作者：李杨 李子剑 张克

来源：《中国修复重建外科杂志》

目的：总结年轻骨关节炎患者采用人工全膝关节置换术（totalkneearthroplasty，TKA）治疗现状。

方法：广泛查阅近年来国内外有关TKA在年轻患者中使用的文献，分别从年轻患者的特点、TKA疗效、术后满意程度以及相关治疗进展方面进行分析总结。

结果：年轻患者具有预期寿命长、活动量大等特点，对于手术有更高预期。与老年患者相比，年轻患者TKA术后疗效更好，但假体生存率却随之降低，对手术效果也更容易不满意。目前学者们通过不断研制新的假体材料，改进假体设计和发展手术技术以降低假体磨损，从而延长假体使用寿命，以满足年轻患者的需求，但临床优势仍需大量病例及长期随访验证。

结论：TKA年轻化的趋势越来越明显，术前医生应充分了解患者的需求，选择合适的假体和手术方法，并进行适当术前宣教，帮助患者建立客观实际的手术预期，有效提高医疗服务质量。

人工全膝关节置换术（total knee arthroplasty，TKA）是目前治疗严重膝关节疾病的有效方法之一，被认为是治疗终末期膝骨关节炎的金标准。随着TKA手术技术的进步、假体寿命延长以及全社会对于关节置换的认识，接受TKA的患者数量快速增长。据报道，美国2006年接受TKA的患者数量较2000年增加了58%，2012年已超过60万例，预计到2030年将达到约348万例[6]。尽管目前接受TKA的患者以65岁以上老年人群为主，但已呈现年轻化趋势。Kurtz等预测在未来20年内，65岁以下的患者将成为TKA主要人群。

然而，对年轻骨关节炎患者是否首选TKA尚存在争议。因关节假体有一定使用寿命，对于预期寿命长、活动量大的年轻患者存在假体翻修等再次手术问题。但对于严重进展性膝骨关节炎的年轻患者，TKA可能是唯一有效治疗手段。为此，我们通过查阅国内外近年相关文献，回顾年轻骨关节炎患者TKA的治疗现状，以期为临床治疗提供参考。

一、年轻患者特殊性

相较于老年患者，年轻患者预期寿命更长，而且更具活力，在社会和日常生活中有自己的特点。首先，大部分年轻患者均在工作。Lombardi等的一项多中心研究表明，在661例接受TKA的60岁以下患者中，75%（494/661）患者在术前3个月坚持工作，98%（482/494）患者术后恢复了原工作。其次，年轻人膝关节使用频繁，日常活动量约为老年人的5倍。Naal等的Meta分析结果显示，年龄每增大1岁，每天行走量会减少约90步。同时，年轻患者体育活动量远大于老年患者，对术后恢复大运动量活动的愿望更强烈。Nilsdotter等发现41%的年轻患者希望术后能进行如高尔夫或跳舞一类的活动。Diduch等对1214例接受TKA的55岁以下患者随访发现，有24%患者术后甚至会进行Tegner膝关节运动评分系统中5分或6分的活动，即重体力劳动（包括建筑、农业），娱乐性活动（包括网球、篮球），或是部分竞赛运动（包括滑雪、自行车）。

基于这些特点，年轻患者对TKA的疗效预期更高，对手术的关注点也与老年患者不同。Zeni等进行了一项针对TKA患者术后使用楼梯情况的研究，发现术前不使用拐杖的年轻患者，对术后恢复上下楼梯功能的预期最高。Trousdale等对136例拟行TKA或人工全髋关节置换术的患者进行了术前关注问题调查，发现65岁以下患者对手术关注程度更高，其中对术后早期疼痛、恢复时间以及关节假体磨损等项目的关注度明显高于老年患者。Moran等研究也发现，年轻患者对于缓解疼痛、恢复工作和术后开车等项目的关注度明显高于老年患者。

以上研究结果表明，年轻患者对TKA最关注的问题是能否缓解疼痛、关节功能的恢复以及术后社会生活能力。

二、术后疗效及其影响因素

1.术后疗效

早期临床研究中，不同年龄段患者TKA术后各项评分改善率无显著差异。Jones等通过随访257例行TKA的骨关节炎患者，发现不同年龄组患者手术前后美国西部Ontario与McMaster大学骨关节炎指数评分（WOMAC）和简明健康调查量表（SF-36量表）评分差值均无显著差异。Bourne等对728例接受TKA的患者进行了5～11年随访，发现除80岁以上的患者术后膝关节功能无显著改善外，其余各年龄组患者的WOMAC和SF-36量表评分改善率均相似。随着类似研究越来越多，年轻患者TKA疗效逐渐得到了肯定，与老年患者相比，年轻患者的疗效甚至更好。

McCalden等回顾分析了6275例接受TKA治疗并获5年以上随访患者的临床资料，其中骨关节炎患者占94%，55岁以下的骨关节炎患者占89.5%；结果发现年轻患者预后优于老年患者，年龄越小，疗效越好。Williams等对2456例行TKA的膝骨关节炎患者进行了调查，通过牛津大学膝关节评分（OKS）和欧洲五维健康量表（EQ-5D）评价膝关节功能，结果显示术后6个月、2年与术前评分的差值和患者年龄成反比，即患者越年轻其功能恢复越好，而且手术前后评分差值较大的患者以年轻人为主。

2.假体生存率

尽管年轻患者TKA的临床预后较好，但假体生存率却不乐观。Rand等对11606例接受TKA的患者进行了长达22年随访，研究发现55岁以下患者的假体10年生存率仅为83%，而70岁以上患者假体10年生存率达94%，提示年轻、骨关节炎均是假体失败的危险因素。Himanen等的研究也发现，年轻患者的假体生存率显著低于老年患者，年龄<60岁、男性以及骨关节炎是降低假体10年生存率的重要因素。McCalden等报道，55岁以下患者的5年和10年假体生存率明显低于其他年龄段，即使仅比较骨关节炎患者，年轻患者的假体生存率也较低。同时Williams等[28]的研究发现，55岁以下接受TKA的患者术后2年假体翻修率最高。导致以上结果的原因可能是年轻患者与老年患者相比活动量更大，膝关节活动更频繁，进一步加大了关节假体的使用和磨损。

三、年轻患者术后满意度及其影响因素

TKA作为一项改善生活质量的手术，除缓解术后疼痛和恢复关节功能外，患者对手术本身的满意度也会影响手术预后。越来越多的学者将患者术后满意度列入了研究范围，并逐渐将其作为手术成败的评价标准。研究发现尽管TKA在技术上已日臻成熟，但术后仍有7%～32%患者对疗效不满意。年轻患者对手术满意度低于老年患者，Baker等对8231例TKA患者进行了1年以上的满意度随访，发现总满意度为81.8%，65岁以下患者满意度低于70～80岁患者，其中女性、低龄以及骨关节炎是手术满意度的主要影响因素。Williams等报道了2456例骨关节炎患者TKA术后临床疗效的总满意度为84.9%，其中55岁以下患者满意度为78.1%，明显低于其他年龄段。Parvizi等对661例接受TKA、平均年龄为54岁的患者进行了平均2.6年随访，结果显示患者不满意率达10%，约1/3患者存在残余症状，如关节疼痛、僵硬，关节异响、肿胀等。

年轻患者对手术满意度较低可能与多方面原因有关。其中患者预期对于手术最终预后和满意度有显著影响，患者术前预期越高，术后不满意率也越大。Bonnin等报道，年轻患者对术后恢复大运动量活动的愿望强烈，在术后未达到预期活动功能的患者中，超过半数对手术不满意。另一个影响因素可能是患者精神状态，有情感障碍或精神功能评分较低的患者，对TKA疗效不满意的可能性更大。然而，在Keenan等进行的长达10年以上的随访研究中，55岁以下的年轻患者TKA术后不满意率与老年患者相比无显著提高，提示在远期疗效上不同年龄段患者间可能无显著差异，但有待进一步研究明确。

四、对策与展望

1.充分沟通与术前告知

术前医生应与患者进行必要沟通，充分了解其对手术的期望。有研究显示，对于关节置换手术，患者与医生关注的问题往往不同，关节功能的变化是医生关注焦点，而患者则更关注整体生活质量的改善。这种对于手术预期的差异，很大程度上又会影响手术满意度评价。术前了解患者预期，有助于充分告知其手术风险和收益，帮助患者建立客观的手术目标，提高手术满意度。

2.假体的研发和改进

针对年轻患者预期寿命长、活动量大等特点，学者们对关节假体进行了不断改良，以期延长假体使用寿命。研究表明，聚乙烯垫片的磨损及其磨屑所导致的骨溶解和假体松动是影响假体远期生存的重要因素，也是年轻患者TKA失败的主要原因。如何降低聚乙烯磨损，提高假体远期生存率，成为提高年轻患者TKA满意率的主要问题。学者们进行了以下改进。

①假体设计

在假体设计方面，为降低磨损，引入了旋转平台型膝关节假体。这种设计模仿了生理状态下的胫股间旋转，通过在胫骨和股骨假体间加入可自由旋转和滑动的聚乙烯垫片，增强关节面的匹配，减少假体接触面的剪切力，从而提高关节活动度、降低聚乙烯磨损，提高假体远期生存率。从理论上讲，这些特点能提高年轻患者的假体生存率，且获得了体外力学试验的验证。但临床应用后发现，旋转平台型假体未体现该优势。Ranawat等首先报道了采用旋转平台型和固定平台型假体进行TKA的疗效对比分析，结果显示两种假体置换后患者术后总体满意度、膝关节活动范围、美国特种外科医院（HSS）评分及膝关节疼痛评分等指标均无明显差异。此后，大量临床对比研究也得到了类似结果。有学者进行了一项Meta分析，主要比较了固定平台型和旋转平台型假体置换术后影像学表现，发现两种假体在透亮线发生率、骨溶解、无菌性松动和假体生存率等方面均无明显差异，因此他们认为目前尚缺少证据表明旋转平台型假体可减少聚乙烯内衬的磨损或提高假体生存率。以上研究结果表明，采用旋转平台型假体置换的远期疗效仍需进一步观察，医生应根据患者情况灵活选择假体类型。

②假体材料

在假体材料方面，学者们也进行了大量尝试。氧化锆作为磨损率较低的陶瓷釉用原料，已在人工全髋关节置换术中使用多年，但由于其物理脆性，存在假体破裂风险而一直未用于膝关节。然而，近年来随着金属-氧化锆混合物的成功开发，其逐渐被引入了TKA领域。与纯氧化锆陶瓷不同，混合物包含了金属内芯以及氧化锆陶瓷涂层表面，既具备了金属材料的坚固，又具有陶瓷材料耐磨特性，体外实验表明，相较于传统的钴铬合金，其能使聚乙烯磨损减少42%～85%。但由于临床应用时间较短，尚无长期随访研究证明其优势。目前术后5～8年随访研究表明，采用该材料制备的假体置换后，无论是临床评分的改善、影像学改变、患者满意度以及假体生存率均与传统钴铬合金相似。

另外，作为磨损的主要来源，聚乙烯垫片更是研究重点。研究发现通过γ射线或电子束辐照交联技术（辐照+热处理）可显著提高聚乙烯的耐磨性，改进传统聚乙烯易产生磨屑的缺点。高交联聚乙烯应运而生，并引入至关节置换领域，也获得了较好的临床效果。近期，有生产商使用这种高交联材料配合氧化锆接触表面制造出了认为可使用30年的膝关节假体，但确切临床效果还需长期随访验证。然而，在使用和研究过程中，学者们发现高交联技术会使聚乙烯在辐照过程中产生大量自由基，熔融热处理虽然能稳定并减少自由基浓度，但会显著降低其力学性能和疲劳强度，影响了聚乙烯的使用。于是维生素E作为抗氧化剂被引入该领域，将其与聚乙烯共混后可以稳定在辐照中产生的残留自由基，有效提高辐照交联聚乙烯的氧化稳定性，使聚乙烯垫片耐磨的同时又不易发生断裂。Oral等的体外研究发现，经维生素E稳定后的超高分子量聚乙烯的极限强度、屈服强度、延展性和抗疲劳性，均显著高于一般辐照热处理的超高分子量聚乙烯。

3.手术技术的改进

除了假体设计和材料的改进外，TKA手术技术也在不断创新和改进。微创TKA被认为可加快患者术后疼痛缓解及股四头肌功能恢复，并减少术中失血量、增加膝关节活动度、缩短住院时间。另外，计算机导航的引入也被认为能减少围手术期失血，提高膝关节假体安放位置的准确性，更好地恢复下肢力线，进而增加假体使用寿命。但也有学者对此持怀疑态度，认为这些技术革新除了增加手术时间外，并无明显优势，无论是功能恢复或是影像学结果均与传统术式无明显区别。这些新技术仍需长期随访以证明其优势。

近年来，3-D打印技术逐渐成为关注焦点，目前已有学者将其用于TKA领域。通过术前对患膝进行三维重建，然后按照重建模型使用3-D打印技术定制个性化胫骨和股骨截骨模具，术中在患膝标志点安装这些模具后可直接进行截骨。该技术的使用一方面避免了传统术式中股骨和胫骨的髓内或髓外定位，简化手术步骤，缩短手术时间，减少术中失血并降低了脂肪栓塞风险；另一方面，个性化处理使术中对关节力线的恢复变得更为精准，降低了术后下肢力线不良发生率。但该技术临床应用时间较短，相关优势仍需通过长期且大量的病例研究证实。

五、总结

随着科技发展和医学的进步，人们对于生活质量的要求逐渐增高，越来越多骨关节炎患者选择了TKA治疗，TKA年轻化趋势也越来越明显。年轻患者在TKA术后可获得良好临床疗效，功能恢复甚至明显优于老年患者，所以年龄不应成为这些患者接受治疗的障碍。但另一方面，因为更具活力，且对术后生活的预期更高，年轻患者接受TKA后假体的生存率低于老年患者，对手术效果也更易不满意，所以临床医师应在了解患者的临床需求后，为其选择合适的假体以及手术方法，术前也应进行适当宣教，帮助年轻患者建立明确客观的手术预期，并告知假体失败的可能性及风险，在有效提高医疗服务质量的同时，获取最佳的配合。此外，对这部分患者应尽量使用精确手术技术，并选择活动范围大且高耐磨的人工假体。同时，如何设计出更符合人体生理学的假体、提高假体使用寿命和改善术后功能、减轻手术创伤和提高手术精确度，也将是今后努力的方向。