生物型全髋关节置换后早期全负重训练的效果评价

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.1196

中国组织工程研究 ›› 2019, Vol. 23 ›› Issue (18): 2827-2832.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.1196

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生物型全髋关节置换后早期全负重训练的效果评价

吴维勇¹，徐卫国²

¹天津中医药大学，天津市 300193；²天津医院骨科，天津市 300211

收稿日期:2019-01-24 出版日期:2019-06-28 发布日期:2019-06-28
通讯作者: 徐卫国，博士，主任医师，天津医院骨科，天津市 300211
作者简介:吴维勇，男，1992年生，江苏省盐城市人，天津中医药大学在读硕士，主要从事骨科方向的研究。
基金资助:
天津市科技计划项目(17ZXHLSY00140)，课题名称：面向家庭的老年髋部骨折术后康复管理系统的研发，项目负责人：徐卫国

Evaluation of the effect of early total weight-bearing training after cementless total hip arthroplasty

Wu Weiyong¹, Xu Weiguo²

¹Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China; ²Department of Orthopedics, Tianjin Hospital, Tianjin 300211, China

Received:2019-01-24 Online:2019-06-28 Published:2019-06-28
Contact: Xu Weiguo, MD, Chief physician, Department of Orthopedics, Tianjin Hospital, Tianjin 300211, China
About author:Wu Weiyong, Master candidate, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China
Supported by:
the Science and Technology Program of Tianjin, No. 17ZXHLSY00140 (to XWG)

摘要/Abstract

摘要：

文章快速阅读：

文题释义：

生物型髋关节置换：即不使用骨水泥，利用压配作用让新生骨组织长入生物假体多孔表面的微孔隙内，达到假体和骨组织间的骨整合，进而获得生物学固定之效果。一般认为其固定机制为手术时获得的最初稳定，假体与宿主骨的密切接触，以及术后新生骨的长入, 存在生物学固定的过程。

早期全负重：是指在快速康复外科理论的指导下，通过围手术期的干预，实现患者术后第1天即负重功能锻炼。1周内患腿由部分负重过渡完全负重。减少患者的卧床时间，加速患者术后的康复过程，使患者早日回归社会。

背景：生物全髋关节置换后的负重方式尚未达成一致，临床上对于早期负重锻炼仍存在质疑。

目的：在加速康复外科理论指导下，观察生物型非骨水泥全髋关节置换后早期全负重训练的临床疗效。

方法：纳入2016年3月至2017年4月天津医院骨科收治因股骨颈骨折而行生物型非骨水泥全髋关节置换的患者100例，随机分为2组，试验组50例应用加速康复外科理念术后早期全负重锻炼；对照组50例采用传统康复理念术后3周内限制完全负重。所有患者对治疗及试验方案均知情同意，且符合天津医院对研究的相关伦理要求。

结果与结论：①所有患者术后均完成18个月随访；②术后3 d、2周、3个月目测类比疼痛评分试验组均低于对照组，差异有显著性意义(P < 0.05)；③术后3个月测量髋关节活动度，试验组优于对照组，差异有显著性意义(P < 0.05)；④术后6个月、1年、1.5年分别评估髋关节Harris评分，试验组均优于对照组(P < 0.05)；⑤术后1.5年SF-36评分显示生理机能及肢体疼痛对比试验组优于对照组，差异有显著性意义(P < 0.05)；⑥术后1.5年进行影像学评估，股骨假体下沉量试验组与对照组差异无显著性意义(P=0.117)；⑦术后试验组并发症发生率18%显著低于对照组38%，差异有显著性意义(P=0.022)；试验组围术期恶心呕吐、静脉血栓、术后焦虑发生率均低于对照组(P < 0.05)；⑧结果表明，应用加速康复外科理论联合早期全负重锻炼在生物型全髋关节置换中可以达到较好的临床疗效，并且不会造成假体松动。

ORCID: 0000-0003-0386-7753(徐卫国)
中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

关键词: 加速康复外科, 非骨水泥假体, 全髋关节置换, 早期全负重康复, 髋关节活动度, Harris评分

Abstract:

BACKGROUND: There is no consensus on the way of weight-bearing after total hip arthroplasty, and early weight-bearing exercise in clinical practice still remains controversial.

OBJECTIVE: To investigate the clinical efficacy of applying enhanced recovery after surgery in guiding early weight-bearing exercises after cementless total hip arthroplasty.

METHODS: One hundred patients undergoing cementless total hip arthroplasty for femoral neck fractures at Department of Orthopedics, Tianjin Hospital from March 2016 to April 2017 were enrolled, and were then randomized into two groups (n=50/group). The trial group received early weight-bearing exercise with the concept of enhanced recovery after surgery, and control group was given weight-bearing exercise at 3 weeks with the traditional rehabilitation concept. Informed consents were obtained from all patients, and the trial was approved by the Ethics Committee of Tianjin Hospital.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) All patients were followed up for 18 months. (2) The Visual Analog Scale score in the trial group was significantly lower than that in the control group at 3 days, 2 weeks and 3 months after operation (P < 0.05). (3) Hip range of motion in the trail group was significantly superior to the control group at postoperative 3 months (P < 0.05). (4) The Harris hip score in the trial group was significantly superior to the control group at 6 months, 1 and 1.5 years postoperatively (P < 0.05). (5) At postoperative 1.5 years, the SF-36 score showed that the physiological function and bodily pain in the trial group were significantly superior to the control group (P < 0.05). (6) X-ray measurements was performed at 1.5 years postoperatively, and there was no significant difference in the incidence of femoral prosthesis subsidence (P=0.117). (7) The incidence of postoperative complications in the trial group (18%) was significantly lower than that in the control group (38%) (P=0.022). The incidences of nausea and vomiting and venous thrombosis perioperatively, and postoperative anxiety in the trial group were significantly lower than those in the control group (P < 0.05). (8) In summary, the application of enhanced recovery after surgery combined with early weight-bearing exercises in cementless total hip arthroplasty can achieve a good clinical effect, and will not cause prosthesis loosening.

Key words: enhanced recovery after surgery, cementless prosthesis, total hip arthroplasty, early weight-bearing exercises, range of motion of knee joint, Harris score

中图分类号:

R459.9

吴维勇，徐卫国. 生物型全髋关节置换后早期全负重训练的效果评价[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(18): 2827-2832.

Wu Weiyong, Xu Weiguo. Evaluation of the effect of early total weight-bearing training after cementless total hip arthroplasty[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2019, 23(18): 2827-2832.

图/表（结果） 6

2.1 参与者数量分析按意向性处理，纳入生物型全髋关节置换患者100例，随机分为2组，全部进入结果分析，无脱落。所有患者术后均完成1.5年随访，无失访患者。

2.2 试验流程图见图1。

2.3 基线资料比较 2组在性别、年龄、体质量指数、术前Harris评分、美国麻醉医师协会评分等方面比较差异无显著性意义(P > 0.05)，见表3。

2.4 术后功能及放射学参数比较术后3 d、2周、3个月目测类比评分试验组均低于对照组，差异有显著性意义 (P < 0.05)。术后3个月测量髋关节活动度试验组优于对照组，差异有显著性意义(P=0.000)。术后6个月、1年、1.5年试验组Harris评分均高于对照组，差异有显著性意义 (P < 0.05)。术后1.5年后进行影像学评估，经过测量股骨假体下沉量试验组与对照组差异无显著性意义(P=0.117)，见表4。

2.5 生活质量比较术后1.5年后SF-36评分显示生理机能及疼痛对比试验组优于对照组，差异有显著性意义(P < 0.05)，见表5。

2.6 不良事件 2组随访期间均未出现假体周围骨溶解。试验组术后并发症发生率低于对照组(其中有患者存在2种或以上并发症)，差异有显著性意义(P=0.022)。试验组围术期恶心呕吐、静脉血栓、术后焦虑的发生率均低于对照组(P < 0.05)，见表6。

2.7 植入物与宿主的生物相容性植入物生物相容性良好，2组患者均未出现植入物周围感染、过敏反应、免疫反应及排斥反应。

2.8 典型病例女性患者，68岁，摔伤致右髋部疼痛、活动受限5 h入院，在腰硬联合麻醉下行右侧生物型全髋关节置换术，见图2。

参考文献

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引言

材料方法

1.1 设计前瞻性随机对照试验。

1.2 时间及地点病例来自于 2016年3月至2017年4月天津医院骨科。

1.3 材料生物型Link股骨柄系统双锥度直柄假体的材料学参数见表1。

1.4 对象纳入2016年3月至2017年4月天津医院骨科收治因股骨颈骨折而行生物型全髋关节置换的患者100例。所有患者对治疗及试验方案均知情同意，且符合天津医院对研究的相关伦理要求。

纳入标准：①均为首次股骨颈骨折；②年龄> 60岁；③均接受生物型全髋置换术；④术前没有肢体功能障碍。

排除标准：①股骨大转子截骨；②术前长期卧床或伴有严重心、脑、神经系统疾病；③骨质疏松的患者T值<-2.5；④术前已经形成血栓下滤网治疗的患者。

纳入100例患者按随机数字表法分成2组，每组50例，试验组围术期应用加速康复外科理念术后早期全负重锻炼，对照组围术期采用传统康复理念术后第3周开始部分负重锻炼。但对受试患者设盲，受试者并不知道所接受的干预是试验组还是对照组。2组在性别、年龄、体质量指数、术前Harris评分、美国麻醉医师协会评分等方面比较差异无显著性意义(P > 0.05)。

1.5 方法

1.5.1 手术方法 2组手术由同一组手术医师完成，采用腰硬联合麻醉，采取髋关节后外侧入路，术中所用的人工髋关节假体均为生物型Link股骨柄系统双锥度直柄假体。术中拍片证实髋关节假体位置良好。

1.5.2 围术期处理对试验组患者采用加速康复外科理念进行围术期管理及术后早期负重，而对照组患者则采用传统常规围术期管理措施以及传统负重限制，相关的处理措施见表2。

1.6 主要观察指标

1.6.1 髋关节功能的临床评价根据Harris评分系统进行主、客观髋关节功能的临床评价^[10]，Harris评分满分100分，分数越高功能越好。

1.6.2 髋关节活动度的测量用关节角度测量尺测量髋关节活动度，髋关节活动度包含屈曲+内收+外展+内旋+外旋角度的总和。

1.6.3 假体柄下沉及假体松动的观察放射学评定根据Engh等^[11]关于骨长入生物学假体全髋关节置换术后X射线摄片观察法进行分析。放射片测量方法：所有患者的放射线片均通过AUTOCAD工具软件进行测量。观察假体柄下沉方法：测量大转子最高点至假体肩部最高点垂直距离的变化。每张放射线片的2组数据均测3次，取平均值以减小误差。假体松动的观察：假体周围X射线透亮度，当假体周围出现大片透亮区域视为不稳定型假体。

1.6.4 疼痛评估用目测类比疼痛评分评估术后患者疼痛程度，0分无痛，10分剧痛。

1.6.5 生活质量调查根据中文版SF-36评分量表评价其生活质量^[12]，SF-36量表又叫健康调查简表，是美国医学局研究组开发的一个普适性测定量表包含生理机能、生理职能、机体疼痛、总健康状况、活力、社会功能、情感职能和精神健康等8个领域。每一个领域满分为100分，分数越高表示状态越好。

1.6.6 并发症观察2组术后并发症的发生率。

对结局指标的采集人员实施盲法，由天津医院专职工作人员负责结局指标的测量，工作人员并不知道试验分组。

1.7 统计学分析数据应用SPSS 19.0统计软件处理。计量资料首先使用判断数据是否为正态分布，年龄、体质量指数、髋关节Harris评分、髋关节活动度、SF-36评分、股骨柄下沉量及疼痛目测类比评分均为正态分布数据，且方差齐性，以x(_)±s表示，应用独立样本t 检验分析；计数资料如性别，并发症发生率应用χ²检验，等级资料如美国麻醉医师协会评分分级应用秩和检验，以P < 0.05为差异有显著性意义。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

讨论

3.1 早期负重与假体松动加速康复外科理论强调早期下床活动^[13]。不支持早期负重的学者主要有2点原因，一是早期完全负重导致的假体微动，二是由于假体应力遮挡导致的骨量丢失。现在越来越多的生物力学研究开始关注非骨水泥全髋关节置换术后早期负重的可行性分析。此次研究中2组的股骨假体下沉量对比差异无显著性意义(P=0.117)，说明早期全负重并不会造成假体的松动下沉。2组均未出现假体周围骨溶解，说明全负重时间的早晚与假体周围发生骨溶解没有必然联系。生物力学方面Jasty等^[14]通过动物实验表明即使假体与股骨之间微动大于 50 μm仍可出现骨长入，说明早期股骨假体的微动不一定会引影响骨的长入。同时有限元研究发现可通过改变假体设计的几何参数、材料使用、结构改进以及新的固定方法的使用，来达到改善股骨受力状况，降低应力遮挡，获得良好的假体稳定性的目的^[15]。理想的假体几何设计改进了股骨假体在干骺端的匹配，能提供良好的机械固定，可一定程度防止假体负重后引起的不稳定。非骨水泥股骨假体的稳定性是由髓腔和假体柄在手术中的契合和随后骨在羟基磷灰石涂层假体的置入程度决定，这意味着假体干的稳定性独立于手术后不同负重机制^[16]。传统的术后早期限制性负重，并不能有效减少通过假体-骨界面的应力。因为臀部肌肉收缩产生的应力约为体质量的4倍，经常使患侧下肢承受超过规定的负荷^[17]。影响假体下沉的因素有很多，股骨柄的设计及患者的性别、年龄、体质量等都会不同程度的影响假体下沉^[18]，单把假体下沉与早期负重相关联是不准确的。早先有研究发现，全髋关节置换术后立即下地负重在临床和影像学表现上与其他时间负重相比并没有不同之处^[19]。扭转的载荷是导致骨假体界面最大位移的原因^[²⁰^]，因此只要避免早期攀爬楼梯造成的扭转载荷即可。近年文献证实，非骨水泥固定全髋关节置换术后早期全负重对假体稳定性没有不利影响，早期完全负重组术后并不会增加晚期股骨柄下沉量以及假体干旋转程度，不影响假体-骨界面的新生骨长入^[21-22]。此次研究中2组的股骨假体下沉量对比差异无显著性意义(P=0.117)，说明早期全负重并不会造成假体的松动下沉。2组均未出现假体周围骨溶解，说明全负重时间的早晚与假体周围发生骨溶解没有必然联系。

3.2 加速康复外科理论对肢体功能和并发症的影响加速康复外科目标在于通过围术期的管理，提升患者的康复质量，减少并发症的发生，骨科术后疼痛已经成为一项重要的生理指标，甚至被称为是体温、脉搏、呼吸和血压之外的第5项生命体征，关节置换术后疼痛是影响患者康复训练及功能恢复的重要因素。试验组通过多模式的镇痛，最大程度的减轻了患者疼痛，术后3 d、2周、12周试验组目测类比评分均低于对照组(P < 0.05)，使患者术后能够早期进行负重训练。首先术前给予超前镇痛，提高痛觉阈值；其次，术中采用关节周围局部“鸡尾酒”浸润麻醉。Marques等^[23]研究表明，局部浸润麻醉能够明显缓解髋膝关节置换术后的疼痛。再次是术后多方式的镇痛，首选非选择性非类固醇抗炎药物或选择性环氧化酶2药物镇痛，当镇痛效果不佳时可调整镇痛方案或联合弱阿片类药物，减少阿片类药物引起的相关并发症。通过多模式镇痛减轻术后疼痛，保证了患者术后早期下床及功能训练的进行。此次研究中多为老年患者，并且伴有焦虑、抑郁等情绪，术前向患者宣讲手术过程、并观摩其他术后患者的康复训练并与之交流心得，可消除患者的焦虑情绪并取得配合，减少术后应激反应，加速康复过程；术前阶段，老年人的身体储备机能较低，在经历手术打击后，常常影响术后康复过程，在术前做些适量的运动达到身体机能的优化，减少交感神经的过度兴奋，减轻术后疼痛，使患者配合早期的功能锻炼，有利于关节功能的早期康复；同时相应的术前康复锻炼可以提高无氧阈值，改善患者心肺功能，进一步避免由于长期卧床导致的心肺疾患发生。

另外，此次研究发现，术后12周试验组的髋关节活动范围优于对照组(P=0.00)。试验组术后的疼痛程度较轻，增加了患者的康复信心消除患者术后恐惧心态^[24]，使患者术后早期能积极配合全负重功能康复锻炼，早期髋关节的活动锻炼，减轻关节周围软组织的水肿、粘连，促进关节功能的恢复尽早适应假体活动，获得更好的关节活动范围。通过更长时间的随访研究发现术后6个月、1年、18个月Harris评分均高于对照组(P < 0.05)。此次研究显示，18个月后SF-36评分仍有2个维度(生理机能、机体疼痛)早期负重组要高于传统负重组，差异有显著性意义(P < 0.05)。首先，术前经过康复锻炼，改善身体功能，增加了肌肉力量，防止关节长时间制动导致的粘连，造成肢体原有病变加重，其次传统康复组由于下地负重时间较晚，最初3周内患肢不全负重，患者肌力下降，改变自身原有的步态平衡，影响最后康复的效果。早期负重锻炼给患者提供了康复信心，延长患者自主进行康复锻炼的时间，缩短患者卧床时间，使得全身肌肉功能得到锻炼，进一步减少相应的并发症的出现，避免再次入院。同样目前许多学者发现术后早期全负重可以改善康复效果^[25]，加速康复外科理论结合早期完全负重、积极功能锻炼可减轻患者康复期疼痛，促进关节功能早期恢复，提升康复质量，因此保证患者术后早期全负重活动十分重要。

术后焦虑、呕吐、恶心、静脉血栓是关节置换术后的常见并发症，影响早期功能锻炼，阻碍康复进程，延长住院时间。加速康复理论的意义在于采取一系列围术期多学科处理加快患者术后恢复，最终达到减少术后并发症，降低病死率的目的^[26]。此次研究发现，试验组在总体并发症发生率方面明显优于对照组(P=0.026)。加速康复外科理论结合早期负重通过术前康复宣教，降低术后焦虑的发生，通过多模式镇痛及避免阿片类药物的使用，降低术后恶心呕吐的发生，阿片类药物可引起术后恶心、呕吐^[27]，通过术后早期负重锻炼促下肢静脉回流，预防术后深静脉血栓的形成，表明术后早期全负重在保证假体稳定性的同时，减少并发症的发生，使患者早日恢复正常生活状态。

3.3 结论加速康复外科理论配合早期负全重锻炼没有影响假体在髓腔中的压配，并且患者从疼痛、功能及关节活动度几方面都有不同程度的改善，而功能方面改善更明显，这不仅减轻了患者痛苦，而且提高了患者生活自理能力，为患者早期回归社会奠定了基础。应用加速康复外科围术期管理改善患者术后状态，为患者的早期负重提供身体支持；同时生物型假体经过实验证明同样允许早期全负重，为患者提供材料支持。研究表明快速外科理论配合术后早期全负重可以为生物全髋关节置换患者提供更好的疗效，从而指导临床应用。但文章仍存在不足，没有进行生物力学实验；而且术后负重不能一概而论，当术后全身状况较差不宜进行早期负重练习时，而应以床上轻量、被动运动为主，待病情稳定后再进行康复治疗^[28-29]。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

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