【摘要】：研究背景 全髖人工關節(jié)置換術成功開展數十年,用于治療多種晚期髖關節(jié)疾病包括骨關節(jié)炎、類風濕性關節(jié)炎、股骨頭缺血性壞死、髖臼發(fā)育不良等,手術技術日臻成熟,大宗病例證實療效肯定,已成為臨床常用的標準手術之一。1971年Harris首次采用模塊化假體,促進了各類材料、界面組合的發(fā)展,為關節(jié)外科醫(yī)師提供了更多的選擇,同時也帶來了內襯磨損、分離、假體不穩(wěn)等并發(fā)癥。過去20年多數人工全髖關節(jié)置換術采用金屬或陶瓷對聚乙烯界面,由于傳統(tǒng)聚乙烯的特點,容易發(fā)生聚乙烯磨損,磨損顆粒引起假體周圍骨溶解,隨之人工假體無菌性松動、下沉、移位。骨溶解和假體松動是影響人工全髖關節(jié)置換術遠期療效的主要原因。磨損及其引起的一系列生物學反應是造成骨溶解和假體松動的主要因素及機制。源于聚乙烯內襯磨損導致的假體松動是髖臼翻修的主要原因之一。 人工髖臼翻修術主要有兩種方式：髖臼假體松動時行全髖臼翻修,在骨缺損處植骨已成為共識；對于金屬髖臼穩(wěn)定伴有聚乙烯內襯磨損和髖臼假體周圍程度不一的骨溶解的病例,選擇取出金屬髖臼還是單純更換內襯仍存在爭論。后者主要適用于金屬髖臼穩(wěn)定、聚乙烯內襯磨損伴骨溶解或內襯失敗的病例,優(yōu)點是手術損傷較小、出血少、手術時間短、保留患者髖臼骨量,可同時行清除磨損碎屑及界膜組織,并通過髖臼螺釘孔植骨或者在患者髖臼開窗植骨治療骨溶解,避免全髖臼假體翻修可能導致的患者髖臼骨缺損、骨盆不連續(xù),降低患者費用、減少手術致殘、致死率。 更換聚乙烯內襯有兩種方式：1、單純更換新聚乙烯內襯；2、用骨水泥將新聚乙烯內襯固定于原金屬髖臼內,可稱為骨水泥聚乙烯內襯技術,亦有作者稱之為“雙杯”技術(Double-socket technique)。前者常由于鎖定裝置損壞、新聚乙烯內襯不匹配、難以找到原型號內襯等原因而難以實現；而后者用骨水泥將新內襯固定于原金屬髖臼內解決上述問題,此外可使用含抗生素骨水泥減少翻修術后感染,可改變假體界面,例如使用金屬內襯,還可以在原金屬髖臼允許范圍內選擇不同大小的內襯,但其選擇由于對內襯厚度及股骨頭直徑的要求而有所限制。 骨水泥聚乙烯內襯技術在患者的應用由Heck與Murray于1986年首次報道,此后得到廣泛應用與研究。生物力學研究表明聚乙烯內襯-骨水泥-金屬髖臼界面的固定強度優(yōu)于或相當于髖臼標準鎖定裝置,骨水泥-金屬髖臼界面未見失敗記錄,對聚乙烯內襯外表面的處理及水泥層厚度有較一致的結果。臨床病例經過中短期隨訪,臨床及影像學結果良好。更換聚乙烯內襯及股骨頭可以減少磨損,減緩骨溶解進展,更換內襯尤其是使用高交聯聚乙烯內襯替換原傳統(tǒng)聚乙烯內襯后,高交聯聚乙烯磨損率降低,陶瓷對聚乙烯或金屬對聚乙烯界面產生磨損顆粒減少,骨溶解進展減緩,聯合金屬髖臼螺釘孔或者開窗骨溶解區(qū)病灶清除異體骨植骨可以清除骨溶解區(qū)域界膜組織、減少局部磨損顆粒、填充骨溶解區(qū)域,恢復患者髖臼周圍骨量。但該手術技術并發(fā)癥不容忽視：15%-30%的脫位發(fā)生率；骨水泥聚乙烯內襯技術不能改變金屬髖臼外傾、前傾角度,對于位置不良的金屬髖臼,如：后傾或者過度外傾的金屬髖臼,更換聚乙烯內襯術后可能出現關節(jié)不穩(wěn)；該手術技術增加了聚乙烯內襯-骨水泥-金屬髖臼界面,可能增加界面分離的風險；手術入路對術后關節(jié)脫位的發(fā)生有一定的影響。 對合適的患者選擇合適的手術方式是取得手術成功的關鍵。目前骨水泥聚乙烯內襯技術主要應用于聚乙烯內襯磨損、股骨頭穿透內襯、金屬髖臼鎖定裝置損壞、沒有匹配原金屬髖臼聚乙烯內襯的病例,對于伴有髖臼假體周圍骨溶解的病例,要制定個體化的治療策略。如局限性骨溶解病灶,可以更換聚乙烯內襯聯合骨溶解病灶清除加異體骨植骨；廣泛的骨溶解或連續(xù)的髖臼假體周圍透亮線應考慮全髖臼翻修；如髖臼假體使用時間較長,需查閱關于該種假體壽命的記錄作為參考；如患者有人工髖關節(jié)不穩(wěn)定的歷史,聚乙烯內襯更換需慎重；而對于髖臼假體位置不良但穩(wěn)定的病例,由于單純更換聚乙烯內襯術后脫位風險較高,目前認為以全髖臼翻修為佳。 人工髖臼位置不良并不少見,如中立位或后傾放置、過度外傾,人工全髖關節(jié)置換術中過分追求髖臼外上方的骨性包容,雖然骨組織對金屬髖臼覆蓋滿意,但容易發(fā)生髖臼外傾角過大,導致聚乙烯內襯外上方的磨損。對于這類病例,采用骨水泥聚乙烯內襯技術將新的聚乙烯內襯放置于較佳的髖臼外翻角度是否可行與可靠,是一個非常實用的研究課題。在這種情況下,聚乙烯內襯非高邊赤道面與金屬髖臼的赤道面出現交角,兩者之間的水泥層能否提供足夠的固定強度,目前尚無報道。人工全髖關節(jié)置換術后金屬髖臼外傾角度過大的發(fā)生率也需要進一步調查。能否將骨水泥聚乙烯內襯技術指征擴大,使金屬髖臼固定牢固、外傾角度過大的患者避免全髖臼假體翻修,為遠期翻修手術保留骨量,令這部分患者受益呢?有必要對骨水泥聚乙烯內襯技術作進一步的研究。 目的 1、對全髖關節(jié)置換術后患者進行隨訪,了解髖關節(jié)Harris評分由患者自評的結果與醫(yī)師評分有無差異。調查人工全髖關節(jié)置換術后髖臼假體外傾角≥50。與≥55。的發(fā)生率及髖臼外傾角與聚乙烯內襯線性磨損的關系,探討固定穩(wěn)定、位置不良的金屬髖臼應用骨水泥聚乙烯內襯技術的必要性。 2、了解骨水泥聚乙烯內襯技術應用于聚乙烯內襯翻修時聚乙烯內襯-骨水泥-金屬界面的生物力學強度；評估金屬髖臼與聚乙烯內襯存在交角時,聚乙烯內襯-骨水泥-金屬界面能否提供與標準鎖定裝置相當或更大的固定強度。使聚乙烯內襯外表面“紋理化”處理簡單化,并對簡單“紋理化”的聚乙烯-骨水泥界面力學強度作出評價。評估聚乙烯內襯中心化的效果。 3、初步探討骨水泥聚乙烯內襯技術用于聚乙烯髖臼翻修的技術要點、可行性,并觀察手術早期效果。 方法 1、臨床調查：對1993年1月至2006年5月在廣醫(yī)一院所行全髖關節(jié)置換術147例165髖進行隨訪,醫(yī)生對獲得隨訪的32例36髖進行Harris評分,并由患者對自身做Harris評分,兩組資料作配對t檢驗。選取2011年5月前我院骨外科所行126例145髖人工全髖關節(jié)置換術的末次隨訪骨盆前后位X線片,由放射科醫(yī)師及骨科醫(yī)師測量髖臼外傾角,采用配對t檢驗比較兩者測量結果有無差異；統(tǒng)計外傾角≥50。及≥55。的發(fā)生率。測量聚乙烯內襯線性磨損值,采用線性回歸分析評估外傾角大小與聚乙烯內襯線性磨損值的相關性,比較外傾角50。與≥50。時聚乙烯內襯線性磨損值的差異,比較內襯使用時間5年與大于5年聚乙烯內襯線性磨損值的差異。 2、生物力學實驗：抗杠桿力實驗組：25對金屬髖臼及聚乙烯內襯假體隨機平均分為5組,以標準鎖定裝置組作為對照組,其余4組應用骨水泥聚乙烯內襯技術在聚乙烯內襯與金屬髖臼不同交角(0。,10。,20。)下固定聚乙烯內襯,分為無鋼珠聚乙烯內襯與金屬髖臼0。交角組、帶鋼珠聚乙烯內襯與金屬髖臼0。交角組、帶鋼珠聚乙烯內襯與金屬髖臼10。交角組、帶鋼珠聚乙烯內襯與金屬髖臼20。交角組(分別簡稱為無鋼珠0。組,0。交角組,10。交角組,20。交角組)。部分組別在固定聚乙烯內襯時在聚乙烯內襯外表面放置4個2mm直徑球形鋼珠,使骨水泥層厚度均勻。通過生物力學杠桿實驗,測定各組界面抗杠桿力強度�？古まD力實驗組：25對金屬髖臼及聚乙烯內襯假體隨機平均分為5組,以標準鎖定裝置組做為對照組,其余4組應用骨水泥聚乙烯內襯技術在聚乙烯內襯與金屬髖臼不同交角(0。,10。,20。)下固定聚乙烯內襯,分為無鋼珠聚乙烯內襯與金屬髖臼0。交角組、帶鋼珠聚乙烯內襯與金屬髖臼0。交角組、帶鋼珠聚乙烯內襯與金屬髖臼10。交角組、帶鋼珠聚乙烯內襯與金屬髖臼20。交角組(分別簡稱為無鋼珠0。組,0。交角組,10。交角組,20。交角組)。部分組別在固定聚乙烯內襯時在聚乙烯內襯外表面放置4個2mm直徑球形鋼珠,使骨水泥層厚度均勻。通過生物力學扭轉實驗,測定各組界面抗扭力強度�！凹y理化”聚乙烯內襯組：5對金屬髖臼與聚乙烯內襯假體以骨水泥固定,進行生物力學扭轉實驗。對本組聚乙烯內襯的開孔填充部分骨蠟,在聚乙烯內襯外表面形成榫孔,使骨水泥溢入,形成聚乙烯內襯與骨水泥之間的“咬合”。測定其界面抗扭力強度與扭轉實驗中標準鎖定裝置組比較,評估簡單“紋理化”聚乙烯內襯采用水泥固定后的抗扭力強度。 3、對2例髖臼翻修術采用骨水泥聚乙烯內襯技術更換內襯,進行短期隨訪,觀察臨床及影像學結果。 結果 1、末次隨訪醫(yī)師Harris評分為90.01±7.75分(68.5-100分),排除“體征”及“活動范圍”兩部分內容后的醫(yī)師評分為：83.39±7.591(62-91分),患者自評為84.36±6.974(66-91分),采用配對樣本t檢驗,t=-0.1567,P=0.126,差異無統(tǒng)計學意義。關節(jié)外科與放射科醫(yī)師所測髖臼外傾角均數分別為47.56。+8.826。、48.41�！�9.395。,配對樣本t檢驗顯示t=2.978,P=0.003,差異有統(tǒng)計學意義。髖臼外傾角≥55。的百分率為22.1%(32/145,15.3%-28.9%),髖臼外傾角≥50。的百分率為42.1%(61/145,34.1%-50.1%)。所有聚乙烯均可見不同程度的磨損,剔除雙髖置換病例后,107個單側全髖關節(jié)置換術后聚乙烯內襯線性磨損均值為0.832±0.7069mm。對107個髖的髖臼外傾角與聚乙烯線性磨損值做散點圖及簡單線性回歸分析,采用曲線擬合的方法,結果顯示,二次多項式曲線擬合效果較好,擬合優(yōu)度(R Square)為0.697,聚乙烯線性磨損值與髖臼外傾角同向相關,其回歸方程為y＝4.431-0.21x+0.003x2。 2、生物力學實驗：抗杠桿力實驗組：各組抗杠桿力分別為無鋼珠0。交角組915.04±197.49N、0°交角組449.02±119.78N、10。交角組814.68±53.89N、20。交角組1033.05±226.44N、標準鎖定組626.68±206.12N,各組樣本的總體方差齊性一致,單因素方差分析顯示F為8.989,P0.001,提示各組間抗杠桿力存在差異。20。交角組、10。交角組、無鋼珠0。交角組抗杠桿力均大于標準鎖定組。LSD法以標準鎖定組為對照組比較與其他各組的差異,發(fā)現標準鎖定組與20。交角組(P=0.001)、無鋼珠0。交角組之間(P=0.016)的比較有統(tǒng)計學差異,P值均小于0.05。與10。交角組比較,P＝0.102,無統(tǒng)計學差異。與標準鎖定組比較,0。交角組的抗杠桿力較弱,P值為0.121,兩組間沒有統(tǒng)計學差異�？古まD力實驗組：各組最大扭矩分別為：無鋼珠0。交角組6.39±1.03Nm,0。交角組7.60±1.73Nm、10。交角組7.01±2.25Nm、20。交角組7.32±1.56Nm、標準鎖定組23.82±3.78Nm。Levene檢驗各組樣本的總體方差不齊,單因素方差分析顯示F=50.859,P0.001,提示各組間抗扭力扭矩存在差異。采用Gamse-Howell法比較兩兩組間差異,顯示標準鎖定組與其他各組比較有統(tǒng)計學差異,P值均等于0.001,其余各組間兩兩比較沒有差異。標準鎖定裝置顯示了較強的抗扭轉性能�！凹y理化”聚乙烯內襯組：紋理化組：31.03±1.58Nm,標準鎖定組23.82±3.78Nm,采用獨立樣本t檢驗比較兩組均值,兩組間方差不齊,F=6.277,P=0.037,獨立樣本t檢驗顯示t=-3.94,P=0.01,差異有統(tǒng)計學意義。 3、2個采用骨水泥聚乙烯內襯技術更換內襯的全髖關節(jié)翻修病例,其髖關節(jié)Harris評分分別由術前的53分、66分提高到隨訪時的97分、97.5分,手術效果滿意,無并發(fā)癥。骨盆及髖關節(jié)照片未見髖臼松動及新骨溶解區(qū),植骨生長良好。 結論 1、Harris評分表可制作成臨床問卷調查,作為全髖關節(jié)置換術后臨床隨訪工作的有益補充。人工全髖關節(jié)置換術后髖臼外傾角角度過大有一定的發(fā)生率,髖臼外傾角過大是聚乙烯內襯磨損的重要因素之一,初次手術中需要采取有效措施防止髖臼假體外傾角過大。由于髖臼前傾角沒有統(tǒng)計,結合髖臼假體外傾角過大的發(fā)生率,金屬髖臼假體位置不良的發(fā)生率不能低估,對其中金屬髖臼穩(wěn)定者行更換聚乙烯內襯翻修,并將聚乙烯內襯以骨水泥固定于正常位置是否可行及可靠,需要進一步研究。 2、生物力學實驗：抗杠桿力實驗組：與標準鎖定裝置相比,聚乙烯內襯與金屬髖臼之間存在交角時用骨水泥固定,能夠提供足夠的早期固定強度�？古まD力實驗組：與標準鎖定裝置相比,聚乙烯內襯與金屬髖臼之間以骨水泥固定強度減弱,這與研究采用的聚乙烯內襯外表面光滑、沒有紋理化有關,需要對聚乙烯內襯外表面做“紋理化”提高其抗扭轉性能。聚乙烯內襯外表面簡單的“紋理化”處理加強了聚乙烯-骨水泥界面的抗扭轉能力,結果優(yōu)于標準鎖定裝置的固定強度。本研究中對聚乙烯內襯外表面紋理化的簡單處理可作為研制新型聚乙烯內襯的參考。 3、骨水泥聚乙烯內襯技術上是可行的,手術效果顯著,手術操作有其特點,相對于全髖臼翻修創(chuàng)傷小,恢復快,可保留宿主髖臼骨量,延緩全髖臼翻修,是髖臼翻修術中一個可選擇的術式。 主要創(chuàng)新點 提出骨水泥內襯改向技術理念,應用于金屬髖臼穩(wěn)定、位置不良時的內襯改向翻修,并對內襯改向翻修的固定強度進行生物力學研究,目前尚未見報道。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：南方醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：R318.17

【參考文獻】

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本文編號：2392227