刘庆，周一新，李玉军，周乙雄

(北京积水潭医院，北京100035)

人工全髋关节置换术是治疗多种晚期髋关节病变的有效方法。随着材料学的进步和假体设计的改进，近年来大直径球头人工髋关节在临床的使用逐渐增多［1，2］。临床中使用大直径球头假体会遇到各种问题，Bartelt等［3］报告，使用大直径球头的患者，其腹股沟疼痛的发生率较高。Rodriguez等［4］发现，大直径球头假体术中复位时头球与髋臼边缘发生剐蹭的风险增加，且需要的肢体牵引力量也较大，容易造成软组织损伤。本研究通过对临床使用大直径球头人工髋关节患者进行临床随访，评价其初期临床效果。

1 资料与方法

1.1 临床资料 2009年3月～2012年3月北京积水潭医院矫形骨科收治的行人工全髋关节置换手术患者3 950例(4 021髋)。其中男1 838例，女2 112例;年龄15～79岁，平均48.5岁。手术使用22 mm球头48髋，28 mm球头1 180髋，32 mm球头2 503髋，36 mm球头290髋。

1.2 方法

1.2.1 手术及术后随访方法 手术统一采用后外侧手术入路，使用试模复位，确定关节稳定性后再安放假体。术后建立连续的随访制度，术后3、6、12个月，之后每年复查1次，记录临床评分和影像学评价结果。随访时间24～63个月，平均39.4个月。采用Harris评分对术后髋关节功能进行评定，按照优: 90～100分，良:80～89分，可:70～79分，差:＜70分进行分级。影像学资料采用双髋正位X线摄片进行评价。观察有无假体松动、磨损、碎裂、假体脱位、骨溶解、感染及假体周围骨折等情况发生。

1.2.2 前瞻性对照研究方法 在上述患者中连续观察其中的100例，排除术前存在膝关节疼痛的患者。术中用硬币法随机决定使用 28 mm球头(Depuy公司，option假体)或者36 mm球头(Depuy公司，pinnacle假体)。手术由同一位高年资医生完成，由第一助手观察和记录在牵引复位过程中球头假体是否与髋臼假体发生剐蹭。术后3 d内观察患者膝关节是否发生疼痛并记录最严重疼痛的VAS。记录最近一次随访时患者是否有腹股沟区疼痛的主诉及其严重程度。比较两组使用髋臼假体的大小。

1.2.3 统计学方法 采用SPSS13.0统计软件。计量资料比较采用t检验，计数资料比较采用χ2检验。P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 手术及随访结果 根据股骨头假体的大小，22、28、32、36 mm球头组，术前Harris评分分别为(53.4±16.2)、(58.9±6.9)、(56.7±9.2)、(58.9 ±8.3)分，术后分别为(89.3±7.9)、(92.1±6.2)、(94.4±5.4)、(93.2±5.6)分，P均＜0.01。不良事件包括:术后脱位10例，闭合复位再脱位需要翻修3例，术后感染1例，异位骨化2例。小直径头组以≤28 mm球头为界，大直径球头≥32 mm，大直径球头组术后脱位4例，小直径头组6例，P=0.04;大直径球头组骨溶解3例，小直径头组6例，P=0.04。使用陶瓷假体对陶瓷髋关节假体中的2 313髋中有57例出现髋关节异响。大小直径球头陶瓷假体出现异响的发生率差异无统计学意义(P=0.82)。小直径球头组出现2例陶瓷部件碎裂，大直径球头组3例，P=0.65。其他不良事件率的发生率差异无统计学意义。

2.2 前瞻性研究结果 见表1。

表1 使用直径为28 mm和36 mm两种球头的前瞻性研究结果

3 讨论

自上世纪70年代开始，Charnley医生把人工髋关节手术引导上了成功的道路。究其成功的要素，除了找到适合应用到髋关节的假体材料以外，其主要的贡献是创造性地提出了“低摩擦人工髋关节置换术”的概念。那时他使用的是一体化的22.5 mm直径球头的不锈钢股骨假体。实际上，在当时的技术水平下，这种设计是一个妥协的结果。虽然小直径球头确实帮助解决了磨损和假体固定的问题。但是它固有的关节活动度差，稳定性差的缺点也很明显。时过境迁，随着高交联聚乙烯材料和陶瓷假体材料的出现和成熟以及人们对人工髋关节的功能提出更高的要求，临床上出现了很多大直径球头的髋关节［5，6］。人们的尝试从早期的28 mm到后来的32 mm和36 mm，甚至更大的球头。它们的应用在临床上取得了一定的成功，也发现了一些问题［7］，一系列针对大直径球头的研究也非常踊跃。既往研究的重点多放在观察大直径球头的金属对金属人工髋关节出现的一些诸如松动、磨损、假瘤和血清离子浓度升高等问题［8］。本研究排除了使用金属对髋关节金属假体的患者，不再对以前的研究进行重复。

诸多的研究表明，大直径球头假体的稳定性更好［9］。本研究所观察到的结果也支持这一结论，即使用大直径球头的患者术后的脱位率较低(P= 0.04)。另外，本研究的结果显示使用大直径球头假体的患者术后骨溶解的发生率也较低(P= 0.04)。我们分析这是因为那些使用小直径球头患者中使用聚乙烯内衬的比例较高，陶瓷内衬则比较多的配伍大直径球头使用，所以本文不将其做研究重点。

本研究关注临床使用大直径球头假体可能出现的问题。众所周知，医生希望尽可能保持人工髋关节假体的表面保持尽可能的光洁，避免负重面划伤，否则可能影响假体的耐磨损性能。但是大直径球头假体的复位较之小直径球头假体相对困难。尤其是当下，医生更倾向于把手术切口尽量地缩短或选择一些微创手术方式，进一步增加了复位的困难。Rodriguez等［4］就认为，大球头假体术中复位时头球与髋臼边缘发生剐蹭的风险增加，且需要的肢体牵引力量也较大。本研究将患者随机分为两组，术中假体复位时由第一助手记录球头在髋臼边缘发生剐蹭的事件。研究的结果显示在使用大直径球头的手术中，这种剐蹭确实更多地发生在术中复位过程中(P＜0.01)，这可能导致球头表面被划伤，进而影响远期疗效。

另外，复位大直径球头假体还需要助手施以更大的牵引力，这种过度的牵引可能会引起患者术后膝关节的疼痛［10］。本研究在选择阶段排除了术前即存在膝关节疼痛的患者。这样，就可以近似地认为术后3 d内出现的膝关节疼痛是由于手术中牵拉所致。结果显示，28 mm球头组有8例新发膝关节疼痛，而36 mm球头组有10例，发生率无明显的差异(P=0.61)。但记录膝关节最严重疼痛的一次的VAS时发现，36 mm球头组的评分更高(P=0.04)。这个结果支持我们最初的假设，即大直径球头假体的复位需要更大的牵引力，可能造成膝关节的组织新发软组织损伤或者原有膝关节病变的加重。

Bartelt等［13］报告，使用大直径球头的患者，其腹股沟疼痛的发生率较高;推测引起这种现象的原因可能是大直径球头本身就更容易刺激前方的软组织。而另一种可能性是，这样的患者往往使用较大的髋臼假体，后者的边缘又更容易突出骨床，进而刺激前方的髂腰肌肌腱。再加上这样的患者理论上可以拥有更大的关节活动度和活跃程度，这就更增加了髂腰肌肌腱受到刺激的机会。本研究结果显示，使用36 mm球头患者的腹股沟疼痛率较高。进一步研究又显示，使用36 mm球头的患者所使用的髋臼假体比使用28 mm球头的患者也更大(P= 0.02)。由此，我们认识到，造成腹股沟疼痛发生率增加的原因是:如果希望使用大直径球头，那么医生术中在决定髋臼假体时则倾向选用更大直径。而较大直径的髋臼假体更容易突出髋臼前方骨床，所以患者腹股沟痛发生率随之增加。一定程度上这也是假体设计所决定的，往往大直径球头配伍的是较大直径的髋臼假体。医生这样做的原因有两个:①大直径球头髋关节假体的髋臼部件的最小直径通常较大，比如必须≥48 mm;②在决定使用大直径球头的情况下，医生又希望选用更厚的髋臼内衬，从而需要过度磨锉髋臼，进而增加了髋臼假体外径。但是，这样操作对于保持髋臼骨量，便于远期翻修明显是不利的。本研究的结果还显示，两组患者术后腹股沟痛的发生率有显著性差异(P=0.01)，而疼痛的程度没有差别。这也再次证明了上述观点。虽然这种疼痛多为轻度疼痛，不至于引起Harris评分的差异，但同样困扰患者，值得关注。

本研究也存在一些不足。首先，由于在研究中发现几种不良事件的发生率过低，所以无法进行各种直径球头患者组间的统计学比较，比如28 mm比32 mm或者32 mm比36 mm。因此，无法确认引起使得不良事件发生率危险度提高的界值。其次，造成髋关节术后膝关节疼痛的是多种原因的，并不一定全是由于髋关节手术时术中的牵引所致。虽然在纳入时有意地排除了术前已经存在膝关节疼痛的患者。但这一结论仍然是建立在一个假设之上，即术后早期的膝关节疼痛皆由术中牵引过度引起的，而忽略了下肢深静脉血栓或者髋关节的放射痛甚至神经损伤等其他手术相关因素。再者，评价膝关节疼痛的方法也有一些量表或者物理检查试验，但考虑到患者早期无法完成这些检查，所以选用更为主观的VAS判断膝关节是否术中受到大力的牵拉。还有，复位过程中是否发生剐蹭是依照以第一助手主观判断，而非客观结果，其中可能存在疏漏。而且，这种剐蹭的临床后果是否严重需要长时间的临床观察，目前无法得出这种事件是否最终影响临床疗效的结论。最后，在前瞻性对照研究中是以28 mm球头假体为对照组，缺少了32 mm球头的观察结果。这是因为一旦髋臼磨锉完毕，髋臼假体的型号固定下来，假体生产商只提供了28 mm或者36 mm的二选一方案，这是受到了内衬设计的限制。

总之，大直径球头在我科进入临床使用已有几年的时间。从初期的临床效果评价来看其临床结果的优良率是令人满意的，对于提高髋关节术后的稳定性有所帮助。但是要警惕的是，医生不应该为了使用大直径球头而额外增加髋臼假体的直径。同时，使用大直径球头也对医生进行手术暴露和复位操作技术提出了更高的要求。这些问题导致的最终临床后果值得关注，这种假体的远期疗效还需要进一步的观察。

［1］Berton C，Girard J，Krantz N，et al.The Durom large diameter head acetabular component:early results with a large-diameter metal-on-metal bearing［J］.J Bone Joint Surg Br，2010，92(2): 202-208.

［2］McDonnell SM，Boyce G，Baré J，et al.The incidence of noise generation arising from the large-diameter Delta Motion ceramic total hip bearing［J］.Bone Joint J，2013，95(2):160-165.

［3］Bartelt RB，Yuan BJ，Trousdale RT，et al.The prevalence of groin pain after metal-on-metal total hip arthroplasty and total hip resurfacing［J］.Clin Orthop Relat Res，2010，468(9): 2346-2356.

［4］Rodriguez JA，Rathod PA.Large diameter heads:is bigger always better［J］.J Bone Joint Surg Br，2012，94(11):52-54.

［5］Stroh DA，Issa K，Johnson AJ，et al.Reduced dislocation rates and excellent functional outcomes with large-diameter femoral heads［J］.J Arthroplasty，2013，28(28):1415-1420.

［6］Moroni A，Nocco E，Hoque M，et al.Cushion bearings versus large diameter head metal-on-metal bearings in total hip arthroplasty:a short-term metal ion study［J］.Arch Orthop Trauma Surg，2012，132(1):123-129.

［7］Mayer SW，Wellman SS，Bolognesi MP，et al.Late liner disassociation of a Pinnacle system acetabular component［J］.Orthopedics，2012，35(4):561-565.

［8］Hart AJ，Muirhead-Allwood S，Porter M，et al.Which factors determine the wear rate of large-diameter metal-on-metal hip replacements［J］.J Bone Joint Surg Am，2013，95(8):678-685.

［9］Howie DW，Holubowycz OT，Middleton R.Large femoral heads decrease the incidence of dislocation after total hip arthroplasty:a randomized controlled trial［J］.J Bone Joint Surg Am，2012，94 (12):1095-1102.

［10］Robertson C，Coutts F，Bell J.Investigation of anterior knee pain after total hip replacement:a pilot study［J］.Physiother Res Int，2007，12(1):25-28.