小于50岁患者行非骨水泥氧化铝陶瓷对陶瓷全髋关节置换随访2到14年未见骨溶解

2014-03-21   文章来源:Simon D. Steppacher, MD, Timo M. Ecker, MD, Moritz Tannast,     我要说

  文献报道年轻患者全髋置换术(THA) 后的翻修风险高于老年患者。这可能与前者活动量大,致磨损增加、骨溶解和假体断裂有关。本研究前瞻性评价了在小于50岁的患者(18-50岁,平均42岁) 中,氧化铝陶瓷对陶瓷THA 的临床结果、磨损与骨溶解,异响发生率和假体存留率。本组患者共303名(350髋),平均随访7年(2-14年)。随访期间患者的Merle d’Aubigné 评分显著提高,从11.2±1.6(6-15) 增加到17.4±1.0(13-18)。在非骨水泥固定假体周围未见骨溶解。仅有的一例骨溶解发生在骨水泥固定股骨柄周围。有6髋(1.7%)的再手术与假体有关,4髋(1.1%)的再手术与假体无关,这样14年随访整体存留率为97.2%(95%可信区间CI:95.4-99.0%)。以假体翻修为评判终点时,假体存留率为98.1%(CI 96.5-99.6%)。发生了一例臼衬碎裂(0.3%) 和一例严重事故后的球头碎裂(0.3%)。无髋关节脱位。5名(1.4%) 患者很少或偶然出现异响,但无反复出现。总的来说,年轻患者接受氧化铝陶瓷对陶瓷全髋关节置换术翻修率很低,未见磨损所致的骨溶解。此外,陶瓷界面碎裂和关节异响罕有发生。
  关键字:氧化铝 陶瓷对陶瓷 全髋关节置换术
  使用金属对聚乙烯界面的传统全髋关节置换术(THA) 已成为一种非常可靠的外科手术。然而,聚乙烯磨损及其导致的骨溶解和假体松动仍是翻修的最常见原因。既往THA的临床结果在年轻患者尤其要差。这归咎于这些患者手术成功后过大的活动量。这对人工关节要求的增加导致了假体磨损和机械失败。此外,失败率较高也与解剖异常有关,如髋关节发育不良(DDH),体重过重和既往手术治疗。
  为解决磨损及由此发生的假体松动,出现了各种改良摩擦学特性的界面。在硬质界面中,氧化铝陶瓷对陶瓷关节( 图1) 始终显示出磨损极低、磨损颗粒的生物反应极小。临床上,采用现代金属臼杯的陶瓷对陶瓷THA在以原发性骨关节炎为主要诊断的一般人群中临床结果优异、翻修率极低。在长期随访中,氧化铝陶瓷对陶瓷非骨水泥THA无骨溶解令人鼓舞。因此,在年轻患者使用氧化铝陶瓷界面可能会减少磨损导致的骨溶解和假体松动。这对于年轻患者尤为重要,因为他们的预期寿命长于传统的金属对聚乙烯界面,从而可能面对多次翻修。
  本研究报道了年龄小于50岁患者氧化铝陶瓷全髋关节置换后的临床疗效、磨损与骨溶解、异响发生率和假体存留率。


  方法
  本研究前瞻性评价了年龄小于50岁的303名患者(350髋) 使用氧化铝陶瓷对陶瓷THA( 图1)。所有手术均由同一名术者(S.B.M.) 于1997年8月至2009年10月间完成。在此期间总共进行1003例陶瓷对陶瓷全髋置换术,350例(35%) 手术其患者年龄小于50岁。 5名患者(7髋,2%) 未完成最低2年的随访。一名患者(1髋)因与髋关节置换无关的因素死亡。该患者曾因股骨头坏死行带血管胫骨骨移植手术,后行复杂全髋关节置换,由于初次手术后1年股骨柄固定失败而行翻修术(这一翻修手术纳入本研究结果)。四名患者(6髋) 失访,末次随访时Merled’Aubigné 和Postel评分优良( 范围15-18分)。

  其余398 名患者(343髋) 平均随访7.0 ±3.1(2.0—14.2) 年。手术时平均年龄为42±7.3(17-50) 岁。210 例THA(60%) 是在男性。术前诊断包括原发性骨关节炎或股骨髋臼撞击引起的髋关节疼痛(173髋,49%),DDH(123髋,35%),股骨头坏死(20 髋,6%),创伤性关节炎(20 髋,6%)和其它(14 髋,4%)( 表 1,图2和3)。60 髋(17%)曾接受过手术(表1),包括股骨和骨盆截骨术(30髋,9%),切开复位内固定(8 髋,2%) 和其他手术(22 髋6%) ( 表1)。本研究通过伦理委员会审批,所有患者均签署知情同意书。




  假体设计与手术入路

  髋臼侧使用压配式多孔涂层钛臼杯和氧化铝陶瓷平衬( 图1) 。陶瓷衬以18°的锥度固定在金属臼杯内。臼杯平均直径为51.8±3.7(46-60)mm,4%的臼杯需用螺钉辅助固定(表2)。球头使用氧化铝陶瓷, 其中102髋(29%)直径为28毫米,240髋(69%) 直径为32毫米,8髋(2%) 直径为36毫米。337例(96%)非骨水泥THA手术中共使用了七种不同设计的股骨柄假体(表2)。为了更好地重建生物力学,2004年10月后,在187髋(44%) 使用组配型股骨颈设计的假体。2003年8月起,196髋(56%)的植入中使用了以CT为基础的计算机辅助定位。2009年1月起,在26髋(7%, 表2) 采用了机械导航臼杯定位。
  本研究中最常用的手术入路有两种。117髋(33%) 接受改良直接外侧入路;2003后,212例髋(61%,表2) 采用保留软组织的关节囊上方切开技术。行关节囊上方切开术时患者取侧卧位,切口起自股骨大转子近端,通常长6至8厘米,沿股骨纵轴走行。需显露至髋关节囊上方,后至臀中肌和臀小肌,前至短外旋肌。保留梨状肌止点。切开转子窝到髋臼边缘的上方关节囊,并使关节囊后部完好无损。先在保留股骨头的情况下从股骨颈上方行股骨扩髓。后切断股骨颈,去除股骨头,再磨锉髋臼,用带偏心的器械植入髋臼假体。
  临床及影像学随访
  术前、术后6周、12周行临床和影像学检查,此后每年一次。患者完成一份包含非检查相关参数的调查问卷,包括疼痛程度和部位、行走距离、是否需要行走辅助以及是否发生异响。术者(S.B.M.) 评估跛行程度和关节活动范围。使用 Merle d’Aubignéand Postel 11 评分系统量化临床功能,并以12分以下为差,12到14为一般,从15到17分为良好,18分为优秀。所有患者每次随访时行骨盆正位、假斜位和蛙式侧位摄片。根据DeLee 和Charnely 以及Gruen 等描述的方法评价磨损征象(非同心圆)和骨溶解。本研究还评估了并发症,再手术情况,计算出与植入物相关和无关的假体存留率。采用配对t检验评估Merle d’Aubigné 得分差异。以再次手术为终点,使用Kaplan 和Meier 法计算累计假体存留率。


  结果
  平均Merle d’Aubigné 和 Postel score 评分从术前的11.2±1.6(1-6) 显著提高到术后首次随访的14.4±2.2(8-18;P>0.001)、末次随访的17.4±1.2(12-18; P>0.001)。这主要是因为疼痛状态的改善:术前为2.4±1.0(1-6),术后首次随访为5.1±0.8(1-6; P)0.001), 末次随访为5.7±0.6(3-6;P>0.001)。末次随访时211髋(60%) 为优秀,130髋(37%) 为良好,9髋(3%) 为一般。未发现影像学可测量的磨损。该组患者中有一例骨水泥假体因股骨侧骨溶解而松动(Gruen14分区的1-5 区及8-12区)。使用非骨水泥股骨柄的337个髋(96%) 无骨溶解征象。
5名(1.4%)患者报道罕有或偶然的异响,但没有反复出现。
  10名患者(10髋,2.8%) 接受再次手术(表3)。6名患者(6 髋,1.7%) 因假体相关并发症行翻修(表3)。一名患者术后5.3年陶瓷衬碎裂行翻修术。另一名患者从梯子跌落后致球头碎裂和骨盆骨折。3名患者假体骨整合失败,两例为假体柄,一例为臼杯。一名患者使用组配式假体发生颈部断裂。4名患者(4髋,1.1%) 因非假体相关并发症行翻修术。一髋通过灌注和清创成功治疗急性感染。3髋进行了切开复位内固定。两髋是治疗股骨粗隆部骨不连,另一髋治疗股骨大粗隆骨折。未行再次手术的并发症包括术中大粗隆骨折一例和股骨干骨折一例,均在术中予内固定。一例术中出现臼杯移位,两例股骨粗隆部骨不连,都不需要手术。无髋关节脱位。随访14年因任何原因行再手术的累积无再次手术率为97.2%(CI,95.4-99.0%;表 3)。因假体翻修而行再次手术的无再次手术率为98.1%(CI,96.5-99.6%),非假体因素的无再次手术率为98.7%(CI,97.4-100%)。

  讨论
  既往报道年轻患者全髋关节置换术后效果欠佳。归因于活动量大,引起磨损、骨溶解和假体断裂。由于年轻患者预期寿命长,这些问题尤为突出。在一般人群中,氧化铝陶瓷对陶瓷界面磨损和骨溶解极小。本研究则表明氧化陶瓷对陶瓷髋关节置换对于年轻活跃人群也甚为可靠。术后平均随访7年未见任何磨损所致骨溶解的影像学表现非常值得称道,因为骨溶解是THA 失败的最常见原因。一例(1髋,0.3%) 使用骨水泥柄的患者出现了骨溶解,已计划行翻修手术。术后14年后因假体失败再手术的累计无再次手术率为98.1%(CI,96.5-99.6%),因任何原因再手术的无再次手术率为97.2%(CI,95.4-99.0%)。该结果与使用相同设计假体的老年患者相当。本研究患者中还包括了35%的DDH和17%的既往接受过手术的病例,这两类患者出现并发症和失败的几率较高。
  通常对陶瓷界面的担忧是可能会发生碎裂、术中配对组件少和异响。本研究中发生两例陶瓷碎裂(0.6%):1名患者术后5.3年出现无创伤的臼衬碎裂,1名患者从梯子上摔下发生球头碎裂和骨盆骨折。根据文献报告,最新一代的陶瓷界面碎裂发生率为1/2000到1/10000。本研究中无髋关节脱位,该结果令人欣慰。因为氧化铝陶瓷对陶瓷界面可选组件较少,之前曾担心会导致术后关节不稳定发生率的增加。频繁出现且可临床再现的异响是2006年后陶瓷THA 新报道的现象。为解释这一现象提出多种理论。尽管5名(1.4%) 患者注意存在瞬间异响,但无一频繁发生,也无法在临床再现。最近一项包含1275例全髋关节翻修术和1139例初次髋关节置换术患者的回顾性研究说明:可临床再现的异响与关节面上的金属粘染有关,且在金属臼杯边缘高出陶瓷衬和β钛合金柄的髋关节发生率更高。
  文献报道在年轻患者使用金属对聚乙烯界面术后长期随访中骨溶解发生率为40至60%。McAuley 等报道小于50岁患者使用传统界面随访10年翻修率为89%。Shetty 等人15进行荟萃分析,比较年轻患者10年存留率,发现金属对金属界面存留率为95.4%,金属对聚乙烯界面为92%,陶瓷对陶瓷界面为88.9%。该研究中陶瓷对陶瓷界面结果较差,可能与纳入早期设计的陶瓷假体有关。针对第三代陶瓷THA的研究始终显示:在小于50岁的患者未出现磨损及骨溶解,术后5至10年随访中未翻修率为92-100%。
  本研究存在以下局限。首先,它不是比较研究,因此我们将其与文献报告中年轻患者其他硬对硬界面THA 结果相比较。其次,由于磨损率非常低,难以在标准X 光片上精确测量陶瓷的磨损。
  本研究结果表明年轻人群接受陶瓷对陶瓷全髋关节置换术的翻修率非常低,未见磨损或非骨水泥柄周围的骨溶解。此外,令人关注的陶瓷衬碎裂或关节异响也非常罕见。


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