金对金髋关节置换失败伴炎性假瘤患者翻修预后的影响因素

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.15.001

中国组织工程研究 ›› 2017, Vol. 21 ›› Issue (15): 2297-2302.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2017.15.001

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金对金髋关节置换失败伴炎性假瘤患者翻修预后的影响因素

王恒^1，2，王跃^1，3

¹西南医科大学附属医院骨科，四川省泸州市 646000；²射洪县中医院骨科，四川省射洪县 629200；³四川省人民医院骨科，四川省成都市 610000

修回日期:2017-03-28 出版日期:2017-05-28 发布日期:2017-06-07
通讯作者: 王跃，博士，主任医师，西南医科大学附属医院骨科，四川省泸州市 646000；四川省人民医院骨科，四川省成都市 610000
作者简介:王恒，男，1985年生，四川省射洪县人，汉族，西南医科大学在读硕士，医师，主要从事骨科关节研究。

Influencing factors for the prognosis of the patients undergoing reversion metal-on-metal hip arthroplasty for inflammatory pseudotumor

Wang Heng^{1, 2}, Wang Yue^{1, 3}

¹Department of Orthopedics, the Affiliated Hospital of Southwest Medical University, Luzhou 646000, Sichuan Province, China; ²Department of Orthopedics, Shehong Hospital of Traditional Chinese Medicine, Shehong 629200, Sichuan Province, China; ³Department of Orthopedics, Sichuan Provincial People’s Hospital, Chengdu 610000, Sichuan Province, China

Revised:2017-03-28 Online:2017-05-28 Published:2017-06-07
Contact: Wang Yue, M.D., Chief physician, Department of Orthopedics, the Affiliated Hospital of Southwest Medical University, Luzhou 646000, Sichuan Province, China; Department of Orthopedics, Sichuan Provincial People’s Hospital, Chengdu 610000, Sichuan Province, China
About author:Wang Heng, Studying for master’s degree, Physician, Department of Orthopedics, the Affiliated Hospital of Southwest Medical University, Luzhou 646000, Sichuan Province, China; Department of Orthopedics, Shehong Hospital of Traditional Chinese Medicine, Shehong 629200, Sichuan Province, China

摘要/Abstract

摘要：

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文题释义：

人工髋关节：假体仿照人体髋关节的结构，将假体柄部插入股骨髓腔内，利用头部与关节臼或假体金属杯形成旋转，实现股骨的曲伸和运动。一般情况下，假体柄分别采用钛合金、钴铬钼合金、超低碳不锈钢材料制造，髋臼采用无毒超高分子聚乙烯制造，金属球头采用钛合金(与钛合金、钴铬钼合金股骨头柄配合)和超低碳不锈钢材料制造。

人工髋关节置换术后翻修：针对第一次关节置换手术，取出臼杯、假体柄或者两者均取出称之为翻修手术，翻修原因包括假体的无菌性松动、假体周围感染、假体断裂、假体周围骨折等。

摘要

背景：经查阅文献发现，炎性假瘤引起的髋关节置换翻修术相关的研究较少。

目的：旨在随访观察金对金髋关节置换失败伴有炎性假瘤患者翻修术后预后情况，并分析其翻修术后预后的影响因素。

方法：收集81例拟行髋关节置换翻修术患者既往医疗记录、基线资料及初次置换手术信息，完善术前检查行翻修术后，利用HSS评分评估术后关节功能，行影像学检查评估假体情况，测定血清钴铬离子浓度，统计术后并发症发生情况，统计分析并发症的影响因素。

结果与结论：①患者翻修术后关节评分显著上升(P=0.000)；血清钴铬离子浓度显著下降(P=0.000)；②翻修术后并发症发生率为16%，术后再翻修率为6%；③术前假体松动(P=0.012)、MRI检查提示组织硬化(P=0.000)、术中组织损伤分级较高(P=0.049)等因素与翻修术后并发症相关；④KM生存曲线提示术后30个月时假体存活率为88%；⑤结果提示，金对金髋关节置换失败患者翻修术后总体预后较差，预后危险因素包括术前无菌性松动、关节周围组织硬化、翻修术中组织损伤分级。预后不良危险因素的确认对于临床医师确定翻修手术方案具有指导作用。

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
ORCID: 0000-0002-8403-2311(王恒)

关键词: 骨科植入物, 人工假体, 髋关节置换, 金对金, 翻修术, 预后, 危险因素

Abstract:

BACKGROUND: Reversion total hip arthroplasty for inflammatory pseudotumor is little reported.

OBJECTIVE: To investigate the prognosis of the reversion total hip arthroplasty for inflammatory pseudotumor and the related factors.

METHODS: Eighty-one patients failed metal-on-metal hip arthroplasty were recruited, the medical history, baseline data and information of primary arthroplasty were collected, and all preoperative examinations were completed prior to reversion. The postoperative joint function was evaluated by Hospital for Special Surgery score, and the morphology of prosthesis was observed by radiology. Additionally, the serum levels of cobalt and chromium ions were detected, as well as the incidence of complications and the related factors were analyzed.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) There was a significant increase in Hospital for Special Surgery hip score and significant decrease in serum levels of cobalt and chromium ions after reversion (P=0.000). (2) The postoperative incidence of complications and secondary reversion rate was 16% and 6%, respectively. (3) Preoperative prosthesis loosening (P=0.012), tissue cirrhosis revealed on MRI (P=0.000) and the injury degree of tissue (P=0.049) were found to be related to the incidence of complications. (4) Kaplan-Meier curve showed that the survival rate of prosthesis was 88% at 30 months postoperatively. (5) These results suggest that the prognosis of reversion total hip arthroplasty is poor, which is related to the preoperative aseptic loosening, tissue cirrhosis surrounding the joint and intraoperative tissue injury, thus providing guidance for surgeons to make an appropriate operative scheme.

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, Hip Prosthesis, Risk Factors, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

王恒，王跃. 金对金髋关节置换失败伴炎性假瘤患者翻修预后的影响因素[J]. 中国组织工程研究, 2017, 21(15): 2297-2302.

Wang Heng, Wang Yue. Influencing factors for the prognosis of the patients undergoing reversion metal-on-metal hip arthroplasty for inflammatory pseudotumor [J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2017, 21(15): 2297-2302.

图/表（结果） 2

2.1 参与者数量分析 纳入患者81例，按意向性处理分析，全部进入结果分析。

2.2 髋关节置换翻修术中情况 髋关节置换翻修术中按照组织分级评估假体周围损伤情况，其中1级52例，2级23例，3级6例。股骨头表面置换组中有3例存在组织硬化，3例患者存在不同类型髋臼假体松动，全髋关节置换组中5例存在髋臼假体松动。

所有研究对象随访期股骨假体固定均良好。对于股骨头表面置换患者，使用生物型髋臼及股骨假体翻修。对于全髋置换患者，其中35例髋臼假体固定良好，保留髋臼假体，对于出现或者疑似出现骨溶解及假体移位的患者，予以翻修髋臼假体，该组所有患者予以生物性股骨假体翻修。在髋臼翻修病例中，使用钽金属髋臼及聚乙烯衬垫，钴铬合金股骨柄及陶瓷头。

翻修股骨假体参数：表面置换组28 mm 2例，30 mm 1例，36 mm 16例，40 mm 6例；全髋关节置换为28 mm 3例，32 mm 4例，36 mm 28例，40 mm 19例，44 mm 2例。

2.3 临床评分及影像学评估结果 翻修术后所有研究对象平均关节功能评分较术前显著上升，术前平均髋关节功能评分为(43.2±11.6)分，术后6周平均髋关节评分功能为(76.3±9.5)分，经t 检验，差异有显著性意义(t=18.007，P=0.000)，提示术后HHS评分高于术前。术后6周13例患者平均髋关节功能评分高于90，40例患者HHS评分高于80，28例患者HHS评分小于79分。术后3个月平均髋关节评分为(82.7±10.4)分，术后12个月平均髋关节功能评分为(88.3±12.6)分。术后影像学评估提示3例患者在术后6周内出现假体脱位，2例出现不同程度无菌性松动，余研究对象假体位置良好。

2.4 血清金属离子浓度 实验室检查提示术前血清钴离子浓度为(8.2±3.4) mg/L，术后12个月下降至(1.2± 0.6) mg/L，经t 检验，差异有显著性意义(t=18.246，P=0.000)，提示术后血清钴离子浓度下降显著。术前血清铬离子浓度为(5.3±2.4)mg/L，术后12个月下降至 (1.6±0.4)mg/L，经t 检验，差异有显著性意义(t=9.645，P=0.000)，提示术后血清铬离子浓度下降显著。钴铬离子下降至术前水平的50%，半衰期分别为3.2个月和7个月，见图1。在术后1个月内，血清钴离子下降率为0.7%/d，在术后6个月内，为0.2%/d。在术后1个月内，血清铬离子下降率为0.32%/d，在术后6个月内，为1.8%/d，术后1年内下降为0.1%，见图2。术前血清钴离子浓度、铬离子浓度以及钴/铬离子浓度比例均与术后并发症的发生率无关(P₁=0.561，P₂=0.632，P₃=0.448)。

2.5 翻修后并发症发生率及植入物寿命 随访期间，术后并发症发生率为15%，再翻修发生率为6%。3例患者在术后6周内出现假体脱位，其中2例患者脱位程度较轻，在镇静麻醉下闭合复位。1例患者脱位严重复位困难，接受翻修手术。上述3例患者中股骨假体36 mm 1例，40 mm 2例。3例患者出现炎性假瘤复发，接受翻修手术治疗。上述患者术中组织损伤程度评级均为3级。2例患者出现无菌性松动，其中1例接受保守治疗，1例接受翻修手术。2例患者出现浅表伤口感染，接受抗生素治疗。1例患者出现下肢深静脉血栓，1例患者术中损伤动脉组织，接受血管手术治疗。KM生存曲线分析结果提示，术后36个月时植入物生存率为88%，见图3。

2.6 并发症危险因素 危险因素相关性分析结果提示术前假体松动(P=0.012)、MRI检查提示组织硬化(P=0.000)、术中组织损伤分级较高(P=0.049)等因素与翻修术后并发症相关。年龄(P=0.792)、性别(P=0.486)、术前金属离子浓度、初次置换关节类型(P=0.326)及股骨头大小(P=0.622)与术后并发症无关。

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引言

材料方法

1.1 设计 病例分析。

1.2 时间及地点 实验于2011年3月至2014年9月在西南医科大学附属医院骨科和四川省人民医院骨科完成。

1.3 对象 自2011年至2014年间，从在西南医科大学附属医院骨科和四川省人民医院骨科就诊拟行髋关节置换翻修的患者中按照排除/纳入标准招募研究对象81例。研究方案经机构伦理委员会批准同意，相关方案获得患者和家属知情同意。

纳入标准：①符合髋关节置换翻修手术指征：存在髋关节症状，血清金属离子浓度增高，核磁共振检查提示炎性假瘤存在；②患侧初次关节置换术病史。

排除标准：①双侧关节置换、同侧髋膝置换或手术部位其他手术史；②合并肿瘤、感染等重大疾病或者其他系统影响研究结果的疾病；③合并严重假体周围感染、假体周围骨折等其他严重术后并发症。

81例符合纳入排除标准入组，其中男性46例，女性35例；平均年龄(61.3±7.2)岁；平均体质量指数为(26.1± 1.8) kg/m²；初次关节置换与翻修手术间隔时间平均为(61.3±3.4)个月；翻修术后平均随访时间为(30.2±8.5)个月；初次关节置换病因中创伤性关节炎31例，缺血性股骨头坏死16例，结缔组织疾病(强直性脊柱炎、类风湿性关节炎等)11例，先天性髋关节脱位18例，髋关节炎5例；既往关节置换中25例接受股骨头表面置换，股骨头假体参数： 46 mm(18例)，50 mm(7例)；56例接受全髋关节置换，股骨头假体参数：36 mm(33例)，40 mm(20例)及44 mm (3例)。

1.4 材料 股骨头假体金对金人工髋关节假体，产自中国春立正达科技开发有限公司，股骨柄、股骨头、单极头、金属杯材料采用铸造钴铬钼合金，全髋臼、远端塞、中置器材料采用超高分子聚乙烯，全髋臼内有00Cr18Ni14Mo3不锈钢；材料使用寿命大约15年。

1.5 方法

1.5.1 住院资料收集利用患者门诊及住院就诊医疗记录，包括门诊就诊记录、入院记录、住院病程记录、体温单、查体记录、影像学资料以及既往就诊记录，统计患者年龄、性别、体质量指数、既往诊治经过等基线资料和病史体征情况。根据手术记录及病程记录，统计患者既往关节置换假体类型、假体参数等信息。

1.5.2 髋关节置换翻修术前准备及手术方法术前完善临床症状及体征检查，确保行金属消除的MRI检查，明确假瘤形状及特点，确定假瘤囊壁与髋关节囊延续与否，明确假瘤诊断。同时根据美国矫形外科协会关于骨骼肌肉感染诊断指南，筛查感染。对于部分患者予以滑膜关节液白细胞计数和分类检查，确诊是否存在假体周围感染。完善术前检查后，由同一术者选择标准后入路行髋关节翻修术，取出并置换股骨假体，翻修假体均为生物型假体。视实际情况取出或保留髋臼假体，清除假瘤组织及坏死组织，严密解剖防止重要血管神经损伤，术中按照下表标准评估并分级组织损伤程度。术后于麻醉ICU病房苏醒，体征平稳后返回病房，常规予以抗炎、补液、抗血栓、镇痛及营养支持治疗。

1.5.3 关节周围组织损伤分级标准见表1。

临床评估及影像学评估：术后6周、3个月及12个月，使用HHS评分^[5]评估研究对象关节功能。使用影像学资料评估假体植入状况，根据就诊记录评估研究对象再入院及并发症发生情况。并发症主要包括：假体周围感染、炎性假瘤复发、神经血管损伤、深静脉血栓、无菌性松动以及关节假体周围骨溶解。

在术前以及术后随访各时间点测量血清钴铬离子浓度，术前常规检查外周血清钴铬离子浓度，以术前离子浓度作为基数将离子浓度标准化，以百分比表示；利用指数衰退曲线评估血清中钴铬离子浓度的变化率以及金属离子清除的半衰期。

1.6 主要观察指标 ①髋关节置换翻修术中情况；②临床评分及影像学评估结果；③金属离子浓度；④翻修后并发症发生率及植入物寿命；⑤并发症危险因素。

1.7 统计学分析 采用SPSS 20.0统计软件包进行分析。计量资料数据以x(_)±s表示，计量资料两组比较使用t 检验；组间比较，先进行方差齐性检验，若方差齐，采用单因素方差分析，认为组间均数按检验水准有差异者，进一步用LSD(Least-significant difference)进行均数多重比较；计数资料组间比较及两两比较采用卡方检验。采用Spearman相关分析翻修术后并发症发生率与基线资料、血清金属离子、假体类型间相关性，KM生存分析用于评估术后假体生存情况。P < 0.05认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：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

讨论

研究主要招募因炎性假瘤行髋关节置换翻修术的研究对象，通过随访观察及金属离子浓度监测等发现，翻修术后大部分患者关节功能改善，部分患者出现以假体脱位及炎性假瘤复发等为主的术后并发症，术前影像学表现与术中组织观察结果是术后并发症发生的主要影响因素。

金对金髋关节置换术在早期阶段关节置换中占有较高比例^[12-14]，金对金关节假体脱位发生率较低，不含有聚乙烯等高分子材料，避免后者引起的骨溶解，对于年轻患者及活动量较大患者是较好的选择^[15]。但近年来很多研究发现金对金髋关节置换出现不同程度的关节周围炎性假瘤，大部分患者需要进行翻修治疗，严重影响假体寿命及患者关节功能，增加经济负担。既往研究报道金对金髋关节假体翻修预后较差，但集中于炎性假瘤病因导致的翻修术研究较为罕见^[16-18]。研究只招募存在炎性假瘤的患者，随访结果提示翻修术后预后优于既往报道的翻修预后。研究中并发症发生率为15%，低于Du等^[3]报道的结果。在上述研究中，假体脱位发生率达19%-28%，炎性假瘤复发率达9%-18%，研究中仅3%的患者出现炎性假瘤复发，3%的研究对象出现假体脱位。考虑到上述结果与研究纳入标准有关，上述既往研究中研究对象合并假体周围感染、周围骨折以及骨溶解等并发症^[19-23]，而本研究中患者对象翻修原因较为一致。本研究只纳入具有髋关节症状，存在金属离子浓度异常，MRI检查提示关节周围组织严重的患者进入研究，并按照关节置换诊断指南进行感染性排除，因此翻修术后感染等其他并发症发生率较低。

研究结果提示患者平均血清钴铬离子水平在关节置换翻修术后均有显著下降。2例患者出现临床症状加重，血清Co/Cr比例大于3，2例患者均出现炎性假瘤复发，均使用金属对聚乙烯翻修假体，股骨假体直径为36 mm，危险因素相关性研究提示翻修股骨假体类型和大小与翻修术后并发症发生率无显著相关。再次翻修术中观察到两例患者均出现股骨头颈结合部位假体腐蚀和缺损。剩余炎性假瘤复发病例使用32 mm大小股骨假体，结果提示炎性肿瘤复发与大头假体头颈结合部位磨损及假体类型无关。上述研究结论未见相关类似报道。既往研究提示炎性假瘤复发与金属离子、聚乙烯衬垫使用有关^[24-26]。但金属离子浓度也可以出现在炎性细胞浸润，造成局部复杂理化环境导致假体腐蚀加重产生，因此炎性假瘤翻修后复发形成原因尚不清楚。假瘤复发的潜在致病因素是多样的，如手术因素、个体化因素以及植入物因素密切^[27-28]。术中未彻底清创或者金属成分残留也可能导致假瘤复发。但是在临床实际工作中，考虑到保护重要的神经血管组织，清创范围和程度需要谨慎选择。

研究结果提示术前假体松动的存在与翻修术后无菌性松动发生具有相关性。提示翻修术前无菌性松动是不良翻修预后的危险因素。另外，术前MRI检查提示关节周围软组织硬化，或出现关节外展。这些MRI检查结果与翻修术后并发症也具有相关性。关节周围软组织硬化程度与组织反应严重性一致，术中为解除关节活动障碍，需要切除或者松解更多地病变组织，关节周围有效软组织量缺乏，翻修术后易发生假体脱位等并发症^[29-32]。翻修术后并发症与组织损伤分级有关。其原因与MRI检查结果类似，软组织损伤程度较重可能导致术后保留软组织量较少，周围肌肉结缔组织功能下降，出现并发症^[33-37]。

本研究中发现出现假体脱位和炎性假瘤的患者术中组织损伤评级均为3级，其不良预后与手术复杂程度、手术软组织破坏程度具有关联，但是年龄、性别以及离子浓度等指标可能不能作为翻修术后预后的有效预测指标。上述结论需要进一步研究证实。

本研究具有以下不足，首先由于病例数量及研究性质局限，随访时间较短，研究样本量相对较小，但是本研究是针对炎性假瘤患者翻修术的预后研究，目前相关研究未见大量报道。另外，本研究中未对患者行金属敏感性测试，存在一定局限性。

综上所述，金对金髋关节置换失败患者翻修术后并发症发生率为15%，再翻修率为6%。结果提示翻修术后预后危险因素包括术前无菌性松动、MRI检查提示关节周围组织硬化、翻修术中组织损伤分级。翻修术前系统性评估患者危险因素具有重要意义，预后不良危险因素的确认对于临床医师确定翻修手术方案以及手术前后患者管理具有指导作用。

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

金对金髋关节置换失败伴炎性假瘤患者翻修预后的影响因素

Influencing factors for the prognosis of the patients undergoing reversion metal-on-metal hip arthroplasty for inflammatory pseudotumor

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