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双动全髋关节在髋关节置换中的应用进展*

2021-11-30芮敏顾家烨朱屹殷小军郑欣

中华骨与关节外科杂志 2021年8期
关键词:聚乙烯股骨颈假体

芮敏 顾家烨 朱屹 殷小军 郑欣

(1.东南大学医学院附属江阴医院骨科,江苏江阴 214400;2.南方医科大学珠江医院骨科,广州 510282)

人工全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)是治疗老年股骨颈骨折、股骨头无菌性坏死、髋关节发育不良、类风湿关节炎等髋关节疾病终末期病变最有效的手术方式之一,术后可早期下地行走,缓解疼痛,改善关节功能,提高患者生活质量[1]。THA后脱位是髋关节置换术的第二大并发症,受手术入路、年龄、体重指数、肌张力、外展肌肌力、关节假体位置、股骨头直径等多种因素影响[1-4]。术后脱位发病率一般为0.2%~10.0%[1,5],其中约15%患者需进行翻修手术[6],严重影响患者生活,增加社会家庭经济负担。

人工关节外科近年来在髋关节假体设计、新材料的应用、手术操作技术及并发症预防等方面都取得了长足的进展。上世纪70 年代末,Bousquet 发明了双动全髋关节(dual mobility cup,DMC),它采用双极面设计:外侧极面为金属髋臼杯的内表面,内侧极面为股骨头与聚乙烯内衬之间的表面,该设计可达到术后更大的跳跃距离和更大的活动度,被认为可显著降低置换术后脱位这一并发症。DMC 适应证广,所有初次THA及需要翻修手术的THA[4,7]、股骨头无菌性坏死[8]、髋部骨折[9]、具有神经系统疾病患者[10]、肥胖患者、具有高脱位风险的患者(年轻、活动量大)[11]等,均有明显的适应证和优势。本文将针对双动全髋关节置换术近年来的发展现状进行综述。

1 DMC的优点及在特殊人群中的应用优势

1.1 DMC具有良好稳定性和生存率

在预防术后脱位这一并发症上,DMC 被认为有其独特的优势。Tarasevicius 等[12]对立陶宛的关节注册系统进行回顾性分析,2011~2014年共计12657例初次THA 患者中,620 例患者为DMC 双动全髋关节置换,鉴于股骨头假体大小会对关节脱位及假体生存率造成影响,为保证可比性,他们将传统THA中使用28 mm 股骨头假体的2170 例患者作为对照,采用翻修或死亡作为生存分析的终点。在这些病例中,100例患者进行了翻修手术,DMC组5年累计翻修率为3.9%,传统组为5.2%。COX回归分析显示,在校正年龄、性别、THA 类型、手术入路、术前诊断后,诊断为骨关节炎和采用DMC治疗是翻修保护因素。因而他们认为DMC并发症少,优于传统THA。

年轻的髋关节置换患者由于活动量大,更易发生脱位,为验证该类患者使用DMC的效果,Martz等[8]对因股骨头无菌性坏死而行THA的<55岁患者进行了10 年以上的随访。他们的病例为2000~2008 年间采用SERF公司第三代DMC产品的患者,共计41例,其中男23 例,女18 例,平均年龄44 岁,累计10 年假体生存率为100%,无需要翻修和发生脱位的病例。基于此,他们认为DMC有优异的生存率,能够保留患者术后关节功能及活动能力,是预防关节脱位的可靠选择。Puch 等[13]前瞻性分析第二代DMC(GIROS)分别在<55 岁患者和>55 岁患者的应用效果,他们将2000~2005年期间的连续性病例纳入研究,<55岁共计119髋,>55岁共计444髋,平均随访11年(8~15年),进行假体生存分析并评估两组间功能评分。研究发现,两组均未见脱位,在<55岁和>55岁的两组患者之间也未见功能评分等差异。基于随访结果,他们认为DMC在年轻患者中也可达到避免脱位的同时取得较好的功能评分和有效的假体生存时间。也有学者报道了在较大年龄患者中DMC 的应用结果,Nich 等[14]报道了DMC 在>75 岁患者中的结果,在获得随访1 年以上的45 例患者中,2 例出现大头的脱位,1 例出现假体内脱位(intraprosthetic dislocation,IPD),经过分析,这3 例均与技术缺陷有关:2 例大头脱位分别在术后6 d和术后10 d发生,CT显示这2例存在外展角过大(分别为64°和54°)及前倾角不足(分别为0°和-1°),该2 例均进行了臼杯的翻修手术。IPD 患者为96 岁男性,术后18 d 发生脱位,该患者发生IPD 的原因可能是因为股骨头与聚乙烯内衬接触较差有关。上述3例脱位进行翻修手术后,均未见再发脱位。

2013 年,Combes 等[15]发表了一个较大样本量的研究,入选1998~2003年期间2179例患者(2480髋),均为采用DMC的初次THA,平均年龄为69岁(19~94岁),评估脱位、再手术率、骨溶解和臼杯位置。在平均7 年(0.17~11 年)的随访期间内,共发生了22 例脱位(0.9%):其中15例为臼杯脱位(0.6%),7例发生了IPD(0.3%);141例患者(145髋)出现了骨溶解(6%),骨溶解现象好发于年龄<50岁的患者中。假体的10年生存率为93%。基于上述结果,Combes 等认为DMC 可降低脱位率,推荐在有不稳定倾向的患者中使用,然而,在年轻、活动量大的患者中,应当注意骨溶解现象。也有随访时间更长的关于DMC的研究报道,Boyer等[16]对1985~1990年期间240例采用塞弗公司的Novae DMC 的病例进行回顾性研究,在长达22年的随访中,12 髋失随访,所有病例均无脱位发生,假体生存率为74%,其中有41髋进行翻修手术,有87例(99 髋)在未达到翻修的时刻就已死亡,90 髋仍在原位,功能良好。他们认为0 脱位显示了DMC 良好的稳定性。Jobory等[17]进行了一项前瞻性对照研究以探讨分析髋关节假体脱位风险,他们选取2001~2014年间北欧关节置换注册系统数据库内患者数据,通过设计倾向评分匹配分析4520 例接受DMC 的髋部骨折患者及4520 例接受常规THA 患者,研究发现,DMC 患者有更低的手术翻修率(95%CI:0.62~0.92),另外,多因素分析结果显示其低翻修率与DMC 假体较常规髋关节假体脱位风险更低相关。

1.2 DMC在特殊患者中的应用

神经退行性疾病(如多发性硬化症或帕金森病等)、脑血管意外后偏瘫的患者由于肌力平衡差,髋关节置换术后脱位相对增高[18]。Henawy和Badie[19]在24例偏瘫患者中(三分之一为髋骨关节炎,三分之二为股骨颈骨折)采用DMC治疗并随访1年以上,未发生脱位,他们认为DMC 对于该类患者仍然可提供非常好的稳定性,临床疗效满意。如何选择存在认知障碍及行动障碍的痴呆患者的髋关节置换手术方式,对于关节外科医师同样存在巨大挑战。一项前瞻性随机对照研究[20]选取60例既往有痴呆病史的移位型股骨颈骨折患者作为研究对象,根据关节置换手术方式随机分为人工半髋关节置换术(hemiarthroplasty,HA)及DMC 组,并随访1 年以上。两组患者1年内死亡率、再手术率及住院时间差异无统计学意义,但DMC组无脱位发生,HA组5例患者(16.6%)在术后60 d 内发生脱位。该研究认为,对股骨颈骨折痴呆患者进行DMC全髋关节置换是一个安全可靠的手术方式,它能够减少患者术后1 年内的假体脱位率,且不会增加患者死亡率。Graversen 等[21]在2010~2014 年期间,对20 例急性股骨颈骨折的痴呆患者进行了DMC双动全髋置换并随访1年以上。影像学分析显示,除去3 例患者缺乏术后相关影像学资料外,其余17例患者中,4例(24%)臼杯外展角>50°,13例(76%)臼杯外展角为30°~50°;4 例(24%)前倾角>25°,12 例(70%)前倾角正常(15°±10°),1 例(6%)臼杯后倾,然而所有患者均取得了满意的治疗效果,无病例脱位及需要翻修。对于亚洲人,有很多特征性的姿势要求,如盘腿而坐及祷告等宗教活动,Assi等[11]对中东人群中应用DMC 进行了随访研究,并分析其对生活方式的影响,共计75例患者(80髋),其中包含10 例因假体无菌性松动进行翻修手术的病例。在平均5 年的随访中未见假体不稳和假体内脱位。所有患者都能恢复日常活动并完成祷告等日常宗教活动。Xu 等[22]报道了1 例有小脑性共济失调的男性患者,弯腰时发生髋关节前脱位,行手法复位后,仍频繁发生脱位。Xu 等采用前方入路DMC 全髋置换进行治疗并随访6 个月,未见脱位发生。Acker 等[23]将DMC治疗后的老年人与同年龄人群进行步态分析对比。共计20 例患者(22 髋)纳入研究,平均年龄(79.9±7.7)岁(62~88 岁),该组患者DMC 术后平均随访(5.6±1.4)年。按照年龄等匹配的原则,以疗养院的72 位老人作为对照组,对照组中排除了下肢重要疾病,无下肢手术史及神经系统疾病。步态分析结果显示,DMC 治疗组步调、步态时间、步幅和行走速度,均优于同龄对照组。DMC 组术后随访中也未见脱位发生。基于上述结果,他们认为DMC 可提供更优的稳定性,利于患者日常活动。

全髋关节置换手术入路对术后脱位率亦有重要影响,DAA 入路的THA 术后脱位率较低,Batailler等[24]将DAA 入路与DMC结合,他们认为DAA 入路的DMC 全髋置换疗效满意,不增加假体位置不良率和术后并发症发生率,对于高脱位风险的患者,采用该方法是一个很好的选择。Homma 等[25]为了验证DAA入路的DMC全髋置换术在股骨颈骨折患者中是否能达到与髋骨关节炎类似的效果,回顾性分析了40 例股骨颈骨折和81 例髋骨关节炎患者,两组均采用DAA入路进行DMC全髋置换,分析手术时间、术后脱位事件、术中及术后并发症等,结果发现术后并发症在两组间差异无统计学意义。基于他们的结果,他们认为DMC 的DAA 入路全髋关节置换术在股骨颈骨折中可获得与髋骨关节炎类似的良好疗效。

1.3 DMC在髋关节翻修术中的应用优势

DMC 在髋关节翻修术中的应用结果令人满意,一项基于临床对照研究的系统性评价结果显示,在平均随访4.1年内,DMC全髋关节置换的总翻修率为2.2%,明显低于常规THA(7.1%),DMC全髋关节置换有更低的翻修率可能与其有较低的脱位率及假体无菌性松动率有关[26]。Civinini 等[27]对33例单纯臼杯侧翻修的患者平均随访3年,在随访中未再发生脱位,5年假体生存率为97%,所有病例未见骨溶解、假体松动等现象。Viste等[7]在2006~2011年间,采用DMC翻修治疗334 例THA 失败患者,其翻修原因分别为:无菌性松动(70%)、感染(21%)和反复性脱位(9%),随访5年以上,截至末次随访,11例患者出现脱位事件,其中,7 例发生复发性脱位。10 例出现无菌性松动。对于采用DMC 治疗后患者出现脱位,他们建议佩戴髋部支具至少3个月。Hailer等[28]对因复发性脱位后行DMC翻修置换的228例患者(228髋)进行分析,发现年轻和既往髋关节翻修手术史为DMC翻修后仍然需要再次翻修的危险因素。单纯臼杯翻修手术,常面临着术后脱位率高的风险。Schneider 等[29]回顾性分析96例采用DMC进行翻修手术的患者,DMC的髋臼侧臼杯均为骨水泥型臼杯,分别采用防突笼等设计。在平均22个月的随访中出现了8例髋臼侧假体失败。他们认为,尽管采用骨水泥型DMC 防突笼重建髋臼可降低术后假体再脱位率,但并不能完全防止再脱位。

2 DMC的主要并发症

IPD为DMC一个较为独特的并发症,常需立即进行切开复位手术[30]。Tabori-Jensen 等[30]回顾分析966例因股骨颈骨折行DMC 髋关节置换患者,平均随访5.4 年(1.6~12.6 年),8 例患者(0.8%)发生IPD,其中6例发生于因假体脱位尝试闭合复位时,2例因患者摔倒导致,但IPD 发生率与DMC 假体系统型号无关。Martino等[31]研究发现,大部分早期假体内脱位是尝试闭合复位脱位髋关节假体所导致的医源性损伤,他们认为这可能是闭合复位时聚乙烯内衬与金属臼杯边缘或骨盆骨突部接触时产生“开瓶器”效应,导致股骨头从髋臼杯内脱出。Philippot 等[32]回顾分析1985~1998 年间的1960 例患者,其中80 例患者(81髋)发生假体内脱位。他们将IPD根据术前及影像学特征进行分型:Ⅰ型为单纯IPD,不伴有关节纤维化,也不伴有臼杯松动(26 髋);Ⅱ型继发于聚乙烯内衬的阻挡(41 髋);Ⅲ型则伴有臼杯的松动(14 髋)。同时,他们认为IPD 的发生与股骨侧假体类型设计无关。然而,Prudhon 等[33]认为选择类似于具有高抛光界面的小直径(8~10 mm)圆颈的Charnley 股骨柄假体系统能够防止假体内脱位。Fabry 等[34]则提出IPD可能的原因及机制:在臼杯周围过度增生纤维化及臼杯松动,同时,该脱位可能是股骨颈与移动的聚乙烯内衬之间的活动耦联关系造成的。

Laura等[35]发现DMC的磨损主要出现在与假体柄的颈部碰撞引起的聚乙烯内衬边缘的变形,呈现圆周分布的特征,并受到颈部设计的影响。因而他们建议使用高度抛光和非边缘颈部的设计以减少磨损。Malatray等[36]采用力学实验的方法分析高交联聚乙烯和超高分子量聚乙烯内衬的磨损差别,他们发现高交联聚乙烯作为内衬优于超高分子量聚乙烯。Epinette等[37]认为,年轻患者可能需要高交联聚乙烯,从而可以在某种程度上降低磨损。DMC发生假体内脱位后,还可以因股骨头对金属臼杯的直接磨损,产生金属磨屑相关并发症。Mohammed等[38]报道了一例金属沉着症,70岁男性患者在术后3年出现右髋部持续性疼痛,X 线片可见假体内脱位,并在髋部发现广泛的金属致密影,翻修手术中发现聚乙烯内衬移位,导致了股骨头对金属臼杯的磨损,经过组织学检查证实为金属沉着。

Massin 等[39]对采用喷砂涂层压配固定的第二代DMC假体与第一代三脚固定设计的DMC假体进行假体生存分析的对照研究。他们回顾了多中心的2408例骨关节炎患者(2601髋),共计7种第二代假体设计类型。假体生存分析的终点为臼杯移位、放射透亮线的增宽或臼杯松动而需要翻修手术。所有病例随访5 年以上,结果显示,喷砂涂层压配固定的假体生存率(91%)低于喷砂涂层压配+螺钉固定者(100%),也低于三脚固定(98%);同时,喷砂涂层压配固定的臼杯生存率也低于压配多孔涂层者(91%VS.95%)。因而,笔者建议对于喷砂压配固定的臼杯,最好能辅以螺钉固定,同时,采用多孔涂层也可有效地提高中期生存率。Ko等[40]也认为因为翻修术中常面临髋臼侧的骨缺损,DMC 的臼杯如未能以螺钉固定,会对DMC臼杯的稳定性带来不利的影响。

综上所述,双动全髋关节能够显著降低高脱位风险的患者髋关节置换术后脱位风险,有良好的长期假体生存率,但其存在髋臼杯磨损及假体内脱位等不足,后期仍需通过长时间随访研究以评估其临床应用的优越性及可靠性。

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