近年來,人工關節外科發展迅速,模具設計、假體材料、生物力學、部件可調換性、手術器械及手術技術等方面都取得很大進步,手術效果和假體生存率令人鼓舞,其中在手術技術方面的主要進步是微創關節置換術的開展。雖然微創技術在不斷進步,無論從理論上還是實踐上都具有強大的吸引力,但對該項技術的理解、應用和開展仍然存在爭議和誤區。本文回顧微創技術在關節外科的發展歷史和存在的問題,同時展望微創關節外科的發展趨勢。
發展歷程
目前,人工關節的微創置換主要涉及髖和膝關節。
一、微創人工膝關節置換
微創人工膝關節置換術(minimally invasive surgery of total knee arthroplasty.MIS―TKA)的概念起源於20世紀90年代初期,Repicci和Eberle、Romanowski 介紹了應用微創技術進行膝關節單髁置換術(uni―knee arthroplasty,UKA)。Repicci等描述的單髁置換較傳統的TKA不同之處在於:切口僅長7-10 cm,從髕骨上極到脛骨關節線;可以行內側或外側入路進入關節腔;不翻轉髕骨和不破壞髕上囊,保留了十字韌帶。Price等比較了小切口UKA和標準切口UKA以及標準TKA,結果提示小切口UKA比常規切口UKA恢復快一倍,比標準TKA恢復快三倍。
20世紀90年代後期,受微創UKA技術的啟發,出現了小切口TKA技術:(1)Tenholder等採用有限股四頭肌分離髕旁內側入路,關節囊的切開始於髕骨上方2-4 cm,股四頭肌腱沿著內側1/3處分離,沿髕骨內側緣至髕韌帶止點內側;(2)Laskin等和Haas等的經股內側肌入路,自髕骨內上極向下切開髕旁支持帶及關節囊至脛骨結節上方,向內上方斜行全層分開股內側肌肌腹2-3 cm;(3)Masri等的股內側肌下入路,髕骨內側邊緣沿髕腱內緣到脛骨結節末端切開內側關節囊,股四頭肌、四頭肌肌腱及髕上囊保持原狀。小腿內旋,拉緊股內斜肌肌腹,沿髕骨內緣中點向內側切開2-3 cm,然後鈍性分離股內側間隙。隨後,Tria與Coon提出了有限內側關節囊切開術進行無損股四頭肌的MIS―TKA(quadficeps sparing TKA,Qs-TKA)。Qs入路關節囊切口遠端沿髕腱內側緣,經髕骨內側緣,達四頭肌腱在髕骨上緣的附著處,手術入路不干擾股四頭肌和肌腱。不破壞股四頭肌的活動機制,不破壞髕上囊,不翻轉髕骨的微創基本條件逐漸形成。
二、微創人工髖關節置換
人工髖關節的微創置換經歷由傳統切口小型化到不損傷肌肉的微創置換過程。早期小切口髖關節置換術(total hiparthroplasty,THA)包括:(1)Nakamura等的後外側入路是對常規後外側入路的小型化和精確化,雖然切斷部分外旋短肌,但是術中強調了對切斷關節囊和肌腱的修復;(2)Jones等的前外側入路,即臀中肌的前1/3和後2/3之間入路,“L”形切開臀小肌及其下關節囊,同樣強調對切斷關節囊的修補和切斷臀小肌及臀中肌重新縫合於止點處等。在不影響傳統THA療效、最大限度地減少手術對關節局部解剖和生物學環境干擾理念影響下,先後出現了兩種在肌肉間隙操作的微創THA (minimally invasive surgery of THA,MIS-THA):(1)前側入路:闊筋膜張肌與縫匠肌間隙及股直肌間隙,在切斷和結紮旋股外血管叢後,顯露前側關節囊進行操作,包括Berger等的雙切口入路MIS―THA、Siguier等的前側單切口入路MIS―THA和Kennon等的三切口入路MIS―THA。(2)前外側入路:選擇臀中肌和闊筋膜張肌肌間隙入路,即Rfttinger的慕尼黑骨外科(Orthopadische Cherurgie Mfinchen,OCM)入路,操作選擇在臀中肌和闊筋膜張肌間隙,沒有離斷或者劈開臀中肌,不因臀中肌的損壞而引起跛行;可直視髖臼及股骨操作,術中無須透視定位。微創置換手術除強調術中的微創操作外,術後疼痛控制和康復訓練方式不斷改進也使微創技術的優勢進一步體現。
存 在 問 題
一、微創關節置換術概念的認識誤區
在不影響傳統關節置換手術療效的前提下,最大限度地減少手術對關節局部解剖和生物學環境干擾的關節置換手術才是真正的微創關節置換術。傳統關節置換手術要求充分顯露,是手術安全與徹底的保證,同時也是內植物精確放置的保證。微創置換正越來越為廣大的骨科醫生和患者所接受,但微創置換的開展仍然存在爭議和誤區:微創概念的認識上,小切口並不代表微創,並不是切口越小創傷越小,微創置換更強調對軟組織的保護,對困難病例不能因為追求切口小而犧牲手術質量,如有需要應及時延長切口。片面追求小切口只會帶來更大的內在手術創傷,甚至不必要的併發症。
二、盲目開展微創關節置換手術
就目前國內狀況而言,微創關節置換技術尚處於起步階段,由於小切口微創置換的技術要求高,醫生的手術操作須熟練的過程,手術切口應逐漸由大到小,手術時間也會由最初的2 h縮短到45 min左右。因此,只有技術熟練的關節置換專科醫生,同時接受過正規培訓並瞭解微創關節置換的要點才適合實施這一技術。採用微創手術器械,組成專門的手術隊伍,嚴格掌握手術指徵,縝密的手術計劃,精細的手術操作,積極的康復和良好的鎮痛措施等,可以減少併發症發生,使微創關節置換手術的開展真正達到造福患者的目的。Archibeck與White 總結了雙切El MIS-THA的學習曲線,追蹤159名骨科醫生在經過雙切El手術培訓後,進行該手術的術後併發症,實施該手術的前1O例併發症最多,良好的培訓和手術技術可以明顯降低併發症的發生率。同樣,微創手術的順利實施需要特別的微創工具。在MIS―THA中,特殊的牽引手術床、改良過彎的Hohmann拉鉤、帶有偏距的銼磨和放置工具、標準組件式假體是確保手術成功的必要條件。同樣在MIS―TKA 中,須縮小和改良的手術器械,通過分次截骨和移動窗口技術來完成手術操作。嚴格掌握手術適應證,以確保良好的術後近、遠期效果。MIS―THA的手術適應證包括:患者體重指數(body mass index,BMI)≤30,MIS-THA開展初期不能選擇BMI>30,特別是腿部肌肉發達的病例;術中能脫出股骨頭者;無須對髖臼進行修整重建的初次置換患者。MIS―TKA的手術適應證:膝關節內翻的角度應限於15。以內、外翻角度2O。以內、屈曲攣縮少於1O。、活動度則應至少達90。;適中的股骨髁寬度和較長的髕韌帶長度。
三、誇大手術效果,誤導患者
微創手術可以明顯改善術後的近期效果,因更小的創傷減輕了術後疼痛,減少術中和術後出血量,縮短術後康復和住院時間。但是沒有資料顯示其可以明顯提高關節置換遠期效果,部分文獻顯示在術後3-6個月,其效果和傳統關節置換手術相當。同時,關於微創手術併發症發生的臨床報道越來越多,因此客觀評估其臨床效果是必要的,一味誇大手術療效只會適得其反,引起不必要的麻煩和糾紛。
四、誇大和忽略手術併發症
MIS―TKA中,因手術切口的顯露縮小,分次截骨,骨贅清除不徹底,力線沒有得到完全恢復,假體放置位置不佳,溢出骨水泥不能完全清除等,會直接影響手術效果,可能使潛在併發症的發生率增加。同樣的問題也影響MIS―THA。Bal與Hahom 總結87例行雙切口的初次MIS-THA患者,6個月後隨訪,有10%的患者因併發症須行翻修手術,較傳統THA的併發症發生率高。Archibeck和while 提示:在行雙切口MIS-THA的早期有較高的併發症,須提醒患者和醫生不僅要看到手術的好處,同時也應該意識到由此帶來的風險。MIS-TKA 由於切口較小、暴露較少所導致的併發症包括假體位置不良、傷口邊緣挫傷、肌肉損傷、血腫等。MIS―THA的併發症包括髖臼杯位置不良、神經損傷、股骨假體旋轉不良、股骨近端骨折、骨折血腫形成、傷口邊緣挫傷、肌肉損傷等。但在重視這些併發症的同時,應當避免過分誇大併發症的發生與微創手術本身的關係。併發症並不是新技術應用的必然結果,多數是由於醫生早期缺乏經驗,手術指徵掌握不嚴格,未能正確使用操作技術以及硬件條件不具備等多種因素所致,可以通過術者嚴格培訓、正確選擇患者及改善硬件條件來避免。
五、影響結果評價的其他因素
微創手術是傳統技術的豐富和發展,並不是要取代現有的技術,它的出現改變了關節置換術成功的概念。微創手術的目的是減輕術後疼痛,縮短住院時間及使用助行裝置的時間。對於患者而言,臨床效果和長期的功能結果才是最重要的。現在的臨床隨訪最長的也僅在1O年以內,故微創手術遠期隨訪的結果還須進一步的評價。早期的一些短期隨訪結果提示微創關節置換手術可能有益,但是這些研究對象都是經過篩選的病例,而且術後鎮痛計劃和康復計劃都進行了改良。Ogonda等首次報告有關MIS―THA的大樣本、隨機雙盲對照研究,其結果對微創技術可能帶來的好處提出了疑問。經過嚴密的隨訪觀察,作者發現,和標準手術相比,微創技術在短期內沒有任何優越性,不論是術後疼痛水平、鎮痛用藥,還是圍手術期失血量、住院時間和早期的功能康復方面,都沒有明顯的區別。因此,在I臨床的對比研究中應行統計學分析,以客觀、科學地評價微創關節置換手術近期以及遠期臨床結果。此外,臨床評價結果受多因素影響,如近期療效的改善、患者滿意度受到患者期望值、美觀、疼痛管理、術後康復和醫護人員服務質量等多因素的影響,微創技術並不是患者滿意的唯一因素。同樣,臨床結果受到術後疼痛程度,患者活動量,假體固定質量、位置,併發症發生率等影響。因此,客觀的臨床效果評價須更多的病例和長時間的隨訪來證實。
展 望
現在微創關節置換術的發展目標主要是縮小切口、減少軟組織的創傷、改進麻醉和鎮痛方式、加速康復過程,但仍使用現有的假體。通過小切口實現微創的方式是精確定位手術切口,靈活牽開,改進手術工具,更多地運用區域阻滯麻醉方式。精確定位切口意味著皮膚切口的長度剛剛能夠放入假體並安放到合適的位置,截骨工具在切口內要佔儘可能小的空間。小切口同時追求最具優勢的手術入路:在MIS―TKA 中,Qs入路對於膝關節的干擾最少,最佳地保護了伸膝裝置,但是由於股四頭肌肌腹入點的不同分型,股內側肌低入點不適合採用Qs手術入路。經股內側肌入路可以滿足大多數手術的需要,而強行實施Qs入路會造成手術的失敗。理論上,肌肉間隙手術入路是真正意義上的MIS―THA手術優勢入路,但是雙切口存在較長和具有挑戰性的學習曲線,術中須反覆透視定位,限制了該手術的推廣。OCM入路和前側肌間隙入路是理論上的唯一優勢入路,但同樣強調實施該手術的物質條件、技術條件以及適應證的選擇。微創後外側入路THA有股骨的顯露和操作方便、學習曲線短的特點,且大多數骨科醫生習慣側臥後外側入路,故微創後外側入路可以作為初學者的推薦入路。微創關節置換術的更為重要的發展路線是新技術路線,包括計算機輔助手術、組合式假體和假體小型化。特別是計算機導航系統(computer―hased Mignment systems)已逐漸發展並運用於TKA ,解決了存在於機械性手術操作系統的內在缺陷。無須影像資料的被動導航系統(image-free navigation)和須影像資料的被動導航系統(最常用的是術前CT圖像),基本都是採用光電子定位系統。導航系統的優點是假體安放的位置準確;軟組織鬆解更為準確,使術後關節的鬆緊度更接近實際;由於不侵入股骨及脛骨髓腔,不須機械性髓內、外定向器械引導,避免所致誤差,並可減少術後出血和脂肪栓塞的可能性;精確度高;可實時提供TKA 的排列及下肢力線,可在術中隨時矯正。無須影像資料的被動導航系統也應用於THA中,其優點為克服了傳統術前設計計劃二維模擬的缺陷;術中定位不受患者體位和骨盆位置的影響,能在術中給骨科醫生反饋有關骨骼、植入假體及手術器械的位置、方向的即時信息。計算機導航系統與微創置換技術的結合,可以有效彌補微創術中解剖定位困難的缺陷,獲得準確的假體放置和正確的力線,降低微創手術帶來的風險,使微創關節置換術的前景更加廣闊。微創關節置換術今後發展的方向為:工具進一步的改進,易於操作和小型化,便於在有限的環境中進行準確的操作;完善現有技術,正確使用微創技術;正確地評估微創關節置換臨床效果;選擇最佳的手術入路;假體設計更加符合生理要求,個體化、小型化以及材料上的進步;引入導航系統。總之,以最小的局部與全身附加損害換取最佳的治療效果,是微創關節置換手術的概念。通過手術技術和假體設計的改進,以及計算機輔助技術的發展,有望建立統一的標準並推廣到大部分的微創關節置換術。在這個過程中的任何摸索與研究都應以不犧牲患者的利益為前提,確保微創手術至少與標準手術具有相當的臨床效果。