人工髖關(guān)節(jié)置換骨水泥假體發(fā)生無(wú)菌性松動(dòng)的原因及維修技巧

人工髖關(guān)節(jié)置換骨水泥假體發(fā)生無(wú)菌性松動(dòng)的原因及維修技巧

隨著人工關(guān)節(jié)置換術(shù)的廣泛應(yīng)用，人工關(guān)節(jié)修復(fù)術(shù)的病例日益增多。自1997年3月~2006年6月,筆者收治36例42髖骨水泥假體發(fā)生無(wú)菌性松動(dòng)的患者,其中全髖置換術(shù)后33例,單純股骨頭置換術(shù)后3例,均使用雙錐面螺旋臼和無(wú)極遞增型鈦合金假體進(jìn)行翻修,手術(shù)效果良好?，F(xiàn)報(bào)告如下。1臨床數(shù)據(jù)1.1患者性別、年齡36例42髖均為骨水泥假體置換,其中全髖置換術(shù)后33例39髖,單純股骨頭置換3例3髖,其中男26例,女10例;年齡35~78歲,平均50歲。左髖25例,右髖17例。1.2小鼠骨性自動(dòng)林病因:強(qiáng)直性脊柱炎關(guān)節(jié)僵直3例5髖,股骨頸骨折13例13髖,股骨頭無(wú)菌性壞死12例15髖,骨性關(guān)節(jié)炎8例9髖。初次手術(shù)時(shí)均置入骨水泥假體,第一次手術(shù)至翻修時(shí)間18個(gè)月~16年,平均6年3個(gè)月。1.3泥水松針手術(shù)納入研究的對(duì)象術(shù)前診斷為無(wú)菌性骨水泥假體松動(dòng),術(shù)前常規(guī)檢查:血常規(guī)、C-反應(yīng)蛋白、血沉正常;雙髖正位X線片可見(jiàn)假體周圍厚薄不一的透明帶。1.4小鼠骨髓內(nèi)固定術(shù)手術(shù)入路:所有患者取平臥位,髖關(guān)節(jié)外側(cè)入路,注意盡量切除瘢痕和肉芽組織,避免損傷坐骨神經(jīng)。髖臼側(cè)翻修:由于髖臼效淺,顯露良好,骨水泥和界膜組織較易清除。42髖中髖臼無(wú)骨缺損20髖,GustiloⅠ型、Ⅱ型、Ⅲ型松動(dòng)17例,對(duì)于上述患者根據(jù)臼底骨缺損情況決定是否行顆粒狀植骨,GustiloⅣ型松動(dòng)5髖,采用顆粒狀植骨、鈦網(wǎng)重建髖臼,然后擰入螺旋臼。股骨側(cè)翻修:5髖完整拔出股骨假體和骨水泥,其余37髖因假體拔出或清除骨水泥困難,采用劈開(kāi)股骨的方法取出假體、徹底清理骨水泥和界膜,然后將劈開(kāi)的骨片復(fù)位、純鈦捆綁帶固定,髓腔銼擴(kuò)髓,植入無(wú)極遞增型鈦合金假體。視骨質(zhì)情況植入普通柄或加長(zhǎng)柄。GustiloⅢ、Ⅳ型松動(dòng)骨缺損及骨質(zhì)疏松嚴(yán)重者,一般需要植骨重建。1.5術(shù)后隨訪和記錄術(shù)后患肢外展30°、中立位。術(shù)后第1天半坐臥位,2~3周內(nèi)避免側(cè)臥位和髖關(guān)節(jié)過(guò)度屈曲。負(fù)壓引流24h少于50ml時(shí)予以拔除,一般不超過(guò)48h。術(shù)后靜脈滴注抗生素5~7d。對(duì)于可能形成深靜脈血栓的高危人群,皮下注射低分子肝素5~7d,預(yù)防血栓形成。3周內(nèi)不能負(fù)重,6周扶雙拐下地行走。術(shù)后1周、6周常規(guī)拍攝正側(cè)位X線片,然后每年1次復(fù)查,按DeLee和Chamley法記錄正位片上的透亮帶;采用Harris評(píng)分。2術(shù)后隨訪及hads評(píng)分本組術(shù)后無(wú)一例切口感染、神經(jīng)和血管損傷等手術(shù)并發(fā)癥。其中1例術(shù)后4d出現(xiàn)手術(shù)側(cè)髖關(guān)節(jié)脫位,閉合復(fù)位后皮牽引固定2周,恢復(fù)良好。36例均接受了術(shù)后隨訪,時(shí)間6~66個(gè)月。33髖行走時(shí)無(wú)疼痛,5髖輕度跛行,4髖中度跛行,無(wú)一髖需再度翻修。Harris評(píng)分由術(shù)前的平均34.8(6~54)分提高到術(shù)后的平均88.4(60~94)分。所有隨訪病例的最后一次髖關(guān)節(jié)X線片顯示股骨柄和髖臼假體位置無(wú)移動(dòng)(圖1、2),在1區(qū)未發(fā)現(xiàn)透亮帶。3討論3.1骨溶解和研磨早在七十年代,Charnley在松動(dòng)的人工關(guān)節(jié)假體周圍發(fā)現(xiàn)有一層界膜組織,部位與X線片上的透亮帶相對(duì)應(yīng),其中含有大量的巨噬細(xì)胞和異物巨細(xì)胞。趙建寧等觀察了4例全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后X線片顯示有溶骨改變并伴有臨床癥狀的病例,翻修術(shù)時(shí)取骨水泥-骨界面之間的界膜組織觀察,發(fā)現(xiàn)其中含有大量的T淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞和肥大細(xì)胞,巨噬細(xì)胞內(nèi)可見(jiàn)亞微米的金屬微粒,提示組織對(duì)磨損微粒有免疫作用。認(rèn)為這層界膜對(duì)假體松動(dòng)起著重要作用。近年來(lái)通過(guò)對(duì)假體周圍組織學(xué)觀察,多數(shù)學(xué)者認(rèn)為假體磨損微粒是人工髖關(guān)節(jié)后期松動(dòng)的主要原因。界膜中巨噬細(xì)胞,成纖維細(xì)胞等在微粒刺激下產(chǎn)生大量腫瘤壞死因子、白細(xì)胞介素、前列腺素等,引起骨溶解,導(dǎo)致假體的骨性結(jié)構(gòu)力學(xué)性能下降,最終發(fā)生松動(dòng)。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,磨損微粒誘導(dǎo)骨溶解有兩種生物學(xué)機(jī)制:①磨損微粒引起異物反應(yīng),界膜中的細(xì)胞釋放各種細(xì)胞因子,增強(qiáng)了破骨細(xì)胞的活性;②磨損微粒增強(qiáng)局部組織中的細(xì)胞浸潤(rùn),浸潤(rùn)的單核細(xì)胞可以作為破骨細(xì)胞形成的母體,在各種細(xì)胞因子作用下進(jìn)一步分化為破骨細(xì)胞。因此減少微粒的產(chǎn)生和限制微粒在假體-骨界面之間的移動(dòng)就能降低假體松動(dòng)的發(fā)生率。Schmalzried等研究認(rèn)為,在關(guān)節(jié)假體和骨之間存在有效關(guān)節(jié)腔,關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí),關(guān)節(jié)腔內(nèi)壓力變化并產(chǎn)生壓力梯度,關(guān)節(jié)液及其中的微粒順著壓力梯度向假體遠(yuǎn)端遷移,引起假體松動(dòng)。隨著對(duì)生物材料的深入研究,國(guó)內(nèi)外學(xué)者發(fā)現(xiàn):非骨水泥假體在防止假體松動(dòng)、局部骨質(zhì)疏松等方面明顯優(yōu)于骨水泥假體。利用非骨水泥假體進(jìn)行髖關(guān)節(jié)置換術(shù),其松動(dòng)發(fā)生率遠(yuǎn)比骨水泥假體低。王繼芳報(bào)道利用現(xiàn)代骨水泥技術(shù)翻修髖關(guān)節(jié),6年松動(dòng)率可達(dá)51%。事實(shí)上利用非骨水泥假體進(jìn)行髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后,關(guān)節(jié)磨損顆粒和有效關(guān)節(jié)腔依然存在,尤其利用Zweymulle假體(股骨柄為矩形結(jié)構(gòu))有效關(guān)節(jié)腔更大,但發(fā)生假體松動(dòng)和骨溶解的現(xiàn)象較骨水泥假體少。這樣一個(gè)事實(shí)難以用Charnley和Schmalzried等的理論解釋。筆者認(rèn)為這一現(xiàn)象應(yīng)該從材料本身去分析:骨水泥固化時(shí)產(chǎn)熱,中心溫度可達(dá)110°,周邊溫度可達(dá)70~80°,如此高的溫度可引起附近骨組織壞死,壞死組織可誘發(fā)無(wú)菌性炎癥;同時(shí)骨水泥組織相容性不佳,植入后產(chǎn)生排異反應(yīng),以上兩種因素使假體-骨界面之間形成一層纖維膜,即所謂“界膜”,其中富含T淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞、肥大細(xì)胞、巨噬細(xì)胞。上述細(xì)胞通過(guò)多種生物效應(yīng)使假體發(fā)生無(wú)菌性松動(dòng)。3.2骨水泥和界膜的物理檢測(cè)徹底清除骨水泥、界膜是決定髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)成功的關(guān)鍵。術(shù)中徹底清除骨水泥、界膜,盡量使假體和宿主骨之間緊密壓配。如髖臼骨質(zhì)缺損或恢復(fù)髖臼中心困難,可采用結(jié)構(gòu)性植骨、顆粒狀植骨。與髖臼翻修相比,股骨骨水泥假體翻修手術(shù)更困難。雖然患者癥狀、體征以及X線片均提示股骨假體松動(dòng),但要拔除假體和清除干凈骨水泥、界膜是件很棘手的事情。因?yàn)樾枰薜捏y關(guān)節(jié)通常伴有股骨骨溶解和骨質(zhì)疏松,大部分醫(yī)生擔(dān)心翻修術(shù)后骨折而不敢大膽清除骨水泥或使用非骨水泥假體,這樣難以保證翻修手術(shù)的效果。史占軍等報(bào)道36例42髖利用非骨水泥假體翻修髖關(guān)節(jié),其中27例為骨水泥假體無(wú)菌性松動(dòng),翻修術(shù)前患者有不同程度的骨質(zhì)疏松,劈開(kāi)菲薄的股骨骨皮質(zhì),直視下清除骨水泥和界膜,復(fù)位銼開(kāi)的骨皮質(zhì),用捆綁帶牢固固定,然后用髓腔銼擴(kuò)髓,植入無(wú)極遞增型假體,使假體和股骨達(dá)到緊密壓配,所有病例6~66個(gè)月后X線片檢查骨質(zhì)明顯改善,骨密度增加,假體周圍無(wú)透明帶。筆者按照上述方法進(jìn)行髖關(guān)節(jié)翻修,亦取得良好療效。在劈開(kāi)股骨時(shí),一定要注意保護(hù)股骨皮質(zhì)的骨膜,以免破壞股骨皮質(zhì)血運(yùn)。植入無(wú)極遞增型假體后用捆綁帶結(jié)扎,這樣既不妨礙股骨皮質(zhì)血運(yùn),又能確保股骨假體和股骨之間的穩(wěn)定性,手術(shù)后可按正常髖關(guān)節(jié)置放術(shù)進(jìn)行功能鍛煉和負(fù)重。3.3骨水泥的也不同截面①股骨柄假體:翻修股骨柄時(shí),使用骨水泥假體還是非骨水泥假體一直是人工髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。由于生物材料的進(jìn)步,特別是羥基磷灰石鍍層技術(shù)的運(yùn)用,使得生物型假體表面和宿主骨之間能牢固結(jié)合,可以獲得長(zhǎng)期的生物學(xué)固定,因此越來(lái)越多的學(xué)者主張用非骨水泥假體翻修髖關(guān)節(jié)。筆者通過(guò)臨床實(shí)踐發(fā)現(xiàn):在眾多的非骨水泥假體中,以無(wú)極遞增型假體翻修效果最佳,其橫截面呈矩形、無(wú)領(lǐng),有利于假體柄與股骨髓腔緊密壓配及假體下沉獲得二次穩(wěn)定。對(duì)于骨質(zhì)條件好,無(wú)骨溶解和骨缺損、翻修術(shù)中假體和骨水泥可完整拔出的患者,可使用普通長(zhǎng)度的無(wú)極遞增矩型柄;對(duì)于骨質(zhì)條件不好伴有骨缺損和骨溶解、手術(shù)中又因骨水泥假體柄拔出困難或骨水泥清除困難而行股骨劈開(kāi)的患者,應(yīng)使用加長(zhǎng)柄同時(shí)用捆綁帶固定。②髖臼假體:壓配式髖臼假體要求髖臼完整,但在翻修術(shù)中常伴有髖臼骨缺損,因此壓配式髖臼假體常受到限制;螺旋臼假體則不然,只要存在髖臼環(huán)或髖臼前、后柱,就能將其緩慢旋入并達(dá)初始穩(wěn)定,因此對(duì)于髖臼壁、底有部分骨質(zhì)缺損的患者,螺旋臼更為適宜,旋入螺旋臼使缺損的部分形成一死腔,然后取自體骨或異體骨通過(guò)窗口植骨,以恢復(fù)正常髖臼的解剖位置。螺旋臼上述優(yōu)點(diǎn)是壓配型假體不能媲美的。