人工膝关节置换术后疼痛原因分析

人工膝关节置换术后疼痛原因分析作者：吕厚山来源：北京大学人民医院骨科人工关节置换的目的是要使患者能够重新获得一个无痛、稳定而又有功能的新关节。

因此，术后持续疼痛无论对病人还是对术者来说都是一个难以接受的重要并发症，必须引起严重的关切和及时妥善的处理。

人工膝关节置换术后持续性疼痛的原因很多，需要通过详细的病史分析、体格检查、实验室检查和影像学分析来充分评估。

病史采集过程中重点要分析疼痛的特点，包括疼痛的定位，是局部疼痛还是放射痛？疼痛最容易发生的时间、持续时间，导致疼痛加重或缓解的因素以及疼痛的强度。

体格检查首先要注意检查有无皮温增高或发红；膝关节的力线、活动度；关节积液或摩擦音和韧带的稳定性。

膝关节周围压痛点的检查可以帮助我们确定肌腱炎、滑囊炎和皮下神经瘤（Tinel征阳性）。

跛行步态和膝关节横向不稳往往提示力线不良或韧带不稳。

足部的过度内旋或外旋提示胫骨假体旋转不良，当然，判断股骨假体或胫骨假体旋转不良程度最好通过CT检查确定。

体检中还要确定是否存在腰椎或髋关节病变导致膝关节放射痛的可能。

此外，还要对神经和血管进行详细检查。

心理评估也很重要。

Ayers研究发现，SF-36评估表中心理部分<50分常常与TKA术后疼痛增加和功能减低有关[1]。

一．术后关节感染或假体松动的诊断感染是造成人工膝关节置换术后持续性疼痛的最主要原因。

造成感染风险增加的因素包括高龄、营养不良[2]、肥胖[3]、激素使用[4]、皮肤溃疡、术前住院时间过长以及内科合并症的存在（如类风湿关节炎[5]、糖尿病[6]、银屑病关节炎[7]和既往膝关节感染史[8]等）。

实验室检查可以帮助我们确定TKA术后疼痛的原因是由感染性还是非感染性因素造成的。

常用的化验检查包括ESR、CRP、血相分析以及分类、关节穿刺行细胞计数和培养。

ESR往往在TKA术后3－6月内一直处于升高状态[9]。

Barrack研究发现，ESR大于30mm/h 诊断感染的敏感性为80％，特异性为62.5%[10]。

但是，Levitsky等人研究发现，ESR大于30mm/h对于感染确诊的敏感度为60％，而特异度为65％[11]。

CRP一般在TKA术后3周恢复到正常水平。

联合应用ESR、CRP和血相分析与分类可以增加感染检测的敏感度和特异度。

但是，对类风湿关节炎等系统性疾病的患者来说，ESR和CRP本身就随着病情进展而改变，因此ESR或CRP增高不足以提示感染的存在。

为了提高膝关节穿刺检测感染的准确率，要在穿刺后尽早行涂片或培养检测。

如果高度怀疑感染，初次培养阴性时，可以行多次关节穿刺。

另外，患者在穿刺前停用抗生素至少2周时间，以避免假阴性结果。

关节液检查白细胞数量>2500/mm3，多形核白细胞比例>60％常常可以确诊感染（敏感性和特异性分别为98％和95％）[12,13]。

影像学上，对TKA术后疼痛的患者可以选择双膝关节常规或应力下X线检查、关节造影或者核素扫描检查来帮助分析疼痛的原因。

应该常规行膝关节负重正侧位X线检查，来评估假体的固定情况、位置、大小以及是否存在假体失败或者假体周围骨溶解。

髌骨轴位片可以帮助评估髌骨位置和轨迹。

下肢全长X线检查有利于排除膝关节远端是否存在骨不愈合、肿瘤和应力性骨折发生，这在常规膝关节X线检查中容易被忽略。

其他的检查包括骨盆正位片，检查应力性骨折或者髋关节骨关节炎，后者可以沿闭孔神经的隐神经分支反射到膝关节周围。

回顾分析膝关节术前X线检查有利于确定疼痛的确切原因；术后每次随访时间点都要进行的X线检查，便于发现假体固定界面透亮线的进行性发展、假体移位以及骨溶解和其他的影像学表现。

应力下X线检查有利于检测韧带不稳。

内翻或外翻应力下行X 线检查便于分析侧副韧带的稳定性。

关节造影仅用来判断TKA术后有无假体松动，而且对胫骨假体松动诊断的准确性高于股骨假体[14]。

核素扫描在TKA术后评估中的作用尚不确定。

最常用的是99锝－HDT，枸橼酸镓（Gallium Citrate），111铟标记白细胞和胶体硫（Sulfur Colloid）骨髓扫描。

大多数核素扫描的敏感度很高，但是特异性不佳。

Rand研究结果显示敏感度为83％，特异度为85％，而诊断准确性为84％[15]。

在类风湿关节炎或者大块骨溶解时，偶尔存在假阳性。

核素扫描结果阴性可以排除感染和松动。

人工关节置换术后一段时间内99锝核素摄取增加，髋关节置换术后6－12月99锝核素摄取才恢复到正常水平，Rosenthal等人报道TKA术后1年后89％胫骨假体和63％的股骨假体都会表现99锝摄取增加[16]。

因此，单纯应用99锝不足以确定TKA术后感染的存在[17]。

Dannis Dogllas建议首先采用99锝-HDP扫描，如果结果阳性，但是不能确定是否存在感染，再行标记白细胞的核素扫描[18]。

而Henry D. Clarke则建议联合采用三种核素扫描来鉴别感染、无菌性松动、反射性交感神经营养不良和假体周围应力性骨折，因为联合应用可以将感染诊断的准确性提高到95％以上[19]。

CT检查比常规影像学检查更有助于判断骨溶解的位置和程度以及假体旋转对线情况[20]。

CT检查对胫骨假体周围骨溶解的诊断要优于髌骨假体和股骨假体。

采用消除金属伪影的软件进行MRI检查对TKA术后假体周围骨溶解的诊断好于CT检查，但是在临床上尚未得到广泛推广和应用[21]。

二．除感染以外的疼痛原因分析和诊断除了感染以外，还有许多其它的因素造成膝关节置换术后疼痛，根据造成疼痛因素的部位可以分为关节内因素和关节外因素。

1. 关节外因素引起TKA术后疼痛的关节外因素包括：腰椎病变（腰椎管狭窄、神经源型跛行、腰椎神经根病）、髋关节疾病、血管疾病（血管功能不良、动脉瘤、血栓形成）；肌腱炎/滑囊炎;反射性交感神经营养不良，心理疾病等。

关节外因素是引起TKA术后疼痛的常见原因，其中腰椎病变最为常见。

80％以上行TKA 的中老年人，腰椎都伴有不同程度的退行性改变[ ]，其中包括腰椎间盘突出、腰椎管狭窄等改变，除了特别严重者外，一般这些患者腰部平时并无明显的症状，即使有腰部神经根受压迫引起的窜痛，患者也误认为是由膝关节病变造成的，注意力全部集中在严重病变的膝关节，特别当双膝关节屈曲畸形时，腰部自然也弯曲，使椎管容积扩大，这就增加了椎管的宽度，减少了压迫症状。

当TKA术后，双膝关节完全伸直后，患者腰椎代偿性弯曲改为伸直位，加之活动范围和行走距离增加后，腰椎间盘突出或腰椎管狭窄的症状加重，如果患者同时伴有小关节不稳或者椎体滑脱改变时更为明显。

此时患者会出现腿痛症状，也可能有无力、酸麻、窜痛等感觉，术前如果仔细进行体检，就会发现上述问题，并通过MRI检查明确诊断（图1）。

在作者近4000例TKA的病例中，常发现此类问题，如果术前不能发现相应的腰椎病变，并认真判断拟行TKA的患者到底有多少疼痛是源于腰椎，并在术前向患者告知，而术后由于腰椎病变引起的疼痛往往会引起患者的不满。

如果术前进行认真判断，并告知患者腰椎病变的情况以及术后可能出现的症状和体征，术后一旦出现上述症状，患者可以理解并能积极配合治疗，并能顺利接受腰部的手术治疗。

当术前检查发现患者的腰骶椎病变和膝关节病变同时都很严重时，为了让病人了解TKR术后的手术效果，我们术前采用“封闭评估法”，即常规采用1％利多卡因10ml行膝关节内注射的方法。

当患者腿痛症状主要来源于膝关节病变时，关节内利多卡因封闭后，患者的症状会明显的减轻或者完全消失，此时可以判断腰椎病变对腿痛的影响不大。

反之，如果关节内封闭之后，患者仍然有疼痛、沉胀等症状时，可以劝患者先接受腰椎手术[22]。

我们曾报道过20余例拟行膝关节置换的患者，由于发现腿痛的症状主要是由腰椎病变引起，劝说患者先行腰椎手术，除其中5例后来又接受了TKR之外，其余病人均感到腿痛症状明显改善，而未再行TKR手术[23]。

2.关节内因素引起TKA术后疼痛的关节内因素包括：感染、不稳（包括轴向和屈曲位不稳）、力线不良（包括轴向和旋转力线不良）、假体松动、聚乙烯磨损、假体周围骨溶解、关节纤维化、软组织撞击、伸膝装置异常（髌骨轨迹不良、髌骨骨折、伸膝装置断裂和髌骨源性疼痛，如髌骨未置换、髌骨假体过小导致外侧方撞击征、低位髌骨，髌骨骨床与假体超过术前髌骨最高厚度等）。

尽管引起TKA术后疼痛的关节内因素很多，首先要通过检查排除感染因素的存在，髌骨因素也是主要原因之一。

近来发现，屈膝位不稳也是TKA术后疼痛的关节内因素之一，而且需要仔细体检排查。

（1）关节屈曲位不稳TKA术后屈膝位不稳常常由于前后松弛度过大。

屈曲位不稳通常容易发生在后交叉韧带保留型膝关节，当PCL发生迟发型断裂后出现。

通过负重情况下完全伸直位和最大屈膝位X线检查来判断后交叉韧带的松弛度。

如果深度屈膝位时胫骨假体和股骨假体接触点较完全伸直位时明显前移，则说明PCL松弛。

慢性PCL松弛的患者常常表现深度屈膝位，如下楼梯或从矮凳子上起立时出现慢性疼痛。

PCL松弛患者常常表现为关节积液、胫骨下沉试验阳性，伸膝装置、鹅足肌腱复合体以及髂胫束远端处存在压痛。

屈膝位不稳也可因术中屈膝间隙和伸膝间隙不对称造成。

对于后稳定型膝关节假体来说，当股骨髁间横杆（Cam）相对于胫骨立柱（Spine）向前脱位时，会发生屈膝位不稳。

此时，患者突然疼痛，患膝不能伸直。

当然，不要误以为后稳定型膝关节假体屈曲位不稳只会发生这种急性脱位，和后交叉韧带保留型假体一样，后稳定型膝关节假体也会发生慢性屈膝位不稳症状。

主要表现：疼痛、肿胀、上楼梯和从座位上起立困难[24]。

后稳定假体由于存在横杆－立柱作用，限制胫骨向后移位，而屈膝位不稳主要表现在屈膝90°位时前抽屉试验阳性。

后交叉韧带保留型假体因为没有横杆－立柱作用限制，除了前抽屉试验阳性外，还可以表现后抽屉试验和下沉试验阳性。

在很多屈膝位不稳的患者，还会有反复关节积液表现。

（2）假体安放位置不良（旋转或非中心化）最常见的假体旋转不良是股骨和胫骨假体过度内旋。

股骨假体和胫骨假体内旋安置将导致髌骨轨迹异常和不稳定。

在术中，股骨假体参照股骨内外上髁轴安置，术后关节动力学检测效果最佳[25]。

胫骨假体旋转定位标志尚未确定，临床上多参照胫骨结节内1/3放置。

而CT测量发现，以胫骨结节内1/3作为标志，会导致胫骨假体外旋。

在中国，合并膝内翻畸形的骨关节炎患者胫骨本身多存在明显的内向扭转，胫骨近端明显外旋，如果仍然以胫骨结节内1/3作为旋转定位标志，将导致明显股骨假体和胫骨假体之间旋转对线不良，引发术后疼痛[26]。

对存在膝关节明显旋转畸形的患者，术前CT检查有利于确定胫骨假体旋转定位标记，通过手术矫正旋转畸形。

另外，在严重内翻或外翻畸形患者，胫骨平台截骨后，由于病变严重侧的骨赘没有彻底清理，常常导致胫骨平台假体安放位置不当，因此，内翻畸形患者胫骨平台截骨后应以胫骨外侧缘为基础定位，外翻畸形患者应以内侧胫骨平台边缘为定位点，并将增生侧的骨赘切除，防止胫骨平台安放位置“非中心化”错误。