1.1 试验设计 前瞻性、单中心、自身前后对照、2年随访、开放性临床试验。
1.2 试验完成地点 中国河北,河北医科大学第三医院完成。
1.3 试验设计执行流程 纳入河北医科大学第三医院骨病科进行治疗的保留股骨颈型髋关节置换中假体周围骨折患者25例,随访24个月。对患者置换前、置换后6,12,24个月的X射线片和CT检测的中近端股骨骨折髓腔参数进行分析。试验流程图见图1。
1.4 受试对象
1.4.1 符合如下标准者可被纳入研究 ①诊断与分期标准:以中华医学会骨科分会显微修复学组及中国修复重建外科专业委员会骨缺损及骨坏死学组提出的《成人股骨头坏死诊疗标准专家共识(2012年版)》作为诊断标准的参考[21];②股骨头坏死塌陷期(ARCO-Ⅲ/Ⅳ期)患者;分期标准按照世界骨循环研究会(ARCO)骨坏死的国际分期标准进行分期[22];③单侧股骨头坏死;④年龄< 50岁;⑤性别不限。
1.4.2 符合如下条件之一者将被排除研究 ①中晚期骨关节炎者;②髋臼发育不良继发骨性关节炎者;③强直性脊柱炎累及髋关节者;④类风湿性关节炎者;⑤髋关节感染性炎症者;⑥髋关节肿瘤病变者;⑦未签署知情同意书者。
1.5 基线分析 收集对象基线资料包括:人口学资料和一般病史,见表1。
1.6 样本量 结合课题组以往经验,试验假设患者置换后6个月髋关节功能Harris评分提高至70分以上,设β= 0.1,power=90%,显著性水准双侧α=0.05,采用PASS 11.0软件计算后样本量为21例,按20%的脱落率计算,应纳入25例。但最终经入选标准和排除标准筛选后,实际共纳入25例患者参加试验。
1.7 招募 由第一作者从河北医科大学第三医院病历数据库中查找2006年1月至2010年6月的保留股骨颈型髋关节置换中假体周围骨折患者,根据纳入和排除标准进行筛选,对于符合入组标准的患者直接通过电话联系患者及患者家属,在告知其研究项目内容后,签署知情同意书后,对其住院期间的病历资料及置换后24个月的随访资料进行分析。
1.8 盲法 试验为开放性试验,患者、医生及评估者均对分组及治疗方案非盲。
1.9 干预
(1)关节假体:保留股骨颈型髋关节假体是德国LINK公司与意大利著名的人工关节专家Pipino教授合作研发的保留股骨颈的生物固定型假体柄。此假体固定的基础是充分考虑了髋关节的生物力学特点,即应力传导集中在股骨颈的周围,使股骨颈周围的骨质成为最坚强的骨质。利用这个部位来固定假体可以达到确切而持久的稳定。而假体解剖型的设计能够很好地接受生理性应力的传导,使得假体和股骨近段在生物力学上成为一体。
保留股骨颈的截骨方法可以保留股骨颈周围的血供营养,假体置入时保留了干骺端大量的骨质,为远期的骨长入从而实现假体的生物性固定提供了保障,同时最少的截骨量为可能进行的再次翻修提供了结构基础。
假体材料规格:假体柄:钛合金,及钛喷涂(微孔表面带羟基磷灰石涂层);假体颈:钴铬钼合金;假体股骨头:氧化铝陶瓷头。
(2)保留股骨颈型髋关节置换:采用全身麻醉气管插管麻醉,置换前留置尿管,取对侧卧位,保持躯干与手术床垂直,骶骨和耻骨联合分别用腰挡固定保护,活动髋关节使屈曲、内收时不受影响。髂前上棘和腋下软垫保护,无菌护皮膜覆盖会阴。外展、外旋患肢悬吊,常规消毒铺单。取髋关节后侧切口,自髂后上棘外下方 5 cm处,沿臀大肌方向至股骨大转子后缘,继转向股骨干方向,向下延伸约5 cm,切口呈弧形,全长10-15 cm。依次切开皮肤、皮下和阔筋膜。显露臀大肌后,沿其肌纤维方向钝性分开,保护坐骨神经。屈曲、内收、内旋患侧下肢,向两侧牵开臀大肌,显露出附着于股骨转子间窝的髋关节外旋肌及其表面的脂肪组织。自股骨转子窝髋关节外旋肌止点依次切断梨状肌、上孖肌、闭孔内肌和下孖肌。沿股骨颈纵行切开关节囊,使股骨头脱位。按假体要求截除股骨头。3个髋臼拉钩角度分别为0°,120°,240°,伸直患侧下肢,充分显露髋臼,切除髋臼周围的关节囊和骨赘,保持合适大小外展和前倾角,髋臼锉由小到大锉至软骨面均匀渗血。安装髋臼外杯和内杯。过度屈曲、内旋、内收患侧下肢,髓腔锉沿髓腔轴线方向由小到大依次扩髓至合适。安装假体试模和股骨头试模,复位衡量双下肢长度、髋关节活动情况及是否脱位。根据试装结果选择合适假体和股骨头,然后根据生物型还是水泥型假体选择方法固定结束后复位。放置引流管1枚,逐层缝合切口。
(3)术中出现骨折部位及临时处理方法(基于7例预试验结果):
AAOS Ⅱ型骨折1例,骨折线位于小转子上方,术中观察关节假体稳定度尚可,因此未进行特殊处理,置换后进行正常康复锻炼。
AAOS Ⅲ型骨折1例,骨折线从小转子上方斜向小转子下方,横跨转子间连线,术中由于假体稳定收到骨折影响,因此进行捆绑带的坚强固定,置换后进行正常康复锻炼。
AAOS Ⅳ型骨折4例,单纯劈裂斜行骨折,骨折线位于股骨近端外侧皮质,假体远端以上,移位不大,因此术中未进行特殊处理。置换后嘱患者延长非负重功能锻炼至4周后,拄拐下地逐渐进行负重锻炼。
AAOS Ⅴ型骨折1例,股骨近端斜行粉碎性骨折,骨折线最远达到假体远端3 cm处,移位不明显,术中用锁定钢板+捆绑带进行加固处理。置换后嘱患者延长非负重功能锻炼至4周,4周后拄拐下地逐渐进行负重锻炼。
(4)影像学资料采集:置换前患者均采集X射线、CT、MRI图像。置换后6,12,24个月进行门诊复查,采集X射线及CT图像,不再进行MRI图像采集。
X射线图像采集:髋关节正位,蛙式位及双下肢拼接全长X射线摄片。
CT三维图像采集:应用德国西门子SOMATOM Sensation 64排CT对置换前患者双髋关节进行CT扫描,并进行冠状位,矢状位,轴位三维重建。
MRI三维图像采集:应用德国西门子MAGNETOM Verio 3.0 T-MRI对置换前患者进行双髋关节冠状位,矢状位,轴位图像采集,采集序列:T1WI/TSE:TR= 478 ms;TE=20 ms; 层厚3 mm;层间距0.9 mm;FOV=380×320。T2WI/TIRM: TR=5 000;TE=29;层厚3 mm;层间距0.9 mm;FOV=380×320。
1.10 结局指标
主要观察指标:髋关节功能Harris评分。置换前和置换后6个月的髋关节功能Harris评分评估患者置换后髋关节功能恢复情况。Harris评分总分值为100分,髋关节功能:优≥90分,较好80-89分,良70-79分,差< 70分,分值越高代表髋关节功能越好。
次要观察指标:影像学指标参数。置换前和置换后6个月患者影像学指标参数评估髋关节修复情况,包括中近端股骨骨折髓腔参数:小转子中点上方20 mm髓腔宽度(T+20)、小转子中点髓腔宽度(T)、小转子中点下方20 mm髓腔宽度(T-20)、骨折线髓腔(F)及对应假体宽度,转子间窝距离(RLTF),股骨颈干角(CA),前倾角(FNA),股骨颈长度(NL),患者假体末端与髓腔间距冠状径之比(R)、股骨距高度(CF)。
(1)维影像解剖学数据测量方法:将影像学设备采集的DICOM图像文件导入图像测量分析软件Digimizer V3.8.1.0 (MedCale Software,USA)进行数据测量。
(2)ARCO-Ⅲ期患者三维影像解剖学数据测量:纵向观察测量随访患者的三维影像解剖数据变化。结合髋关节Harris评分变化,定义不同部位,不同面积,不同塌陷程度比值对髋关节功能影响的大小。
(3)ARCO-Ⅳ期患者三维影像解剖学数据测量:测量置换前及置换后与髋关节解剖重建相关的三维影像解剖学数据。并与正常一侧髋关节进行对比,结合置换前及置换后Harris评分改变,依次评估上述测量数据对于髋关节解剖重建、功能重建及假体选择的意义与价值。
其他观察指标:①保留股骨颈型髋关节置换中发生假体周围骨折危险因素的多元Logistic回归分析结果:具体因素可能包括截骨平面选择不当,股骨近端发育畸形,假体型号,种类选择不当,假体置入角度不当及股骨颈骨质硬化等;②不良反应发生率:置换后24个月患者不良反应发生率,以评价置换后安全性。
1.11 试验主要及次要观察指标和观察流程 见
表2。
1.12 不良事件
(1)对患者随访时出现的不良反应(包括髋关节疼痛、假体松动、脊髓、神经损伤、软组织感染和假体位置不良)做记录。
(2)随访过程中要详细记录严重不良反应发生的时间、类型及当时的处理方法,并在24 h内详细报知研究负责人和伦理审查委员会。
1.13 数据收集、管理、分析、开放
(1)以病例报告表(Case Report Form, CRF)的形式收集数据,并经统一表格汇总。具体数据包括人口统计学信息、疾病诊断、伴随疾病情况、过敏史(药物过敏情况)和不良反应发生情况。这些资料将被研究者应用Epidata数据处理软件,以双重录入的形式转化为电子版文件。
(2)只有项目负责人有权利查询数据库文件,该文件不允许再作变动。所有与本次临床试验有关的研究资料均由河北医科大学第三医院保存。
(3)将数据库交给专业统计人员进行统计分析,并由统计分析人员写出统计分析报告,交付试验的主要研究者,写出研究报告。数据监察委员会(IDMC)对研究数据的监督和管理贯穿临床研究整个环节,以保证研究过程的科学性、严谨性和资料真实性、完整性。
(4)出版数据将公开发布于www.figshare.com。
1.14 统计学分析 统计学分析由统计分析人员应用SPSS 21.0统计软件包完成,且符合意向分析原则。计量资料符合正态分布用均值(mean)、标准差(SD)、最小值(min)、最大值(max)表示,非正态分布数据用下四分位数(q1)、中位数(median)和上四分位数(q3)表示。
患者置换前及置换后6,12,24个月的髋关节功能Harris评分、各影像学指标参数比较采用Wilcoxon配对检验,对差异有显著性意义的各影像学指标参数结果指标以Harris评分变化为因变量,进行多因素Logistic回归分析,计算回归系数,OR,95%CI。检验水准α =0.05。
1.15 审核试验实施的频率和措施 每3个月向伦理委员会汇报试验进展情况,同时向注册数据库更新试验进展状态。
1.16 保密原则 由2名工作人员负责抄录所需要的试验结果信息,抄录后的文档标注日期上传至指定的电脑备份,结果数据表格由研究者制作、核对并对数据库进行锁定。锁定后的数据文件不允许再作变动并将数据库保存备查,任何非授权内研究者外的人员均不得接触。所有与本次临床试验有关的研究资料均由河北医科大学第三医院保存。
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