髋关节表面置换技术新进展

　　全髋关节置换术(THA)对于髋关节炎无疑是一种彻底而且耐用的治疗方法，特别是针对老年患者有非常良好的效果。但是，对于患有髋关节炎的青年人群来说，全髋置换术存在比较明显的缺陷――较高的早期翻修率，尤其体现在那些男性、从事活动量较大的工作、在术后参加体育运动的人群中。对于这一问题，髋关节表面置换具有独特的优势。髋关节表面置换是一种具有创伤小、术后活动度好、能保留较多股骨侧骨量等优点的髋关节重建技术，现就其近年来的进展以及趋势简述如下。
　　1、临床稳定性：髋关节表而置换不是一种新的概念。早在20世纪50年代就开始应用于临床，但是由于手术技术不成熟、易造成股骨颈骨折、聚乙烯臼杯易磨损、假体存活率较低等原因，在相当长的时间内，髋表面置换被看作是一类价值不高的治疗方式。近年来，随着材料学的进步和技术细节的改进，临床应用逐渐增多，取得了令人鼓舞的临床结果，髋关节表面置换重新引起了学术界的关注。De Smet等?2002年报道了310例髋表面置换术的短期随访结果，平均随访时间1．01年，假体生存率为99．7％。2004年Daniel等报道446例髋表面置换术，平均随访时间3．3年，假体生存率为99．8％。Amstutz等 报道400例髋表面置换术，平均随访时间3．5年，假体生存率为94．4％ 。在2005年Treaty等报道14 例在1997年、1998年完成的一期髋表面置换术的随访情况，假体生存率为98％ 。当然，目前关于新一代髋关节表面置换的报道随访时间还较短，要证明其的稳定性尚需中远期随访结果的支持。
　　RSA(roentgen stereophotogrammetric analysis)系统可以用来间接判断植入物稳定性，其原理是测量术后早期x线片中植入物在各个方向上偏移。Glyn-Jones等 采用RSA分析了22例行BHR髋表面置换的髋关节，结果显示，2年内股骨假体在X线片上的偏移仅为0．2 mm，明显优于全髋关节置换的病例。Itayem等 同样采用了RSA分析了20例行BHR表面置换的髋关节，2年内的各方向偏移表现均好于传统THA。当然，将RSA系统用于判断表面置换稳定性，其准确率还需检验，而且还有很多其他因素影响关节假体长期稳定性，但至少髋表面置换假体在早期偏移方面表现良好。
　　Kishida等? 采用测量骨密度(BMD)的方法对髋关节表面置换的术后稳定度进行了研究。他进行了一个分组对照实验，13例患者行BHR髋关节表面置换，12例行THA术，使用DEXA系统测量其术后2年的BMD。在疼痛、关节活动度及行走能力评分基本相同的情况下，作者发现表面置换组患者的BMD明显优于THA组，说明表面置换的患者具有更佳的骨质条件。
　　2、生物力学研究：不论任何髋关节手术，恢复下肢的长度和生物力学的重建都是相当重要的。相关研究内容包括下肢长度、旋转中心的位移、股骨偏心距(ofset)、以及颈干角的测定等。与THA不同，髋表面置换其特点在于保留了股骨颈，它对下肢生物力学的不利影响是相当小的，接近于解剖重建。当然，从另一个角度来说，由于只能对髋臼和股骨头表面进行处理，手术者在术中调节余地也不大。Silva等 对髋表面置换生物力学的专门研究显示，在股骨水平偏心距(ofset)方面，髋表面置换要小于THA术。髋关节表面置换在旋转中心内移和恢复肢体长度方面的表现更佳，这两点对于手术的预后是有帮助的。Loughead等的研究结果与其相似，行表面置换的髋关节偏心距要明显小于THA术后的测量值。其余如肢体长度，臼杯偏距等方面的表现则十分优异。仔细分析后不难发现，股骨的水平偏心距对于髋表面置换来说是比较难控制的，这主要是因为手术操作范围仅与关节表面相关。而THA则可以通过股骨颈长度来直接调节偏心距的大小。偏心距偏小一般认为有两个主要原因，首先是行表面置换术时，为了减轻股骨颈外侧剪应力，股骨头假体是偏外翻放置的，这在增大了颈干角的同时缩短了偏心距。其次，Loughead等 指出，骨水泥的使用常常会造成一些不可控制的变化―― 骨水泥厚度不均可能会缩短1～2 lnln的偏心距或肢体长度。不过，作者认为这些存在于理论上的差别不一定会限制活动。从患者术后的活动度和各项评分结果来看，还是全面优于全髋置换的。髋表面置换的股骨颈干角有其特殊性。传统THA的颈干角基本上由假体本身的设计来决定，而髋表面置换则取决于股骨侧假体的内外翻放置。许多作者长期以来的手术经验提示，股骨侧的假体应当轻度外翻植入，其意义是减轻股骨颈和股骨头的外侧剪应力。降低手术后股骨颈骨折的发生率。Amstutz等 。。在手术技术中特别提到假体的轻度外翻，构成接近于140。的颈干角(135。～140。)，其意义在于减轻股骨颈和股骨头的外侧受力。Dc Smet等?也认为股骨头假体应当保持轻度外翻，无论患者在术前的颈干角是偏内翻或偏外翻，一般都需纠正至137。。其实验中的测量结果是术后平均增加2．9。的外翻角度。
　　3、材料学研究：髋表面置换假体材料经历多次的变革才形成目前的形态。与2O世纪8O年代相比，它采用金属一金属(MOM)为接触面，取消了PE内衬。其意义在于减少了磨损所产生的碎屑。使用金属材料的髋表面置换，抗磨损方面的优势无疑是其最大特点。这种优势是其他任何材料的假体所无法比拟的。模拟试验证实MOM的磨损明显小于金属对PE材料的磨损 ’”J。而根据从人体中回收的假体来看，Sieber等 认为其磨损率是传统金属对PE材料的1／6O。与传统THA使用的28 mm直径股骨头假体不同，髋表面置换采用的是大直径假体，通常在36 mm以上，接近于原始股骨头的大小。较大直径的假体可以提高关节稳定性，降低脱位的发生率― ―从另一方面理解，稳定的关节保证了各方向上的活动。同时，大直径假体的另一优势是，使金属外壳与股骨头的接触面积增大，结合更为牢固而不易松动。大直径的假体与PE内衬之间会产生过多磨损颗粒，在使用金属对金属的设计后，磨损颗粒的数量已大为减少。THA和早期髋表面置换中，聚乙烯磨损颗粒所导致的机体自身超敏反应是始终存在的问题。PE磨损颗粒会促进多核巨细胞的生成，导致继发性的骨溶解进而引起假体松动。而金属颗粒则不会引发超敏反应。通常认为这和磨损颗粒的大小有关。电镜结果显示：金属磨损颗粒的直径小于50 nm，而金属对PE的颗粒是它的1O倍 15,16]。需要指出的是金属颗粒依然会刺激自身免疫反应，例如它可促进II．6、ILl、TNF的生成，这些自身免疫反应也会引起无菌性的松动和假体周围的骨吸收，但与PE颗粒引起的超敏反应相比作用弱很多 。
　　4、存在的问题：MOM表面置换会导致血液或尿液中金属离子浓度升高，这是学术界目前普遍关心的问题。Clarke等 测量了22例行MOM髋表面置换的患者。根据其测量结果，采用金属一金属为关节面的表面置换假体的患者血液中钴和铬的浓度明显增高，其术后血液中金属离子浓度，不仅高于正常人，与同为MOM表面的THA术后患者相比也有明显升高。作者认为这与假体采用大直径设计，导致骨与金属的接触面增大有关。虽然金属假体会引起血液或尿液中金属离子浓度升高，但究竟这种变化会对人体产生多少影响仍未有定论。已有人通过动物模型证明co、cr、Ni离子浓度过高与恶性肿瘤相关，但目前还未见表面置换假体引起人体肿瘤的报道。而且大部分动物模型对于人体肿瘤的研究并没有指导性意义。另外，到目前为止对于如何测量血液中金属离子仍未有公认一致的协议、方法或技术。现存的所有方法对如何界定离子浓度高低也存在很大差异。因此，对于MOM表面置换术后血液金属离子浓度升高问题，仍然需要长期以及系统性的研究。髋表面置换需要谨慎地选择合适的患者。从髋表面置换的特点来看，保留股骨侧的骨量以及大直径假体能提供良好的功能。年纪较轻以及对关节活动度有要求的患者是首选。近年来关于髋关节表面置换的文献报道显示，手术患者均在55岁以下 。此外，Daniel等 对一组瑞典登记的同年龄段、相同疾病诊断的全髋患者的比较还显示，青年人群中髋关节表面置换术的翻修率明显低于全髋置换术。然而不可否认的是，活动量的增加必然是假体使用寿命的影响因素。这与青年患者需要改善髋关节活动功能的迫切愿望是一个矛盾。在缺乏长期随访结果的情况下，仍然需要对如何增加患者活动量、以及增加多少活动量持谨慎的态度。另外考虑到金属离子的影响，对于肾功能障碍的患者以及对金属材料过敏者应谨慎使用。综上所述，髋关节表面置换的发展历史是一个相当曲折的过程，其限制因素更多是来自假体本身，并不是手术技术。而近年来对假体设计的改进让我们再次注意到了表面置换技术的应用价值。对于年轻的骨关节炎患者来说，为了同时达到解除疼痛，恢复活动的目的，表面置换是一个值得推荐的手术方式。与传统全髋关节置换术相比，金属对金属的髋表面置换术的优越性于：脱位发生率明显降低，髋活动度增加；手术失血少，血管栓塞性并发征的发生率下降；肢体长度出现差异的情况减少；磨损颗粒产生较少。因为它最大限度地保留了股骨本身的结构，对于今后行THA翻修术在技术上也较传统THA术更方便可行。近年来对髋关节表面置换的研究成果显示其在今后的发展是值得期待，当然这项技术还未达到完全成熟的阶段，仍有许多需要解决的问题。首先，目前所能看到的都还只是短期的实验结果，甚至最短的仅为一年，在缺乏长期临床验证支持的情况下，还不能下任何定论。同时，其他的相关研究也有待加强，仍缺乏有关髋关节表面置换术后并发征如深静脉血栓，股骨颈骨折等的报道。但随着技术的进步，我们一定能看到髋关节表面置换技术得到更广泛的应用。