除标准
纳入标准：(1)年龄≥50岁，膝关节骨关节炎诊断明确；(2)内翻畸形，双下肢负重全长正位X线片示髋膝踝角°；(3)行全膝关节置换术治疗。
排除标准：(1)合并炎性关节病、创伤性关节炎等；(2)合并先天性畸形；(3)既往膝关节手术或截骨史。
二、研究方法
术前记录患者病史、既往史及职业劳动强度等一般情况，并进行体格检查，行双下肢负重全长正位X线片检查。医院影像归档和通信系统角度测量工具从内侧测量髋膝踝角°为内翻畸形[6,7,8]。影像学骨关节炎严重程度采用Kellgren-Lawrence分级对内侧间室进行评价[9]。侧方应力试验检查外侧副韧带稳定性，若应力位X线关节间隙张开大于5mm，定义为膝关节外侧副韧带不稳定，否则为稳定[10,11]。前交叉韧带和外侧半月板根据术中观察记录，分为缺如、不全、完整3个级别。根据患者既往从事的工作性质对劳动强度进行划分，农民、军人、渔牧民、工人等体力劳动者定义为重劳动强度，知识分子、管理人员、技术人员等脑力劳动者定义为轻劳动强度。
患者均行全膝关节置换术治疗。术中观察关节软骨磨损退变情况，采用Weidow等[12]描述肉眼进行软骨磨损分级，外侧间室肉眼所见软骨为非全层存在，即软骨磨损达Weidow2级以上，记为磨损。术中截骨标本应用4%甲醛固定，然后采用15%乙二胺四乙酸二钠溶液脱钙，常规行石蜡包埋，行5μm连续切片进行HE染色。应用OlympusIX71显微镜及图像采集系统(日本Olympus公司)进行病理观察拍照证实磨损情况。
本研究由2名研究者分别进行，二者意见不一致时，商讨并经咨询高年资医师解决。
三、统计学方法
采用SPSS17.0统计软件进行数据录入及分析。正态分布计量资料采用±s表示，非正态分布采用中位值(四分位间距)表示。将外侧间室肉眼观软骨磨损与否作为因变量，把以上可疑因素作为自变量，先进行单因素分析，单因素分析得出有显著差异的因素，有统计意义的变量引入非条件Logistic回归模型进行多因素分析，筛选外侧间室肉眼观磨损的主要影响因素。选入变量的检验水准为0.05，剔除变量的检验水准为0.1，采用Wald向后回归分析模型逐步回归法进行分析。以P0.05为差异有统计学意义。
结果
根据纳入和排除标准共纳入研究患者例(膝)，男性37例(47膝)，女性例(膝)；年龄50～86岁，平均(66±8)岁；体重指数18.0～40.0kg/m2，平均(27±5)kg/m2。患者术前双下肢负重全长正位X线片示膝关节内翻1°～34°，平均8°±4°。关节活动度0°～°，平均°±21°。膝医院(HospitalforSpecialSurgery，HSS)评分29～76分，平均(53±12)分。
60例(75膝)存在外侧间室磨损，外侧间室软骨磨损比例占26.2%，左侧40膝，右侧35膝。其中男性11例(13膝)，女性49例(62膝)；平均年龄(68±7)岁；平均内翻9°±5°。外侧间室软骨退变Weidow分级2级41膝(54.6%)，3级25膝(33.3%)。
一、单因素分析结果(表1)
单因素分析结果显示外侧间室磨损与年龄、性别、左右侧、关节活动度、HSS评分无关(P0.05)，而与病程、内翻度数、劳动强度、外侧半月板完整性、前交叉韧带功能、外侧副韧带稳定性、影像学分级、内侧间室软骨Weidow分级有关(P0.05)。
二、多因素分析结果(表2)
以外侧间室是否发生软骨磨损为因变量，将单因素分析有统计学意义的变量，包括患者的病程、内翻度数、劳动强度、外侧半月板完整性、前交叉韧带完整性、前交叉韧带外侧副韧带稳定性、影像学分级、内侧间室软骨Weidow分级，采用Wald法进行多因素非条件Logistic回归分析，结果显示劳动强度(OR＝2.，95%CI：1.～8.)、病程(OR＝1.，95%CI：1.～1.)是中老年内翻膝骨关节炎关节外侧间室软骨磨损的危险因素，外侧半月板完整(OR＝0.，95%CI：0.～0.)、前交叉韧带完整(OR＝0.，95%CI：0.～0.)是外侧间室软骨的保护因素。
讨论
膝关节是骨关节炎最常累及的关节，多伴有内翻畸形。由于膝关节内外侧间室解剖差异，人体约60%负荷分布于内侧间室，运动学上以内侧为轴进行运动，因此造成膝关节内侧间室磨损多见。前期我们的观察研究发现，膝内翻患者仅有小部分存在外侧间室软骨磨损[2]。在本研究中，我们发现在全膝关节置换治疗的内翻膝的病例中外侧间室软骨磨损率为26.2%，此数据再次证明前期观察结果。
本研究表明，外侧半月板及前交叉韧带完整是外侧间室软骨的保护因素。外侧半月板覆盖外侧胫骨平台2/3，承担大部分外侧负荷，内侧负荷则为半月板及关节软骨共同负担，因此外侧半月板对膝关节的影响远大于内侧半月板[13]。有学者发现外侧半月板切除后轴向上最大接触应力和最大剪切力相比内侧半月板切除术后增加%[14]。外侧半月板切除术后即半月板缺如或不全时骨关节炎发生率明显增高[15]。另外，随着外侧间室骨关节炎发生，外侧半月板常会退变磨损，甚至消失。因此，外侧半月板对外侧间室软骨的保护至关重要，在内翻膝骨关节炎中出现外侧半月板不全或消失，常提示外侧间室关节软骨的磨损。前交叉韧带是膝关节重要的稳定结构，限制胫骨前移、膝过伸、内外旋转。前交叉韧带功能不全或缺如的患者易发生外侧间室软骨磨损。Nishimori等[16]对39膝的长期观察研究发现前交叉韧带损伤患者，87.2%存在外侧间室股骨侧软骨磨损，74.3%存在外侧胫骨平台后部磨损。骨关节炎发生、膝关节生物力学及稳定性改变，可合并慢性前交叉韧带损伤，反过来前交叉韧带不稳又加重骨关节炎，外侧间室关节软骨也因此容易磨损。重劳动强度较轻劳动强度者易发生外侧间室软骨磨损。本研究中我们定义重劳动强度者为农民、军人、渔牧民、工人等体力劳动者，知识分子、管理人员、技术人员等脑力劳动者定义为轻劳动强度者。重劳动强度者长期从事重体力劳动，关节软骨长期受高强度的应力负荷，因此容易出现磨损，继而导致骨关节炎发生。Toivanen等[17]22年的随访调查研究，重劳动强度者与重劳动强度者相比，导致膝关节发生骨关节炎的比值比是18.3(95%CI：4.2～79.4)。病程长增加外侧间室软骨磨损风险，分析原因可能是骨关节炎患者膝关节长期处于病理状态，外侧间室软骨在长时期的生物力学改变和炎症介质的作用下，最终出现外侧间室软骨退变。另外，随着骨关节炎病程延长，关节保护性神经及机械因素可能遭受损害，如本体感觉减退、内外翻松弛、肌肉强度减弱，造成关节不稳而影响外侧间室，也可以导致外侧间室骨关节炎发生[18]。
单髁关节置换适应于局限内侧间室病变的内翻膝，外侧间室出现磨损是手术禁忌证。同时，外侧间室磨损也是导致手术失败的最常见原因。本研究结果提示，在单髁关节置换病例选择时，要注意劳动强度重、病程长、外侧半月板不完整、前交叉韧带功能不全的患者外侧间室软骨磨损的风险。虽然本研究中单因素分析结果显示内翻膝骨关节炎外侧间室软骨磨损组内翻程度、外侧副韧带稳定性、影像学分级、内侧间室软骨Weidow分级等均较非磨损组差，但是多因素分析结果显示它们并非独立危险因素。这也说明单纯的膝骨关节炎内翻畸形或伴有的外侧副韧带松弛、内侧间室软骨磨损并不提示外侧间室一定会磨损。
本研究也存在一些不足。首先，本研究样本来源于全膝关节置换术治疗内翻膝病例，保守治疗的早期病例未能纳入研究，因此不能完全反映全部患者的状况。若纳入早期病例，可能结果更加全面。其次，本次定义脑力劳动者为轻劳动强度者，体力劳动者为重劳动强度者。然而，劳动强度不仅体现在职业活动，还包括日常活动、体育运动、娱乐活动等，试图精确地测量劳动强度很困难。本研究对体力劳动强度的评估是相对的估计，结果可能存在较大偏倚。第三，本研究是根据X线片对内翻进行了静态评估，可能不能完全代表患者膝内翻的动态状况，内翻膝动态评估值得深入研究。
总之，在内翻膝骨关节炎，仅有小部分患者存在外侧间室软骨磨损，其中，劳动强度重、病程长是其危险因素，而外侧半月板和前交叉韧带完整是保护因素。本研究提示，在临床单髁关节置换病例选择时，要注意劳动强度重、病程长、外侧半月板不完整、前交叉韧带功能不全的患者外侧间室软骨磨损的风险。
参考文献（略）
（收稿日期：-10-30）
（本文编辑：包靖玲）
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