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第三节 有菌性骨坏死的治疗
有菌性骨坏死,又称感染性骨坏死,其发病原因是相对于无菌性骨坏死而言的,病理改变上以骨坏死为主要特征之一,同时伴有有菌性炎症的表现。所以有菌性骨坏死是指由细菌、真菌等病原微生物引起的局部或全身有菌性炎症反应,在局部骨组织中有骨坏死现象发生。
有菌性骨坏死在临床上有以下主要特征可以作为与无菌性骨坏死鉴别之处:①发病原因明确,有病原微生物入侵;②病理过程上,有菌性骨坏死只是各种骨关节感染性疾病在发生发展过程中的一个阶段或局部表现之一,还伴有局部或全身有菌性炎症反应;③病理形态上,以有菌性炎症反应为主,并有典型的骨坏死表现;④发生部位广泛,全身各处骨质均有可能发生,血源性骨髓炎主要以长骨干骺端为主;⑤针对致病菌的抗炎措施治疗有效。
一、非手术治疗
(一)积极治疗原发性疾病
骨与关节感染一经诊断,即刻针对病因,应用有效抗生素。要足量、充分,建议作分泌物细菌培养,用敏感、广谱抗生素,结核病要用三联抗结核,为预防混合感染的存在定期复查,调整抗生素的类型和剂量。
在选择抗生素的时候,主要应根据感染病原微生物种类,及其对药物的敏感性和耐药性、抗生素对组织的渗透性及在组织中的有效浓度,维持时间和毒副作用等综合考虑。
1.致病菌明确前的抗生素治疗
任何一种感染,不可能初诊时就明确致病菌的种类,更谈不上针对致病菌采用敏感的抗生素,往往要根据病人的症状、体征,做出初步估计,针对可能性最大的致病菌给予抗生素治疗,这种治疗是临床医师的经验总结,所以叫做经验性抗生素治疗。这种治疗可以说是带有抢救性的,在骨与关节感染性疾病的诊疗过程中,为争取抢救时间,抢救肢体功能起了积极作用。盲目地等待病因学诊断,会失去治疗的最佳时间,给最后的治疗带来困难。
应根据下列情况选择抗生素:
(1)根据感染可能性最大的致病菌种:
在急性骨科感染性疾病中,革兰氏阳性金黄色葡萄球菌最常见,在初步诊断为骨与关节感染性疾病,计划采用抗生素治疗时,首先应选择对金黄色葡萄球菌敏感的抗生素。急性血源性骨髓炎的抗生素治疗,应用有效、足量、广谱的抗生素,至少3周,中断骨髓炎由急性期转向慢性期,早期诊断和治疗是关键。治疗原则上,开始先选用两种以上的抗生素,并给足够大的剂量,这样便可以大大提高杀灭致病菌的疗效。不能等待血培养和药敏结果,以免延误治疗时间。而后根据培养结果再调整抗生素的种类。如果没有条件做血培养及药敏试验,则给药观察3天,若体温不降、症状不减,应调整抗生素。
外伤性化脓性骨髓炎要解决两个问题,治疗骨的感染和处理骨折不愈合及假关节。其中控制感染最重要,处理骨折不愈合及假关节只有在感染控制的基础上才能成功。急性期,敞开伤口引流,以免脓液进入骨髓腔。一旦确诊或可疑激发感染时,即应大量应用广谱抗生素,致病菌多见于铜绿假单胞菌及其他革兰氏阴性杆菌,如大肠杆菌等,因此在细菌培养及药物敏感试验结果报告之前,应选择对革兰氏阴性杆菌最有效的广谱抗生素。待找到敏感抗生素后,再予以调整。慢性外伤性化脓性骨髓炎的治疗方法与慢性血源性化脓性骨髓炎基本相同。前者在考虑抗生素的选择上,注意铜绿假单胞菌及其他革兰氏阴性杆菌是常见的致病菌。
近几年,开放性损伤引起的骨与关节感染和医源性感染有明显上升趋势,病人中金黄色葡萄球菌的感染约占50%左右,革兰氏阴性细菌约占30%。因此,要选择广谱青霉素,头孢菌素类和氨基糖苷类抗生素联合应用。
(2)骨与关节感染性疾病的病人:
要求全身应用抗生素后药物能渗透到骨、软骨、关节液、肌肉和脓液中,以达到有效的抗菌浓度,药物的疗效与感染部位局部药物浓度有直接关系,青霉素和头孢菌素类渗透到滑液中的能力是很强的,尤其是第三代头孢菌素类对革兰氏阴性细菌非常敏感。
2.致病菌明确后的抗生素治疗
一般来讲,致病菌的种类一经确定,抗生素的应用就有了依据,应该会得到一个满意的疗效。但应该注意以下几个问题:
(1)选择敏感抗生素:
在同时存在几种敏感抗生素时,选择杀菌性抗生素,能在较短的时间里控制感染病情,较抑菌性抗生素为优,同时还应考虑到在骨与关节内渗透力较强的抗生素。近年来药物治疗棘球蚴病取得进展,WHO选定甲苯达唑和阿苯达唑为治疗棘球蚴病的主要药物,但对骨棘球蚴病病的治疗研究尚少。据第13届国际包虫病学大会交流资料,用阿苯达唑治疗骨包虫囊肿,每日剂量为5~7mg/kg,分2次服,30天为1个疗程,间隔15天再进行1个疗程,用甲苯达唑3.0~4.9g/d,3个月以上,骨、腹膜等的包虫囊肿治疗成功率占6.9%。骨梅毒及骨雅司病一经确诊即应用青霉素油剂或砷、铋剂联合治疗。
(2)足量:
足够的有效杀菌浓度是杀灭细菌的保证,尤其对于抗生素难以渗透进去的骨组织、关节、关节液等更是如此。为了保证血液中抗生素有足够的杀菌浓度,发病最初1~2周内给药途径应采用静脉滴注。单纯使用口服药物,可能产生血药浓度不足,治疗不完全而且有很大的危险性。
急性化脓性关节炎和急性血源性骨髓炎的抗生素治疗时间一般为3周。经典的全量抗生素治疗4~8周的作法已被许多学者否定。而对于慢性骨与关节感染,疗程可以延长至2~3个月不等,骨与关节结核抗结核治疗最少也在6个月以上。
(3)联合应用:
从理论上讲,应该针对一种敏感的细菌使用一种抗生素,这样效果好,毒性低,产生耐药性的可能性也小。但对金黄色葡萄球菌或其他菌株引起的骨与关节感染,抗生素联合应用常可获得更好的疗效。
(4)局部应用:
对于病灶已经局限的骨与关节感染,抗生素局部应用与全身治疗相比,前者明显优于后者。其原因是病灶内抗生素的浓度前者高于后者数倍,甚至数十倍。骨与关节发生感染后,由于骨质的破坏和增生,使局部血液循环发生障碍,通过全身给予的抗生素很难或很少渗透到病灶内,病灶部位的抗生素含量达不到有效的杀菌浓度,因此,治疗效果很不满意,采取病灶内用药的办法,治疗效果可明显提高。其具体方法是将已局限的骨与关节病灶作穿刺吸引术,脓液抽吸干净后注入敏感的抗生素,反复多次进行;慢性骨髓炎病灶清除术后放入敏感的抗生素、庆大霉素链或闭合滴入抗生素。骨关节结核有明显压迫症状的大的脓肿,可先行穿刺吸脓减压。局部注射抗结核药物可以提高局部药物浓度和减少全身反应,适用于脓肿穿刺以后,早期单纯滑膜结核抽取关节腔内渗液后以及手、足短骨结核。常用药物有异烟肼,也可与链霉素合用,每周1~2次,3个月为一个疗程。
(二)全身治疗
急性骨髓炎高热时给予降温,补充能量,补液,纠正酸中毒,静脉滴注大量维生素C,改善营养,供给高蛋白饮食。严重感染时常伴有贫血,可少量、多次输血,以增加病人抵抗力。慢性化脓性骨髓炎由于长期反复发作,病人常常出现慢性消耗性损伤,合并有贫血和低蛋白血症,降低了机体和局部的抵抗力造成恶性循环,因此应改善全身状况,提高机体抵抗力。治疗中要加强营养,给予高蛋白饮食,必要时静脉给予人体白蛋白或氨基酸制剂,补充B族、C族维生素,贫血要给予纠正,可少量多次输血。最大限度地提高病人的身体素质,增强病人的免疫功能和对手术的耐受能力。这是治疗慢性化脓性骨髓炎的基础。
(三)局部辅助治疗
肢体可做皮肤牵引或石膏托固定,有利于患肢休息,缓解肌肉痉挛,防止关节挛缩畸形,避免病理性骨折,还有止痛作用。也可以用管型石膏固定2~3个月,同时开窗换药。化脓性关节炎急性期应用石膏、夹板或皮肤牵引等方法,将患肢固定于功能位,以减轻患肢肌肉痉挛而引起疼痛,防止感染扩散,防止畸形及病理性脱位,减轻对关节软骨面的压力及软骨破坏。一旦急性炎症消退或伤口愈合,即开始关节的自动或轻度被动活动,以恢复关节的活动度。后期X线片显示,关节软骨面已有破坏及骨质增生,关节强直已不可避免时,应保持关节于功能位,使其强直于功能位。骨关节结核发展阶段疼痛和肌痉挛比较严重的病例,可根据患病部位和病情轻重,分别采用石膏绷带,夹板、牵引等制动方法。局部制动可使受累关节活动减少,减免负重。既能防止病变扩散,又能减少疼痛和肿胀,有利于组织修复。但制动过久可引起骨质疏松,肌萎缩和关节僵直,故肿胀和疼痛减轻后即应解除。骨梅毒及骨雅司在全身治疗的同时,患肢局部可行对症治疗,如患肢制动,功能位外固定,以达到减轻疼痛的目的,对溃疡创面可用清洁换药或病灶清洗。
(四)治疗上的其他进展
1.高压氧
可单独进行也可配合手术治疗,于术前或术后应用,一般为2.8个绝对大气压,每天1次,每次1小时,连续30天为一个疗程,休息1周后可再进行一个疗程。动物实验证明,高压氧吸入可明显改善病灶局部的低氧分压状况,促进机体对感染的抵抗力。
2.硝酸银离子电透入
据报道有治愈窦道的良好效果,主要应用于无死骨者,以1~10mA的直流电导入银离子有杀菌作用。
(五)康复锻炼
康复医学治疗要贯穿在疾病治疗的全过程,不仅靠康复医学专业人员,也是临床医师的职责。我国有丰富的祖国医学,如针灸、按摩和中药,这些都是医治各种疾病和康复治疗的有效方法;临床医师,特别是骨科医师与康复医师相结合,发展我国的康复医学,对提高疾病治愈率,有着积极的促进作用。
骨与关节感染,特别是慢性化脓性骨髓炎、化脓性关节炎、创伤后骨关节感染、骨关节结核等,由于治疗不及时,方法不得当或病情严重,有部分病人留下不同程度的运动功能障碍。这就更需要用康复治疗手段,最大限度地恢复肢体功能,减轻废残。
骨关节感染后康复治疗的目的是:
(1)增强病人体质和改善健康状况,防止关节局部畸形和强直的出现。
(2)减轻或消除疼痛。
(3)晚期可增加关节活动范围和恢复关节功能,纠正不良姿势。
(4)改善病态心理。
为了康复治疗,必须对骨、关节感染后遗症病人进行全面、细致、认真的检查,详细了解病人的病史,全身状况,病变局部功能状况,包括对关节肢体望、触、动、量及辅助检查后,作出正确的判断,选择正确的康复治疗方法,制定康复治疗方案。
二、手术治疗
(一)清除坏死骨
无论是何种原因引起的骨坏死,由于死骨本身是一种无结构的,正常代谢完全停止的组织,浸泡在脓液中,受到细菌毒素的长期侵蚀作用,已经成为钙盐沉积为主的无活性的钙化灶,大小不一。而且死骨完全游离、没有血运,抗生素在局部的浓度低,灭菌作用很弱。周围炎性肉芽组织难以到达。比较小的死骨可经窦道或骨瘘管排除,也有一部分被周围有活性的组织依靠爬行替代作用所取代,但经历时间较长,是骨关节感染病人长期不愈合的主要原因之一。
一旦发现有死骨的存在,即应采取积极的态度,因部位而异,因原发病而异,通过各种手段,清除死骨,可以采用穿刺灌洗、切开病灶清除等办法,其目的是通过彻底清除阻止修复的坏死骨,硬化骨及纤维瘢痕组织,达到降低骨内压及关节内压,促进静脉回流和改善股骨头供血条件,有利于骨的再生,缩短病程。
清除坏死骨要注意与骨质破坏区别对待,后者在临床上更多见。局部骨质为病理组织所取代而造成的骨组织缺失。它是由病理组织本身直接使骨组织溶解吸收,或者由病理组织引起的破骨细胞生成及活动亢进所致,表现形式也较多,是由于炎症、代谢性疾病、结核、肿瘤等原因,造成其他的组织取代了骨组织,仍是有血运结构,不一定急于处理。急性血源性骨髓炎以骨质吸收、破坏为主。急性血源性骨髓炎如脓液早期穿入骨膜下,再穿破皮肤,则骨质破坏较少;但脓肿常在髓腔蔓延,张力大,使骨营养血管闭塞或栓塞。如穿出骨皮质形成骨膜下脓肿后使大片骨膜剥离,使该部骨皮质失去来自骨膜的血液供应,严重影响骨的循环,造成骨坏死。其数量和大小视缺血范围而定,甚至造成整个骨干坏死。急性血源性骨髓炎手术治疗大都在早期进行,一旦发现,死骨较小时,在开窗减压的同时,即行死骨摘除术,当死骨较大时,为保证病骨连续性的完整,防止发生大块骨缺损,需待周围新生的骨壳形成后,二期摘除。
急性血源性骨髓炎手术治疗的目的:引流脓液,减少毒血症症状,避免形成死骨,防止慢性骨髓炎的发生。手术治疗宜早进行。适应证:经穿刺引流证实有脓液存在,X线显示骨膜有局限性增厚,或两侧不对称,经应用抗生素48~72小时仍未见好转时,局部压痛及肿胀明显或加重时,在全身条件允许的情况下,及时手术。延迟的手术只能达到引流的目的,不能阻止急性骨髓炎向慢性阶段发展。手术方式有钻孔引流或开窗减压两种。
慢性化脓性骨髓炎以死骨形成和新生骨形成为主。由于骨膜剥离,骨膜深层成骨细胞受炎症刺激而生成大量新骨包于死骨之外,形成包壳,代替病骨的支持作用,包壳上可有许多孔洞,通向伤口形成窦道,伤口长期不愈,成为慢性骨髓炎。慢性化脓性骨髓炎的现代治疗必须解决两个问题,病灶的彻底清除和伤口的闭合。治疗的原则为以手术为主尽可能地彻底清除病灶,摘除死骨,清除增生的瘢痕和肉芽组织,消灭无效腔,改善局部的血液循环,为愈合创造条件。手术的方法很多,要根据病人的年龄,病变部位,不同病理变化选择不同的手术方式。此外,手术时机的选择也不可忽视,急性发作时只能引流,不宜行病灶清除术,而在大块死骨形成,骨性包壳尚未充分形成之前,也不宜手术摘除死骨。对于局部死骨较大,摘除后将形成较大的骨缺损的病例,可考虑行局部带血管蒂的骨瓣转移或吻合血管的骨移植,此种骨移植方法,由于是活骨移植,对感染的抵抗力强,骨愈合率较高且愈合时间大大缩短。
慢性化脓性骨髓炎的手术指征为死骨形成,有无效腔及窦道流脓者,均应手术治疗。慢性化脓性骨髓炎的治疗方法如下:
1.病灶清除术
(1)切口长度应以能完全显露死骨及感染骨为度,注意切勿损伤主要神经及血管。但是慢性骨髓炎急性发作时,不宜做病灶清除术,应以抗生素治疗为主,积脓时宜切开引流。
(2)骨膜切开及剥离范围应按病骨及死骨大小和多少而定,不可剥离过多。
(3)彻底切除坏死组织、肉芽组织、窦道及瘢痕组织,摘除所有死骨,引流不畅的无效腔应予打开,但不可过多切除正常骨质。但是大块死骨形成而包壳尚未充分形成者,为防止造成大段骨缺损,不宜手术去除死骨,须待包壳生成后再手术。最近也有在感染环境中植骨缺损及抗感染治疗,也取得了良好的临床效果。
(4)如手术未遗留较大或较深的无效腔,软组织条件好,可行一期缝合,并在髓腔内上下各放一根有侧孔的塑料管,分别作为冲洗和负压吸引用,术后用生理盐水或抗生素溶液冲洗7~10天,先后拔除冲洗管和引流管。如清除后有较大或较深的无效腔遗留或软组织无法修补者,尚应同时进行消灭无效腔或修复创面的手术,才能收到较好的效果。
2.肌瓣或肌皮瓣填塞术
适用于病灶清除后残留较大无效腔者。应尽量选择邻近肌肉,但应避免采用肢体的主要屈伸肌,所用肌瓣不应过长,张力不宜过大。邻近无肌瓣可取时,可行吻合血管的游离肌瓣或肌皮瓣移植。
3.骨松质填塞术
在彻底清除病灶后,用髂骨片或其他骨松质填充无效腔。此法易引起感染,须慎重采用。一般多使用于局限性骨脓肿病灶清除后,或在病灶清除后局部骨质缺损多不植骨难以支持体重时。
4.含抗生素骨水泥充填术
清除病灶后将含抗生素的骨水泥珠充填,水泥珠可逐个拔出,也可在数月后一并取出后再进行植骨。
5.病骨切除术
身体某些部位(如腓骨中上部、髂骨翼、肋骨、尺骨远端等)的慢性骨髓炎,可将病变部分完全切除。
6.截肢术
创面经久不愈,肢体产生严重畸形、已发生癌变、肢体功能已大部丧失者可考虑作截肢术。
化脓性关节炎可行关节穿刺冲洗、灌洗或关节切开引流术。
对已经形成死骨和窦道的残端化脓性骨髓炎,治疗方法主要是彻底手术清除病灶,进行闭合性冲洗和负压吸引治疗。对局部的大块瘢痕组织可行皮瓣移植加以修复。有时也可行再截肢,即在更高的平面截除病变,一期缝合,此时应考虑到安装假肢的要求。
对骨与关节结核的手术疗法,主要是病灶清除术,即在抗结核药物及其他支持治疗的配合下,进入病灶清除坏死骨,脓肿及干酪样物,凿除硬化的骨空洞,切除纤维化的瘘管。此手术可以治愈单纯非手术疗法不能治愈的病变,保留全部或部分关节功能,使疗程大为缩短,减少并发症,提高治愈率。此外,在病灶清除的同时,还可进行关节畸形矫正,关节内融合或椎体间植骨,对脊髓压迫进行减压,达到综合治疗的目的。
手术目的:①清除所有结核病变组织,除去隐藏在其中的结核菌;②改善病灶区域的血液供应;③增强局部组织修复力;④提高病灶内抗结核药物的浓度,增强抗结核效果;⑤防止病灶内的毒素吸收。
术前准备:进行病灶清除术时,应做好术前准备。
(1)抗结核药物至少要在术前应用2周,要观察一般情况和血沉是否好转,如果2周仍未好转,可能是药物不敏感,还要推迟手术,以防止术后病变扩散。
(2)积极增强体质,鼓励截瘫或脊柱不稳定的病人抬头、扩胸、深呼吸和上肢运动。增加心肺的适应能力和上肢肌力,贫血病人还应将HB提高到10g/dl以上,营养不良者应积极补充,纠正低蛋白血症。
(3)对凝血功能较差的病人,应在术前给予V-K和安络血等药物。
(4)做好详细的影像学检查,明确坏死骨的数目、大小、界限,术者做到心中有数。
(5)因混合感染而体温升高的病人,不宜较大范围的病灶清除手术,应先引流脓液,控制混合感染,等急性炎症消退,病人体力恢复后,再做病灶清除手术,术前做药物敏感试验,术前7天开始给予敏感抗生素。
(6)对患肢肌肉痉挛,关节屈曲挛缩严重者,需先行皮肤牵引。
(二)预防并发症和防止复发
直接起源于骨坏死的并发症有病理性骨折,骨缺损和骨不连,假关节的形成等。
对于病理性骨折的治疗,在治疗原发病的基础上,仍遵循骨折治疗的原则,即复位、固定、功能锻炼。
骨缺损的治疗,多采用分期处理病灶和植骨治疗。
骨不连是由于骨质断端的骨缺损距离较远,或骨外膜丧失较重,影响骨外膜及骨髓腔中有关细胞的成骨功能,即骨外膜的成骨细胞转变为骨母细胞和软骨细胞数量不足;同时骨内膜的成骨细胞及骨髓中间叶细胞的成骨作用也受阻;或因各种细胞(纤维母细胞、骨母细胞及软骨母细胞)出现规律的失常,杂乱无章地出现在各种不同的骨痂中,尤其是纤维母细胞不能化生为骨细胞和骨组织,而是变为纤维细胞,在骨折断端处形成瘢痕,同时,纤维母细胞产生胶原及骨母细胞产生骨基质的功能也受阻,导致影响成骨作用。加之,破骨细胞在骨折愈合的全过程中始终处于活跃状态,吞噬功能旺盛,往往将新形成的少量骨组织即使未达到多余程度就被其吞噬、破坏,致骨性骨痂无法形成,而是由最易生长的纤维瘢痕将骨折断端衔接起来,十分脆弱,因而无法适应力学和机体功能的需要。骨不连的治疗应包括改善局部生物学行为和/或加强其机械稳定性。常用的改善局部生物性状的治疗方法包括:去除感染灶,骨移植,骨髓移植和应用Ilizarov方法。提高机械稳定性的方法包括钢板螺钉内固定术,髓内钉内固定和外固定架。
断端硬化之后可形成假关节,假关节或骨折端再吸收、萎缩,使骨折间隙加大,不经进一步处理就不会愈合的病症。X线照片显示骨折端互相分离,间隙较大,骨端硬化,萎缩疏松,髓腔封闭。不论如何长久地固定也无法使它连接。假关节分接触型与缺损型两种。接触型假关节有可能在控制感染后发生延迟愈合,但是,大多数病例需要再次手术治疗。缺损型假关节则必须再次进行手术治疗。正确地选择手术时机甚为重要,是保证手术成功的重要组成部分之一。原则上要求在控制感染后3~6个月进行手术较为稳妥。
应用显微外科技术治疗慢性化脓性骨髓炎,通过带血管蒂的或吻合血管的组织移植,可以改善病灶周围局部的血液供应,有效地提高抗生素的杀菌作用。不仅可以解决慢性化脓性骨髓炎,合并软组织缺损的覆盖问题,还可行骨移植治疗骨不连和骨缺损。进行复合组织移植能解决骨骼和皮肤同时缺损的问题。大网膜移植治疗慢性化脓性骨髓炎,也是一种较好的疗法。
手术目的主要是消除假关节达到骨性连接,减少再骨折。为此提出了很多的手术方式,然而仍未完全解决再骨折,感染和稳定骨折断端等全部问题。一般成功的病例中,有大部分都是经过两次以上的手术。手术后均需有坚强的外固定3~6个月左右。
(三)晚期矫正畸形治疗
骨关节感染由于延误治疗或治疗不当,将产生骨关节强直、畸形、肢体短缩等严重后遗症,致使关节疼痛、跛行、功能障碍,失去正常生理功能,严重地影响了病人的身心健康。矫形外科手术给骨关节感染后遗症病人带来了希望。通过矫形外科手术治疗,使机体尽可能地恢复正常生理功能,病人重新获得工作能力。新的抗生素的不断出现,更增加了这类手术的成功机会,大大提高了治愈率。严重畸形有功能障碍者,须行手术治疗,采用截骨术、关节成形术、甚至人工关节置换术:
1.对关节强直于功能位,无明显疼痛者,一般无须特殊治疗。
2.关节强直于非功能位,或陈旧性病理性脱位未能复位,对功能有严重影响者须行矫正术,但手术必须在炎症控制一年以上方可进行。否则将招致炎症的复发。即使手术在炎症控制一年以上进行仍有诱发局部感染的可能,不过是感染的可能较小而已。
对髋关节畸形或脱位可做股骨转子间或转子下截骨术矫正畸形,术后石膏固定,不用内固定。对膝关节畸形可做胫骨高位截骨术,或关节切除加压融合术。
对肩关节畸形可做肱骨上端截骨术或关节融合术,使肩关节处于功能位。对肘关节畸形可做肘关节切除术或关节成形术。
3.两侧关节畸形,即使两侧均强直于功能位,对工作和生活造成不便,可选一侧做成形术,使之能活动;另一侧不做任何手术,保留其稳定性,便于负重。
4.关节纤维性强直伴有疼痛者,应根据病人的年龄、性别、职业、强直部位、畸形程度等,选用关节成形术或关节融合术。