有必要更加深入探索保膝手術治療方法

黃野

膝關節骨關節炎（knee osteoarthritis，KOA）發展到晚期通常需要手術進行干預。經典的KOA手術治療有兩種思路。一種思路是將損毀的膝關節用人工關節置換掉，按照統一的理想中膝關節的標準（力線中立，軟組織平衡），對患者的膝關節進行重建，這是全膝置換（（total knee arthroplasty，TKA）的思路。另有一種思路是，如果膝關節只有少部分損傷或磨損了，只要可以修整或修補，則盡可能地保留原生關節。比如可以通過關節外截骨矯形，去除膝關節內的局部壓力過載，阻止KOA進一步進展；或者通過單髁置換，修補磨損部位。與TKA重建一個統一化的新關節的理念不同，保膝技術的原則是盡量維護原生關節固有特性，包括軟組織狀態和骨性解剖結構的個體差異性，盡可能做到修舊如舊。所以保膝和換膝在手術原則上有很大的不同。

一、KOA患者需求與治療現狀之間的差距

隨著人口老齡化問題日益嚴重，骨關節炎患者越來越多［1］。所以骨關節炎患者的治療問題，不僅是一個醫療問題，同時還是一個社會問題?，F在老年人的生活更豐富，更關注健康，KOA患者的需求發生了很大的變化?；颊卟幌Ｍ鹊阶约旱南リP節七八成都損傷時再去換全膝，而是希望腿疼之時，早發現早治療。如果有必要手術，也希望接受更微創、康復更快、預后更好的手術方式。由于患者治療理念的改變，患者對保膝治療的需求日益增長。調查發現，現在骨科門診中，每4個嚴重疼痛的KOA患者，只有1個嚴重到需要行TKA手術；另外3個都可以做保膝治療［2］。然而，在10年前保膝的手術量只約有TKA的1%。也就是說，膝關節的磨損程度無論輕重，范圍無論大小，通常都用TKA去解決。所以，所謂的關節外科基本上就是換關節外科。大家都知道膝關節損傷了需要關節置換，但很少有人知道還可以做保留關節的手術。

保膝和換膝的發展為什么會有這么大的差別？原因是保膝技術一直不如TKA技術成熟。任何一個治療理念必須依賴于技術而存在。當技術不能達到的時候，理論就變成了空談；而成熟的技術可以成為理論實現最好的載體。相對于保膝，TKA在技術上率先實現了標準化，即采用標準化的工具，安裝標準件假體。在手術原則上也盡可能的簡化，比如先采用橫平豎直的方式進行截骨，再對內外側軟組織進行平衡化（盡管自然的膝關節都不是這樣），通過關節內的手術糾正關節外的畸形，從而在術后實現統一的中立位力線［3］。這樣做可以盡可能的避免醫生在手術中犯錯誤，更容易獲得一個近似于自然關節的穩定結果。高度成熟和標準化的技術，是產生規范化教育的前提。而規范化教育又是該技術可以大規模推廣的保證。醫生有大量的書面資料和影像資料，線上和線下課程可以學習TKA技術。相對而言，保膝手術由于它修舊如舊和因人而異的特性，在很長時間內缺乏高度標準化的技術，基本屬于師徒式的傳承。雖然保膝一直不乏一些優秀的臨床結果，但只限于少數醫院可以取得，而大多數醫院難以復制這些結果。正是由于沒有標準化的技術，也就沒有規范化的教育，所以保膝治療難以推廣。在快節奏高度工業化的當今，修不如換的理念是很容易理解的。但每個人的膝關節是獨一無二的，不同于標準化的零件。TKA無法滿足年輕活躍并對膝關節功能有更高需求的患者［4］。正是基于這種想法，許多醫生仍然一直堅持在保膝的道路上默默耕耘。

二、標準化保膝技術的出現和發展

當時間進入到新世紀，隨著新技術、新工具和新材料的在骨科手術當中的應用，保膝技術的發展迎來了曙光。在世界最大的骨科教育組織中，一些致力于保膝的專家，首先把鎖定鋼板技術應用到膝關節周圍截骨術中，推出了Tomofix內固定系統輔助開放楔脛骨高位截骨（high tibial osteotomy，HTO）治療KOA的標準化技術［5］，在全球多中心研究中取得了優異而持久的臨床療效［6-7］，并在2004年開設了第一個帶假骨實操的膝關節周圍截骨的規范化培訓班。標準化的技術、優良的臨床效果和規范化培訓，讓HTO治療KOA的技術和理念得以重新回到關節外科的治療序列中，并迅速傳播。在另一方面，由于手術技術和人工材料方面的不足，單髁的發展一直處于不溫不火、毀譽參半的境地。牛津單髁可以說是僅存的碩果。直到2012年前后牛津Microplasty工具的誕生［8］，使單髁工具達到了全膝工具的水平，并因其更容易掌握，不易犯錯，從而獲得了更穩定的手術結果。此外，由于更耐磨的聚乙烯墊片在固定平臺單髁中的應用，使固定平臺單髁也重新回到了醫生的視野，并取得了優異的臨床結果［9］。隨著上述這些保膝技術的改進，保膝手術在理論上的優勢也逐漸體現了出來。相對于全膝置換，保膝治療更加微創、損傷更小、恢復更快，術后膝關節功能更好，而且療效持久［10］，并且從長遠上看，保膝手術相對于TKA更加節省醫保費用和醫療資源［11］。

三、中國的保膝發展和階梯化治療的提出

中國開展保膝截骨手術業已有40年的歷史。部分醫院取得了非常好的臨床療效，而且把保膝作為一個傳統保留下來［12］。2009年，Tomofix內固定系統輔助HTO治療KOA的標準化技術，被引入中國。而后，牛津單髁置換的Microplasty工具系統也開始應用于中國臨床，經過一段時間對標準化技術的應用吸收和臨床積累，保膝截骨規范化培訓得以開展。此后，全部由中國醫生作為講師的牛津單髁（新工具）規范化培訓也順利開班。同年，全國保膝系列教育活動——“保膝中國行”正式啟動，中國保膝事業的發展從此翻開了新篇章。

保膝教育目前有截骨和單髁兩套規范化課程。其中截骨課程是以膝關節生物力學作為理論基礎，研究如何通過下肢力線的調整，使膝關節內的不均勻受力重新分配，從而達到阻止KOA進一步發展的效果［13］。因而截骨術理論上是一種KOA的對因治療，適合于年輕活躍、修復能力強的患者。單髁課程主要是以KOA的病生理學為基礎，研究KOA軟骨磨損的發生發展方式，并證實KOA在很長的發展階段內，韌帶是完好的，軟骨磨損是局限的［14］，可以通過局部修補進行治療。因而單髁置換是KOA發展到晚期的一種對果治療，更適合于老齡化的關節。兩類課程內容相輔相成，為保膝的發展提供了堅實的理論基礎，同時也是目前系統的講解膝關節生物力學和KOA病生理學的理論課程，更加完善了中國關節外科的教育體系。

在保膝理論和實踐的基礎上，中國的保膝工作者總結了KOA在不同階段的生物力學和病生理學特點，結合中國患者在勞動和生活中的不同需求，實施個性化的對癥、對因（截骨）和對果（單髁）治療，盡量滿足患者保留原生膝關節，保留膝關節運動功能的愿望。當KOA確實發展到終末期時再做TKA。因而將這種漸進式的治療方案，稱之為KOA的階梯化治療。保膝治療改變了大多數關節外科只做TKA的現狀，以更精準、更微創的階梯化治療方案，替代了以往TKA一刀切的做法。自2022年以后，為了滿足廣大KOA患者的需求，促進保膝事業的發展，全國很多醫院紛紛開設了保膝門診、保膝病房、保膝?？坪捅Ｏブ行?，專注于保膝技術的臨床應用，學術研究和教育推廣。保膝作為一個擁有完善的理論體系和獨立的臨床技術的學科，從此有了更廣闊的發展舞臺。在此基礎上，國家骨科醫學中心保膝聯盟也應運而生。全國各地在保膝領域最有影響力的近30家醫院組成了保膝聯盟的一級聯盟醫院，在各自地區發揮模范帶頭作用。聯盟醫院成為各地的保膝臨床示范中心，貫徹KOA的階梯化治療方案，共同搭建起多中心研究和數據采集的分享平臺，為制定有中國特色的階梯化治療的臨床指南作出貢獻。另外，保膝聯盟醫院還成為區域的保膝教育基地，實現保膝教育的規范化，常態化和深入化。

四、保膝的國際形勢和發展方向

歐洲是現代保膝截骨技術和單髁技術的發源地，有悠久的保膝傳統，豐富的臨床經驗和完備的醫工結合的工業體系。以德國P.Lobenhoffer教授為首的（association for the study of internal fixation，AO）保膝專家團隊，英國D.Murry和C.Dodd為首的牛津團隊，為中國保膝標準化技術的推廣和規范化教育體系的建立，做出了突出的貢獻。而包括中日韓在內的東亞地區，也是保膝發展的熱點地區。日韓與中國同屬于東亞文化圈，對保護關節健康有相似的理念。另外與西方人不同的是，東亞患者有民族獨特的生活習慣：如中國蹲、日本跪等。通常在TKA術后，大多數患者很難完成這些對膝關節屈曲活動要求比較高的動作。所以，保膝手術相較于TKA在東亞地區更受歡迎。日本是世界上開展保膝截骨最早的國家之一，在世界保膝發展史上涌現了許多做出過突出貢獻的保膝大家。而韓國近年來保膝治療發展迅猛，特別是在推出TKA醫保審查制度（即65歲以下患者要做TKA，必須提前申報，審查是否確實符合適應證）后，韓國的保膝手術量迅速上升。隨之而來，韓國也成為近年來發表保膝論文數量最多的國家［15］。我國近年來保膝手術量也增長迅速，涌現出一批保膝年手術量過千的醫院，總量也接近了先進國家的水平。但在平均每萬人保膝手術擁有量上以及基礎研究和臨床技術普及上，與先進國家和地區相比還有不小的差距。

目前中國的保膝科研工作有兩個主要的發展方向：分別是數字化骨科技術和再生醫學技術在保膝當中的應用。盡管保膝手術技術已經初步實現了標準化，但由于保膝手術因人而異的特點，對于初學者而言依然存在著較長的學習曲線。例如，在保膝截骨術中，將下肢力線調控到目標位置是手術的核心目的，但每個人調整的角度有所不同，如何能夠做到力線的精準調控，避免矯正不足或過度矯正，對于初學者仍然是個難題。盡管有術前設計和術中透視等方法作為輔助，但實際準確率并不高［16］。在單髁置換術中，術者應當在完全尊重自然軟組織張力的前提下，依據患者的骨性解剖結構，個性化的放置假體位置或稍作調整，從而最大程度恢復患者的膝關節運動學，并避免假體邊緣負重。但是，即使對于有經驗的醫生，由于切口小，顯露有限，也僅能憑借經驗作出判斷，有管中窺豹之嫌，所以術后結果與理想結果之間往往存在著一定程度的偏差。中國的數字化骨科技術正處于一個快速發展期，包括3D打印截骨導板，機器人輔助手術，和人工智能術前設計等，都已經開始應用于臨床并逐步獲得推廣。數字化骨科技術可以通過對三維影像進行分析，讓醫生在術前更全面地了解患者的整體力線和局部解剖特征，再通過專業軟件確定最佳的術前設計方案。在術中通過3D打印導板或機械臂的引導，實現精準操作，提高力線調整或假體放置的準確性，并在術后將手術結果與術前設計進行分析比對，為后續技術的提高積累數據。事實上，中國幅員遼闊，患者需求巨大，保膝教育很難在短期內實現廣泛覆蓋。即使對于參加過規范化培訓的醫生，想通過一兩天的課程就掌握一門手術新技術也是不現實的。而骨科數字化技術，可以明確地使保膝手術更精準、更安全，縮短醫生的學習曲線，提高手術優良結果的穩定性［17］。隨著中國保膝市場的不斷擴大和技術力量的持續投入，相信在不久的將來，數字化骨科技術將在保膝領域扮演至關重要的角色。

保膝科研的另一個發展方向是保膝技術與再生醫學技術相結合。與TKA不同，保膝治療的目標是盡量保留患者的軟骨，并且關注磨損軟骨的修復與再生。截骨技術可以有效的將關節內的高壓力轉移，減少關節軟骨的磨損，阻止關節軟骨的分解代謝，改善膝關節的內環境，為軟骨的修復和再生創造條件。再生醫學有三個重點研究方向：干細胞、生物支架和生長因子［18］。雖然干細胞療法在KOA動物模型中取得了一些成果，但目前在治療人類KOA的臨床實驗中，缺乏高等級的臨床證據支持［19］。同時，干細胞培養的技術瓶頸，高昂的治療費用以及干細胞應用的長期安全性，都是限制干細胞技術發展的因素。在生物支架方面，膠原蛋白支架的研究和生產取得了突破。第一款膠原蛋白支架已獲得了國內首張再生醫學許可證，并已經開始應用于臨床。這是再生醫學發展的一個重要突破。在生長因子方面，富血小板血漿（platelet-rich plasma，PRP）關節內注射治療KOA已經被廣泛采用。PRP內的生長因子對于緩解KOA癥狀，消除炎癥反應，推遲TKA的發生有明顯的作用［20］。但由于血小板中生長因子的濃度不穩定，PRP可以促進軟骨再生的作用尚未被證實。相較于復雜成分的PRP，單純的成纖維細胞生長因子17和18，已被動物實驗證實有顯著的促進軟骨再生的效果［21］，這一成果將在不久后進入臨床試驗階段。通過保膝截骨治療，產生對軟骨再生友好的關節內環境，再加之再生醫學技術的應用，軟骨再生這一理想，將有可能在不久的將來成為現實。

綜上所述，保膝是一個主要以膝關節生物力學和KOA病生理學為基礎的，通過截骨、單髁、關節鏡等多樣化的技術，進行對因治療和對果治療，并以修復自然膝關節為目的的學科。隨著生活水平的提高和治療理念的改變，相對損傷小、恢復快的保膝治療，越來越受到KOA患者的歡迎。近年來新技術、新工具和新材料的引入，使保膝技術更加標準化、療效更加穩定持久，促進了保膝規范化教育和KOA階梯化治療方案的誕生。保膝規范化課程是承載著膝關節生物力學和KOA病生理學教育的課程，不僅完善了關節外科的教育體系，并使保膝技術能夠得以推廣。KOA的階梯治療方案，主張根據患者KOA所處的不同階段，給予患者更加具有針對性的，循序漸進式的治療。從理論和實踐上改變了關節外科只有TKA獨大的局面。數字化骨科技術和再生醫學技術與保膝治療的結合，已成為我國保膝科研工作的重點發展方向，并將為未來保膝事業的發展提供強大的助力。