Thay khớp gối là gì? Các bài nghiên cứu khoa học liên quan

Định nghĩa thay khớp gối

Thay khớp gối (knee arthroplasty hoặc total knee replacement) là thủ thuật phẫu thuật chỉnh hình nhằm thay thế các bề mặt khớp gối bị tổn thương bởi một bộ phận nhân tạo gọi là khớp nhân tạo. Mục tiêu là giảm đau, phục hồi chức năng vận động, và cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân.

Phẫu thuật này đặc biệt hữu ích cho các trường hợp bị thoái hóa khớp gối giai đoạn nặng, viêm khớp dạng thấp hoặc các tổn thương khớp không phục hồi do chấn thương. Việc thay thế khớp nhân tạo giúp tái tạo lại diện khớp trơn láng, loại bỏ hiện tượng cọ xát gây đau giữa các đầu xương.

Hiện nay, thay khớp gối là một trong những phẫu thuật chỉnh hình phổ biến nhất toàn cầu, với hàng triệu ca được thực hiện mỗi năm, chủ yếu ở nhóm bệnh nhân từ 60 tuổi trở lên.

Các chỉ định lâm sàng

Thay khớp gối không phải là chỉ định đầu tiên mà thường được áp dụng sau khi các biện pháp điều trị nội khoa và phục hồi chức năng thất bại. Các chỉ định cụ thể bao gồm:

• Đau khớp gối kéo dài, nghiêm trọng và ảnh hưởng đến sinh hoạt hàng ngày
• Biến dạng khớp gối như vẹo trong (varus) hoặc vẹo ngoài (valgus) không hồi phục
• Giảm đáng kể tầm vận động hoặc không thể đứng, đi lại bình thường
• Hình ảnh X-quang cho thấy mất diện khớp, gai xương, xơ xương dưới sụn
• Không đáp ứng với thuốc giảm đau, thuốc chống viêm hoặc vật lý trị liệu

Các bệnh lý thường gặp dẫn đến chỉ định phẫu thuật bao gồm thoái hóa khớp nguyên phát, viêm khớp dạng thấp, chấn thương khớp gối lâu ngày hoặc bệnh khớp sau nhiễm trùng.

Thông tin chi tiết có thể tham khảo tại AAOS – Total Knee Replacement.

Phân loại thay khớp gối

Có ba hình thức phẫu thuật thay khớp gối chính, tùy thuộc vào phạm vi tổn thương và cấu trúc khớp cần thay thế:

• Thay khớp gối toàn phần (Total Knee Replacement): Thay toàn bộ các diện khớp của xương đùi, xương chày và thường cả xương bánh chè.
• Thay khớp gối bán phần (Unicompartmental Knee Replacement): Thay một phần diện khớp bị tổn thương, thường là khoang trong hoặc khoang ngoài.
• Thay lại khớp gối (Revision Knee Replacement): Thực hiện khi khớp nhân tạo cũ bị lỏng, hư hỏng hoặc nhiễm trùng, cần thay mới.

Lựa chọn hình thức thay khớp phụ thuộc vào độ tuổi, mức độ hoạt động, mức độ tổn thương mô mềm và kỳ vọng của bệnh nhân. Thay bán phần có thể giúp phục hồi nhanh hơn nhưng chỉ phù hợp khi tổn thương khu trú một khoang.

Dưới đây là bảng so sánh nhanh các dạng thay khớp gối:

Cấu tạo khớp gối nhân tạo

Một khớp gối nhân tạo bao gồm ba thành phần chính, mô phỏng cấu trúc giải phẫu của khớp gối tự nhiên:

• Thành phần đùi: Làm từ hợp kim cobalt-chrome hoặc titanium, gắn vào đầu dưới xương đùi.
• Thành phần chày: Gồm một khay kim loại gắn vào đầu trên xương chày và một lớp lót polyethylene tạo bề mặt trượt.
• Thành phần bánh chè: Là một mảnh nhựa polyethylene gắn vào mặt sau xương bánh chè, giúp trượt nhẹ nhàng trên rãnh lồi cầu đùi.

Vật liệu sử dụng phải đạt các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về độ bền cơ học, kháng ăn mòn và tương thích sinh học để tránh phản ứng viêm hoặc đào thải. Các khớp hiện đại còn có thêm lớp phủ hydroxyapatite để tăng độ bám sinh học vào xương.

Tuổi thọ trung bình của khớp gối nhân tạo hiện nay vào khoảng 15–20 năm, tùy theo mức độ hoạt động và tình trạng sức khỏe tổng thể của người bệnh.

Quy trình phẫu thuật

Phẫu thuật thay khớp gối thường được thực hiện dưới gây mê toàn thân hoặc gây tê tủy sống, với thời gian trung bình từ 90 đến 120 phút. Quá trình phẫu thuật bao gồm các bước chính sau:

1. Rạch da phía trước khớp gối, dài khoảng 10–15 cm.
2. Bộc lộ khớp và cắt bỏ phần sụn và xương bị hư tổn ở đầu dưới xương đùi và đầu trên xương chày.
3. Đặt thử các bộ phận khớp nhân tạo và kiểm tra cân bằng dây chằng, tầm vận động.
4. Lắp chính thức các thành phần khớp nhân tạo bằng xi măng xương hoặc phương pháp không xi măng (press-fit).
5. Kiểm tra lần cuối, cầm máu, đặt dẫn lưu nếu cần và khâu lại các lớp mô.

Sau phẫu thuật, bệnh nhân thường được chuyển đến phòng hồi tỉnh và theo dõi sát trong 24 giờ đầu tiên để phát hiện biến chứng sớm.

Phục hồi chức năng và theo dõi sau mổ

Phục hồi chức năng đóng vai trò cực kỳ quan trọng, bắt đầu ngay từ ngày đầu tiên sau mổ. Vật lý trị liệu bao gồm các bài tập co duỗi nhẹ, nâng chân thẳng và vận động khớp chủ động có hướng dẫn.

Trong 2–4 tuần đầu, bệnh nhân cần sử dụng dụng cụ hỗ trợ như nạng hoặc khung tập đi. Mục tiêu là đạt được tầm vận động tối thiểu 90 độ gập và duỗi thẳng hoàn toàn trong tháng đầu.

Chế độ theo dõi sau mổ bao gồm:

• Khám lại định kỳ 2–4–6 tuần và 3 tháng
• Chụp X-quang đánh giá vị trí khớp nhân tạo
• Kiểm tra công thức máu, chức năng gan thận nếu dùng thuốc kháng sinh kéo dài

Biến chứng và rủi ro

Thay khớp gối là phẫu thuật an toàn với tỷ lệ thành công cao, nhưng vẫn có thể gặp một số biến chứng:

• Nhiễm trùng: Có thể là nhiễm trùng nông vết mổ hoặc nhiễm trùng sâu quanh khớp nhân tạo, cần điều trị kháng sinh mạnh và đôi khi phải thay lại khớp.
• Huyết khối tĩnh mạch sâu (DVT): Dễ xảy ra do giảm vận động sau mổ. Cần dự phòng bằng thuốc chống đông và vớ ép.
• Lỏng khớp nhân tạo: Thường xuất hiện sau nhiều năm, là nguyên nhân hàng đầu dẫn đến thay lại khớp.
• Đau mạn tính: Một số người vẫn bị đau dai dẳng dù hình ảnh học bình thường.

Để hạn chế biến chứng, cần tuân thủ đúng chỉ định, kỹ thuật vô khuẩn nghiêm ngặt và hướng dẫn chăm sóc sau mổ.

Hiệu quả lâm sàng và tiên lượng

Khoảng 85–90% bệnh nhân sau thay khớp gối đạt được kết quả tốt sau 10 năm, bao gồm giảm đau đáng kể, cải thiện chức năng vận động và tăng khả năng độc lập trong sinh hoạt.

Thời gian tồn tại trung bình của khớp nhân tạo là 15–20 năm, một số trường hợp có thể lên đến 25 năm nếu chăm sóc tốt và không hoạt động quá tải.

Thang điểm đánh giá thường dùng gồm:

• Knee Society Score (KSS): Đánh giá đau, vận động và chức năng đi lại.
• Oxford Knee Score: Tự đánh giá của bệnh nhân về mức độ cải thiện.
• VAS (Visual Analog Scale): Đánh giá mức độ đau theo thang điểm từ 0 đến 10.

Tiêu chuẩn đánh giá và công thức liên quan

Một số mô hình cơ học có thể dùng để ước lượng tải trọng khớp sau mổ:

Trong đó:
$BW$: trọng lượng cơ thể; $\theta$: góc gập khớp gối; $M_{ext}$: mô-men ngoại lực; $r$: cánh tay đòn của lực.

Các tính toán này giúp tối ưu hóa thiết kế và điều chỉnh hoạt động sau mổ để kéo dài tuổi thọ khớp.

Tài liệu tham khảo

1. American Academy of Orthopaedic Surgeons. Total Knee Replacement. orthoinfo.aaos.org
2. Johns Hopkins Medicine. Knee Replacement Surgery. hopkinsmedicine.org
3. National Health Service UK. Knee replacement overview. nhs.uk
4. UpToDate. Primary total knee arthroplasty. uptodate.com
5. PubMed Central. Long-term outcomes of knee replacement. ncbi.nlm.nih.gov