人工全髋关节翻修术的回顾和分析

【关键词】人工全髋关节置换；并发症；假体松动；翻修；人工假体

人工关节置换术是20世纪最成功的外科治疗之一，极大程度地改善了严重关节伤病患者的生活质量。目前全世界每年施行100万例的关节置换术[4]。但它的发展也经历了曲折的历程，最早记载可追溯到1891年Gluck用象牙制作并进行髋与指关节置换，真正意义上的现代关节置换术则从Charnley开始，其中材料学的进展始终贯穿其中，从最初的象牙、金箔、玻璃到现在的钛合金、钴合金、聚乙烯、硅橡胶、陶瓷、钽金属，并逐渐出现了羟基磷灰石喷涂、多孔表面等生物整合材料，从材料的选择标准也从单纯的高强度转变为高生物相容性、骨相容性、耐磨损等评估要求。然而因为各地在开展人工关节置换手术时的技术条件水平参差不齐以及关节置换理念在不断完善，人工关节置换术后的并发症也在不断出现，尤其是髋关节假体的无菌性松动的发病尤为显著。人工髋关节置换术后早期失败的主要原因是:①人工髋臼前倾角及人工股骨头颈干角失误引起的假体植入技术不当;②操作器械与人工假体不配套。微孔及珍珠、羟基磷灰石预涂表面的人工假体要求器械与其配套,否则将导致人工假体与骨床面不能紧密贴合,影响骨组织向假体界面的长入;③不能正确理解假体的固定原理,骨水泥假体不放置骨水泥或放置不均,难以达到骨水泥假体的机械固定程度;④不合理的功能训练,Magnus Tagil[12]经动物试验证明多孔表面人工关节于术后第4周开始有骨长入,8周可达到完全负重的抗剪力要求。因此,生物固定假体,尤其是珍珠面假体在骨长入尚未达到有效固定时过早负重,导致假体激动,阻止了骨组织向假体界面的长入,并且导致膜状肉芽组织的形成、假体松动、负重疼痛。

在髋关节翻修术时，术中在假体周围均有不同程度的结构性骨缺损。有学者研究认为其原因可能是由于应力遮挡、骨水泥与骨接口微动以及磨屑所致的骨溶解和吸收引起[1，6]。Dohmae报道了在髋关节翻修术时如再次使用骨水泥型假体，骨水泥与骨接口的结合强度是初次髋关节置换时的6．8%~20．6%[2]，这说明在髋关节翻修手术中，因有结构性骨缺损的存在，骨水泥与骨接口的结合强度大大下降，从而影响了假体固定的初始和长期稳定性。

另外人工关节的质量,手术技术,术后的功能锻炼以及日常活动等都直接影响人工关节的稳定性.假体松动是人工髋关节置换术难以避免的并发症。假体的早期松动主要与人工关节的设计和选择不当,手术技术错误以及术后的功能锻炼以及日常活动不正确有关。而假体的晚期松动则主要与骨水泥和骨床之间形成的界膜组织有关[6]。翻修术中发现,骨水泥与骨床间均有不同厚度的界膜组织形成。 而且翻修时发现松动的假体骨水泥与骨床间均有厚薄不一的界膜组织形成,当滑膜细胞受到异物或颗粒物质的刺激后,分泌功能旺盛,使髋关节滑液内生化成份改变,引起滑膜炎性反应而产生临床上的疼痛。从而成为假体松动的机械性因素。而磨损碎屑刺激两种细胞使其表现出异常的功能,成为假体松动的生物学基础[3]。

疼痛是人工髋关节翻修手术的主要适应证之一。几乎所有的关节置换的患者在长时间就坐后开始行走，都会出现一些疼痛和僵直。然而人工关节假体松动的患者有持续性的疼痛，不能长时间的行走。疼痛可局限在腹股沟或大腿，也可以放射到膝关节，且进行性加重。人工髋臼帽松动的患者，其疼痛常向臀部放射[2]。因为疼痛，常常导致患侧肢体的肌肉萎缩，关节活动度降低，甚至下肢进行性缩短和旋转。

但是有时尽管没有引起功能障碍的疼痛，X线片表现有短期内需要翻修手术的病变，而延误手术将使手术治疗更加困难，为预防病变进一步发展，也有手术适应证[3]。在决定行翻修手术前，X线片的诊断是必不可少的。对假体无菌性松动的放射片的质量要求较高。笔者采用双髋正位片和患侧股骨上段侧位片，必要时加摄Judet斜位片。参照Gustilo分型[1]进行诊断。手术适应证掌握为Brand[5]描述：①假体周围透明区大于2 mm；②假体移动大于4 mm(1下沉；2骨水泥分界)；③股骨柄与骨水泥分离；④骨水泥断裂；③骨内膜空洞、股骨骨皮质穿透等。同时准确的X线片对手术时器械、假体的选择，外科入路，术式和股骨或髋臼重建有极其重要的指导意义。

据Gruen的定义[2]假体与骨或骨水泥之间存在透光区即可诊断为假体的松动。Charnley[7]却证实假体与骨水泥或骨质存在获得重新稳定位置的可能，患者仍可保持无痛，在这个意义上假体不再存在松动。Groconinshird的204例全髋关节置换术后10年随诊结果中，X线检查示松动的股骨为9%，髋臼为7．9%，实际翻修率仅为1．5%[7-8]。因此不能仅仅将翻修手术的适应证选择为影像学上的改变，必须结合临床表现以及相关的实验室检查来决定是否必须行翻修手术来治疗。如患者无症状，除非有大量的骨质破坏，否则确定是否松动需行翻修手术在某种程度上仅仅是个学术问题。如果骨质破坏进行性加重，即使没有症状也常需翻修，因为延误手术将造成进一步的骨质丢失，使翻修手术更加困难，效果也更不满意。必要的髋关节造影和关节穿刺是鉴别诊断人工髋关节无菌性松动的重要手段。

翻修术中应注意的几个问题。

骨水泥及假体的取出术中面对的困难主要是原假体和骨水泥的去除，新假体的植入和植骨固定。原假体和骨水泥的去除是翻修手术中最为耗时且极易发生再骨折的步骤，对于股骨侧，拔出前应仔细清理股骨颈和大转子内侧的疤痕组织、骨痂、水泥。水泥型假体首先需要大转子截骨或切断假体领，于假体和骨水泥界面插入薄骨刀，用刮匙或超声工具清理髓腔内骨水泥，远端水泥可以通过皮质开窗取出。非骨水泥可用薄骨刀在假体和骨之间分离，如果较为稳定，有时需要行股骨外侧的扩展截骨。假体或水泥取出后要加压脉冲仔细冲洗髓腔的残余碎屑。在凿取髋臼边缘的骨水泥时，切忌使用暴力，防止发生髋臼骨折。另外，清除溢入盆腔的残余水泥时，注意防止撕破盆腔血管。

骨缺损的处理及假体的选择早期人工髋关节置换术使用水泥型假体较多，它提供了假体安装后的良好初期稳定性，缩短了下地时间，短期疗效较好，患者生活质量明显提高。随着应力遮挡，碎屑反应，骨溶解等理论的不断完善，很多病例报道显示水泥型假体的远期松动率较高，也较易出现骨的吸收和溶解。临床上出现疼痛和关节活动障碍，不得不施行翻修手术治疗。①髋臼侧Gustilo ⅠⅡ型，前后柱完整，臼杯能与骨床完全接触，骨量较好者仅需稍作修整，使用生物型臼杯即可; 臼杯不能与骨床完全接触，但骨质较好，可配合自体碎骨屑的打压植骨，紧密打压生物型臼杯，但要注意术后的初期稳定，延缓关节活动及下地时间；若骨质条件差，臼杯也无法与骨床很好接触，可以使用水泥型髋臼假体[10-11];GustiloⅢ型，臼杯与骨床间隙较大，臼杯不能稳定，骨质较好者，可使用结构性植骨稳定臼杯，碎屑打压植骨创造较好骨长入介面，使用生物型臼杯;Gustilo Ⅳ型，髋臼骨缺损面积大于60%，使用钛网加充分植骨，安置ARR，使用水泥型假体[11];②股骨侧 首选水泥型加长柄假体，因为股骨侧翻修的主要目的是稳定性和平衡长度[13]。对于缺损较大者，可行髓腔内的碎屑植骨或内侧皮质的结构性植骨配合捆绑带。

翻修术后并发症及预防

髋关节翻修手术一般较初次手术时间长，出血量大，假体取出及安装难度大，这就使感染，深静脉血栓形成，脱位等的发病率较高。如何更好地预防这些并发症，直接影响手术的成败[5]。常规建议如下：①术前全面查体，严格手术禁忌症，积极治疗并发疾病；②抗生素的应用贯彻术前术中术后持续应用的原则，保持围手术期内的血药浓度；③术后常规使用低分子右旋糖苷、低分子肝素钠等防凝溶栓药物，早期使用下肢静脉泵或自主锻炼下肢肌肉，定期监控血液粘稠度、凝血四项等指标；④根据手术中假体的稳定程度，采用穿T形鞋，皮牵引加强初期稳定性。水泥型常规1个月后负重行走，生物型一般3个月后可下地功能锻炼。

尽管全髋关节的翻修手术创伤大，风险高，并发症较多，但是随着关节外科理论体系的不断完善，现代科技的发展，尤其是信息技术的发展，微创小切口，术前手术评估及模拟，术中实时三维透视成像导航，远程机器人操作，假体个性化设计等已逐步在临床应用[9]，加上手术医生对翻修手术的认识及实际操作的提高，相信翻修手术不久也会成为一种常规术式普及应用。

参考文献

［1］ Gustilo RB,Pastemak Hs.Revision total hip arthroplasty with titanium ingrowth prosthesis and bone grafting for failed cemented femoral component loosening.Clin Orthop,1998,(235):111-119.

［2］ Raut VV,Siney PD,Wroblewski BM.Revision of the acetabular component of a total hip arthroplasty with cement in young patients without rheumatoid arthritis.J Bone Joint Surg,1996,78:1853-1856.

［3］ 王继芳，卢世壁，王岩,等.颗粒骨植骨在髋臼翻修中的应用.中华骨科杂志，2001，21(6)：337-341.

［4］ R.H.Taylor,B.D.Mittelstadt,H.A.Paul,et al.An imagedirected robotics system for precise orthopaedic surgery.IEEE Transactions on Robotics and Automation,1994,10(3):261-275.

［5］ Iorio R,Specht LM,Healy WL,et al.The effect of EPSTR and minimal incision surgery on dislocation after THA.Clin Orthop Relat Res,2006,447:39-42．

［6］ Pulido L,Restrepo C,Parvizi J.Late instability following total hip arthroplasty.Clin Med Res,2007,5(2):139-142．

［7］ Parvizi J,Wade FA,Rapuri V,et al.Revision hip arthroplasty for late instability secondary to polyethylene wear.Clin Orthop Relat Res,2006 J,447:66-69.

［8］ Shrader MW,Parvizi J,Lewallen DG.The use of a constrained acetabular component to treat instability after total hip arthroplasty.J Bone Joint Surg Am,2003,85(11):2179-2183.

［9］ 王继芳.人工关节翻修面临的挑战和机遇.中华骨科杂志，2001,21(6):379.

［10］ 孙俊英，唐天驯，洪天禄，等.采用现代骨水泥技术行全髋置换术.骨与关节损伤杂志，1998,13(1):19-21.

［11］ 毛宾尧.人工髋关节髋臼侧骨缺损翻修.中国矫形外科杂志,2003,8(12):12-19.

［12］ Magnus Tagil.The morselized and impacted bone graft:animals experiments on porteins,im ppaction and load.Acta Orthop Scand,2000,71(suppl):1.

［13］ W.Klauser Comel van Gorp Philip Lubinus Preoperative planning in revision hip surgery.J Orthopaed Traumatol,2001,1:7.