单髁膝关节置换术后假体周围骨密度动态变化规律及临床意义前瞻性研究

《International Orthopaedics》：Changes in periprosthetic bone mineral density after medial unicompartmental knee arthroplasty: a prospective cohort study

本研究针对单髁膝关节置换术(UKA)后假体周围骨密度(BMD)变化规律不明确的问题，通过前瞻性队列研究动态监测40例接受牛津单髁假体置换的膝前内侧骨关节炎(AMOA)患者术前及术后1、3、6、12个月的BMD变化。结果发现假体周围BMD呈现早期(≤3个月)快速下降、6个月开始恢复、12个月超基线的三阶段规律，为早期抗骨质疏松治疗预防无菌性假体松动提供了重要循证依据。

　　

在全球膝关节骨关节炎(KOA)治疗领域，单髁膝关节置换术(UKA)因其创伤小、保留膝关节本体感觉和运动功能等优势，近年来年手术量以15%-20%的速度增长，已成为治疗膝前内侧骨关节炎(AMOA)的重要选择。然而令人担忧的是，UKA的中期手术失败率仍高达5%-10%，其中无菌性假体松动是导致翻修的第二大原因，占23%，仅次于对侧间室骨关节炎进展。更值得关注的是，牛津III期单髁假体的五年随访数据显示，由无菌性松动导致的失败率高达8.7%，这提示假体周围骨质量异常可能是影响UKA长期疗效的关键因素。

在全膝关节置换术(TKA)领域，假体周围骨丢失与无菌性松动的关联已被广泛证实。Kyoun Kim等研究发现TKA术后3个月假体周围BMD下降18%，骨丢失超过20%的患者长期松动风险增加三倍；Lewis PL等通过组织病理学研究证实应力遮挡诱导的骨细胞凋亡是TKA术后假体周围骨丢失的核心机制。然而，UKA与TKA在假体设计(单间室vs全间室)和应力分布(局部负重vs全关节负重)方面存在显著差异，这引发了两个关键问题：UKA术后假体周围BMD变化模式是否与TKA相似？假体周围BMD变化与无菌性松动的关联是否适用于UKA？

目前相关研究仍十分有限：Mahmut Tuncer等仅纳入11例UKA患者，样本量小且无对照组；Richmond BI等在两年随访中报道UKA术后胫骨近端BMD保存良好，但未分析股骨侧变化及影响因素。为填补这一研究空白，魏良盛团队开展了前瞻性队列研究，系统探索UKA术后假体周围BMD的动态变化规律。

本研究采用双能X线吸收测定法(DEXA)对40例接受牛津骨水泥单髁假体置换的AMOA患者进行术前及术后1、3、6、12个月的假体周围BMD测量。研究人员精心划分了四个感兴趣区(ROI)：胫骨假体龙骨外侧(ROI 1)和内侧(ROI 2)，股骨假体柄前部(ROI 3)和后部(ROI 4)，避免了骨水泥、假体、骨赘和硬化骨的干扰，确保术前术后ROI定位的一致性。

研究结果显示假体周围BMD呈现一致的动态变化规律。所有ROI的BMD在术后早期(1-3个月)快速下降，3个月时达到最低点，随后开始恢复，6个月时显著回升，12个月时超过术前水平。具体而言，ROI 1的BMD从术前1.005±0.159 g/cm²降至3个月时的0.798±0.098 g/cm²，12个月时恢复至1.052±0.146 g/cm²；ROI 2从1.057±0.160 g/cm²降至0.811±0.143 g/cm²，后恢复至1.116±0.163 g/cm²；ROI 3从1.220±0.213 g/cm²降至0.926±0.175 g/cm²，后恢复至1.212±0.185 g/cm²；ROI 4从1.164±0.238 g/cm²降至0.902±0.174 g/cm²，后恢复至1.188±0.178 g/cm²。统计检验显示各时间点BMD变化均有显著差异(p<0.05)，仅ROI 4在6个月与12个月间无显著差异。

Inter-ROI differences in periprosthetic BMD at different postoperative time Points

术前BMD存在显著区域差异：股骨侧(ROI 3、ROI 4)高于胫骨侧(ROI 1、ROI 2)，呈现ROI 3>ROI 4>ROI 2>ROI 1的梯度规律。术后1个月各ROI间差异保持相似规律，但至3个月时股骨前后区域(ROI 3与ROI 4)间差异消失，6个月时所有ROI间差异完全消失，12个月时重新出现区域差异，但表现为股骨侧(ROI 3≈ROI 4)高于胫骨侧(ROI 1≈ROI 2)。

Temporal dynamics of BMD in each individual ROI

各ROI的BMD时间变化趋势高度一致，均经历早期下降→3个月低谷→后期恢复的三阶段模式。术后1个月各ROI BMD轻微下降(0.055-0.063 g/cm²)，3个月时进一步显著下降(0.152-0.238 g/cm²)，6个月开始恢复(0.034-0.148 g/cm²)，12个月时超过术前水平(0.130-0.252 g/cm²)。Friedman检验证实各时间点差异显著(p<0.05)，两两比较显示绝大多数时间点间存在显著差异。

研究结论与讨论部分强调，UKA术后假体周围BMD呈现明确的动态变化规律，早期快速下降的特征提示术后前三个月是抗骨质疏松干预的关键窗口期。虽然本研究随访期内未出现无菌性假体松动病例，无法直接分析BMD变化与松动的关联，但早期显著的骨丢失现象具有重要临床意义。与TKA相似，应力遮挡可能是UKA术后早期骨丢失的主要机制，而后期BMD恢复至超基线水平可能与膝关节症状改善、日常活动增加带来的机械刺激促进骨形成有关。

该研究的创新之处在于系统描绘了UKA术后假体周围BMD的完整变化轨迹，为优化UKA术后管理策略提供了重要依据。未来需要更长期随访、更大样本量的研究来验证BMD变化与无菌性松动的关联，并探索早期抗骨质疏松治疗对预防UKA失败的实际效果。这项发表在《International Orthopaedics》的研究为提升UKA长期成功率迈出了关键一步。