354 例 Ribbed 股骨柄假体置换术的中远期疗效分析

Abstract

目的

探讨采用 Ribbed 股骨柄假体行人工全髋关节置换术（total hip arthroplasty，THA）的中远期疗效。

方法

回顾分析 2006 年 10 月—2016 年 5 月采用 Ribbed 股骨柄假体行 THA 且获完整随访的 354 例（384 髋）髋关节疾病患者临床资料。男 171 例，女 183 例；年龄 20～82 岁，平均 53.4 岁。单髋 324 例，双髋 30 例。关节置换原因：股骨头缺血性坏死 151 例（159 髋），髋关节骨关节炎 134 例（136 髋），类风湿性关节炎 43 例（43 髋），强直性脊柱炎 20 例（40 髋），创伤 6 例（6 髋）。术前患者 Harris 评分为（42.34±8.89）分。术后采用 Harris 评分评价髋关节功能；摄 X 线片判断双下肢是否等长、股骨侧有无透亮带、假体稳定性以及应力遮挡发生情况。

结果

术后切口均Ⅰ期愈合。354 例患者均获随访，随访时间 2～11 年，平均 7.4 年。末次随访时 Harris 评分为（80.52±7.61）分，与术前比较差异有统计学意义（t=134.804，P=0.000）。术后发生 2 例（2 髋）假体感染，3 例（3 髋）假体松动，4 例（4 髋）假体周围骨折，48 例（48 髋）存在轻到中度大腿疼痛。X 线片示 76 例（78 髋）股骨侧存在透亮线以及不同程度应力遮挡。按照 Engh 等的方法评价假体稳定性，骨长入性稳定 364 髋，纤维长入性稳定 15 髋，假体不稳定 5 髋。25 例（25 髋）发生股骨柄假体下沉，其中 5 例患者双下肢长度差异>10 mm。

结论

采用Ribbed 股骨柄假体行 THA 具有初始稳定性好、骨长入好等优点，术后应力遮挡发生率相对较高，但对假体中远期生存率和疗效无明显影响。

人工全髋关节置换术（total hip arthroplasty，THA）是目前治疗终末期髋关节疾病最有效的手术方式^[1-2]。THA 所用假体根据固定方式不同分为骨水泥型和非骨水泥型。相对于初始坚强固定的骨水泥型假体，非骨水泥型假体具有更优越的远期固定效果；二次翻修时取出难度较低，对周围骨组织破坏较小，适合中青年或活动量大、存在二次翻修可能的患者^[3-5]。但远期随访研究发现，非骨水泥型假体置换术后发生无菌性松动风险高，特别是活动量大的年轻患者^[6]。Ribbed 股骨柄假体（Link 公司，德国）是国内临床常用的非骨水泥型假体之一，但研究发现置换后 Ribbed 股骨柄假体周围存在一定程度应力遮挡^[7]，可能引起假体松动。2006 年 10 月—2016 年 5 月，我科采用 Ribbed 股骨柄假体对 520 例（586 髋）髋关节疾病患者行 THA，其中 354 例（384 髋）获完整随访。现回顾分析 354 例患者临床资料，探讨采用该假体置换的中长期疗效，为临床选择假体类型提供参考。报告如下。

1. 临床资料

1.1. 一般资料

本组男 171 例，女 183 例；年龄 20～82 岁，平均 53.4 岁。单髋 324 例，左髋 149 例、右髋 175 例；双髋 30 例。27 例双髋置换患者为同期手术；3 例分期手术，两期手术间隔 3 个月以上。关节置换原因：股骨头缺血性坏死 151 例（159 髋），国际骨循环协会（ARCO）分期为 3 期或 4 期；病程 1～7 年，平均 3.7 年。髋关节骨关节炎 134 例（136 髋），类风湿性关节炎 43 例（43 髋），X 线分期为Ⅲ期或Ⅳ期，关节功能根据美国类风湿学会分级为Ⅲ级或Ⅳ级；病程 15～39 年，平均 23.3 年。强直性脊柱炎 20 例（40 髋），病程 13～30 年，平均 24.1 年。创伤 6 例（6 髋），5 例外伤致股骨颈骨折，受伤至手术时间 2～14 d，平均 5.4 d；1 例交通事故伤致髋臼骨折，行髋臼骨折内固定术后 4 年出现股骨头缺血性坏死行 THA。术前 Harris 评分为（42.34±8.89）分。

1.2. 手术方法

手术均由同一组医生完成。神经阻滞麻醉联合全麻（112 例）或全麻（242 例）下，患者取侧卧位。常规取后外侧入路，切口长 9～15 cm，逐层切开皮肤、皮下组织、阔筋膜，沿肌间隙钝性分离臀大肌，切断梨状肌等短外旋肌群，切开髋关节囊，显露髋臼。脱位髋关节，安装髋臼假体，股骨髓腔近端开口，以扩髓钻与股骨皮质相接触后停止；选用与假体同号的扩髓锉嵌入式扩髓，安装试模股骨头、颈复位，测试松紧满意及双下肢等长后，安装假体、复位。将切断的外旋肌群褥式缝合，悬吊在股骨转子窝内。术毕，放置负压引流管，关闭切口。

1.3. 术后处理及疗效评价指标

术后第 2 天开始注射低分子肝素或口服利伐沙班预防下肢深静脉血栓形成，连续使用 35 d。术后 24～48 h 拔除引流管，开始扶助行器下地活动；随访期间复查 X 线片，根据检查结果确定患者下地及负重时间。

手术前后采用 Harris 评分评价髋关节功能。摄双下肢全长、骨盆正位及术侧髋关节侧位 X 线片。其中，于下肢全长片判断双下肢是否等长。正侧位片观察股骨侧有无透亮带，正位参照 Gruen 等^[8]的股骨分区法、侧位参照 Johnston 等^[9]的股骨近端分区法进行分区；按照 Engh 等^[10-11]的方法判断假体稳定性及应力遮挡分度，应力遮挡程度分为 0～4 度，假体稳定性分为骨长入性稳定、纤维长入性稳定以及不稳定。

1.4. 统计学方法

采用 SPSS19.0 统计软件进行分析。数据以均数±标准差表示，手术前后比较采用配对 t 检验；检验水准 α=0.05。

2. 结果

术后切口均Ⅰ期愈合。患者均获随访，随访时间 2～11 年，平均 7.4 年。患者髋关节功能恢复良好，末次随访时 Harris 评分为（80.52±7.61）分，与术前比较差异有统计学意义（t=134.804，P=0.000）。48 例（48 髋）出现术侧大腿轻到中度疼痛。

术后 2 例（2 髋）分别在术后 6 个月及 4 年发生假体感染，3 例（3 髋）分别于 6、7、9 年发生假体松动，均给予髋关节假体翻修术后愈合。4 例（4 髋）发生假体周围骨折，发生于术后 2 年 1 例、术后 3 年 2 例、术后 5 年 1 例；2 例行钢板内固定联合捆绑带固定，2 例行组配型柄翻修联合捆绑带固定，术后假体固定牢靠。末次随访时，假体生存率为 97.7%（375/384）。

X 线片复查，随访期间 76 例（78 髋）股骨侧出现透亮带，位于 1 区 31 例（33 髋）、2 区 6 例（6 髋）、3 区 3 例（3 髋）、4 区 1 例（1 髋）、5 区 5 例（5 髋）、6 区 9 例（9 髋）、7 区 21 例（21 髋），无明显硬化带。术后 1 年，按照 Engh 等提出的方法评价假体稳定性，骨长入性稳定 364 髋、纤维长入性稳定 15 髋、假体不稳定 5 髋。对出现明显透亮带的 76 例（78 髋）进行应力遮挡分度，其中 1 度 45 髋、2 度 20 髋、3 度 9 髋、4 度 4 髋。末次随访，25 例（25 髋）发生股骨柄假体下沉，23 例为单髋置换患者，2 例为双髋置换患者，但均为一侧股骨柄假体下沉；双下肢不等长 2～22 mm，平均 6.9 mm；16 例不等长≤5 mm、4 例 5 ～10 mm、5 例>10 mm。见图 1、2。

图 1.

Anteroposterior X-ray films of a 52-year-old male patient underwent THA for bilateral avascular necrosis of the femoral head

患者，男，52岁，双侧股骨头缺血性坏死行THA正位 X线片

a. 术前；b. 术后 1 d；c. 术后 6 年

a. Before operation; b. At 1 day after operation; c. At 6 years after operation

图 2.

Anteroposterior X-ray films of a 66-year-old male patient underwent THA for avascular necrosis of the femoral head after 4 years of acetabular fracture internal fixation

患者，男，66岁，髋臼骨折内固定术后4年出现股骨头缺血性坏死行右侧THA正位X线片

a. 术前；b. 术后 1 d；c. 术后 5 年

a. Before operation; b. At 1 day after operation; c. At 5 years after operation

3. 讨论

Ribbed 股骨柄假体是解剖型非骨水泥型假体，设计特点包括：① 解剖设计更符合人体结构；② 表面采用深沟槽设计，可增加与骨质接触面积，使假体与股骨弹性模量相近；③ 假体近端 2/3 为直径约 70 μm 的微孔表面或羟基磷灰石涂层，远端 1/3 采用高抛光面处理，动物实验显示羟基磷灰石涂层、喷砂和光面 3 种股骨柄表面均有利于骨长入^[12]。临床研究显示 Ribbed 股骨柄假体表现优异，假体置换后能有效缓解患者髋关节疼痛，恢复髋关节功能^[13-16]。本组 THA 术后患者末次随访 Harris 评分为（80.52±7.61）分，假体生存率为 97.7%，与既往研究报道的假体生存率^{[14, 16]}相近，表明该假体具有较好临床效果。

THA 术后主要并发症为假体松动及脱位、下肢深静脉血栓形成、深部感染^[17-18]。有学者提出大腿疼痛为非骨水泥型假体置换术后主要并发症^[19]，可能与初期皮质骨与远端股骨柄形成微动刺激骨髓腔相关，如假体设计要求远端压配以获得即刻稳定性时，股骨远端压力会增高，从而导致疼痛风险增加。本研究中有 48 例患者出现不同程度术侧大腿疼痛，X 线片可观察到不同程度应力遮挡，提示术后大腿疼痛也可能与应力遮挡导致的骨溶解与假体微动有关。

我们分析导致术后应力遮挡的主要原因包括：① 患者自身原因，如骨质疏松所导致的应力遮挡相对较大^[20]。② 股骨柄假体无论是骨水泥型固定还是非骨水泥型固定均可产生一定程度应力遮挡^[21]。③ 假体无菌性松动时，由于假体微动没有一致分布在股骨柄上，假体远端与颈部更容易应力集中，而应力集中又将进一步导致假体松动^[22]。④ 假体周围界膜组织中含有 T 淋巴细胞、前列腺素等炎性细胞与炎性因子，导致假体周围骨溶解，进而出现假体微动，使应力遮挡增加^[23]。⑤ 假体材料与制作工艺。Ribbed 股骨柄假体设计有两个特点：第一，股骨柄假体模拟股骨上段髓腔，采用 S 形解剖设计，能降低应力遮挡，但若是股骨柄未能契合患者髓腔，往往需反复扩髓，造成股骨骨量损失，从而减少了假体与股骨接触面积，对假体稳定性和预后具有较大影响，所以术前股骨侧准确评估以及术中选择合适假体有利于术中减少骨质丢失，降低应力遮挡。第二，为便于翻修术时取出假体柄，设计了可拆卸领托。虽然为翻修术提供了便捷，但也大大增加了应力集中。本组 1 区出现透亮带的 31 例（33 髋）其应力集中于领托周围，导致应力遮挡发生。该区域应力遮挡的发生率明显高于其他区域，也进一步证明了假体领托设计提高了应力遮挡风险。

本组术后 2 例患者出现假体感染，这 2 例患者均有糖尿病基础疾病，术前检查未发现感染灶或者潜在感染风险。术后患者血糖控制不佳，假体植入、术后骨髓腔出血、假体与股骨间间隙导致血肿以及肉芽组织的形成，均为细菌生长提供了良好培养基^[24]。同时，假体微动会产生磨损颗粒及碎屑，引起巨噬细胞介导的炎性反应，从而形成界膜组织，增强细菌黏附作用，降低宿主防御能力和抗生素效果，导致假体周围感染风险增加^[25]。本研究目前仅 2 例患者出现假体感染，但随着随访时间延长，可能有新的感染病例出现，需要密切观察。

引起 THA 术后无菌性松动的原因较多，除患者性别、年龄、体质量、活动量及术前原发疾病等因素外，主要与机械因素及生物学因素相关。Lindahl 等^[21]认为上述二者具有协同作用，假体微动和关节摩擦必然会产生磨损颗粒，同时这些颗粒激活假体-骨之间的界膜组织，从而导致无菌性炎性反应，假体周围产生骨溶解，最终发生假体松动。并且由于应力遮挡导致假体周围承受的负荷与其他部位不同，骨质较其他部位差，更易发生假体松动。本组发生假体松动患者其假体周围可观察到应力遮挡导致的周围骨溶解，表明应力遮挡与假体松动存在一定联系，提示减少假体周围应力遮挡对预防假体松动有一定积极作用。

股骨近端解剖结构异常、假体型号选择不当、过分追求假体与股骨皮质紧密契合、骨质疏松、暴力因素^[26]往往会导致髋关节假体周围骨折。同时，应力遮挡及假体松动造成的假体周围骨溶解，也会使假体周围骨折风险增加。本组 4 例患者发生假体周围骨折，均为外伤所致。经询问病史，其中 3 例在骨折前即存在髋部疼痛和跛行，X 线片显示股骨柄假体领托组件周围应力遮挡导致的明显骨质溶解，表明应力遮挡导致的假体周围骨溶解及假体松动是假体周围骨折重要诱因。

综上述，Ribbed 股骨柄假体设计符合生物学固定要求，采用该假体行 THA 具有初始稳定性好、骨长入好等优点，但存在术后应力遮挡发生率相对较高的问题。

作者贡献：汪龙、胡懿郃参与研究选题，杨涛、汪龙负责回访信息收集、整理，杨涛、安森博负责数据分析及文章撰写，此外胡懿郃、汪龙、谢杰完成研究中所涉及的手术。

利益冲突：所有作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。经费支持没有影响本文中的学术观点，研究数据、客观结果和统计分析等。

机构伦理问题：研究方案经中南大学湘雅医院伦理委员会批准（2017121142）。

Funding Statement

国家自然科学基金资助项目（81601883）；湖南省自然科学基金资助项目（2018JJ3861）

National Natural Science Foundation of China (81601883); Natural Science Foundation of Hunan Province (2018JJ3861)