Phẫu thuật thay khớp là gì? Các nghiên cứu khoa học về Phẫu thuật thay khớp

Giới thiệu về phẫu thuật thay khớp

Phẫu thuật thay khớp, hay còn gọi là thay khớp nhân tạo, là một kỹ thuật can thiệp ngoại khoa nhằm thay thế toàn bộ hoặc một phần cấu trúc khớp bị tổn thương bằng các bộ phận nhân tạo. Những cấu trúc thay thế này được thiết kế để mô phỏng hoạt động cơ học tự nhiên của khớp người, từ đó phục hồi chức năng vận động và giảm đau cho bệnh nhân.

Trong đa số trường hợp, phẫu thuật được chỉ định khi khớp bị hư hỏng nghiêm trọng do bệnh lý thoái hóa khớp, viêm khớp mạn tính, hoặc sau chấn thương lớn. Khớp nhân tạo có thể được chế tạo từ kim loại, gốm sinh học hoặc nhựa chuyên dụng, và có thể gắn kết với xương bằng xi măng sinh học hoặc qua cơ chế “tăng trưởng sinh học” để xương tự bám dính vào bề mặt nhân tạo theo thời gian.

Phẫu thuật thay khớp không chỉ giúp cải thiện chất lượng sống đáng kể, mà còn đóng vai trò then chốt trong việc ngăn ngừa các biến dạng khớp tiến triển và mất chức năng vận động. Đây là một trong những kỹ thuật phẫu thuật chỉnh hình được áp dụng rộng rãi nhất hiện nay, với hàng triệu ca được thực hiện mỗi năm trên toàn cầu.

Các loại khớp thường được thay thế

Không phải khớp nào trong cơ thể cũng cần hoặc có thể được thay thế. Trên thực tế, chỉ một số khớp chính được phẫu thuật thay thế thường xuyên, chủ yếu là những khớp chịu tải trọng lớn hoặc có vai trò trung tâm trong vận động.

Các loại khớp phổ biến thường được thay thế bao gồm:

• Khớp háng (hip replacement): thường gặp ở người cao tuổi bị thoái hóa khớp háng hoặc sau chấn thương gãy cổ xương đùi.
• Khớp gối (knee replacement): là loại phẫu thuật phổ biến nhất trong nhóm thay khớp, đặc biệt ở bệnh nhân có thoái hóa khớp gối hai bên hoặc biến dạng khớp lâu ngày.
• Khớp vai: thường được áp dụng trong trường hợp hoại tử chỏm xương cánh tay, viêm khớp vai nặng hoặc chấn thương nặng.
• Khớp khuỷu tay, cổ tay và cổ chân: ít phổ biến hơn do cấu trúc phức tạp, tuy nhiên vẫn có thể thực hiện trong một số trường hợp đặc biệt.

Dưới đây là bảng so sánh tần suất thay khớp theo loại khớp, dựa trên số liệu từ American Academy of Orthopaedic Surgeons:

Loại khớp	Tỷ lệ thay thế (%)	Độ tuổi trung bình
Khớp gối	60%	65–75
Khớp háng	30%	60–70
Khớp vai	7%	55–65
Khớp khác (cổ tay, cổ chân...)	3%	Không xác định

Chỉ định và chống chỉ định phẫu thuật

Phẫu thuật thay khớp không áp dụng đại trà mà chỉ thực hiện khi bệnh nhân có chỉ định rõ ràng dựa trên mức độ tổn thương khớp và ảnh hưởng đến chức năng vận động. Thông thường, bác sĩ sẽ chỉ định phẫu thuật sau khi các biện pháp điều trị bảo tồn như dùng thuốc, vật lý trị liệu, tiêm nội khớp... không còn hiệu quả.

Các chỉ định phổ biến bao gồm:

• Đau khớp nặng kéo dài, ảnh hưởng đến sinh hoạt hàng ngày
• Hạn chế vận động rõ rệt, không thể đi lại bình thường
• Hình ảnh X-quang hoặc MRI cho thấy mất sụn khớp hoàn toàn
• Biến dạng khớp không thể hồi phục bằng phương pháp bảo tồn

Tuy nhiên, cũng có những tình huống trong đó phẫu thuật thay khớp bị chống chỉ định. Việc phẫu thuật có thể làm tăng nguy cơ biến chứng nghiêm trọng hoặc thất bại nếu bệnh nhân không đủ điều kiện toàn thân.

Các chống chỉ định phổ biến gồm:

• Nhiễm trùng toàn thân hoặc tại vị trí khớp
• Loãng xương giai đoạn nặng chưa kiểm soát
• Bệnh lý tim mạch, hô hấp nặng không ổn định
• Rối loạn đông máu chưa kiểm soát
• Sa sút trí tuệ hoặc rối loạn tâm thần nặng gây mất hợp tác hậu phẫu

Các bước chuẩn bị trước phẫu thuật

Chuẩn bị trước phẫu thuật đóng vai trò quan trọng nhằm đảm bảo an toàn trong và sau mổ, đồng thời giảm thiểu nguy cơ biến chứng. Bệnh nhân cần được đánh giá toàn diện bởi đội ngũ đa chuyên khoa gồm bác sĩ chấn thương chỉnh hình, gây mê hồi sức, nội khoa và vật lý trị liệu.

Các bước chuẩn bị thường bao gồm:

1. Khám và xét nghiệm tiền phẫu: công thức máu, đông máu, điện tim, X-quang phổi, xét nghiệm chức năng gan thận
2. Đánh giá tim mạch và hô hấp bởi bác sĩ chuyên khoa
3. Ngưng các thuốc kháng đông hoặc thuốc ảnh hưởng đông máu (theo chỉ định)
4. Tầm soát nhiễm trùng: thử nước tiểu, chụp X-quang khớp tổn thương, xét nghiệm vi sinh
5. Sàng lọc vi khuẩn đa kháng (MRSA) nếu có nguy cơ

Bên cạnh đó, bệnh nhân cần được tư vấn đầy đủ về quy trình mổ, thời gian nằm viện, các nguy cơ biến chứng và thời gian phục hồi dự kiến. Họ cũng nên bắt đầu làm quen trước với các bài tập phục hồi chức năng để chuẩn bị cho giai đoạn hậu phẫu.

Quy trình phẫu thuật

Phẫu thuật thay khớp thường kéo dài từ 1 đến 2 giờ, tùy theo loại khớp được thay và tình trạng cụ thể của bệnh nhân. Phẫu thuật có thể được thực hiện dưới gây mê toàn thân hoặc gây tê tủy sống, tùy theo đánh giá của bác sĩ gây mê. Trong quá trình phẫu thuật, bác sĩ sẽ rạch một đường mổ để tiếp cận khớp tổn thương, loại bỏ phần sụn và xương hư hỏng, sau đó lắp đặt khớp nhân tạo thay thế.

Các bước chính trong quy trình thường gồm:

1. Tiếp cận phẫu thuật: tạo đường rạch da và tách cơ để lộ khớp cần thay
2. Cắt bỏ phần khớp tổn thương: dùng dụng cụ chuyên dụng để cắt bỏ xương và sụn
3. Chuẩn bị bề mặt xương: tạo hình xương để vừa với cấu trúc khớp nhân tạo
4. Đặt khớp nhân tạo: gắn kết thông qua xi măng sinh học hoặc cơ chế tự bám
5. Khâu đóng và băng vết mổ: đặt dẫn lưu nếu cần thiết

Hiện nay, một số cơ sở y tế tiên tiến áp dụng công nghệ hỗ trợ bằng robot để tăng độ chính xác trong quá trình cắt xương và lắp đặt khớp. Phẫu thuật ít xâm lấn (minimally invasive surgery) cũng đang ngày càng phổ biến, giúp giảm đau sau mổ và rút ngắn thời gian nằm viện.

Khớp nhân tạo: chất liệu và tuổi thọ

Khớp nhân tạo (prosthesis) được cấu tạo từ nhiều loại vật liệu có khả năng chịu tải và chống mài mòn cao. Tùy vào vị trí khớp và nhu cầu vận động, bác sĩ sẽ lựa chọn cấu hình vật liệu phù hợp. Một khớp nhân tạo thường gồm ba thành phần: phần xương đùi (hoặc tương đương), phần ổ khớp và lớp đệm trung gian.

Các vật liệu phổ biến bao gồm:

• Kim loại: như titanium hoặc hợp kim cobalt-chromium, có độ bền cao và tương thích sinh học tốt
• Gốm sinh học: như alumina hoặc zirconia, có khả năng chống mài mòn và ít gây phản ứng viêm
• Polyethylene cao phân tử: là chất liệu nhựa kỹ thuật cao, dùng làm lớp đệm giữa hai thành phần cứng để giảm ma sát

Tuổi thọ của khớp nhân tạo phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tuổi bệnh nhân, mức độ vận động, cân nặng, kỹ thuật phẫu thuật và chất lượng vật liệu. Trung bình, khớp nhân tạo có thể sử dụng từ 15 đến 25 năm. Một số nghiên cứu cho thấy tỷ lệ tồn tại của khớp nhân tạo sau 20 năm đạt khoảng 85–90% đối với khớp háng và khớp gối.

Theo thống kê từ National Institutes of Health (NIH), các yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ khớp nhân tạo bao gồm:

Yếu tố	Ảnh hưởng đến tuổi thọ
Tuổi bệnh nhân < 60	Nguy cơ mài mòn khớp sớm cao hơn
Hoạt động thể chất cao	Làm tăng ma sát giữa các thành phần
Thừa cân/béo phì	Tăng tải trọng lên khớp nhân tạo
Kỹ thuật lắp đặt không chuẩn	Gây lệch trục khớp, giảm độ bền

Biến chứng và rủi ro

Mặc dù phẫu thuật thay khớp có tỷ lệ thành công cao, nhưng vẫn tồn tại nguy cơ biến chứng trong và sau phẫu thuật. Việc đánh giá và kiểm soát rủi ro đóng vai trò quan trọng để đảm bảo an toàn cho bệnh nhân.

Các biến chứng phổ biến bao gồm:

• Nhiễm trùng khớp: xảy ra ở khoảng 1–2% bệnh nhân, có thể đòi hỏi thay khớp lại
• Trật khớp: đặc biệt là khớp háng, thường xảy ra trong vài tuần đầu sau mổ
• Lỏng khớp nhân tạo: do viêm hoặc do sai lệch kỹ thuật
• Huyết khối tĩnh mạch sâu: biến chứng nghiêm trọng có thể dẫn đến thuyên tắc phổi

Ngoài ra, có thể gặp hiện tượng viêm mãn tính do phản ứng với mảnh vụn vi mô sinh ra từ ma sát giữa các thành phần khớp, đặc biệt trong các khớp có thành phần kim loại. Việc phát hiện và xử lý sớm các biến chứng đóng vai trò quyết định trong kết quả lâu dài của ca mổ.

Phục hồi chức năng sau phẫu thuật

Phục hồi chức năng là giai đoạn bắt buộc và mang tính quyết định đến hiệu quả của phẫu thuật thay khớp. Bệnh nhân thường bắt đầu tập luyện nhẹ nhàng trong vòng 24 đến 48 giờ sau phẫu thuật, dưới sự hướng dẫn của chuyên viên vật lý trị liệu.

Giai đoạn phục hồi được chia làm 3 mốc:

• Giai đoạn cấp tính (0–2 tuần): Tập co cơ, vận động thụ động khớp, đi lại với khung hỗ trợ
• Giai đoạn bán cấp (2–6 tuần): Tăng cường độ bài tập, bước đầu tập đi không cần hỗ trợ
• Giai đoạn phục hồi chức năng đầy đủ (6 tuần – 6 tháng): Hồi phục vận động gần như bình thường, quay lại các hoạt động hàng ngày

Thời gian hồi phục hoàn toàn có thể kéo dài từ 3 đến 6 tháng tùy người. Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phục hồi bao gồm: mức độ tổn thương trước mổ, độ tuổi, tinh thần hợp tác và nền tảng sức khỏe tổng thể.

Hiệu quả lâm sàng và chất lượng sống sau thay khớp

Các nghiên cứu lớn cho thấy phần lớn bệnh nhân trải qua thay khớp có sự cải thiện rõ rệt về mức độ đau, khả năng vận động và chất lượng sống tổng thể. Tỷ lệ hài lòng sau mổ thay khớp gối toàn phần dao động từ 80–90% trong 1 năm đầu.

Theo nghiên cứu từ NCBI (2017), bệnh nhân đạt điểm hài lòng cao nhất khi được tư vấn trước mổ kỹ lưỡng, phẫu thuật đúng kỹ thuật và phục hồi chức năng tích cực.

Trong các trường hợp thay khớp thành công, bệnh nhân có thể quay lại cuộc sống sinh hoạt bình thường, thậm chí tham gia thể thao nhẹ như đi bộ, đạp xe hoặc bơi lội. Tuy nhiên, cần tránh các hoạt động có cường độ va chạm mạnh như chạy bộ đường dài, nhảy cao, bóng đá...

Xu hướng và công nghệ mới trong phẫu thuật thay khớp

Ngành phẫu thuật thay khớp đang trải qua những đổi mới mạnh mẽ với sự hỗ trợ của công nghệ cao. Một trong những xu hướng nổi bật là ứng dụng robot phẫu thuật để tăng độ chính xác trong các thao tác cắt xương và đặt khớp nhân tạo. Robot hỗ trợ giúp cá nhân hóa phẫu thuật dựa trên mô hình 3D theo hình ảnh CT hoặc MRI.

Bên cạnh đó, công nghệ in 3D đang được sử dụng để sản xuất các khớp nhân tạo tùy chỉnh theo giải phẫu từng bệnh nhân. Điều này đặc biệt hữu ích trong các trường hợp dị dạng khớp hoặc thay khớp lại lần hai. Các vật liệu sinh học mới cũng đang được nghiên cứu nhằm tăng độ tương thích và giảm nguy cơ viêm mãn tính.

Trí tuệ nhân tạo (AI) đang bắt đầu được triển khai trong phân tích hình ảnh và hỗ trợ lập kế hoạch phẫu thuật. AI giúp bác sĩ dự đoán nguy cơ biến chứng, xác định thời điểm phù hợp để mổ và chọn cấu hình khớp nhân tạo tối ưu.

Tài liệu tham khảo

1. NCBI: Patient Satisfaction After Total Knee Replacement
2. NIH: Long-Term Outcomes of Total Joint Arthroplasty
3. American Academy of Orthopaedic Surgeons – Total Joint Replacement
4. Mayo Clinic – Joint Replacement
5. Johns Hopkins Medicine – Total Joint Replacement