自行設(shè)計(jì)骨水泥加壓器在全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中的臨床運(yùn)用及療效分析

張映波，陳 路，夏羿凡，蒲勁松，譚 東，蔣 成，蔚 芃

(川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院骨科，四川 南充 637000)

本刊網(wǎng)址:http://www.nsmc.edu.cn 作者投稿系統(tǒng):http://noth.cbpt.cnki.net 郵箱:xuebao@nsmc.edu.cn

人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)是采用人造假體髖關(guān)節(jié)置換患者的已失去正常功能的髖關(guān)節(jié)，從而達(dá)到重建關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能的目的，主要用于老年人及一些由于股骨頭缺血壞死的中青年人。目前在行人工髖關(guān)節(jié)假體置換術(shù)固定方式主要分為骨水泥型和非骨水泥型，臨床中發(fā)現(xiàn)骨水泥型人工髖關(guān)節(jié)置換患者術(shù)后假體松動(dòng)率發(fā)生高。我們自行設(shè)計(jì)的骨水泥加壓器，在骨水泥人工全髖關(guān)節(jié)置換的運(yùn)用中，取得了較好的效果，現(xiàn)總結(jié)如下。

1 臨床資料與方法

1.1 一般資料

自行設(shè)計(jì)髖臼側(cè)骨水泥加壓器加壓技術(shù)(自行設(shè)計(jì)組):改良組:25 例，其中男性13 例，女性11例;年齡56 ～72 歲，平均66.2 歲。常規(guī)髖臼加壓技術(shù):常規(guī)組:30 例，其中男性17 例，女性9 例;年齡52 ～73 歲，平均66.3 歲。其中股骨頭缺血性壞死36 例，髖關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎11 例，髖關(guān)節(jié)類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎3 例，骨水泥型全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后翻修2 例，先天性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良1 例，強(qiáng)直性脊柱炎1 例，病程1 ～16 年，平均7.6 年?；颊咧饕R床表現(xiàn)為患側(cè)髖部疼痛，活動(dòng)受限，經(jīng)保守治療，效果不佳。在影像學(xué)上主要是受累髖關(guān)節(jié)間隙變窄、股骨頭變扁、塌陷、增生硬化、關(guān)節(jié)周?chē)琴樞纬傻雀淖?。所有關(guān)節(jié)假體均來(lái)自德國(guó)Link 及Stryker 公司。

1.2 手術(shù)方法

全麻下，患者取側(cè)臥位，作改良后外側(cè)切口［1］，切開(kāi)皮膚、皮下脂肪，闊筋膜張肌，分離臀大肌，屈髖內(nèi)旋髖關(guān)節(jié)，縫合、結(jié)扎和切斷外旋肌群，暴露髖關(guān)節(jié)后方關(guān)節(jié)囊，將關(guān)節(jié)囊切除后即暴露髖關(guān)節(jié)切斷部分外旋肌，脫出股骨頭，在股骨小轉(zhuǎn)子上約1 ～1.5 cm 處截骨，顯露髖臼底，用髖臼銼打磨髖臼至軟骨面完全磨掉，髖臼底均勻滲血，并檢查髖臼內(nèi)壁是否被破壞。選擇與髖臼匹配的髖臼假體，然后安裝及調(diào)試自行設(shè)計(jì)的骨水泥加壓器，攪拌骨水泥，紗布團(tuán)蘸干髖臼，當(dāng)骨水泥不粘手時(shí)，把處于面團(tuán)期的骨水泥填充到髖臼，運(yùn)用自行設(shè)計(jì)的骨水泥加壓器持續(xù)加壓25 ～60 s，安放髖臼假體，注意調(diào)整角度，一般保持外展35° ～45°、前傾10° ～20°，將假體植入髖臼并持續(xù)固定，卸下定位器，用加壓棒繼續(xù)加壓，這是術(shù)者加壓時(shí)手不要抖動(dòng)，以防骨水泥分層不均，直到骨水泥凝結(jié)變硬。徹底清除髖臼假體周?chē)绯龅墓撬嗉肮琴?。一般我們?cè)谑中g(shù)中，用紗布填髖臼切跡處，防止骨水泥從假體下方滲漏。當(dāng)髖臼假體安裝完畢后，檢查髖臼四周是否留有殘留的骨水泥及骨贅，并徹底清除，否則，會(huì)使人工髖關(guān)節(jié)術(shù)后活動(dòng)受限以及易發(fā)生假體脫位［2－3］。

1.3 術(shù)后處置

術(shù)后靜脈預(yù)防用抗生素4 ～7 d，術(shù)后12 ～36 h拔出引流管，術(shù)后第2 天在醫(yī)生指導(dǎo)下進(jìn)行功能鍛煉。皮下注射低分子肝素5 ～7 d，或者口服以伐沙班，結(jié)合物理治療(體外反博)，預(yù)防血栓形成。

1.4 臨床療效評(píng)價(jià)

患者術(shù)后1、2、3、6、9、12 個(gè)月及以后每年定期復(fù)查骨盆X 線(xiàn)，根據(jù)髖關(guān)節(jié)功能Harris 評(píng)分進(jìn)行功能評(píng)定，主要包括患者臨床癥狀、患肢功能、下肢畸形程度及髖關(guān)節(jié)活動(dòng)度4 個(gè)方面。根據(jù)Harris 髖關(guān)節(jié)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):評(píng)分≥90 分為優(yōu);80 ～89 分為良;70 ～79 為中;評(píng)分＜70 為差。

1.5 自行設(shè)計(jì)髖臼側(cè)骨水泥加壓器組成

由大小不同的的金屬墊片(直徑38 ～60 mm，厚5 mm，每隔2 mm，金屬銅鑄造)、金屬圓筒、活塞及軸組成。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料以(±s)標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用t 檢驗(yàn)。以P ＜0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

55 例患者行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后切口均Ⅰ/甲愈合，均無(wú)脫位，1 例下肢深靜脈血栓形成。術(shù)后定期復(fù)查髖關(guān)節(jié)X 線(xiàn)檢查，行數(shù)字化測(cè)量，建立患者隨訪(fǎng)表，按Delee-Charnley 髖臼分區(qū)法，自行設(shè)計(jì)組無(wú)1 例Ⅰ區(qū)透光區(qū)，骨水泥滲透及彌散效果達(dá)到臨床滿(mǎn)意效果，常規(guī)組1 例Ⅰ區(qū)透光區(qū)，1 例Ⅲ透光區(qū)。兩組在臨床緩解率方面比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

3 討論

人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后，假體無(wú)菌性松動(dòng)已成為人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后主要并發(fā)癥，也是影響髖關(guān)節(jié)置換遠(yuǎn)期療效和術(shù)后翻修的主要因素［4］，在人工骨水泥型全髖關(guān)節(jié)失敗總量中約占50%以上［5］。龐顯倫等報(bào)道5 年內(nèi)髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后翻修的患者中，假體松動(dòng)占31.4%、髖關(guān)節(jié)脫位18.7%、髖臼磨損16.7%、術(shù)后感染14.6%、假體斷裂10.4%，假體周?chē)钦?.3%［6］。Dobzy niak M 對(duì)824 例人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后患者進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪(fǎng)，發(fā)現(xiàn)39%的患者在初次手術(shù)后5 年內(nèi)進(jìn)行第二次翻修手術(shù)。Dobzy和Clohisy 等［7］報(bào)告通過(guò)對(duì)人工全髖置換術(shù)后患者隨訪(fǎng)，5 年內(nèi)發(fā)生假體松動(dòng)率分別為30% 和51%。國(guó)內(nèi)外對(duì)于人工關(guān)節(jié)術(shù)后發(fā)生無(wú)菌性松動(dòng)的基礎(chǔ)和臨床研究很多，但其確切的發(fā)病機(jī)理仍不清楚，主要包括機(jī)械學(xué)因素和生物學(xué)因素。機(jī)械學(xué)因素包括假體界面微動(dòng)、磨損、應(yīng)力遮擋、假體設(shè)計(jì)特點(diǎn)等。當(dāng)假體界面微動(dòng)量進(jìn)入40 ～150μm 區(qū)域，假體周?chē)墙M織的生長(zhǎng)受到抑制，纖維組織的生長(zhǎng)則明顯活躍，又可以替代骨組織［8］。生物學(xué)反應(yīng)過(guò)程包括:假體之間磨損顆粒誘導(dǎo)的細(xì)胞活化反應(yīng);研究發(fā)現(xiàn)在由于骨溶解導(dǎo)致假體松動(dòng)失效的聚乙烯磨損顆粒閾值約為500 mm3。在實(shí)驗(yàn)室關(guān)節(jié)模擬機(jī)力學(xué)中測(cè)出聚乙烯正常磨損率約為40 mm3/106 次循環(huán)［9］，假體與骨界面間形成異物膜反應(yīng)，能夠分泌關(guān)節(jié)液及毒素等加速假體周?chē)侨芙?，?dǎo)致假體周?chē)墓切灾С纸Y(jié)構(gòu)強(qiáng)度力學(xué)性能下降［10－11］，針對(duì)骨水泥型全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后中－后期出現(xiàn)無(wú)菌性松動(dòng)，骨水泥的填充不嚴(yán)實(shí)均勻，假體－骨水泥－股骨之間的有效接觸面和結(jié)合強(qiáng)度下降，假體微動(dòng)幅度增大等因素，主要是我們骨科醫(yī)師術(shù)中骨水泥灌注技術(shù)及手術(shù)操作技術(shù)等因素造成的機(jī)械性松動(dòng)，以髖臼側(cè)多見(jiàn)。Duffy 等［12］研究表明，在髖臼側(cè)及股骨柄假體骨水泥過(guò)薄，導(dǎo)致假體較早發(fā)生松動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn)人工髖關(guān)節(jié)假體髖臼側(cè)骨水泥固定厚度一般應(yīng)為3 ～5 mm為最佳［13］。

骨水泥是髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中常用的骨粘固劑，由聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)粉劑和甲基丙烯酸甲脂(MMA)單體液構(gòu)成，具有較好的安全性、相容性和穩(wěn)定性，便于塑形，骨水泥技術(shù)在骨外科中不斷提高，尤其在人工關(guān)節(jié)置換術(shù)中可以最大限度地減少骨－骨水泥－假體界面的潛在間隙。骨水泥在某種程度不存在聯(lián)接作用，人工假體與宿主骨之間的骨水泥層主要依靠彼此表面的嵌合作用起到聯(lián)接，提高骨水泥的滲透性及彌散率和減少潛在腔隙的形成，使骨－骨水泥－假體之間形成一個(gè)密閉、穩(wěn)定的界面，相互之間更好的嵌合，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)假體周?chē)h(huán)境持續(xù)動(dòng)態(tài)變化的結(jié)果決定了假體的使用壽命，阻止磨損顆粒在骨－假體界面之間微動(dòng)，從而使骨溶解及炎性反應(yīng)磨損顆粒不能進(jìn)入界面，提高假體的壽命［14］。

骨水泥型人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中骨水泥技術(shù)在提高假體壽命中起到非常重要的因素。目前對(duì)髖臼側(cè)進(jìn)行骨水泥加壓灌注主要有:手指加壓法、標(biāo)準(zhǔn)的加壓器械等。但是以上幾種髖臼骨水泥加壓器在直視下進(jìn)行直接加壓，沒(méi)有對(duì)髖臼密封，在加壓過(guò)程中出現(xiàn)骨水泥從髖臼周?chē)绯?，達(dá)不到真正加壓效果，加壓強(qiáng)度不夠，不能有效提高髖臼內(nèi)部骨水泥的壓力及骨水泥的滲透率。在臨床術(shù)中用髖臼側(cè)骨水泥加壓器有Bernoski 加壓器(德國(guó))和Exeter 加壓器(德國(guó))，雖然在加壓對(duì)髖臼及加壓技術(shù)方面有所提高，還是沒(méi)有完全解決密封髖臼的問(wèn)題。

我們自行設(shè)計(jì)的加壓器術(shù)中對(duì)髖臼側(cè)骨水泥進(jìn)行加壓灌注，然后將髖臼假體裝入已經(jīng)獲得滲透的骨水泥床上。臨床中目前沒(méi)有對(duì)髖臼側(cè)進(jìn)行持續(xù)加壓的量化指標(biāo)，雖然沒(méi)有得到具體量化數(shù)據(jù)，但是骨水泥的滲透是增加的。在Gunar［15］的研究發(fā)現(xiàn):髖臼側(cè)良好的骨水泥滲透效果發(fā)生在髖臼假體置入之前，因?yàn)楣撬嗟臐B透率在加壓過(guò)程中的早期階段受影響最大。在髖臼側(cè)骨水泥凝結(jié)階段，一般其壓力最高峰值發(fā)生在髖臼假體置入時(shí)，但此時(shí)再次加壓并不影響水泥進(jìn)一步的滲透。與傳統(tǒng)的髖臼加壓灌注技術(shù)相比，自制髖臼加壓技術(shù)是先盡可能封閉髖臼，進(jìn)行密閉直接加壓，較為理想。本項(xiàng)研究在密封髖臼方面的獨(dú)到之處在于:由一系列大小不同的的金屬墊片、金屬圓筒、活塞及軸組成的加壓器，可以與不同直徑的髖臼匹配;我們?cè)谛g(shù)中用無(wú)菌的橡膠(可以用硅膠無(wú)菌手套)環(huán)形捆綁在金屬墊片上，連接金屬筒、活塞等組裝后與髖臼匹配，這樣橡膠就在金屬的加壓器與髖臼之間形成“自動(dòng)密封腔”，可以起到封閉髖臼的作用，在密封髖臼的基礎(chǔ)上，對(duì)髖臼加壓灌注的強(qiáng)度才能達(dá)到，提高骨水泥滲透到髖臼骨小梁間隙中及提高滲透率，通過(guò)我們的臨床運(yùn)用及隨訪(fǎng)，發(fā)現(xiàn)其起到很好的療效。另外，在設(shè)計(jì)加壓器筒或金屬墊時(shí)不要過(guò)大，否則置入髖臼困難或阻擋手術(shù)視野妨礙操作。

總之，提高人工假體的生存率，還需提高骨科醫(yī)師手術(shù)技巧，術(shù)中骨水泥灌注技術(shù)，改進(jìn)骨水泥質(zhì)量及假體材料，設(shè)計(jì)個(gè)體化人工假體，提高假體與宿主組織的生物相容性等，這些都可以延長(zhǎng)人工假體的壽命。我們?cè)O(shè)計(jì)的髖臼側(cè)骨水泥加壓器在某些術(shù)中使用，有一些局限性:對(duì)于人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體翻修伴有髖臼壁骨缺損的患者，需要植骨或鈦網(wǎng)修補(bǔ)骨缺損，此時(shí)無(wú)法術(shù)中直接加壓，在髖臼側(cè)使用骨水泥加壓器灌注，效果欠佳。該研究在設(shè)計(jì)方面有待進(jìn)一步改進(jìn)，且目前尚缺乏遠(yuǎn)期臨床療效隨訪(fǎng)資料，需要進(jìn)一步隨訪(fǎng)驗(yàn)證其臨床應(yīng)用的可靠性。

［1］ 何繼斌，蔣 萍.改良后外側(cè)小切口和傳統(tǒng)后外側(cè)入路人工全髖置換術(shù)的療效比較［J］.川北醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，25(2):142 －145

［2］ Benjamin JB，Gie GA，Lee AJC，et al.Cementing technique and the effects of bleeding［J］.Bone Joint Surg Br，1987，69(4):620 －624

［3］ Shelley P，Wroblewski BM.Socket design and cement pressurization in the Charnley low-friction arthroplasty［J］.J Bone Joint Surg Br，1988，70(3):358 －363

［4］ 夏羿凡，蔚 芃，吳 青，等.人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染的治療［J］.川北醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，24(6):550 －552

［5］ 廖廣姍，李慧武，王金武，等.人工髖關(guān)節(jié)無(wú)菌性松動(dòng)失效的生物力學(xué)分析與診斷推理［J］.醫(yī)用生物力學(xué)，2012，27(3):251 －256

［6］ 龐顯倫，梁 熙，郭書(shū)權(quán)，等.48 例髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后早期失敗原因分析［J］.西部醫(yī)學(xué)，2011，23(8):1486 －1489

［7］ Dobzyn iak M，F(xiàn)ehring TK，Odum S.Early failure in total hip arthr oplasty［J］.Clin Orthop Relat Res，2006，44:776 －778

［8］ Jasty M，Bragdon C，Burke D，et al.In vivo skeletal responses to porous-surfaced implants subjected to small induced motions［J］.Bone Joint Surg Am，1997，79(5):707 －714

［9］ Fisher J，Jin ZM，Tipper J，et al.Presidential guest lecture:Tribology of alternative bearings［J］.Clin Orthop Relat Res，2006，453:25 －34

［10］Thornhill TS.Alternatives to total hip arthroplasty in oteonecrosis of the femoral head［J］.Orthopedics，2001，24(9):861 －863

［11］Nelson G.Extensive coated cementless femoral components in revision Hip arthroplasty［J］.Surg Tech Int，2000，9:267 －272

［12］Duffy GP，Lozynsky AJ，Harris WH.Polished vs rough femoral components in grade A and grade C-2 cement mantles［J］.Arthroplasty，2006，21(7):1054 －1059

［13］Clohisy JC，Calvert G，Tu ll F，et al .Reasons f or revision hip surgery:a retr os pect ive review［J］.Clin Orthop Relat Res，2004，429:88 －192

［14］ Yoon TR，Song EK，Ibwe SM，et al.Failure aner core decompression in osteonecrosis of the hip［J］.Int Onhop，2011，24 (2) :36 －38

［15］ Flivik G，Wulff K，Sanfridsson J，et al.Improved Acetabular Pressurization Gives Better Cement Penetratin In Vivo Measurements During Total Hip Arthroplasty［J］.J Arthroplasty，2004，19 (7):911 －918