髖關節表面置換技術新進展

　　全髖關節置換術(THA)對於髖關節炎無疑是一種徹底而且耐用的治療方法，特別是針對老年患者有非常良好的效果。但是，對於患有髖關節炎的青年人群來說，全髖置換術存在比較明顯的缺陷――較高的早期翻修率，尤其體現在那些男性、從事活動量較大的工作、在術後參加體育運動的人群中。對於這一問題，髖關節表面置換具有獨特的優勢。髖關節表面置換是一種具有創傷小、術後活動度好、能保留較多股骨側骨量等優點的髖關節重建技術，現就其近年來的進展以及趨勢簡述如下。
　　1、臨床穩定性：髖關節表而置換不是一種新的概念。早在20世紀50年代就開始應用於臨床，但是由於手術技術不成熟、易造成股骨頸骨折、聚乙烯臼杯易磨損、假體存活率較低等原因，在相當長的時間內，髖表面置換被看作是一類價值不高的治療方式。近年來，隨著材料學的進步和技術細節的改進，臨床應用逐漸增多，取得了令人鼓舞的臨床結果，髖關節表面置換重新引起了學術界的關注。De Smet等?2002年報道了310例髖表面置換術的短期隨訪結果，平均隨訪時間1．01年，假體生存率為99．7％。2004年Daniel等報道446例髖表面置換術，平均隨訪時間3．3年，假體生存率為99．8％。Amstutz等 報道400例髖表面置換術，平均隨訪時間3．5年，假體生存率為94．4％ 。在2005年Treaty等報道14 例在1997年、1998年完成的一期髖表面置換術的隨訪情況，假體生存率為98％ 。當然，目前關於新一代髖關節表面置換的報道隨訪時間還較短，要證明其的穩定性尚需中遠期隨訪結果的支持。
　　RSA(roentgen stereophotogrammetric analysis)系統可以用來間接判斷植入物穩定性，其原理是測量術後早期x線片中植入物在各個方向上偏移。Glyn-Jones等 採用RSA分析了22例行BHR髖表面置換的髖關節，結果顯示，2年內股骨假體在X線片上的偏移僅為0．2 mm，明顯優於全髖關節置換的病例。Itayem等 同樣採用了RSA分析了20例行BHR表面置換的髖關節，2年內的各方向偏移表現均好於傳統THA。當然，將RSA系統用於判斷表面置換穩定性，其準確率還需檢驗，而且還有很多其他因素影響關節假體長期穩定性，但至少髖表面置換假體在早期偏移方面表現良好。
　　Kishida等? 採用測量骨密度(BMD)的方法對髖關節表面置換的術後穩定度進行了研究。他進行了一個分組對照實驗，13例患者行BHR髖關節表面置換，12例行THA術，使用DEXA系統測量其術後2年的BMD。在疼痛、關節活動度及行走能力評分基本相同的情況下，作者發現表面置換組患者的BMD明顯優於THA組，說明表面置換的患者具有更佳的骨質條件。
　　2、生物力學研究：不論任何髖關節手術，恢復下肢的長度和生物力學的重建都是相當重要的。相關研究內容包括下肢長度、旋轉中心的位移、股骨偏心距(ofset)、以及頸幹角的測定等。與THA不同，髖表面置換其特點在於保留了股骨頸，它對下肢生物力學的不利影響是相當小的，接近於解剖重建。當然，從另一個角度來說，由於只能對髖臼和股骨頭表面進行處理，手術者在術中調節餘地也不大。Silva等 對髖表面置換生物力學的專門研究顯示，在股骨水平偏心距(ofset)方面，髖表面置換要小於THA術。髖關節表面置換在旋轉中心內移和恢復肢體長度方面的表現更佳，這兩點對於手術的預後是有幫助的。Loughead等的研究結果與其相似，行表面置換的髖關節偏心距要明顯小於THA術後的測量值。其餘如肢體長度，臼杯偏距等方面的表現則十分優異。仔細分析後不難發現，股骨的水平偏心距對於髖表面置換來說是比較難控制的，這主要是因為手術操作範圍僅與關節表面相關。而THA則可以通過股骨頸長度來直接調節偏心距的大小。偏心距偏小一般認為有兩個主要原因，首先是行表面置換術時，為了減輕股骨頸外側剪應力，股骨頭假體是偏外翻放置的，這在增大了頸幹角的同時縮短了偏心距。其次，Loughead等 指出，骨水泥的使用常常會造成一些不可控制的變化―― 骨水泥厚度不均可能會縮短1～2 lnln的偏心距或肢體長度。不過，作者認為這些存在於理論上的差別不一定會限制活動。從患者術後的活動度和各項評分結果來看，還是全面優於全髖置換的。髖表面置換的股骨頸幹角有其特殊性。傳統THA的頸幹角基本上由假體本身的設計來決定，而髖表面置換則取決於股骨側假體的內外翻放置。許多作者長期以來的手術經驗提示，股骨側的假體應當輕度外翻植入，其意義是減輕股骨頸和股骨頭的外側剪應力。降低手術後股骨頸骨折的發生率。Amstutz等 。。在手術技術中特別提到假體的輕度外翻，構成接近於140。的頸幹角(135。～140。)，其意義在於減輕股骨頸和股骨頭的外側受力。Dc Smet等?也認為股骨頭假體應當保持輕度外翻，無論患者在術前的頸幹角是偏內翻或偏外翻，一般都需糾正至137。。其實驗中的測量結果是術後平均增加2．9。的外翻角度。
　　3、材料學研究：髖表面置換假體材料經歷多次的變革才形成目前的形態。與2O世紀8O年代相比，它採用金屬一金屬(MOM)為接觸面，取消了PE內襯。其意義在於減少了磨損所產生的碎屑。使用金屬材料的髖表面置換，抗磨損方面的優勢無疑是其最大特點。這種優勢是其他任何材料的假體所無法比擬的。模擬試驗證實MOM的磨損明顯小於金屬對PE材料的磨損 ’”J。而根據從人體中回收的假體來看，Sieber等 認為其磨損率是傳統金屬對PE材料的1／6O。與傳統THA使用的28 mm直徑股骨頭假體不同，髖表面置換採用的是大直徑假體，通常在36 mm以上，接近於原始股骨頭的大小。較大直徑的假體可以提高關節穩定性，降低脫位的發生率― ―從另一方面理解，穩定的關節保證了各方向上的活動。同時，大直徑假體的另一優勢是，使金屬外殼與股骨頭的接觸面積增大，結合更為牢固而不易鬆動。大直徑的假體與PE內襯之間會產生過多磨損顆粒，在使用金屬對金屬的設計後，磨損顆粒的數量已大為減少。THA和早期髖表面置換中，聚乙烯磨損顆粒所導致的機體自身超敏反應是始終存在的問題。PE磨損顆粒會促進多核鉅細胞的生成，導致繼發性的骨溶解進而引起假體鬆動。而金屬顆粒則不會引發超敏反應。通常認為這和磨損顆粒的大小有關。電鏡結果顯示：金屬磨損顆粒的直徑小於50 nm，而金屬對PE的顆粒是它的1O倍 15,16]。需要指出的是金屬顆粒依然會刺激自身免疫反應，例如它可促進II．6、ILl、TNF的生成，這些自身免疫反應也會引起無菌性的鬆動和假體周圍的骨吸收，但與PE顆粒引起的超敏反應相比作用弱很多 。
　　4、存在的問題：MOM表面置換會導致血液或尿液中金屬離子濃度升高，這是學術界目前普遍關心的問題。Clarke等 測量了22例行MOM髖表面置換的患者。根據其測量結果，採用金屬一金屬為關節面的表面置換假體的患者血液中鈷和鉻的濃度明顯增高，其術後血液中金屬離子濃度，不僅高於正常人，與同為MOM表面的THA術後患者相比也有明顯升高。作者認為這與假體採用大直徑設計，導致骨與金屬的接觸面增大有關。雖然金屬假體會引起血液或尿液中金屬離子濃度升高，但究竟這種變化會對人體產生多少影響仍未有定論。已有人通過動物模型證明co、cr、Ni離子濃度過高與惡性腫瘤相關，但目前還未見表面置換假體引起人體腫瘤的報道。而且大部分動物模型對於人體腫瘤的研究並沒有指導性意義。另外，到目前為止對於如何測量血液中金屬離子仍未有公認一致的協議、方法或技術。現存的所有方法對如何界定離子濃度高低也存在很大差異。因此，對於MOM表面置換術後血液金屬離子濃度升高問題，仍然需要長期以及系統性的研究。髖表面置換需要謹慎地選擇合適的患者。從髖表面置換的特點來看，保留股骨側的骨量以及大直徑假體能提供良好的功能。年紀較輕以及對關節活動度有要求的患者是首選。近年來關於髖關節表面置換的文獻報道顯示，手術患者均在55歲以下 。此外，Daniel等 對一組瑞典登記的同年齡段、相同疾病診斷的全髖患者的比較還顯示，青年人群中髖關節表面置換術的翻修率明顯低於全髖置換術。然而不可否認的是，活動量的增加必然是假體使用壽命的影響因素。這與青年患者需要改善髖關節活動功能的迫切願望是一個矛盾。在缺乏長期隨訪結果的情況下，仍然需要對如何增加患者活動量、以及增加多少活動量持謹慎的態度。另外考慮到金屬離子的影響，對於腎功能障礙的患者以及對金屬材料過敏者應謹慎使用。綜上所述，髖關節表面置換的發展歷史是一個相當曲折的過程，其限制因素更多是來自假體本身，並不是手術技術。而近年來對假體設計的改進讓我們再次注意到了表面置換技術的應用價值。對於年輕的骨關節炎患者來說，為了同時達到解除疼痛，恢復活動的目的，表面置換是一個值得推薦的手術方式。與傳統全髖關節置換術相比，金屬對金屬的髖表面置換術的優越性於：脫位發生率明顯降低，髖活動度增加；手術失血少，血管栓塞性併發徵的發生率下降；肢體長度出現差異的情況減少；磨損顆粒產生較少。因為它最大限度地保留了股骨本身的結構，對於今後行THA翻修術在技術上也較傳統THA術更方便可行。近年來對髖關節表面置換的研究成果顯示其在今後的發展是值得期待，當然這項技術還未達到完全成熟的階段，仍有許多需要解決的問題。首先，目前所能看到的都還只是短期的實驗結果，甚至最短的僅為一年，在缺乏長期臨床驗證支持的情況下，還不能下任何定論。同時，其他的相關研究也有待加強，仍缺乏有關髖關節表面置換術後併發徵如深靜脈血栓，股骨頸骨折等的報道。但隨著技術的進步，我們一定能看到髖關節表面置換技術得到更廣泛的應用。