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【摘要】 目的 探讨人工髋关节翻修原因。方法 回顾总结19例人工髋关节翻修中发现的问题,分析翻修原因。结果 19例中术前诊断松动8例,脱位3例,深部感染2例,髋臼磨穿2例,断柄1例,髋周及股部疼痛2例,假体柄刺透皮质1例。12例患者假体取出顺利,7例患者存在珍珠面骨长入假体移除障碍,12例作全髋置换翻修,4例臼杯松动或位置不良致脱位仅翻修髋臼,1例股骨柄穿通皮质更换双动头,2例因深部感染严重而作单纯假体取出和清创术。全组病例经6个月~5年随访,Harris评分术前平均41分,术后平均84分,平均增加43分。结论 目前基层翻修病例仍以早期国产人工髋关节置换者为主。翻修主要原因是:人工关节设计、质量因素和手术技术因素之不足,造成假体过早松动或(和)种种其他并发症导致手术最终失败。提示部分国产人工关节质量需改进,需具备相应配套器械,手术操作技术也有待提高,特别在基层医院,技术和其他因素的缺陷显得尤为明显。
【关键词】人工髋关节; 翻修手术
随着人工髋关节置换的日益普及,部分病例由于感染、脱位、无菌性松动或各种技术因素造成人工关节失败,需再次手术翻修。随着时间推移数量会愈来愈多。作者自1996 年以来共完成921例人工髋关节置换术,其中含国产人工髋关节(指初次手术)失败后翻修手术19 例,积累了一些初步经验,现就治疗体会作一报告。
1 资料和方法
1.1 一般资料 自1996年3月至2009年3月共完成19例人工髋关节翻修手术,其中男13例,女6例。左侧15髋,右侧4髋。年龄30~82岁,平均56岁。首次手术前诊断:股骨颈骨折12髋;股骨头坏死5髋;良性骨肿瘤1髋;髋臼骨折1髋。首次手术时行人工股骨头置换12例;其中双极股骨头头10例;单头2例;全髋7例。术后翻修时间:2个月~11年,平均7.2年。翻修前诊断:无菌性松动8例;深部感染2例;臼磨通2例;脱位3例;断柄1例,假体柄穿通骨皮质1例;股部或髋关节周周围痛2例。X线所见:无菌性松动均见股骨柄周围有1~2 mm 宽透明带2个区以上,0.5~1cm 假体进行性下沉;2例全髋置换者股骨上端有空腔性骨吸收;深部感染2例可见股骨上1/3有骨膜反应且有股部疼痛;12例人工股骨头置换中有9例表现关节间隙有不同程度狭窄甚至消失;3例股骨头部分突入盆腔。全部病例初次置换所用关节均为国产关节,其中珍珠面柄11例,骨水泥柄8例。
1.2 手术方法 最终采用全髋关节翻修术12 例。其中骨水泥全髋7例(Link公司产品4例,蛇牌公司产品3例);非骨水泥全髋5例(蛇牌长柄3例,Link 超长柄假体2例)。更换双极股骨头1 例。因骨缺损而在髓腔植自体和异体骨3 例。2例因深部感染严重而作单纯假体取出、清创术。其中1例于6年前因左股骨上端骨母细胞瘤而切除股骨上端16 cm,置换带股骨上端定制全髋关节。此次为第3次翻修术,前2次均为松动,最后1 次为断柄。4例为髋臼翻修。手术切口均用改良Hardinge切口。翻修手术时间2~5 h,平均2.6 h。术中输血800~3000 ml,平均1200 ml 。
2 结果
19例翻修手术中12 例假体取出顺利,只要清除假体上端周围疤痕组织及骨痂稍加锤击即可拔除,有的不需锤击即可拔除。但有7例移除障碍,经假体-骨界面克氏针钻孔后方拔出。拔出的假体上端内侧或外侧珍珠面上见有1~2 cm大小很牢固的骨长入。有2 例虽经努力仍未拔出,采用假体柄远端骨皮质开窗倒打取出。2例深部感染,术中因髓腔内有脓液及大量坏死组织而拔出假体后仅作清创术完成手术,未再植入假体,术后切口一期愈合,术后感染完全控制,以待二期翻修。本组全部病例经6月~5年随访,平均随访3年7个月。Harris 评分术前平均为41分;术后最后一次评分平均为84分;平均增加43分。
3 讨论
3.1 翻修原因 19例翻修原因主要归纳为人工关节质量因素和手术技术因素。人工假体植入髓腔后,假体与骨之间期望达到满意匹配与充填(Fit and Fill),骨细胞才能长入非骨水泥假体孔隙,达到生物学固定。但股骨上端髓腔形态,种族和个体差异极大,Noble[1]认为即使最近代的假体也很难形成假体与髓腔在三维方位上的完全贴合。70%假体表面仍与骨表面存在>1 mm 间隙,早期国产假体由于原材料质量、设计制作、工艺水平及假体规格型号不全,更难达到假体-骨界面间的紧密匹配。再加上术前假体选择不当或术中缺少可选择的假体等原因,手术安装工具同假体非同一厂家而不配套。致使假体植入后假体-骨界面存在较大间隙,不仅使界面内长入多量纤维结缔组织,影响骨长入。同时假体与骨组织接触不紧密,界面微动增大。即使用骨水泥假体,由于其匹配性差而使骨水泥厚薄不均增加松动机会。Soballe[2,3]报道,假体-骨界面间出现>150 μm 微动时,此时间充质细胞向成纤维细胞转变,促使纤维组织形成,骨组织长入受抑制,骨整合难以实现。Aspenterg[4]指出:早期微动使移动假体周围液压增高导致植入物邻近的骨细胞死亡和继发性骨吸收。因此有证据认为液压及其随之的液体流动不仅是疼痛原因,也是骨溶解原因,最终必需翻修。作者在对国产人工关节翻修时,除6 例假体上端内外侧可见有1~2 cm牢固的骨组织长入微孔间隙,使假体难以拔出外,能轻松拔出之假体珍珠面上毫无骨长入迹象,相反有大量结缔组织之界膜充填。使假体在髓腔内处于“游动或漂浮”状态。可见国产假体翻修主要原因是假体与骨界面匹配性极差造成早期界面微动,最终引起松动。同进口假体不同的是后者主要是由于应力遮挡或磨损微粒的生物学反应所引起的骨溶解、骨吸收而导致松动发生。人工关节置换手术是一个技术要求较高的手术。手术人员除了有熟练的基本功外,还需熟悉髋关节解剖和生物力学知识。假体的安装不是简单的“插入”,而要求安装后的假体能承受正常应力分布,方能发挥正常力学效应。否则,术后X 线评价较差,更难获得正常功能。最终会产生一系列并发症。本组病例翻修发现:多数非骨水泥假体大小选择不当;匹配性差;很少有骨长入金属孔隙而达到生物学固定;假体在髓腔内呈内翻位或外翻位,有的柄置于后倾位,或髋臼外倾角或前倾角过大,这样就增加脱位倾向。病例中2例曾在术后1周内即发生脱位,经闭合复位后需石膏固定或牵引维持治疗。另3例留有患肢外旋畸形、疼痛,不能下地行走。这些都同柄或臼的位置不良有关。Kenedy等[5]曾报道2组患者。A组髋臼外倾角平均61.9°,随访中有3例发生脱位。B组髓臼外倾角平均49.7°,随访中仅1例脱位。还观察到髓臼杯植入相对垂直的病例,外倾角几达90。,臼杯周围透亮带明显,骨溶解增加,松动率A组为18%,B组为5%。这是由于臼杯位置置入不良,承受了不正常应力有关。此外还有1例翻修时发现骨水泥柄置入时未用骨水泥,柄在髓腔内自由摆动。也有在术中扩髓时方向不正确,穿透股骨皮质未被发现,假体柄穿透股骨后侧皮质压迫坐骨神经引起麻木疼痛2个月后方作出诊断。另1例初次置换断柄者除了假体材料质量因素外,可能由于假体内翻位植入增加了偏心力矩有关。
目前人工关节置换已相当普及,县级以上医院都在开展。但从翻修病例所发现的问题来看,国产人工关节的材料、设计和制作工艺仍有待改进,特别是那些早期产品,缺欠多见。
3.2 几点体会
3.2.1 人工关节翻修手术难度大、技术要求高,并发症发生率高。操作难易程度术前难以预料,术前要作好周密的准备。包括对患者手术耐受性要充分估计,准备一套翻修用特殊器械是必要的。估计要植骨的患者需作好植骨准备;尤其系列长柄假体和大号髋臼等需要事先计划备置。以免在遇到意想不到困难时不至于束手无策。必须指出翻修手术虽能有效地处理人工关节失败病例,但其近期功能恢复和远期效果均远不如第一次手术理想。
3.2.2 翻修手术难易程度一定程度上取决于假体能否顺利取出。基层目前翻修的大多为国产假体初次置换者,多数假体取出难度不大。但对X线片上无透明带、无进行性下沉的假体或骨水泥固定的假体,可能会遇到困难。术前必须有足够的思想和物质准备。术中要充分切除假体周围包绕的疤痕组织和骨组织,先顺行从近端打出,失败时再考虑从柄远端股骨皮质开窗,逆行倒打,一般可以取出假体。少数仍不能拔出时,则采用冠状面劈开股骨上端取出假体。再用超长柄假体植入,钢丝或捆绑带捆扎固定。在此操作过程中,有时会发生股骨碎裂,要针对具体情况,作出相应的处理。作者遇1例发生多段股骨骨折,经妥善处理完成手术,术后8个月功能恢复良好。髋臼假体取出的难度相对要小些,只要用专用髋臼凿头沿臼杯周边凿开一般能取出。假体拔除后,置入新假体前必须仔细清除臼窝及骨髓腔内界膜组织或骨水泥,确保新置入假体同骨面更多直接接触或骨水泥充分嵌合至骨粗糙面,以免留下隐患。近年来有较多医生采用“Cement in Cement”技术翻修骨水泥初次置换失败者,不失为一种好方法,既简化了假体取出,又不致导致更大创伤和骨单位丢失,值得采用。
3.2.3 翻修假体的选择 作者认为,若股骨上端有节段性或空腔性骨缺损需植骨的患者,最好选择非骨水泥超长柄假体。对于单纯骨疏松患者,可选用骨水泥假体。假体柄长度应超过原假体3~5 m,特殊情况用超长柄假体,以便取得足够的远端稳定。
参 考 文 献
[1] Noble PC.Biomechanical Advances in Total Hip Replacement.In Biomechanical in Orthopaedics Tokyo,Japan:Springerverlag,1992,46-75.
[2] Soballe K,Hansen ES,Brockstedt-Rasmussen H,et al.Tissue Ingrowth into Titanium and Hydroxyapatite Coated Implants during Stable and Unstable Mechanical Conditions Loaded ImplantsJ.J Orthop Res,1992,10:265-299.
[3] Soballe K,Hansen ES,Brockstedt-Rasmussen H,et al.Hydroxyapatite Coating Converts Fibrouse Tissue to Bone Around Loaded Implants J.J Bone and Joint Sur g(Br),1993,75:270-278.
[4] Aspenberg P,Van der Vis H,Migration,Particles,and Fluid Pressure.A Discussion of Cause of Prosthetic Loosening J.Clinic Ortho p,1998,J ul(852):75-80.
[5] Kenedy J G,Grifen DG,Sheehan LJ.Effect of Acetabular Component Orientation on Recurrent Dislocation Pelvic Osteolysis,Polyethylene Wear,and Component Migration J.J.Arthroplasty,1998,Aug13(5):530-534.
