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: &&&&DOI: 10.3969/j.issn.13.13.003
人工假体 artificial prosthesis
人工髋关节置换治疗严重髋关节疾病
李广伟1，2
1郑州大学公共卫生学院，河南省郑州市 450001
2郑州市第二人民医院骨二科，河南省郑州市 450006
Artificial hip joint replacement for the treatment of severe hip diseases
Li Guang-wei1, 2
1 Zhengzhou University School of Public Health, Zhengzhou 450001, Henan Province, China
2 Second Department of Orthopedics, the Second People&s Hospital of Zhengzhou, Zhengzhou 450006, Henan Province, China
参考文献(30)
髋关节置换是治疗各类髋关节疾病的重要措施之一，其目的是缓解疼痛，矫正畸形，改善患髋功能，提高生活质量。随着中国步入老龄化社会，现代置换手术发展与普及，人工髋关节的更新换代，人们观念的转变及对生活质量要求的提高，髋关节置换发展相当成熟，其临床成功率已达到94%-100%[1]。但随着髋关节置换的患者不断增加，髋关节置换后疼痛、脱位、假体周围骨折、髋关节撞击等并发症出现多样化并逐渐增多，严重影响了关节置换疗效及患者满意度。作者通过对郑州大学公共卫生学院2005年4月至2011年4月进行的人工全髋关节置换患者进行随访，其中52例资料齐全，获得长期随访，临床效果满意，对其病因及治疗方法进行回顾性分析。
对象和方法
设计：前后对比观察。
时间与地点：实验于2005年4月至2011年4月在郑州市第二人民医院骨科完成。
对象：筛选首次行人工全髋关节置换，资料齐全，获得长期随访的52例患者(57髋)，其中男32例(33髋)，女20例(24髋)；年龄37-82岁，平均56.3岁；体质量45-92 kg，平均59.4 kg。手术原因：新鲜股骨颈骨折(头下型)23例，股骨头缺血性坏死11例(含4例双侧)，髋关节骨性关节炎5例(含1例双侧)，先天性髋关节发育不良3例，类风湿性关节炎3例，股骨头骨折1例，强直性脊柱炎2例，陈旧性股骨颈骨折骨不连4例。置换前髋关节Harris评分[2]为(35.9&5.4)分，目测类比评分为(7.0&1.2)分。
人工全髋关节置换诊断标准：遵守卫生部发布《人工髋、膝关节置换术》(WS/T335-2011)标准[4]：①关节破坏的X射线改变。②有中度到重度持续性疼痛。③长期保守治疗得不到实质性改善。
纳入标准：①各类成人髋关节退行性改变、风湿类风湿等免疫性疾病、关节内骨折继发创伤性关节炎等髋关节疾病引起严重疼痛、肢体功能障碍严重影响生活质量，疼痛时间持续大于3个月，经3个月以上保守治疗无效。②70岁以下，(Garden Ⅲ、Ⅳ型骨折)移位头下型股骨颈骨折患者。③陈旧性股骨颈骨折骨不连按照美国食品及药物管理局(FDA)制定的标准：骨折9个月仍未愈合，并且已连续3个月没有任何愈合迹象。④患者手术意愿强烈，不伴有或伴有严重内科疾病，经内科积极治疗明显改善，病情稳定能耐手术的均为进行髋关节置换手术的适应证范畴。患者均为初次置换。
排除标准：①原发性骨性关节炎早期，疼痛可耐受，经非类固醇类止痛药内科保守治疗及关节镜检效果确切的。②既往有髋关节置换病史，二次行髋关节返修者。③风湿、类风湿等免疫性疾病处于急性活动期者。④股骨头坏死Ⅰ、Ⅱ期，仅MRI显示缺血改变，X射线未见塌陷变形者。⑤无移位的头下型骨折以及经颈型、基底型股骨颈骨折。⑥对金属过敏者及肾病等严重内科疾病不能耐受手术患者。⑦术后资料不齐全，随访缺失以及因病死亡的患者。⑧术后因合并其他内科疾病或外伤致丧失关节活动能力、偏瘫、长期卧床的患者。
置换假体类型：假体采用LINK国产关节假体18髋，AK国产假体13髋，正天国产钻石系列20髋，美国Zimmer公司6髋；其中非水泥型假体12例(14髋)，水泥型假体40例(43髋)；负重面选择金属-聚乙烯44髋，陶瓷-聚乙烯1髋，金属-金属12髋。其应用根据患者的体质、个人要求及经济情况选择假体。
治疗方法：
置换前准备：手术患者常规查血沉/C-反应蛋白，体温正常而血沉快的的患者，控制血沉后择期手术。对骨质疏松者给予服用密盖息和钙剂，并控制骨转换[3]。置换前1 d预防性应用抗生素，术中前30 min应用抗生素，置换过程中及置换后神经阻滞配合口服药物有效镇痛[4]。
置换入路与方法：本组41例手术切口采用后外侧入路(Moore氏切口)，11例采用前外侧入路。置换中注意在保护组织前提下充分暴露，保留股骨距1.5 cm，术中严格遵循无菌观念，高频脉冲冲洗枪反复冲洗，髓腔、植入界面用1%的双氧水纱条干燥止血，骨水泥以第2代灌注技术为主，灌注时股骨髓腔均放置排气硅胶管协助灌注排气。手术时间为60-150 min。
髋臼假体安装：部分切除置换野关节囊及软组织，切除清理盂唇，切除股骨头圆韧带并清理髋臼，用髋臼锉由小到大依次磨锉髋臼至软骨下骨点状渗血即可(水泥型磨挫至软骨下骨暴露，弥漫性渗血，有利于骨水泥充分渗入)，避免过度磨锉破坏髋臼壁的完整性。非骨水泥髋臼假体保持合适外展角及前倾角压配击入，确保获得良好的稳定性；髋臼杯选择大直径股骨头进行匹配，臼杯参照定位杆引导安全角度于外展40&-45&，前倾15&-20&击入压配固定；骨水泥型假体在骨水泥面团期塞入髋臼并给与强力持续加压使骨水泥充分渗入骨小梁后置入，保持合适外展及前倾角直至骨水泥凝固，假体固定。使用模具观察髋关节软组织张力及股四头肌等关键肌张力，并测量双下肢长度。
股骨假体安装：通常垂直于股骨颈截骨，截骨后股骨矩的保留长度应保留1.0-2.0 cm，作者常规保留1.5 cm骨矩。髓腔锉由小到大逐渐扩髓，注意髓腔锉应紧贴股骨矩后壁进行磨挫，与股骨长轴一致。非水泥型先行安装试模假体复位后检查髋关节，确认假体间位置、角度正确再压配击入非骨水泥假体柄至敲击为实音。部分老年患者股骨颈前倾角较大，股骨近端髓腔较为狭窄，骨质疏松严重，扩锉髓腔及击打压配时要避免力量过大致股骨近端骨折。水泥型假体安装前髓腔、植入界面用1%的双氧水纱条干燥止血，骨水泥以第2代灌注技术为主，灌注时股骨髓腔均放置排气硅胶管协助灌注排气。在骨水泥拔丝期注入髓腔后安放中置，置入水泥型假体保持合适角度前倾角至水泥凝固。
X射线偏心距评估与重建：①置换前做X射线的测量评估，患侧应用直径D=2 cm钢珠作参考，根据X射线片放大比例算出不同患者X射线片不同放大比例，从而测出不同个体真实两侧股骨头旋转中心至股骨干中线的垂直距离即双侧的股骨偏心距或根据健侧股骨头旋转中心来测算患侧旋转中心及偏心距。②置换过程中髋臼安装完毕以后，安装股骨假体式模、股骨颈转换颈及股骨头试模，连接并安装于股骨假体柄上，复位关节，肢体于中立位评估大转子顶点垂线经过骨头旋转中心视为偏心距得以重建。观察髋关节软组织张力及股四头肌等关键肌张力，并测量双下肢长度，在股骨假体柄安装后，可以再次评估决定股骨头颈长度的选择，并根据测量情况，调整头试模，直至患肢长度，张力，偏心距等均满足手术要求。
置换后处理：置换后平卧位，根据术中出血情况放置引流管，下肢外展中立位，膝间垫枕，患肢冰敷，以减少关节内出血渗出，软组织肿胀。术后常规应用抗生素5-7 d，监测血常规及体温，术后常规应用肠溶阿司匹林150 mg，口服，1次/d，或低分子肝素钠，6 150 U皮下注射，1次/d，应用1周，以预防下肢静脉血栓形成。置换后第1天，配合神经阻滞及止痛药物行主动伸屈髋及股四头肌等长收缩功能锻炼，1周后可下地扶拐站立，3周后扶拐或助行器行走，6周后可逐渐过渡至完全脱拐行走。避免任何深蹲，内收内旋等危险动作。如效果差，可配合中医熏蒸，按摩，使用髋关节持续被动活动器辅助锻炼，或转康复科进一步行早期康复训练[5]。
随访及评定标准：①髋关节功能评定采用Harris评分：满分100分，90分以上为优良，80-89分为较好，70-79分为尚可，小于70分为差。②疼痛采用目测类比评分：0-3分为轻度疼痛，3-7分为中度疼痛，7-10分为重度疼痛。
主要观察指标：置换后1，3，6，12个月各1次随访，以后每12个月随访1次。对所有患者均进行髋关节功能检查，并做置换前、后的目测类比评分、Harris评分及X射线片分析等，并定期指导功能锻炼。
统计学分析：采用SPSS 19.0统计学软件对资料进行统计学分析，本组病例所测数据以x(_)&s表示，采用t 检验比较所有病例置换前后评分有无显著差异，以P & 0.05为差异有显著性意义。
髋关节置换作为治疗髋关节疾病的一个重要治疗手段越来越普及，其目的是重建髋关节功能，去除病灶，纠正畸形，改善功能及生活质量。作者通过大量的临床实践及观察认为：髋关节置换是一项复杂而又系统的工程，置换前需做整体、详细的测量及评估，置换过程中需科学、严谨的操作，置换后需良好的镇痛配合科学的功能锻炼康复，哪个环节出现不确定因素，都会影响手术效果，甚至导致手术失败。因此，术者应严格把握每一个环节，针对不同个体采取具体的差异性的治疗措施。
3.1 适应证的选择 各种先天性髋关节疾病、畸形，各类慢性退行性疾病如骨性关节炎，强直性脊柱炎、风湿性关节炎等风湿免疫性疾病，外伤所致头下型股骨颈骨折、股骨头骨折，陈旧性股骨颈骨折骨不连，各种原因所致的股骨头坏死或各种原因所致顽固性髋部疼痛，严重影响生活质量，甚至生活不能自理等均为髋关节置换适应证。但需综合分析患者全身情况及基础疾病，能否耐受手术等手术禁忌证。
3.2 假体的选择 根据患者的病因、一般状况、年龄、骨骼以及经济状况选择合适的假体。如金属过敏体质则避免使用金属臼杯，避免过敏反应及不稳定。大直径股骨头的髋关节假体其头颈率大，可增加关节的活动范围，减少颈部与聚乙烯内衬的撞击，减少脱位的发生及界面的磨损，具有良好的稳定性和可靠性[6]。金属对金属界面人工髋关节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，同时也是其他新型关节面临的问题[7]，但究竟这种变化会对人体产生多少影响尚无定论[8]。本组年轻患者、外伤患者、骨质量良好的患者选择非骨水泥型假体，年龄大，严重骨质疏松，长期卧床的患者选择水泥型假体。本组非水泥型假体12例(14髋)，水泥型假体40例(43髋)。
3.3 髋关节置换的方法及围手术期的处理
3.3.1 手术入路 初次全髋关节置换后脱位的发生率为1%-3%[9-11]。Sammer等[9]通过对相关髋关节置换后脱位的文献进行了综述，发现在35 894例全髋关节置换的患者中有804 例(2.24%) 发生了脱位。Masonis等[10]通过综述文献对超过万例的全髋关节置换后发生脱位的患者进行了分析，发现后外侧入路术后的脱位率(3.23%) 要明显高于前外侧入路(2.18%) 和正外侧入路(0.55%)。通常认为髋关节置换后方入路较前方入路更容易发生脱位[11]。但通过术中尽可能从肌肉间隙入路及暴露，不过多剥离及切断相关肌肉，注意保护关节周围软组织，置换后给予髋关节后侧软组织，特别是外旋短肌群的充分修复，可使脱位率明显降低[12-13]。
3.3.2 手术截骨 截骨后股骨矩的保留长度应保留1.0-2.0 cm，作者常规保留1.5 cm骨矩，如截除过多骨矩，置换后失去足够强度的股骨矩支撑，易发生股骨上端劈裂或，产生失用性骨质疏松，假体下沉；如保留骨矩过长，可致使假体上移，人工股骨头对髋臼压力过高[14]，或导致关节上下部的不协调，引起关节囊及周围软组织的松动和不平衡，甚至引起髋臼的磨损甚至髋臼磨穿引起持续、剧烈的疼痛[15]，难以忍受。同时通过合适的截骨量也可以获得置换后下肢的等长[16]。因此，手术截骨应引起足够的重视并谨慎操作。
3.3.3 髋臼及股骨髓腔的处理 作者通过临床实践及观察认为：①扩髓后髓腔的冲洗，特别是脉冲冲洗枪的应用，能够达到髓腔的充分冲洗，冲吸掉挫伤组织及积血等。②灌注骨水泥前，可用浸泡过稀释的1%的双氧水纱布条对髓腔进行填塞，起到对髓腔的干燥、止血作用，并有利于骨水泥对髓腔及骨小梁的充分渗入及接触、融合。③灌注骨水泥时髁预先置入一根排气管，可将髓腔远端内残存气体排出，消灭死腔，避免远端髓腔高压。
3.3.4 置换前测量 置换前认真读片测量，排除双下肢有无不等长、对侧有无畸形改变及短缩，排除骨盆、脊柱倾斜等；置换前认真设计，置换过程中认真操作，使用模具观察髋关节软组织张力及股四头肌等关键肌张力，并测量双下肢长度。患者术前往往有不同原因、不同程度的患肢短缩，双下肢不等长，并随长时间的生活逐步适应。通过髋关节置换，患肢均有不同程度的延长，Konyves等[17]报道，髋关节置换术后患肢延长9 mm，置换前应对患者作出相应的解释说明，做好适应性思想准备，置换后通过知觉训练，逐步适应,如患肢过长& 2 cm，可给予鞋垫或矫形器轿正[18]。同时手术中重建股骨偏心距，增加髋外展肌的力臂，改善髋外展肌的力量，使外展肌力矩在较小值下与重力力矩获得平衡，可降低头臼间的作用力和高分子聚乙烯臼的磨耗，减少磨损颗粒的产生，阻止磨损颗粒扩散及抑制骨溶解的生物学过程，减少假体周围骨溶解[19]。
3.3.5 假体植入角度及位置的处理 不同的患者其髋臼的解剖角度存在个体差异，而不同的髋臼前倾角外展角的测量方法也存在着不同程度的误差[20]。Lewinnek等[21]研究300例髋关节置换患者中髋臼脱位和不脱位时髋臼角后得出髋臼角的安全范围为(40&10)&，前倾角为(15&10)&。一般认为, 髋臼假体的外展角度在35&-45&是相对安全范围，超出此范围后术后关节脱位率增加约4倍[22]。有实验报道计算机仿真髋关节模拟实验发现臼杯的外展角在45&-55&是最稳定的范围，过小的外展角容易导致髋关节屈曲时发生撞击[23-24]。不同的入路对前倾角的要求有一定的差别, 后外侧入路时前倾角应该适当加大，而侧前方入路时应该适当减小[25]。Malik等[26]提出采用置换前CT扫描进行定位测量，所得数值与解剖学更为准确，误差更小。目前国内部分学者开展了计算机辅助手术导航系统进行测量操作，提高了手术的精确率[27]。本组病例均采取骨盆正位结合CT扫描测量，髋臼外展45&-50&，前倾角15&-20&，置换后无撞击及脱位、疼痛等并发症[28]。
3.3.6 压配 生物型假体需与周围骨质紧密接触并产生压力，达到初期压配，从而达到初期牢固固定，并利于多空假体骨长入，如置换中髋臼研磨深度不够，方向角度的差异，假体配套器械不全，假体设计上的缺陷患者个体股骨、髋臼发育的形态差异，均可致使假体与周围估值不能紧密接触并发生微动，影响骨长入，形成假体的纤维性固定或者为了达到良好压配过度的敲击导致假体周围股骨劈裂骨折[29]。
3.3.7 软组织清理及保护 髋关节置换术中的软组织清理需引起足够重视，置换中根据病情做关节腔内的彻底清理及关节周围滑膜、关节囊的适当切除、保护，获得良好的软组织平衡[30]，避免损伤关节周围软组织，防止置换后的软组织嵌顿及粘连，引起髋部疼痛及功能障碍。
总之，髋关节置换是治疗各类终末期髋关节疾病的重要措施，能够明显改善患者的生活质量，减轻疼痛，功能恢复，效果满意。但置换操作复杂，影响因素较多，部分患者效果不确切，因此术前手术适应证的掌握、X射线片准确的测量分析、精心的置换前准备，置换中熟练、科学、严谨的操作，严格的无菌观念及骨水泥技术是预防髋部假体松动、感染、疼痛、手术成功与否的关键，置换后科学正确的康复锻炼是减少置换后疼痛、功能最大程度恢复的重要措施。
作者贡献：设计、实施、评估均为作者实施完成，本文作者对文章负责。
利益冲突：课题未涉及任何厂家及相关雇主或其他经济组织直接或间接的经济或利益的赞助。
伦理要求：根据国务院《医疗机构管理条例》规定，患者知情同意以及医院伦理委员会审核同意。没有与相关伦理道德冲突的内容。
作者声明：文章为原创作品，数据准确，内容不涉及泄密，无一稿两投，无抄袭，无内容剽窃，无作者署名争议，无与他人课题以及专利技术的争执，内容真实，文责自负。
文章的创新性特点说明与不足：
与国内外同类研究水平的比较：本实验的技术和研究结果层面上的创新性（（先进性）的具体体现是：①随着现代置换手术发展与普及，人工髋关节的更新换代人们观念的转变及对生活质量要求的提高，髋关节置换术的患者不断增加，以及髋关节假体设计和安装技术的改进，人工全膝关节置换已成为一种相当成熟的手术，人工髋关节置换术被公认为是效果非常肯定的治疗方法，但人工全髋关节置换适应症的选择、手术入路、截骨方法、偏心距的重建，髋臼及股骨假体安装方法、角度以及假体类型的选择等方面国内尚存在许多的争议，各有自己的不同临床见解和理由。②本院结合自身临床经验和见解，排除可能影响结果的因素，采用髋关节后外侧入路，常规保留股骨距1.5 cm截骨，假体臼杯安装保持髋臼外展45&-50&，前倾角15&-20&，股骨假体保持10-15&前倾植入，恢复髋关节的联合前倾角及下肢的长度、力线，同时术中注意软组织保护及修复，重建髋关节软组织平衡，根据本地经济情况大部分采用国产假体假体进行全髋关节置换，置换后采取针对性的康复训练，经随访获得良好的临床疗效，为国内同行提供一个相对可靠、治疗方法明确的临床途径，同时也提供了可靠、专业的临床数据，供国内同行参考。③国内近些年出现了针对国人人种解剖特点设计的国产假体，经过近些年临床实践及研究表明国产假体效果确切，作者医院采用发展相对成熟，应用相对广泛的国产假体，即可以保证手术的质量及关节的稳定性，又可以进一步积累临床经验，提高关节置换手术成功率。
实验的不足之处：①因为我国经济条件相对落后，人们传统观念的影响以及相对国人类型配套生产的符合国情的专用假体出现晚且类型、配套不完善，使得我国髋关节置换尚未完全普及，临床缺乏大宗的、长期的、系统的、持续的研究以及髋关节置换的专业标准等等。从而为国产髋关节假体置换患者作出科学，量化的评价以及为临床严重髋关节疾病的诊断、治疗、指导工作提供客观、真实、有效、有力的临床数据与证据。②因中国医学发展的种种限制及医疗习惯，未能有效建立患者的长期的医疗健康档案，对患者的病情缺乏长期的跟踪、随访调查及指导，在很大程度上影响了治疗后的近远期效果以及降低了我们获得临床数据的可靠性和有效性，不能全面的反映手术治疗的效果，与国外同行相比，还有很大的差距和局限性。③由于本实验系回顾性研究，受到较多因素的影响及限制，其严肃性、科学性、抗干扰性等没有前瞻性研究的结果更能真实反映研究数据的临床意义及统计学意义，需引起国内同行的重视，从而更多的开展课题的前瞻性研究与国外医学研究领域接轨从而提高国内相关专业研究的知名度，并真正达到资源共享。
研究亮点: 1& 对成年严重髋关节疾病患者52例进行回顾性分析，行相应病变侧髋关节首次置换，并长期随访&1年。功能评价采用髋关节功能评定Harris评分和疼痛目测类比评分，治疗效果满意。
2& 实验常规采取后外侧Moore入路，置换中注意安全的暴露及保护、准确的截骨，保留合理长度股骨距，重建股骨偏心距，假体臼杯安装保持髋臼外展45&-50&，前倾角15&-20&，股骨假体保持10&-15&前倾置入，恢复髋关节的联合前倾角及下肢的长度、力线，同时置换过程中注意软组织保护及修复，重建髋关节软组织平衡，置换后采取针对性的康复训练，系统指导及治疗，置换前后进行测量、评估对比研究，效果确切，
3& 预防髋部、假体松动、感染、疼痛、置换成功与否的关键是掌握手术适应证、X射线片准确的测量分析、精心的置换前准备，置换过程中熟练科学严谨的操作，严格的无菌技术及骨水泥技术操作，以及置换后科学正确的康复锻炼可减少置换后疼痛，提高功能康复的重要措施。
2.1 随访情况分析 52例患者均获得长期随访，随访方式为门诊复查，并定期复查X射线片。随访时间为14-86个月，平均随访时间为27个月，按意向处理分析，全部进入结果分析。
2.2 纳入患者的一般资料 见表1。
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2.3 置换前后Harris评分、目测类比评分比较 52例患者1周后可下地扶拐站立，3周后扶拐或助行器行走，6周后可逐渐过渡至完全脱拐行走，生活自理。所有患者疼痛均明显减轻，患髋关节功能均明显改善。52例患者的目测类比评分由治疗前的(7.0&1.2)分降至(2.0&0.7)分，Harris评分由治疗前的(35.9&5.4)分提高至(89.7& 3.1)分，差异有显著性意义(P & 0.05)。见表2。
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2.4 典型病例分析 女性患者，36岁，股骨头缺血性坏死入院进行治疗，经人工全髋关节置换治疗后，症状明显好转，半年外伤致股骨干假体柄尾处断裂移位，二次翻修手术行记忆合金固定，术后复查骨折复位固定良好，假体无松动。见图1-4。
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2.5 不良反应 纳入患者置换后24个月内共发生4例髋部疼痛，发生率为7.02%，给予非类固醇类消炎止痛药、固定及理疗等对症治疗后，疼痛均有不同程度缓解。1例(1髋)置换后半年因外伤发生股骨干骨折，采用骨折复位记忆合金钢板内固定后，原植入生物型股骨假体无松动，置换后8周逐步扶拐下地行走，6个月骨折愈合(详见典型病例)。1例出现关节积液较多，发生率为1.75%，早期给予冰敷，3 d后给予烤电理疗，关节肿胀逐步消除，功能恢复。置换后切口均Ⅰ期愈合，无髋关节僵硬、血管及神经损伤、髋臼骨折、髋关节脱位、假体松动、下肢深静脉血栓等并发症发生，下肢活动度、力线及长度均恢复正常。
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2.6 可能影响结果的因素分析 患者的年龄、知识层次、生活习惯、骨质疏松程度、骨盆及髋臼发育的个体差异性、对疼痛的敏感及耐受程度、对手术的期望值的不同以及配合医师指导功能康复训练强度及有效性、持续性等均为此次研究中多重不利影响因素。同时不同界面的假体类型及假体与患者的生物相容性不同以及置换假体置入角度、深度、压配的人为不可控制的个体差异性也是此项研究的影响因素。手术操作及手术入路、方法、置换后康复均在本院、本组医师操作及指导下完成。
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