股骨偏心距变化对全髋关节置换后关节疼痛及功能的影响

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.44.002

中国组织工程研究 ›› 2015, Vol. 19 ›› Issue (44): 7059-7064.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2015.44.002

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股骨偏心距变化对全髋关节置换后关节疼痛及功能的影响

郭鹏飞，周敬杰，范静，李书钢

东南大学医学院附属徐州医院，南京中医药大学附属徐州中心医院，徐州市中心医院康复医学科，江苏省徐州市 221000

收稿日期:2015-08-07 出版日期:2015-10-22 发布日期:2015-10-22
通讯作者: 李书钢，副主任医师，东南大学医学院附属徐州医院，南京中医药大学附属徐州中心医院，徐州市中心医院康复医学科，江苏省徐州市 221000
作者简介:郭鹏飞，男，1982年生，安徽省砀山县人，汉族，2006年安徽医科大学毕业，医师，东南大学医学院附属徐州医院，南京中医药大学附属徐州中心医院，徐州市中心医院康复医学科，主要从事骨关节疾病的研究。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(81272151)

Eccentricity changes affect joint pain and function after total hip arthroplasty

Guo Peng-fei, Zhou Jing-jie, Fan Jing, Li Shu-gang

Xuzhou Hospital Affiliated to Southeast University School of Medicine, Xuzhou Central Hospital Affiliated to Nanjing University of Chinese Medicine, Department of Rehabilitation Medicine of Xuzhou Central Hospital, Xuzhou 221000, Jiangsu Province, China

Received:2015-08-07 Online:2015-10-22 Published:2015-10-22
Contact: Li Shu-gang, Associate chief physician, Xuzhou Hospital Affiliated to Southeast University School of Medicine, Xuzhou Central Hospital Affiliated to Nanjing University of Chinese Medicine, Department of Rehabilitation Medicine of Xuzhou Central Hospital, Xuzhou 221000, Jiangsu Province, China
About author:Guo Peng-fei, Physician, Xuzhou Hospital Affiliated to Southeast University School of Medicine, Xuzhou Central Hospital Affiliated to Nanjing University of Chinese Medicine, Department of Rehabilitation Medicine of Xuzhou Central Hospital, Xuzhou 221000, Jiangsu Province, China
Supported by:
the National Natural Science Foundation of China, No. 81272151

摘要/Abstract

摘要：

背景：全髋关节置换后股骨偏心距以及髋距旋转中心的恢复和重建直接影响患者的关节功能。但是，目前临床上关于全髋关节置换后股骨偏心距改变对患者疼痛及关节功能的影响尚缺乏研究。
目的：探讨股偏心距改变对全髋关节置换后关节疼痛及其功能恢复的影响。
方法：对162例全髋关节置换患者资料进行分析，根据患者置换侧与健侧偏心距差距值分为3组，减小组30例置换侧偏心距和健侧< -5 mm；正常组87例置换侧和健侧偏心距差距在-5-5 mm；增加组45例置换侧偏心距和健侧> 5 mm。比较各组股骨柄及骨头假体类型，评估患者置换前后SF-12量表评分、骨关节炎指数评分(WOMAC)及Harris评分，并进行对比分析。
结果与结论：减小组、正常组以及增大组更多的以标准偏心距股骨柄假体为主，分别占77%，63%，73%(P > 0.05)；各组患者置换侧与健侧股骨柄假体平均股骨偏心距差异无显著性意义(P > 0.05)。3组患者置换后WOMAC评分和置换前相比均明显提高(P < 0.05)；置换前3组之间WOMAC评分差异无显著性意义(P > 0.05)；置换后3组相关疼痛、僵硬等差异无显著性意义(P > 0.05)，躯体功能差异有显著性意义(P < 0.05)，正常组躯体功能评分最高。3组患者置换前后SF-12量表评分差异无显著性意义(P > 0.05)；置换后3组患者体能评分和置换前相比均得到提高(P < 0.05)；而精神评分除增大组外均得到显著提高(P < 0.05)。增大组Harris评分优良率为96%，显著高于减小组(70%)和正常组(87%)，差异有显著性意义(P < 0.05)。提示偏心距增大更加有利于全髋关节置换后疼痛缓解，促进功能恢复；偏心距减小则会加剧患者疼痛，不利于置换后关节功能恢复。
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

关键词: 骨科植入物, 人工假体, 股骨偏心距, 全髋关节置换, 关节疼痛, 功能恢复, 骨关节炎, 躯体功能, 国家自然科学基金

Abstract:

BACKGROUND: Recovery and reconstruction of femoral eccentricity and hip rotation center after total hip arthroplasty directly affect joint function. However, there is lack of studies on the effects of femoral eccentricity on pain and joint function in patients undergoing total hip arthroplasty.

OBJECTIVE: To explore the effects of femoral eccentricity changes on joint pain and functional recovery after total hip arthroplasty.

METHODS: Data of 162 cases after total hip arthroplasty were analyzed. Patients were divided into three groups according to the difference of femoral eccentricity on the affected and healthy sides. In the reduction group (30 cases), the difference value was < -5 mm. In the normal group (87 cases), the difference value was -5-5 mm. In the increased group (45 cases), the difference value was > 5 mm. Femoral stem and femoral prosthesis type were compared among different groups. SF-12 scale score, Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index (WOMAC) and Harris score were evaluated and compared before and after replacement.

RESULTS AND CONCLUSION: Standard eccentricity of femoral prosthesis mainly accounted for 77%, 63% and 73% in the reduction group, normal group and increased group, respectively (P > 0.05). No significant difference in average eccentricity was detected in each group between the affected and healthy sides (P > 0.05). WOMAC score was significantly higher after replacement than that before replacement in three groups (P < 0.05). No significant difference in WOMAC score was found among three groups before replacement (P > 0.05). No significant differences in pain and stiffness were detected among three groups after replacement (P > 0.05), and significant differences in physical function were found (P < 0.05). The physical function was highest in the normal group. No significant difference in SF-12 scale score was seen in the three groups before and after replacement (P > 0.05). The physical ability score was elevated after replacement in the three groups (P < 0.05). Mental scores were significantly elevated in reduction and normal groups (P < 0.05). The excellent and good rate of Harris score was significantly higher in the increased group (96%) than in the reduction group (70%) and normal group (87%) (P < 0.05). These findings indicate that the increased eccentricity contributed to the pain easement after total hip arthroplasty and promoted functional recovery. The decreased eccentricity could worsen patient’s pain, and was not conducive to the restoration of joint function after replacement.
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

Key words: Arthroplasty, Replacement, Hip, Prosthesis Implantation, Pain Measurement, Tissue Engineering

郭鹏飞，周敬杰，范静，李书钢. 股骨偏心距变化对全髋关节置换后关节疼痛及功能的影响[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(44): 7059-7064.

Guo Peng-fei, Zhou Jing-jie, Fan Jing, Li Shu-gang . Eccentricity changes affect joint pain and function after total hip arthroplasty[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(44): 7059-7064.

图/表（结果） 6

2.1 参与者数量分析按意向性处理，符合162例全髋关节置换患者，全部进入结果分析，无脱落，且置换后对患者进行1-12个月的随访。

2.2 各组假体的偏心距及股骨头假体大小比较本次研究中，减小组、正常组以及增大组置换过程中更多的以标准偏心距股骨柄假体为主，分别占77%，63%，73%(P > 0.05)；减小组、正常组以及增大组患者置换侧股骨柄假体平均股骨偏心距为(42.6±1.2) mm，健侧平均股骨偏心距为(40.9±1.7) mm，差异无显著性意义(P > 0.05)，见表1。

2.3 各组患者置换前后WOMAC评分比较本次研究中，减小组、正常组以及增大组置换后WOMAC评分和置换前相比均明显提高(P < 0.05)；置换前减小组、正常组以及增大组之间WOMAC评分差异无显著性意义(P > 0.05)；减小组、正常组以及增大组置换后相关疼痛、僵硬等差异无显著性意义(P > 0.05)；减小组、正常组以及增大组躯体功能差异有显著性意义(P < 0.05)，正常组躯体功能评分最高，见表2。

2.4 各组患者置换前后SF-12 量表评分比较本次研究中，3组患者置换前后SF-12 量表评分差异无显著性意义 (P > 0.05)；置换后3组患者体能评分和置换前相比均得到提高(P < 0.05)；而精神评分除增大组外均得到显著提高(P < 0.05)，见表3。

2.5 各组Harris评分比较本次研究中，增大组优良率为96%，显著高于减小组(70%)和正常组(87%)，差异有显著性意义(P < 0.05)，见表4。

2.6 典型病例男性患者，46例，由于髋关节骨折入院，行人工全髋关节置换治疗，患者置换后发生骨心距偏移，且股骨偏心距较健侧增大(见图2A)。经外侧入路重建外旋肌群后骨偏移好转，关节功能恢复正常(见图2B)。2.7 不良事件本次研究中3组患者经过本院治疗后均并未出现严重并发症，患者治疗2周后出院，出院后进行3个月随访患者未出现不良事件。

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引言

材料方法

1.1 设计对比观察试验。

1.2 时间及地点于2012年9月至2013年9月在徐州市中心医院完成。

1.3 材料本研究中使用的关节假体为碳纤维强化聚醚醚酮树脂，假体由上海华子新材料科技有限公司订制、提供，碳纤维强化聚醚醚酮树脂(CR-PEEK)。将碳纤维添加入聚醚醚酮树脂所产生材料的杨氏模量非常接近皮质骨，制造出较薄的髋臼假体。这种材料已被用于制造新型的薄的马蹄铁形的髋臼假体，可以在保留骨量的同时还能有效地屈曲，进而避免出现应力遮挡，目前主要用于临时性的髋臼假体。

1.4 对象对本院收治的162例全髋关节置换患者的临床资料进行分析，入选患者均符合相关选择标准，根据患者置换侧与健侧偏心距差距值分为减小组、正常组和增加组。减小组30例，其中男16例，女14例；年龄26.8-79.3岁，平均(64.7±1.5)岁；9例左髋关节，21例右髋关节；患者从发病到入院手术时间为3.1-15.9年，平均病程(4.2±1.1)年。正常组87例，其中男43例，女44例；年龄24.6-73.6岁，平均为(63.5±2.7)岁；50例左髋关节，37例由髋关节；患者从发病到入院手术时间为3.1-15.9年，平均病程(4.2±1.1)年。增大组45例，其中男30例，女20例；年龄29.3-78.4岁，平均(63.7±4.3)岁；23例左髋关节，22例右髋关节；患者从发病到入院手术时间为3.5-16.1年，平均病程(5.8±2.0)年。162例患者中，109例骨关节炎，30例股骨头缺血性坏死，12例髋臼发育不良，6例创伤性关节炎，5例炎症性关节炎。

各组患者对分组方法、治疗方案、护理措施等有知情权，患者年龄、病程等差异无显著性意义(P > 0.05)，具有可比性。

纳入标准：①入选患者均具有全髋关节置换的适应证，置换后均对其偏心距进行测量。②患者置换前、后均采用C臂机X射线检查。③均由本院资深专家团队完成手术，且患者术后根据其情况指导治疗。④入选患者均自愿参加本次研究，试验方案均经过本院伦理委员会同意、批准^[7-8]。

排除标准：①不符合纳入标准者。②随访不足1年者。③哺乳期孕期。④严重心、肝、肾功能异常者或拒绝参加本次研究者^[9]。

脱落标准：受试者不愿意继续进行临床试验，向主管医生提出退出者。

1.5 方法

测量方法：患者置换前均进行X射线检查，并对患者盆骨进行拍摄，拍摄时根据患者股骨情况进行15°旋转，保证股骨前倾角能够在保15°范围内，具体如下^[10-11]：健侧股骨偏心距主要指X射线片线上股骨头旋转中心到股骨长轴之间的距离；置换侧股骨柄假体偏心距为X射线上置入股骨柄假体头部中心到股骨柄假体长轴之间的距离^[12](见图1)。

计算两侧偏心距的差值，并根据差值大小将患者分为减小组(置换侧偏心距和健侧<-5 mm)、正常组(置换侧和健侧偏心距差距在-5-5 mm)以及增大组(置换侧偏心距和健侧> 5 mm)。

1.6 主要观察指标将股骨柄假体分为3种，即标准偏心距、扩展偏心距以及减小偏心距3种；观察股骨头假体大小，将股骨头假体大小分为大、中、小3种，其具体尺寸分别为：> 32 mm、28-32 mm、< 28 mm^[13-14]。分别采用12项简明健康调查量表(SF-12)、骨关节炎指数评分(WOMAC)及Harris评分进行患者髋关节功能评估。

疗效评估标准：采用SF-12评分对患者置换前及置换后1年进行评估，评分内容主要包括^[15-16]：体能、精神方面；采用WOMAC评分在患者置换前及置换后1年进行评估，评分内容主要包括3方面，即相关疼痛、僵硬以及躯体功能等^[17-18]；患者置换1年后采用Harris评分进行髋关节功能评估，优≥90分，良80-89分，中70-79分，差<70分^[19-20]。

1.7 统计学分析对研究所得数据利用SPSS 18.0软件进行处理，其中符合正态分布的数据进行单因素方差分析，存在统计学意义予以LSD法两两比较。检测P 值，如果经检测P < 0.05，则提示经比较两组数据间差异存在显著性意义。

讨论

髋关节骨折是临床上常见的疾病，这种疾病发病率较高，且随着人们生活节奏的加快其发病率出现上升趋势。患者发病后临床上主要以疼痛、活动不便为主，影响患者正常生活和工作^[21]。常规治疗方法主要以人工全髋关节置换为主，这种方法虽然能够改善患者症状，但是部分患者由于股偏心距发生改变而出现疼痛等，影响患者术后康复。根据相关研究结果显示，股骨偏心距和髋关节外展肌肌力对患者术后疼痛以及术后关节恢复等会产生一定影响^[22-23]。术中对于增大的偏心距能够延长患者杠杆臂，从而能够有效地减少关节反作用力，更加有利于患者术后恢复^[24-25]；同时，增大偏心距还能够降低外展时骨和骨之间的冲击，提高术后关节活动度^[26]。但是，当前医学界偏心距大小和人工髋关节置换后疼痛等研究相对较少。陈立科等^[27]进行了1次实验，实验中2012年报道约15%置入高危股骨柄假体的患者术后容易出现疼痛等，但是实验中并没有对未与置入低位股骨柄假体比较等。但是，根据相关研究结果显示，人工全髋关节置换后关节的恢复和术后疼痛与手术切口及其入路存在明显关系^[28]。
本次研究中，减小组、正常组以及增大组手术治疗过程中更多的以标准偏心距股骨柄假体为主，分别占77%，63%，73%(P > 0.05)；减小组、正常组以及增大组患者术后侧股骨柄假体偏心距为25-58 mm、平均距离为(42.6±1.2) mm；健侧股骨偏心距为22.3-58.5 mm，平均偏心距为(40.9±1.7)(P > 0.05)。出现这种现象的原因是多方面的，其中可能和本次研究中纳入样本量数量有关，但是这种结论还需要进一步研究^[29]。

同时，本次研究中，减小组23.3%患者手术过程中选择高偏心距股骨柄假体，但是患者术后假体偏距仍然很小。因此，对于股骨柄假体类型的选择如论是否完全符合偏心距要求的假体，治疗时应该尽可能采用一种能够调节患者可以交换股骨颈的股骨柄假体类型，提高患者临床治疗效果^[30]。

本次研究中，减小组、正常组以及增大组置换后WOMAC评分和置换前相比明显提高(P < 0.05)；置换前减小组、正常组以及增大组之间WOMAC评分差异无显著性意义(P > 0.05)；减小组、正常组以及增大组治疗后相关疼痛、僵硬等差异无显著性意义(P > 0.05)；减小组、正常组以及增大组躯体功能差异有显著性意义(P < 0.05)，正常组躯体功能评分最高。由此看出，各组患者由于病情不同，增大组髋臼发育不良患者所占据的比较明显小于正常组及减小组，这可能和髋臼发育不良的患者术前偏心距较少，引起患者术后股骨颈外翻，部分患者术后甚至出现前倾。对于减小组中创伤性关节炎患者发生率较高。本次研究中，减小组、正常组以及增大组术后SF-12 量表评分和术前相比明显提高(P < 0.05)；3组患者手术前后SF-12量表评分差异无显著性意义(P > 0.05)；术后3组患者体能评分和术前相比均得到提高(P < 0.05)；而精神评分除增大组外均得到提高显著提高(P < 0.05)。以上结果提示，对于创伤性关节炎患者应该尽可能选择扩展偏心距股骨柄假体，髋臼发育不良患者可以选择减小偏心距股骨假体，从而保证患者置换后能够尽可能获得正常的偏心距，从而能够有效的改善患者症状^[31-32]。其原因可能和纳入样本数量较少有关，上述结论需要进一步研究和分析。本次研究中，增大组优良率为96%，显著高于减小组(70%)和正常组(87%)(P < 0.05)，由此看出，患者置换过程中应该增大偏大心距，这种技能的减退将间接从而引起的外展力量的减退将间接的造成偏心距减小，引起患者外展力量减退以及运动范围减少^[33]，改善患者症状，提高临床疗效。对于股骨柄假体类型的选择，患者应该基于术前股骨柄模板的前提下进行选择，如无完全符合偏心距要求的假体，则应该考虑用一种可调节或可交换股骨颈的股骨假体类型，同时，患者置换时应该根据患者实际情况适当的增加偏心距离，对于术后疼痛患者则应该立即采取积极有效的措施进行干预，改善患者生活质量^[34-40]。

术后1年随访发现，3组间SF-12量表评分以及WOMAC疼痛、僵直评分比较差异均无显著性意义，提示偏心距增大或减小与疼痛无关，该结果与既往研究结果一致。但术后1年3组WOMAC躯体功能评分比较差异有显著性意义，这种机能的减退将间接导致偏心距减小所引起的外展力量减退以及运动范围减少，这与本研究中减小组 Harris评分优良率显著低于增大组和正常组一致。

但是，本研究受到研究时间以及样本容量等因素的限制，还存在一些缺陷和不足，还需要在今后的研究中予以不断完善。

综上所述，人工全髋关节置换中，增大偏心距有利于缓解患者疼痛，促进患者术后恢复；偏心距减小则会加剧患者疼痛，不利于患者术后恢复。因此，患者置换过程中应该根据患者情况选择适应的方法治疗，尽可能降低患者置换后疼痛发生，促进髋关节功能更好的恢复。
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

股骨偏心距变化对全髋关节置换后关节疼痛及功能的影响

Eccentricity changes affect joint pain and function after total hip arthroplasty

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