人工全髋关节置换后33例翻修原因解析

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.13.005

中国组织工程研究 ›› 2014, Vol. 18 ›› Issue (13): 1994-1999.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2014.13.005

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人工全髋关节置换后33例翻修原因解析

曾勉东¹，李长树²，胡汉生¹，王簕¹，李远辉¹，邱勤业¹，张志¹

1广州医科大学附属第三医院骨科，广东省广州市 510150；2南方医科大学人体解剖教研室，广东省广州市 510515

收稿日期:2014-02-14 出版日期:2014-03-26 发布日期:2014-03-26
通讯作者: 通讯作者：张志，主任医师，广州医科大学附属第三医院骨科，广东省广州市 510150
作者简介:曾勉东，男，1968年生，广东省梅州市人，汉族，1991年广州医学院(现广州医科大学)毕业，副主任医师，主要从事骨科专业，研究方向是关节和骨折创伤。

Reasons for revision in 33 patients after total hip replacement

Zeng Mian-dong¹, Li Chang-shu², Hu Han-sheng¹, Wang Le¹, Li Yuan-hui¹, Qiu Qin-ye¹, Zhang Zhi¹

1Department of Orthopedics, the Third Affiliated Hospital, Guangzhou Medical University, Guangzhou 510150, Guangdong Province, China; 2Department of Human Anatomy, Southern Medical University, Guangzhou 510515, Guangdong Province, China

Received:2014-02-14 Online:2014-03-26 Published:2014-03-26
Contact: Zhang Zhi, Chief physician, Department of Orthopedics, the Third Affiliated Hospital, Guangzhou Medical University, Guangzhou 510150, Guangdong Province, China
About author:Zeng Mian-dong, Associate chief physician, Department of Orthopedics, the Third Affiliated Hospital, Guangzhou Medical University, Guangzhou 510150, Guangdong Province, China
Supported by:
国家自然科学基金(31200726)；广东省自然科学基金(S2013010011532)
the National Natural Science Foundation of China, No. 31200726; the Natural Science Foundation of Guangdong Province, No. S2013010011532

摘要/Abstract

摘要：

背景：人工髋关节置换后出现感染、假体松动、假体磨损断裂、骨溶解、复发性脱位等并发症的数量逐渐增多，最终导致行全髋关节翻修。
目的：分析人工全髋关节置换后进行翻修的原因和治疗措施。
方法：对33例患者全髋关节翻修的原因、假体选择、骨缺损处理及康复进行分析研究。其中髋臼有21例行普通金属杯加内衬置换、8例行大头臼杯置换、4例行聚乙烯臼杯置换。股骨柄有15例行普通柄(11例应用骨水泥固定)置换、18例行加长柄置换(9例应用骨水泥、6例为组合型柄)。
结果与结论：33例患者全部获得随访，翻修后随访24-60个月，平均随访36.5个月；翻修后伤口愈合良好，假体固定可靠，未再次出现感染脱位患者；髋关节功能均得到了较大的改善，Harris评分：翻修前平均为37.1分，翻修后平均为91.3分。中短期临床随访结果示，若翻修手术指征正确，骨缺损处理得当，翻修假体选择正确，行一期人工全髋关节翻修可以获得良好的临床疗效。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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关键词: 植入物, 人工假体, 人工髋关节, 关节置换, 翻修术, 髋关节假体, 疗效, 国家自然科学基金

Abstract:

BACKGROUND: The number of complications after hip replacement, such as infection, implant loosening, fracture prosthesis wear, osteolysis, and recurrent dislocation, had drastically increased. These complications would induce the increased occurrence of total hip revision.
OBJECTIVE: To analyze the causes and treatment measures of revision after total hip replacement.
METHODS: The reasons for revision, the prosthesis selection, the treatment of bone defect and the postoperative rehabilitation were discussed in 33 cases after total hip replacement. The prosthesis for revision included general metal ring and lining (21 cases), large head and cup (8 cases), polyethylene cup (4 cases), general femoral components (15 cases, including 11 cases fixed by bone cement), and lengthening femoral components (18 cases, including 9 cases fixed by bone cement and 6 cases of combined components).
RESULTS AND CONCLUSION: All 33 patients were followed up for 24-60 months, averagely 36.5 months. After revision, wound healed perfect, and the prosthesis was reliable. No case suffered from infection or dislocation. Hip joint function was greatly improved. Harris score was increased from 37.1 preoperatively to 91.3 postoperatively. Medium- or short-period clinical follow-up results demonstrated that if the indication of revision was right, bone defects were handled perfectly, prosthesis was chosen correctly, one-stage total hip revision can get a good clinical efficacy.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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Key words: arthroplasty, replacement, hip, hip prosthesis, reoperation, treatment outcome

中图分类号:

R318

曾勉东，李长树，胡汉生，王簕，李远辉，邱勤业，张志. 人工全髋关节置换后33例翻修原因解析[J]. 中国组织工程研究, 2014, 18(13): 1994-1999.

Zeng Mian-dong, Li Chang-shu, Hu Han-sheng, Wang Le, Li Yuan-hui, Qiu Qin-ye, Zhang Zhi. Reasons for revision in 33 patients after total hip replacement[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2014, 18(13): 1994-1999.

图/表（结果） 1

参考文献

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引言

材料方法

1 对象和方法 Subjects and methods

设计：回顾性病例分析。

时间及地点：2000年1月至2011年9月广州医科大学第三附属医院骨科。

对象：

纳入标准：①至少一侧髋关节已行人工髋关节置换并有清晰的相关病史记录资料。②置换后髋关节僵硬，关节活动受限(屈曲角度<30°)。③髋部疼痛或查体时出现髋部叩击痛、关节旋转活动疼痛等。④影像学X射线示假体松动，即假体或骨水泥与周围骨之间存在宽度大于1 mm的X射线透亮区。⑤关节周围存在药物不能控制的感染。⑥关节周围出现假体折断或严重骨折。

排除标准：①人工髋关节置换后锻炼不够只表现出功能性问题患者。②心、脑、肺、肾等重要脏器衰竭不能耐受手术者。③存在肺部、泌尿系等活动性感染患者。

按上述标准纳入33例已行人工全髋关节翻修患者，其中男12例，女21例，年龄45-91岁，平均75岁。

首次行人工全髋关节置换的原因：13例为髋关节骨性关节炎，12例为股骨头缺血性坏死，3例为股骨颈骨折，1例股骨头并髋臼骨折，4例为转子间骨折。

初次人工全髋关节置换的假体：25例为生物髋臼，20例为骨水泥柄，5例为生物柄，8例髋臼及股骨柄均使用了骨水泥。

初次行人工全髋关节置换后至行翻修术的时间：1年内 2例，1-3年3例，3-5年7例，5年以上21例，平均7.2年。

关节翻修的原因：假体松动23例(其中以髋臼松动为主12例，严重者脱位并伴股骨近端骨折松动，以股骨柄松动为主7例，髋臼和股骨柄均有明显松动4例)(图1)，髋臼磨透2例，股骨柄下沉3例，关节周围感染2例，医源性错误1例，假体周围骨折2例

翻修前Harris评分：翻修前Harris评分为8-51分，平均为(37.1±3.1)分。

材料：所使用的假体为美国Zimmer医疗机械公司生产，髋臼型号分别为Trilogy钛丝杯、TM Cup骨小梁金属杯，股骨柄型号分别为CLS加长柄、Wagner SL翻修柄。髋臼杯采用了内衬锁定技术，提供最大的抗拔出及撬出稳定性；浮动式钛金属锁定环位于髋臼杯外围，当内衬与臼杯齿合时，锁环能安全地锁入聚乙烯内衬外周锁定沟内；内衬与髋臼杯最大的匹配，使组件之间的冷变形及相应的微动降到最低，有助于减少聚乙烯的磨损；钛合金与骨小梁材料生物相容性极高。股骨柄采用了三维椎体结构设计，借助其三维椎体结构使得股骨柄可被压入略小的黏弹性座(压配)中，可以显著促进近端传递负载；近端区域锐利的肋缘设计，不仅使得股骨柄更容易插入骨组织，同时由于锐利的边缘使肋缘之间的间隙加大，从而促进肋缘之间的松质骨生长、骨压缩更大刺激骨组织生长；已喷粗砂的表面股

骨柄远端部分呈锥形设计，可以减轻大腿疼痛，可在远端表面形成新的骨小梁结构，有利于更好的骨结合，即可为在骨组织中锚固假体而保留功能。骨小梁金属材料通过良好的摩擦配合和初始植入物稳定性提供了骨-假体界面的高摩擦力，同时其高度的多孔性和支撑结构提供了广泛的长入和较强的长期固定。

方法：所有全髋关节翻修患者在手术前均常规进行白细胞、血沉、C-反应蛋白等检查，术中均无菌提取关节液和滑膜组织进行细菌培养，同时进行病理学检查。

手术方法：全髋关节置换翻修较初次关节置换中将出现更多意外与并发症，需要植骨、特殊器械和假体等，增大了手术风险，故需做好完善的术前计划。在术前需对病情进行评估，完善各项相关检查，稳定基础内科疾病，确定假体类型并在X射线片上对相关数据进行测量。采用全身或硬膜外麻醉，选取侧卧位髋关节后外侧入路，充分暴露假体，清除关节周围瘢痕组织，感染患者仔细清创切除感染组织。对假体进行脱位时，应小心谨慎，防止医源性骨折现象的发生。应用弧形凿骨刀片去掉假体周围的骨质，取出原髋臼和股骨柄。彻底清除假体周围纤维组织尤其是假体与骨组织间的骨水泥和假膜组织，不能顺利取出骨水泥及远端塞的，在股骨假体远端以下股骨开窗，将骨水泥和远端塞取出。彻底清除股骨近端骨皮质周围骨缺损周围骨组织、假体周围骨折断端的肉芽组织及骨水泥。尽量保存残留骨皮质周径的完整性，彻底清理及冲洗髓腔后行远端扩髓，用手动扩髓钻紧贴大转子内侧皮质进入钻通原假体远端骨硬化带。用髋臼锉对髋臼硬化带进行研磨直至出现血丝。据患者骨质及缺损情况选择合适的翻修假体，其中21例行普通金属杯加内衬置换(图2)、8例行大头臼杯置换、4例行聚乙烯臼杯置换。其中15例行普通柄(11例应用骨水泥固定)置换、18例行加长柄置换(9例应用骨水泥、6例为组合型柄)。术后全部给予留置引流管，在术后48 h内，引流量小于50 mL后，拔除引流管。术后1周内帮助患者进行股四头肌的训练，嘱患者术后1个月内髋关节不能屈曲超过90°，防止运动过度，发生脱位。

主要观察指标：①Harris评分^[11]，包括4个方面，即疼痛(0-44分)、功能(0-47分)、关节活动(0-5分)及畸形(0-4分)，总分100分，优为90-100分，良为80-89分，可为70-79分，差为<70分。②影像学检查结果。影像学评估包括：透亮线、假体周围骨溶解、内衬磨损和假体松动的影像学征象。任何透亮线，无论其长度及宽度，都认为是非骨性融合。骨溶解临床表现没有特异性，其影像学特征为新发生的膨胀性透亮线从假体向周围辐射。③并发症。

统计学分析：采用SPSS 13.0统计软件进行χ²检验。

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讨论

3.1 人工全髋关节翻修的原因与机制及适应证人工全髋关节置换后翻修的原因众多，有研究学者认为，髋关节置换后不同时期导致置换失败从而翻修的原因各不相同^[12-14]，

其中早期以感染性松动为主，晚期则以无菌性松动为主。国内外文献总结出髋关节置换后翻修的原因包括：假体无菌性松动、骨溶解，其次为关节周围感染、假体断裂、关节复发性脱位等，这些均可导致髋臼或股骨缺损。本组患者全髋关节翻修的主要原因是假体无菌性松动14例(42.4%)引起疼痛、功能活动受限所致，12例(36.4%)髋臼磨损、假体位置改变、假体周围骨折及手术操作失误等，7例(21.2%)关节感染(表1)。

由本组资料研究分析可知，最常见的原因是由于假体周围骨溶解引起无菌性松动从而行翻修手术，其主要发生机制是聚乙烯磨损颗粒及金属磨损碎屑激发巨细胞活动等引起的一系列反应^[15-19]。假体的磨损与再次骨折也是髋关节翻修的重要原因，主要出现于年轻活动度大的患者，生物力线改变及植骨不够是其发生的主要机制。感染亦是髋关节翻修的常见原因，髋关节感染后局部炎性肉芽组织增生和坏死物形成，不仅阻碍假体与骨的整合同时还造成局部骨溶解和骨质疏松使髋臼骨质与假体间产生微动，最后导致假体的松动。参考国内外学术观点，可大致总结出行人工全髋关节翻修的适应证：①髋臼或者股骨柄发生无菌性松动引起的疼痛、活动功能障碍。②假体磨损断裂或者出现机械故障。③假体周围骨折。④一期或者二期关节置换后感染。⑤关节复发性脱位等。

3.2 人工全髋关节翻修骨缺损的处理人工全髋关节翻修骨缺损主要是指髋臼部位的骨缺损，在翻修过程中需正确评价残端骨缺损，通过植骨来恢复残端有效骨量，以给假体的安装提供支撑^[20-22]。临床上常见的骨移植材料有自体骨、同种异体骨、异体脱钙骨基质和骨诱导生长因子等。同种异体骨因其取材方便、数量充足、易塑形等特点而广泛应用于临床，其存在的风险是异体骨的免疫原性、缺乏骨原细胞和潜在传染疾病等^[23-24]。故应尽可能多用自体骨填补缺损，而少用异体骨、人工骨或骨水泥。本组患者髋关节切开暴露后，髋臼骨缺损达到50%以上时，取大块髂骨，按需要取成弓形，用髋臼锉修整其边缘，与髋臼边缘类似，然后嵌插于髋臼缺损处，以螺钉固定，再用颗粒骨填补残余间隙，用适当大小的髋臼锉压紧，逆向旋转，使重建髋臼塑形压紧，用非骨水泥髋臼置入固定；髋臼骨缺损少于50%时，可采用带有侧翼加强髋臼杯，侧翼有螺钉孔，在髋臼后、上方进行植骨后置入带有侧翼的加强髋臼杯，再采用螺钉固定；同时可以使用较大尺寸的人工髋，配合使用颗粒骨，骨水泥固定或非骨水泥固定均可^[25]。对于骨量不够的患者，作者主张用自体骨和同种异体骨混合植入，而且大的缺损部位要有一个大块自体骨，以保证植骨的强度，周围缝隙用骨屑填充，最后要用骨水泥与假体相接触。植入异体骨时，应用生理盐水进行冲洗从而去除异体骨中一些免疫原物质。股骨缺损可以直接选择尺寸较大的股骨柄，配合使用颗粒骨或骨水泥进行固定；大的缺损部位先打压植入骨块、颗粒骨和一部分骨屑，而后置入假体柄，然后植入骨屑打入假体柄。打压植骨后将大幅度增加骨床对假体的把持力，同时在植入颗粒骨时应加入适量的黏合剂从而防止植骨移位。

3.3 人工全髋关节翻修假体的选择目前关节假体的选择主要有2种：生物型和骨水泥型假体。研究学者认为，当患者合并有骨量减少或骨质疏松时，大多情况应该选择骨水泥型假体^[26]，原因在于骨水泥不仅固化的时间短而且固化后即可到稳定状态，在翻修后两三天即可以开始指导患者开始部分负重的功能康复训练。使用骨水泥型假体进行翻修手术容易在翻修的髋臼或股骨髓腔表面出现一层缺乏孔隙的硬化骨致骨水泥锚定力量显著较少，从而导致假体翻修失败。临床上建议只有在髋臼阶段性或混合性骨缺损超过50%时即生物型髋臼达不到其生物学固定的表面接触面积时，才考虑使用骨水泥型髋臼假体。常用的髋臼加强杯和球笼是保护髋臼骨床和支撑骨水泥假体的保护性装置。生物固定型假体对假体周围的骨强度及骨量的要求较高，它的稳定需要在假体与周围骨床之间形成严密的压配，且由于该类假体对周围的骨量破坏较小，因此在远期假体发生松动需要进行翻修时，可以保留更多的骨性结构^[27]。生物型髋臼翻修假体分为普通半球形假体和特殊的髋臼假体，多数髋臼骨缺损轻度的患者适用普通半球形假体就能获得很好的临床疗效；对于髋臼骨缺损较严重的髋关节翻修患者，使用一些特殊的髋臼假体如Jumbo髋臼杯、椭圆形髋臼杯、大头臼杯和金属骨水梁垫块结合生物型髋臼等。临床上根据患者年龄和骨质条件，选用骨水泥或生物型翻修假体。髋臼假体选择：无明显骨缺损时，髋臼假体选用初次置换假体即可；伴有骨缺损时，可通过植骨后应用普通金属杯加内衬或大头臼杯，本组有21例行普通金属杯加内衬置换、8例行大头臼杯置换、4例因经济条件差而行聚乙烯臼杯置换。翻修柄的选择：若原股骨柄远端无明显骨缺损且骨质较好时，可选用普通股骨柄；若原股骨柄远端存在明显骨缺损时，翻修柄远端应超过骨缺损处2.0-2.5倍股骨直径。本组行普通柄置换15例、 170 mm加长柄11例、190 mm加长柄5例、2例组合柄置换。选择匹配假体及植骨后，根据术中情况来选择是否应用骨水泥，以期达到最佳的机械稳定性。本组髋臼11例使用骨水泥，股骨柄20例使用骨水泥。

近20余年来，国内人工全髋关节置换数量急剧增加，然而由于临床医疗自身所具有的风险与并发症，全髋关节翻修的数量也在不断增加。翻修过程中，骨缺损的处理、感染的控制、翻修假体的选择等都是临床骨科医师所需解决的难题^[28]。故在面对需行全髋关节翻修的患者时，临床医师应在翻修前对患者进行全面的查体，明确翻修主要原因，借助实验室和影像学检查，对患者进行全面的评估，做好周密的翻修前计划，翻修过程中根据具体情况处理骨缺损和选择假体，翻修后进行科学的功能锻炼，才能使得全髋关节翻修取得良好的临床疗效。

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