韩冠生，黄 建，邵 晨，李振伟，姚天辰，徐得贵，蒋泊涛

（蚌埠医学院第二附属医院,蚌埠医学院数字骨科重点实验室，安徽 蚌埠 233080）

髌股关节炎（Patellofemoral osteoarthritis，PFOA）是以髌骨及股骨滑车软骨的磨损、剥脱及软骨下骨硬化、囊性变等病理变化为特点的骨性关节病。此病患者可因膝关节疼痛和无力而摔倒，进而造成继发骨折，故此病是引起膝关节功能障碍的常见疾病[1-2]。目前，临床上对于此病的诊断和治疗缺乏统一的标准，在疾病的早期通常是进行以应用非甾体抗炎药为主的保守治疗，药物不良反应频发[3]，其他还有膝关节功能锻炼、针灸理疗、关节腔注射类固醇及营养软骨药等，后期一般需要进行手术干预[4]，但疗效不一。我院在2018年10 月至2020 年3 月间采用关节镜结合3D 打印技术治疗髌股关节炎，近期效果较好，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2018 年10 月至2020 年3 月间在我院接受治疗的髌股关节炎患者19 例，其中有男性6 例，女性13 例，年龄31 ～66 岁，平均年龄（46.4±7.6）岁，病程3 ～23 个月，平均病程（16.1±8.9）个月。其中患病部位为右膝者有11 例，为左膝者有6 例，为双膝者有2 例。临床症状主要为膝关节前方疼痛，上下楼及下蹲时明显加重，膝关节有“打软腿”现象，关节存在绞索、摩擦感或不稳，关节反复肿胀积液，伴有不同程度的股四头肌萎缩。入院前大多有8 ～12周的保守治疗史。术前采用患者的CT 数据3D 打印膝关节模型，观察评估髌股关节3D 模型，按髌骨Wiberg 分型分为Ⅰ型0 例、Ⅱ型13 例、Ⅲ型6 例，测量髌骨外移程度，按软骨损伤outerbridge 分级分为Ⅰ级3 例、Ⅱ级10 例、Ⅲ级4 例、Ⅳ级2 例，术前规划手术方案，术中以关节镜探查清理治疗。

1.2 研究对象的纳入及排除标准

纳入标准：1）临床表现以膝前疼痛为主，下蹲及上下楼梯时症状加重，有时有打软腿、绞索及弹响等情况；2）髌股关节压痛（+），髌骨研磨试验（+），髌骨抗阻试验（+）；3）X 线检查提示髌骨外移或外倾，髌股关节间隙狭窄，骨赘增生；4）MRI 检查提示髌股关节软骨损伤及软骨下骨水肿等信号异常。排除标准：1）合并有痛风、类风湿关节炎等关节疾病；2）伴有严重的胫股关节软骨损伤；3）有髌骨骨折病史；4）有膝关节置换史。

1.3 手术方法

麻醉成功后，常规行髌骨下前外侧入路关节镜下全关节探查（见图1 ～2）。观察完毕后，以髌骨下前内侧入路清理增生的滑膜、内侧滑膜皱襞及髌下脂肪组织，观察髌股关节软骨损伤程度，髌骨及滑车周围骨赘增生情况，动态观察髌骨的运动轨迹，髌骨外倾及外移情况，判断髌股外侧韧带紧张情况；清理成形髌股关节损伤软骨，对软骨损伤outerbridge 分级Ⅳ级且面积小于4 cm2者行微骨折处理，打磨清理对髌股关节有影响的增生骨赘，等离子松解髌股关节外侧支持带，从髌骨上极开始，边松解边观察髌骨外倾及外移改善情况。体外推挤髌骨，评估内外侧髌股韧带张力是否平衡，再次动态评估髌骨运动轨迹，并与手术前对比，直到满意为止。3D 打印髌骨模型，对髌骨外侧翼异常者以磨头打磨成形，将髌骨成形为Wiberg Ⅰ～Ⅱ型，同时用等离子将髌骨一周消融去神经化。对半月板及胫股关节软骨损伤同样进行清理、成形和微骨折处理。术中对股骨滑车软骨损伤评估及处理的方式与髌骨软骨损伤相同。同时关节镜探查膝关节内外侧间室，对关节软骨及半月板损伤给予切除成形等相应处理，伴有严重胫股关节炎病例不在本组讨论。

例1 女性，51 岁，膝关节疼痛3 个月，髌下压痛（+），髌骨研磨试验（+），关节镜明确髌骨外形、软骨损伤及外移情况

图1-1 术前髌骨外移伴软骨损伤 图1-2 髌骨3D 模型轴位 图1-3 髌骨及滑车软骨成形，外侧髌股韧带松解 图1-4 术后髌骨外形良好

例2 女性，36 岁，膝关节前侧酸痛半年加重1个月，髌下压痛（+），髌骨研磨试验（+），髌骨抗阻试验（+）

图2-1 术前髌骨外移伴外倾 图2-2 髌骨3D 模型 图2-3 股骨滑车软骨Ⅳ损伤，微骨折治疗 图2-4 术后髌骨外移纠正

手术结束后，充分冲洗关节腔，清除组织碎屑，充分止血，行髌骨外侧缘加压包扎，用弹力绷带固定下肢。术后48 h 行下肢肌肉等长舒缩训练，3 d 后行下地负重及膝关节伸屈训练，逐渐增加膝关节活动度。行康复理疗加强股四头肌肌力训练，避免术后大腿肌肉萎缩，尽量在4 ～6 周恢复正常活动度。术后即训练患者内推髌骨，避免外侧髌股韧带再次粘连，影响术后髌骨运动轨迹。同时口服消炎镇痛药及仙灵骨葆等软骨营养药物进行治疗，以促进髌股关节炎的康复。

1.4 评估方法

1）手术前后疼痛的评估采用视觉模拟评分法（visual analogue scale，VAS），从0 无痛到10 最痛，指导患者确定疼痛程度。2）膝关节功能的评估采用膝关节Lysholm 评分系统。以膝关节肿胀疼痛、绞索、稳定性、下蹲和爬楼困难等指标进行评估。3）髌股关节功能的评估采用Kujala 量表，重点针对髌股关节疼痛和运动情况进行评分，满分100 分，分值越高表示髌股关节功能越好。4）手术前后3D 打印膝关节模型，观察评估髌骨及滑车发育情况，测量髌骨外移距离，髌骨形态采用Wiberg 法分型[5]：（1）Ⅰ型：髌骨外侧与内侧关节面基本对称；（2）Ⅱ型：内侧关节面明显比外侧面狭窄，伴有关节面的凹陷；（3）Ⅲ型：内侧关节面比外侧面更加狭窄，伴有关节面向外凸出，甚至接近垂直。分型越高表示对髌股关节的不利影响越明显[6-7]。5）软骨损伤outerbridge 分级：（1）Ⅰ级：软骨软化或局部隆起；（2）Ⅱ级：软骨纤维化，损伤厚度小于50% ；（3）Ⅲ级：软骨龟裂，纤维化加重，损伤厚度大于50% ；（4）Ⅳ级：软骨完全损伤，软骨下骨暴露。

1.5 统计学分析

采用SPSS 20.0 软件进行统计学处理，计量资料用均数± 标准差（±s）表示，采用t检验，计数资料用百分比（%）表示，采用χ² 检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

术后所有患者的切口均一期愈合，无切口感染、渗出，无神经血管损伤等并发症的发生，膝关节肿胀均在2 ～7 d 后消失，无关节积血、积液发生，术后2 ～3 d 下地活动，无深静脉血栓发生。术后4 ～6 周，膝关节疼痛均有明显缓解，上楼、下蹲痛及功能受限均有不同程度的减轻。所有患者均获随访，随访时间8 ～33 个月，平均（20.6±5.3）个月，术前VAS 评分（5.79±1.63）分，术后6 周VAS 评分（3.12±1.05）分，差异有统计学意义（P＜0.05）；Lysholm 评分术前（60.23±9.37）分，增加至术后6 周随访时的（87.61±8.26）分，差异有统计学意义（P＜0.05）；Kujala 评分术前（64.36±6.12）分，术后（83.76±4.53）分，差异有统计学意义（P＜0.05）。髌骨3D 模型测量提示，术前髌骨外移（4.51±1.67）mm，术后髌骨外移（1.12±0.45）mm，差异有统计学意义（P＜0.05）。详见表1。

表1 术前和术后评分及测量指标的比较（± s）

表1 术前和术后评分及测量指标的比较（± s）

Lysholm 评分（分）时间 VAS 评分（分）Kujala 评分（分）髌骨外移（mm）术前 5.79±1.63 60.23±9.37 64.36±6.12 4.51±1.67术后 3.12±1.05 87.61±8.26 83.76±4.53 1.12±0.45 t 值6.31210.04811.6808.983 P 值 0.0000.0000.0000.000

3 讨论

髌股关节的活动会受到髌骨与股骨滑车的骨性结构以及周围韧带、肌肉等软性组织的影响，正常情况下髌股关节面在膝关节伸屈活动时有良好的适应性，任何一个环节的结构与功能异常，均可引发髌骨运动轨迹紊乱，使髌股关节软骨的受力点分布不均，出现应力过于集中于某一点或某一片的情况，从而可导致局部软骨损伤及退变加速。如果没有及时进行治疗干预，最终可出现软骨的剥脱，形成髌股关节炎，严重影响膝关节功能[8]。目前，髌股关节炎在中年以上人群特别是中老年女性群体中的发病率较高[9]。近年来，随着人口老龄化程度的加重，其影响的人群数逐年扩大，给家庭及社会造成很大的负担。目前该病的治疗方法多样，包括针灸、推拿、理疗、药物及不同方式的手术治疗等[10]。

髌股关节炎的发病机理复杂，目前认为与髌股关节压力增高及受力分布不均等因素相关，如髌骨及股骨滑车发育异常、下肢力线不良、髌骨过度外移及外倾、高位或低位髌骨及软组织力量不平衡等[9]。髌股关节炎的发病因素与髌骨不稳和脱位有许多相似之处，维护髌股关节的运动稳定，对治疗髌股关节炎有积极的促进作用。通过二维影像资料很难立体直观地观察评估髌股关节，通过3D 打印患者的膝关节实体模型，可以很好地观察髌股关节的骨性结构，了解髌骨发育情况、髌股关节对合情况、髌骨是否处于高位或低位以及髌骨外移、外倾情况等。同时，通过3D模型，还可以测量髌股关节一些对临床治疗有帮助的骨性数据，实现个体化的诊断和治疗。本研究发现，髌股关节炎患者的髌骨发育不良率较高，Wiberg 分型无Ⅰ型髌骨存在，Ⅲ型髌骨患者有6 例。这与相关文献报道相一致[11-12]。

髌骨不稳的成人髌股关节炎患者均存在髌骨及滑车的发育异常，说明骨性结构的异常，会造成髌股关节局部压力过大，术中发现股骨滑车及髌骨软骨存在不同程度的损伤亦可证实其在髌股关节炎的发展中扮演重要的角色[13-14]。本研究中术前髌骨的外移平均为（4.51±1.67）mm，经过治疗后，髌骨外移明显减小，手术前后比较差异有统计学意义（P＜0.05）。髌骨轨迹的恢复，可减少髌股关节的不良磨损，减轻术后髌股关节炎的症状[15]，患者术后疼痛及评分指数均有明显改善即说明治疗有效。

关节镜手术为微创手术技术的典型代表，具有开放手术不具备的优势[16]，临床应用广泛。髌股关节炎的关节镜治疗可以减少开放手术对髌股关节周围软组织的创伤，从而减少术后粘连、瘢痕形成等创伤反应，同时手术疼痛也会减轻，有利于患者术后康复。在关节镜下可以进行全关节探查，同时处理半月板和内外侧间室的软骨损伤，不需要另外增加切口。结合3D打印模型，可以在术前评估及测量髌股关节的骨性结构，术前模拟手术操作，个性化制定手术方案，在关节镜手术过程中更有针对性、更精确地去除增生骨赘，打磨髌骨外侧翼骨性异常。有研究指出，明确髌骨外侧支持结构的松解范围、髌股关节软性结构的平衡对髌股关节炎有较大影响[17]。同时，了解髌骨外形特征，可以更精确地在术中对髌骨周围神经进行去神经化处理，且多项报道髌周去神经化处理对改善膝前痛有较好的效果[18-19]。不仅可切断神经传导，破坏疼痛的反射弧，膝关节活动也将获得极大的解放。这有利于局部血液循环及改善关节炎病情[20-21]。本研究中比较手术前后的VAS 评分及Kujala 评分可见，这两项评分均有明显的改善，差异有统计学意义（P＜0.05）。

关节镜手术结合3D 打印技术在髌股关节炎的治疗中，既可以实现微创化处理，同时结合术前3D 模型评估可达到治疗的精准化，而且对每一个患者个体化的3D 模型评估和测量，也符合患者个性化治疗的医学发展趋势。同时通过3D 模型，可立体直观地与患者及家属在术前做充分的沟通，形象易懂，使其可充分了解及支持治疗计划，避免医患矛盾的发生，具有一定的临床启发和应用价值。但目前3D 打印主要是针对骨性结构，对内外侧髌股韧带及髌股关节的软骨，目前还不具备打印条件，如果能实现骨性及软性组织的同时打印，对评估和治疗髌股关节炎精准有效性的提高将更加具有指导意义。