髋关节表面置换与常规全髋关节置换短期 临床效果的比较：Meta分析毕业论文

髋关节面置换与常规全髋关节置换短期 临床效果的比较：Meta分析毕业论文 ?中文摘要? 髋关节表面置换与常规全髋关节置换短期 临床效果的比较:Meta分析 目 的 对国内外有关人工髋关节置换治疗髋关节疾病的研究文献进行分析，评价髋关节表面置换术与常规全髋关节置换术的临床效果，为临床髋关节置换手术术式选择提供理论依据。 方 法 计算机检索1990年1月至2012年9月间MEDLINE、EBSCO、EMbase、PubMed、CHKD、CNKI、CBM、维普、万方数据库发表的有关髋关节表面置换与全髋关节置换临床效果比较的文献资料。主要是对术后髋关节功能的比较，由2位评价者按照纳入和排除标准独立选择文献、提取资料、评价质量，然后采用stata10.0软件对纳入研究进行Meta 分析。 结 果 最终纳入八篇文献，共计986例髋关节置换术患者，其中表面置换术组患者460例，全髋关节置换术组患者526例。Meta分析发现，与常规全髋关节置换术相比，髋关节表面置换术后髋关节Harris功能评分差异有统计学意义(P=0.040)。 结 论 与THA相比，HRS后患者术后功能更佳，因此应根据临床手术适应症，适当选择髋关节表面置换手术。 1 关键词 髋关节表面置换术(HRS)，全髋关节置换术(THA)，Harris功能评分。 2 ?英文摘要? The short-term clinical efficacy of hip resurfacing arthroplasty compared to conventional total hip arthroplasty: a Meta- analysis Objective Through the analysis about the hip arthroplasty therapy hip disease research literature at home and abroad, evaluate clinical effect of both hip resurfacing arthroplasty and conventional total hip arthroplasty for clinical hip arthroplasty surgery procedures provide theoretical basis for choice. Methods This study retrieved the literatures about hip resurfacing with total hip arthroplasty postoperative hip function comparison of clinical effects from MEDLINE, EMbase, EBSCO, PubMed, CHKD, CNKI, CBM, VIP, wanfang database between 1990 and sep 2012. The two evaluators choose literature, extract data and evaluate quality according to into and exclusion standard. Meta-analysis were performed by Stata 10.0. Result 9 literatures were selected in the following meta-analysis, including 986 cases of patients with hip arthroplasty. Among these patients, 460 were included in hip resurfacing arthroplasty group, and 526 were in 3 conventional total hip arthroplasty group. Postoperative Harris hip score was statistically significant between conventional total hip replacement surgery and hip resurfacing. Conclusion Hip resurfacing arthroplasty is better than total hip arthroplasty in postoperative Harris hip function score, and should therefore be properly selected based on clinical indication for surgery. key words hip resurfacing arthroplasty; total hip arthroplasty; Harris hip score. 4 ?英文缩略语? 英文缩略语 英文全称 中文全称 THA total hip arthroplasty 全髋关节置换术 HRS hip resurfacing 髋关节表面置换术 arthroplasty RCT Random control test 随机对照试验 DEXA Dual energy X-ray 双能量X线吸收法 absorptiometry 5 ?论文? 髋关节表面置换与常规全髋关节置换短期 临床效果的比较:Meta分析 前 言 髋关节置换手术是20世纪骨科学中伟大的发明之一，对各种原因引起的髋关节疾病具有良好的效果。目前随着国内居民生活水平的提高，患者对术后功能的要求也越来越高，尤其是年轻的患者。全髋关节置换术是一种较为成熟的外科技术，手术相对简单，时间短，具有疗效确切、术后功能较好、稳定性较高等优点。髋关节表面置换术也是近些年来比较受欢迎的一种手术方式，髋关节表面置换要求手术最大限度的保留了股骨骨量及结构，手术相对比较复杂，时间稍长， 【1】但术后髋关节活动范围接近正常患者，功能较好。由于髋关节表面置换手术开 【2】展相对较晚，针对髋关节表面置换术后功能，目前仍存在很大争议，本文就两种手术方式术后功能比较的短期随访结果，对目前国内外的髋关节表面置换和全髋关节置换术做出比较系统的综合评价，为临床手术治疗选择提供一些参考依据。 资料与方法 一、纳入与排除标准 6 纳入标准 1)研究内容为HRS与THA后功能的比较。2)研究类型为随机对照研究或回顾性研究。3)必须有术前及术后Harris评分。4)病例数大于10例。 排除标准 1)非病例对照研究。2)重复文献及数据。3)无Harris评分或分析所需数据。4)病例数少于10例。 二、检索策略 计算机检索MEDLINE、EBSCO、EMbase、PubMed、CHKD、CNKI、CBM、维普、万方数据库中关于髋关节表面术和THA比较的病例对照研究，同时辅以文献追溯。检索时限均从1990年至2012年9月。文种限中英文。检索策略均采用关键词对数据库进行检索。英文文献采用hip resurfacing、total hip arthroplasty，中文检索采用髋关节表面置换术、全髋关节置换术。 三、文献的评价及资料提取、分析 由2位评价者根据纳入和排除标准独立筛选文献、提取资料、并交叉核对，如遇有疑问或分歧，通过第三者或协商解决。本Meta分析的主要效应量为术后随访的Harris评分及WMD值。从研究中提取的信息包括:样本量大小、病例入选标准、计算WMD值必须的数据、年龄、性别等。因纳入文献中随机对照研究较少，故研究的方法学质量评价采用非随机对照试验研究的评价方法。 四、统计分析 采用Stata10.0统计分析软件进行Meta 分析。资料为计数资料，采用比值比(OR)为合并统计量，连续性变量资料计算加权均数差(WMD)为合并统计量。异质性检验采用卡方检验法及I2 统计量。根据异质性检验选用相应的合并方法: 若各研究结果间不存在异质性( P?0. 1) ，则采用固定效应模型进行数据合并; 若各研究结果间存在异质性( P , 0. 1) ，则采用随机效应模型进行数据分析。采用Begg's 检验和Egger' s 检验进行发表偏倚的检验。检验水准α = 0. 05。 7 结 果 一、文献检索结果 初检出文献资料共检索到980篇文献，其中中文120篇，英文文献860篇。初筛纳入25篇英文文献，中文文献2篇，阅读全文后排出19篇(其中10篇为其他方向研究，3篇未给出计算WMD所需值，6篇缺乏Harris评分,)，最终纳入8【3-10】篇。合计986例患者，其中HRS组460例，全髋关节置换组526例。 二、研究质量评价 本研究共纳入8篇文献，其中两篇为RCT，其余6篇为回顾性研究，代表性尚可。对纳入文献进行偏倚分析发现不存在发表偏移。 三、Meta分析结果 本系统纳入的研究均采用了髋关节Harris评分。各研究间异质性检验存在明显统计学意义，存在明显异质性(χ2 =148.01，P = 0. 000，I2 = 95.3%)，因此采用随机效应模型分析，与THA相比，HRS后髋关节Harris评分差异有统计学意义(P=0.040)。 术后髋关节功能Harris评分的森林图 8 四、发表偏倚 本研究通过Begg's 检验和Egger's 检验对各研究间的发表偏倚进行分析。结果发现，术后髋关节功能Harris评分的各研究间的发表偏倚不存在统计学意义 (Begg's 检验: Z = -0.12，P =1.000; Egger' s 检验: t =, 0.69，P = 0.515) 。 讨 论 THA是通过植入人工全髋关节假体治疗髋关节疾病的外科技术。是20世纪骨科领域的重大发明之一。人们从19世纪中叶就开始探索髋关节置换技术，先后用 9 过玻璃、粘性胶体、丙烯酸等作为假体材料，但均因为较多严重的并发症而失败。随着聚甲基丙烯酸甲酯的发现及临床应用，上世纪60年代，股骨假体骨水泥固定被作为是一种全新的技术出现。全髋关节置换术逐渐发展并且成熟。此后, 人工关节的生物力学、材料学研究得以迅速发展, 使人工全髋关节置换技术日臻完善。发展到今天，主要形成了两种类型假体;骨水泥固定假体和非骨水泥固定假体。关于假体的选择，目前主要有以下一些公认的观点:( 1) 非水泥固定的假体适用于60 岁以下、骨质条件好的病人; ( 2) 骨水泥固定的假体柄有良好的效果, 但考虑到翻修问题, 一般用于老年人及骨质疏松较重的病人; 应用直径28 mm 的股骨头; ( 3) 超高分子聚乙烯髋臼假体的厚度不低于8mm: ( 4) 使用现代骨水泥技术; ( 5) 陶瓷头有更高的光洁度及硬度, 可有效减少聚乙烯磨损颗粒, 减少骨溶解; ( 6) 解剖型假体柄更符合人体生物力学原则; ( 7)翻修术应用非骨 【11】水泥型假体将获得更好的效果等等。 目前THA的适应证比较广泛，主要指征是疼痛，尤其是对各种原因导致的髋关节炎、股骨头坏死、股骨颈骨折、发育性髋关节发育不良、髋关节周围肿瘤等，临床效果确切。而THA的绝对禁忌证包括任何部位的活动性感染, 心肺或其他脏器功能差、估计不能耐受手术者, 以及任何可能显著增加手术死亡危险性的不稳定疾病。相对禁忌证有不适合大手术的全身性疾病, 如心、肺、肝脏及代谢性疾病、高血压; 营养不良;神经营养性关节炎; 髋关节外展肌力缺如或相对功能不足、各种神经性疾病影响髋关节稳定性者等等。 初次THA手术技术难度相对较低，充分的术前准备是手术成功的关键。充分术前检查(包括双侧髋关节正侧位片、血常规、凝血、CRP、血沉等)，准备矫正鞋，处理可能的感染因素(如近期拔牙术、疖等)，根据病人的性别、年龄、活动量、骨质条件、经济条件等进行假体选择。向患者及家属做好详尽的讲解，使其具有充分的心理准备。另外，术前的模板测量非常必要，详细认真的模板测量可以尽量避免术中的估测, 减少术中盲目性, 减少重复步骤而缩短手术时间, 并 10 可有效控制下肢不等长的发生。THA的手术入路一般包括前方入路、侧方入路、后方入路3 类, 前方入路的代表有Smith- Peterson 入路, 侧方入路的代表有Watson- Jones 入路、Harris 入路、McFarland 和Osborne、Hey 改良侧方入路等, 后方入路的代表有Kocher 入路、Gibson 入路、More 入路等，对于初次THA术一般选择后外侧入路，因为它最大限度地保留了外展肌的功能，可允许最小限度的早起康复，同时又最大限度地显露股骨近端。此外，对于手术技术熟练的医师，也可选择小切口或微创髋关节置换。此技术要求手术医师必须有丰富的关节置换经验，并且接受正规的医师方可开展。微创关节置换可以减轻软组织损伤，减轻术后疼痛, 缩短住院时间及减少使用助行装置的时间。髋臼假体植入时一般以35-40?外展角及20-25?的前倾角度为最佳。对于股骨侧，在近端髓腔准备时应当使挫的方向与患者股骨颈的位置准确一致。对于非骨水泥假体，术中安防要牢靠，避免术后松动。骨水泥假体则需掌握骨水泥的硬化时间，髋臼侧以粘度较高的骨水泥块为主，可随时充分加压。而对于股骨侧，则采用逆向注入技术，避免在骨水泥塞和骨水泥间形成气泡，以形成完整的骨水泥套。在粘度刚好时沿股骨髓腔缓慢插入假体。术后预防性应用抗生素48小时，特殊情况可适当延长。术后建议采用严格的深静脉血栓(DVT)预防措施。 人工全关节置换术容易发生多种局部和全身并发症。最严重的并发症是人工关节假体周围感染，其他一些并发症是任何大手术后都可能出现的, 如伤口感染、神经和血管损伤等。另一些如假体断裂、松动等是置换术本身所特有的。神经损伤、关节积血、血栓栓塞等发生于术后早期,而假体松动、断裂、骨溶解等一般为晚期并发症, 常于手术数年后发生。也有一些并发症可出现在术后任何时间, 【12,13】如骨折、脱位等。 虽然目前THA取得了可靠的临床效果，而且随着材料技术的发展，微创技术等使髋关节创伤减小，但是对于年轻患者，活动量大，面临着翻修等重大问题。因为骨量减少、骨质疏松等原因，髋关节翻修手术难度很大。而髋关节表面置换 11 术则在这方面具有很大的优势，主要包括:1)该技术尽可能多的保留了股骨骨量。2)大直径股骨假体的使用，术后假体稳定，脱位率低。3)由于该技术对股骨骨量的保留，减少了下肢不等长情况的发生。4)通过对表面置换术后患者X线检查比较发现，股骨侧假体可刺激股骨颈周围骨矿物质的沉积，避免术后股骨假体周围骨质疏松。5)关节活动范围较THA术后要大。6)如果该手术失败，仍可 【14-16】行THA。髋关节表面置换的技术难度较高, 只有良好的术前准备和术中操作才能保证手术的成功。术前准备需要一张髋关节正位片和能看见股骨颈前后方皮质的侧位片,建议选用常规X线片或1:1放大打印的数字X线片，这样术前能够更准确的进行模板测量，模板测量能在术前预知导针打入的位置、截骨的数量及假体的规格。对于手术切口的选择，建议用改良的后侧手术径路, 切口在大粗隆近侧部分, 较常规全髋切口更弯向后方, 形状类似于曲棍球柄。术中要将股骨颈周围软组织, 尤其是前方的关节囊完全松解, 使股骨头能完全暴露于切口外。股骨头的截骨承袭前两代假体髋关节表面置换的截骨方法, 包括圆柱形截骨、顶部截骨和斜面截骨三部分。注意保留股骨颈前方的骨赘并在侧位片上将股骨假体轻度前移,这可降低术后股骨颈骨折的发生率。整个手术过程最关键的是股骨导针定位和打入角度。以140?的颈干角打入股骨截骨导针, 锉骨前使用专用测量器确保不会损伤股骨颈, 必要时可调整导针角度和位置。进针点位置根据术前测量, 一般情况下位于圆韧带附着点上方1~ 1. 5cm。开始时用比术前测量大2 号的骨锉锉股骨头, 第1 次锉骨完成后先行髋臼准备及假体植入, 然后根据髋臼假体的大小决定股骨假体最终型号, 做最后相应的锉骨成型。彻底清除囊腔内的瘢痕组织, 股骨颈的硬化骨面需钻孔以利骨水泥固定; 对有骨质疏松或骨骼有较多囊性变者,用骨水泥固定股骨柄。骨面用脉冲冲洗器冲干净, 吸干后再植入股骨假体。在小粗隆处钻孔, 置入负压吸引管,有助于彻底吸干骨面, 从而使骨水泥能更好地渗入骨小梁间隙。准确掌握假体植入的时间, 避免因骨水泥过于粘稠而妨碍将假体安放到位。 12 上世纪50年代，髋关节表面置换开始出现，与全髋关节置换相比，髋关节表 【17-19 】面置换具有很多优势，但是由于较高的失败率，HRS非但没有得到普遍应用, 反而逐渐消亡, 究其原因可总结为以下几点: 1)股骨颈骨折引起的早期假体失败; 2) 股骨头比较大, 产生的聚乙烯磨损颗粒比常规全髋假体的多, 这些颗粒诱导溶骨反应, 引起假体早期松动; 3)在早期使用骨水泥髋臼假体的病人中出现广泛的骨缺损。然而，随着材料的发展，近十余年来，设计者设计了大直径金属对金属假体，如经典的采用了多孔技术的钴铬钼高碳合金假体，延长假体的使用寿命，应用非骨水泥技术降低髋臼及股骨假体的松动率，其中以珍珠面微孔表面的假体固定最为可靠; 由于髋关节病变造成股骨头局部血运改变, 在行髋表面置换时并不会造成股骨头缺血坏死。这些技术改善使得HRS取得较为良好的临床效果，引 【20】起学术界的关注。De Smet等2002年报道了310例髋表面置换术的短期随访结 【21】果, 平均随访时间1.01年, 假体生存率为99.7%，2004年Danie l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 教授报道了500 髋( 436 例) Converse plus 髋关节表面置换, 平均随访4. 2 年(2. 5~ 7. 8 年)。Charnley A 型的病人术后髋关节Harris 评分达95.2, 疼痛、行走能力、功能、活动度的UCLA 评分高于任何全髋置换术后的报道。500 髋中有5 髋 【22】发生术后股骨颈骨折, 经分析发现主要原因是技术失误。在2005年Treacy等【23】报道144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, 要证明其稳定性尚需中远期随访结果的支持。 本研究结果表明:HRS组较全髋关节置换组术后功能评价更佳。结果相对可靠。可以认为髋关节表面置换术在术后功能方面比全髋关节置换更能满足年轻患者对于功能的需求。这主要归结于HRS对股骨颈结构的保留，能够更好的回复股骨近端解剖，并通过大直径股骨头假体增加关节稳定性，避免全髋关节置换术通过过度延长肢体长度或增大股骨偏心距来增加软组织张力，能更好的适应人体的 【24】解剖及生物力学特征，同时也使患者术后髋关节的活动范围接近正常水平 13 【25,26】。其次，这与现代髋关节表面置换假体材料的设计有着密切的关系，早期由于磨损颗粒导致的骨溶解是引起关节松动的主要原因，而最新的金属对金属髋关节表面置换系统都具有如下特点:1) 关节界面由高碳钴- 铬合金制造; 2) 髋臼假体非骨水泥固定; 3) 股骨侧假体骨水泥固定。这使得由于磨损颗粒导致的松动消失，关节更稳定。由于随访时间相对较短，近期功能效果较好，远期效果及并发症尚不能预测。此外，通过DEXA研究不同类型股骨假体周围骨密度的变化发现，虽然承重材料的进展减缓磨损造成的骨吸收，由于缺乏机械负荷，THA后小转子水平以上的股骨萎缩仍不可避免，给翻修造成很大困难，而HRS术后股骨颈 【27-31】内侧及外上方区域的骨密度则较前有所增加。 与全髋关节置换一样，髋关节表面置换也存在各种原因导致的翻修问题。来自北欧关节协会的一项大样本数据统计显示，髋关节表面置换翻修的原因与全髋关节置换术翻修原因不同。全髋关节置换术导致翻修的原因主要是脱位(占翻修率的50%)，其次是无菌性松动(占翻修率25%)。而髋关节表面置换导致翻修的主要原因是股骨颈骨折(占翻修率的40%)，其次还有无菌性松动和其他原因等(各占翻修率的25%和30%)，而没有由于脱位导致的翻修。而且与全髋关节置换 【32】【33】相比，髋关节表面置换翻修率明显偏高。Shimmin等亦分析1999年4月至至2004年4月期间3497例接受金属-金属髋关节表面置换术患者，50例发生股骨颈骨折(1.46%);平均骨折时间为15.4周;85%失败病例是由股骨假体内翻位植入、股骨颈切迹和手术技术原因造成的。股骨颈抗压力程度主要取决于内侧的骨小梁系统，研究表明对骨密度正常患者，外展位10?植入假体，与中立位相比可提高28%股骨颈负荷能力;轻度外展位植入可提高股骨颈承载压力的能力，而内翻位植入却会增大假体与股骨颈交界处的剪应力，易发生骨折。对于无菌性松动，采用金属对金属髋关节表面置换术无菌性松动的发生原因与常规全髋关节置换术类似，提高手术技术及采用骨水泥固定股骨柄可明显减少早期假体无菌性松 【14】动和透亮线的发生。金属对金属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。有统计显示，采用金属-金属为关节面的表 14 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, 与同为金属对金属表面的THA一样，均明显高于正常人，两者没有明显的统计学 【34】差异。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。 因此，对于髋关节表面置换，应严格控制适应症。该手术主要适应于年轻、活动量大的人群，尤其是一些股骨偏心距较大的年轻人;其次对于股骨干畸形或骨髓腔宽，以及骨硬化症没有髓腔的患者，该手术也比较适应。另外，关于年轻患者推迟手术的观点也不再适应，因为HRS手术已经保留骨量，此外双能X线吸收法扫描证实，随着时间的推移，股骨近端的生理负荷增大，容易发生生物力线变化甚至畸形变，增加手术难度，而置换术后留存的骨质可以更好的保留并且重塑。该手术的禁忌症有:1)股骨头、颈部骨质较差(囊性变或骨量减少骨质疏松患者);2)年龄较大，活动量少者;3)Crowe分级IV级髋臼发育不良者:4)严重股骨头缺血坏死者;5)髋臼周围恶性肿瘤等。 本系统纳入的8个研究中，两篇为RCT，其余六篇为回顾性研究，代表性尚可。但存在一定局限性，研究间的异质性分析表明各研究间存在较高的异质性，这可能是因为HRS患者多为年轻患者，而THA患者相对要年长一些，不同年龄群导致异质性的存在。各研究间不存在发表偏倚。本结果表明:HRS组较全髋关节置换组术后功能评价更佳。可以认为髋关节表面置换术在术后功能方面比全髋关节置换更能满足年轻患者对于功能的需求。但由于缺乏长期随访的数据，目前对于髋关节表面置换术的态度，目前仍不能作为常规全髋关节置换术的替代手术。目前认为在严格控制适应症的同时，髋关节表面置换是一种相对可行的手术。今后有必要开展大样本多中心临床随机对照试验，做好随机、对照、盲法等措施，提高研究的论证强度。 15 ?本研究创新性的自我评价? 髋关节置换术是二十世纪骨科学中发展最为迅速的分支之一，其中髋关节表面置换术的发展经历了几番变革，到上世纪90年代再次兴起，而关于它的争论却是一直没有停止过。关于髋关节表面置换术的假体选择、手术技术、固定方式、术后功能及并发症等诸多争论一直没有统一的意见。本研究就髋关节表面置换术最具争论点的术后功能与常规全髋关节置换术相比较，做meta分析，为以后手术方式的选择提供理论依据，为髋关节表面置换术的推广提供保障。 16 ?参考文献? 1 Yong Jiang, MD, Kaifang Zhang, MD, Jun Die, PhD，et al. 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及Freeman 等相继放弃使用表面置换术 。到80年代中期的时候，除了少数研究中心外，这一手术技术被广泛弃用。尽管股骨端得到了保留，但却破坏了髋臼，造成这种破坏的主要原因是假体周围的骨溶解，次要原因是臼杯过大引起的骨量丢失。但在长期的随访中发现, 20 世纪90 年代以来, 随着对人工关节认识水平的提高及制作工艺的改良, 髋关节表面成形术再次受到重视。 21 现代髋关节表面置换术的兴起 以金属-金属为关节面的髋关节表面置换的兴起是在1988年，Weber医生与瑞士Sulzer Orthopedics中心合作研发了Metasul金属承重面，具有精细加工、高含碳量、钴-铬合金锻造以及极佳的耐磨性等特点。这种金属面在欧洲得到了广泛的使用并取得了良好的早期效果。耐磨材料的出现使得大尺寸假体的设计得以实现。1991年，英国著名的McMinn医生与Corin Medical公司合作，生产了一种钴-铬合金铸造而成的髋关节表面置换假体，主要设计特点是光滑表面和双侧的压配固定。但这一假体出现了很高的早期失败率，主要原因是双侧假体无菌性松动。随后，羟基磷灰色(HA)被涂层于假体表面，但仅有少量得到应用。McMinn还设计了一种双侧均使用骨水泥固定的假体，这种假体的最大问题是髋臼骨水泥固定，骨水泥和假体间会出现不连。以上摸索的过程为1994年混合固定(Hybrid)系统的 出现奠定了基础，由于制造方面的问题，这一类假体一直被延后到1996年才上市，主要有两大公司出品，即英国Corin公司的Comet2000假体和美国Amstutz设计的Conserve Plus假体(Wright公司)。 与20世纪80年代相比, 现代髋关节表面置换假体采用金属-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 [7]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[8,9][10] 。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 /60。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 22 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10 倍[11,12] 。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IL6、IL1、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, [7]但与PE颗粒引起的超敏反应相比作用弱很多 。 到2004年底，大部分的主要假体制造商都开始生产金属-金属髋关节表面置换假体，所有的假体系列都有一些共同之处，包括:1)高含碳量的钴-铬合金作为承重表面。2)髋臼侧非骨水泥固定。3)股骨侧假体的骨水泥固定。当然也有一些很重要的不同之处，例如金属冶炼的工艺，承重面的几何形态，以及髋臼和股骨侧假体的固定等。 承重面:最具争议的部分可能在于承重面金属的冶炼技术了，虽然所有的生产商都采用了高含碳的钴-铬合金作为承重表面材料，但冶炼技术有所不同，可以是锻造也可以是铸造。如果采用铸造，假体就可以进行铸造后热处理。在过去几年中，铸造后热处理的重要性存在一定的争议，退火的过程可以导致表面碳成分的损耗，但模拟髋关节承重表面摩擦实验有提示是否退火对合金没有显著影响，具体结果还需要等待长期的临床实验结果来说明。除了冶金技术非常重要外，对于承重面几何形态的控制，可以影响大直径假体的承重摩擦的方式，要求同样严格。径向间隙、球形态、表面粗糙度等，都与生产过程息息相关，直接影响到活动或静态承重状态下的磨损。 髋臼假体固定:现代髋关节表面置换假体臼杯固定的主要区别在于臼杯外表面和骨长入情况。现今的主要外表面是钛真空等离子簇表面或钴-铬珠状表面，在传统的THA翻修手术中，这两种表面都有良好的表面，关于钴-铬珠的成型和连接技术可能还存有一定的争议。 股骨假体的固定:主要争议点在于合适的骨水泥厚度和压配时的压力大小问题。骨水泥的厚度取决于股骨假体和工具挫直径间的差异。如果骨水泥层过薄或覆盖不够，以及不能使多余骨水泥顺势挤出，可能导致过多的骨水泥渗入股骨头。手术医生推挤的压力过大甚至有引起股骨颈骨折的可能性。 生物力学研究 23 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( offset)、以及颈干角的测定等。与THA 不同, 髋关节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[13] 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( offset) 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 [14]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, [14]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 mm 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。 [15]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 [16]角(135? ~ 140?), 其意义在于减轻股骨颈和股骨头的外侧受力。DcSmet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。 适应症 影响手术成功的因素包括:1)患者的体重:过度肥胖的患者会使假体承受较高的压力，有可能造成假体最终的失败，有资料建议患者体重最好控制在82Kg以 24 下，特别是当患者骨骼较为细小而不得不选择较小的假体时。2)患者的职业和活动度:对于大活动量的患者和重体力劳动职业者，其日程过多的活动可能造成假体固定的失败、过多磨损或兼而有之。关节置换后不可能达到正常关节功能，患者不应该有不切合实际的期望值。3)精神和神经异常、酗酒者:该类患者没有很好的顺应性，往往忽略某些术后限制和假体使用中的预防措施，从而导致假体失败和术后不必要的并发症发生。4)外周肢体的感觉:如果怀疑患肢有感觉和运动障碍，术前需要做详细的检查。 髋关节表面置换手术最佳的适应证为:骨质良好、股骨头直径与股骨颈直径的比值>1.2、年龄<65岁的非感染和毁损性髋关节疾病患者(有部分学者提出其年龄最好控制在55岁以下)。骨质良好可以提供足够的承载能力及最大的固定面积。股骨头和股骨颈直径比例大，避免造成股骨颈切迹，预防术后因骨质疏松和术中切迹引起的股骨颈骨折。只有相对年轻患者才可以提供上述较好的骨质情况。同时据Daniel等对一组瑞典登记同年龄、相同疾病诊断的全髋关节置换患者的比较显示，青年人群中髋关节表面置换的翻修率明显低于传统的全髋关节置换术，同时可以满足年轻患者较高的运动和繁重的工作要求。在满足上述基本条件的基础上，髋关节表面置换的具体适应证如下:骨量充分的骨关节炎;骨量充分的股骨头无菌性坏死;发育性髋关节发育不良;创伤后股骨头坏死;强制性脊柱炎;类风湿关节炎;Perthes病;幼年畸形性骨软骨炎+股骨头骺滑脱。 禁忌证 老年患者由于骨质疏松，关节活动度差，行表面置换术疗效欠佳。通过学者的统计，传统的全髋关节置换术已经可以取得良好的治疗效果;部分患者股骨头已严重变形乃至吸收，表面置换假体无法有效固定和易于发生术后股骨颈骨折;考虑到金属离子可能存在的影响，对于为生育女性患者、肾功能障碍的 患者以及对金属材料严重过敏者，同样不适于髋关节表面置换术治疗。髋关节表面置换术的绝对禁忌证包括以下几点:活动性感染;恶性肿瘤;明显骨量不充分:通过X下线摄片或CT评价。髋臼侧骨缺损，无法充分有效地固定髋臼;股骨侧包容性骨缺损>40%;非包容性基底部骨缺损;术中造成股骨颈切迹。快速进展性骨关节毁损和骨质吸收造成的严重骨质疏松;髋关节周围骨质仍有骨骺存在的患者，非成年 25 患者;髋关节周围肌肉萎缩、神经麻痹(特别是外展无力)、髋关节融合手术史，没有充分的皮肤和软组织覆盖的患者;肾功能减退以及对假体成分有敏感性的患者。 手术技巧 髋关节表面置换的技术难度较高, 只有良好的术前准备和术中操作才能保证手术的成功。术前准备需要一张髋关节正位片和能看见股骨颈前后方皮质的侧位片,建议选用常规X线片或1:1放大打印的数字X线片，这样术前能够更准确的进行模板测量，模板测量能在术前预知导针打入的位置、截骨的数量及假体的规格。对于手术切口的选择，建议用改良的后侧手术径路, 切口在大粗隆近侧部分, 较常规全髋切口更弯向后方, 形状类似于曲棍球柄。术中要将股骨颈周围软组织, 尤其是前方的关节囊完全松解, 使股骨头能完全暴露于切口外。股骨头的截骨承袭前两代假体髋关节表面置换的截骨方法, 包括圆柱形截骨、顶部截骨和斜面截骨三部分。注意保留股骨颈前方的骨赘并在侧位片上将股骨假体轻度前移,这可降低术后股骨颈骨折的发生率。整个手术过程最关键的是股骨导针定位和打入角度。以140?的颈干角打入股骨截骨导针, 锉骨前使用专用测量器确保不会损伤股骨颈, 必要时可调整导针角度和位置。进针点位置根据术前测量, 一般情况下位于圆韧带附着点上方1~1.5cm。开始时用比术前测量大2 号的骨锉锉股骨头, 第1次锉骨完成后先行髋臼准备及假体植入, 然后根据髋臼假体的大小决定股骨假体最终型号, 做最后相应的锉骨成型。彻底清除囊腔内的瘢痕组织, 股骨颈的硬化骨面需钻孔以利骨水泥固定; 对有骨质疏松或骨骼有较多囊性变者,用骨水泥固定股骨柄。骨面用脉冲冲洗器冲干净, 吸干后再植入股骨假体。在小粗隆处钻孔, 置入负压吸引管,有助于彻底吸干骨面, 从而使骨水泥能更好地渗入骨小梁间隙。准确掌握假体植入的时间, 避免因骨水泥过于粘稠而妨碍将假体安放到位[17]。 并发症 一、股骨颈骨折:股骨颈骨折是髋表面置换术最常见的并发症。Steffen [18]etal回顾分析10位医师报道的骨折率为0~12%。澳大利亚国家统计结果为: 在澳大利亚最初4年内进行的3429例MOM-HRA 平均15.4周( 0~56周)的骨折率是 26 [19]1.46%。股骨颈骨折风险因素包括:患者因素、技术因素和术后因素。患者相关 [19]因素包括性别和股骨近段骨质量。有报道 认为, 女性的骨折率是男性的2倍。女性的高骨折率可能是绝经后骨密度降低的结果或骨水泥过度渗透疏松骨增加了风险。和技术相关的因素包括:股骨颈上方的切迹和股骨假体相对于原股骨颈解剖形态内翻放置。股骨假体内翻定位,增加了股骨颈上外侧的张力,增加了假体头颈结合部的剪切力, 增加了原本低压力区的压力。术中因素诸如较差的暴露、股骨 [20]假体安装未完全到位,假体打击方向不精确也会增加骨折的风险 。Campbell [21]etal对98 套回收的MOM-HRA 假体进行了研究, 其中28套和股骨颈骨折有关。大部分骨折发生在术后2个月内, 大多发生在股骨颈修复活跃的头颈结合部。而在7例平均骨折时间为15个月的假体中发现, 假体覆盖的股骨头内大部骨块完全 [22]无血管生长而坏死, 骨折发生在坏死骨和有活力骨块界面。Morlock etal也报道了同样的结果, 他们分析了55例失败的股骨表面置换术的骨折方式和组织学特征,其中许多失败是两阶段的, 最初对骨的损伤是在手术中,然后开始愈合,但真正的失败发生在术后几周或几个月。说明短期内骨折和患者选择、生物力学或技术因素有关, 而中期以后发生的骨折可能和其他因素诸如愈合机制受损有关。 二、假体松动:股骨假体固定是当代MOM-HRA 长期存留率最重要的相关因素。股骨假体非感染性松动很可能和最初不充分或不适当的固定有关, 包括界面骨水泥疲劳断裂相关。在早期髋表面置换术时期, 最初认为手术暴露和手术技术导致了股骨头坏死和失败。后来事实证明主要的失败原因还是糟糕的金属对聚乙 [19][22]烯匹配摩擦性能。Campbell etal 和Morlock etal 组织学研究证实, MOM-HRA 假体和骨界面的骨坏死和骨愈合是并存的, 界面骨通常是有活力的骨。不充分或不恰当的骨水泥固定也是第一代金属对聚乙烯髋表面置换术的问题之一。在一个中位数是10 年的包括170例髋表面置换术系列中, 较大型号的股骨假体(意味着固定面积更大)比较小型号的具有明显更好的存留率(59%比39%)。同样, 当代MOMHRA研究证实较高的身体指数以及股骨头没有大的缺损患者具有更好的短期结[23][24]果 。Amstutz etal 认为骨水泥渗透不充分可导致松动失败。而Campbell [19]etal 对回收的表面置换股骨头假体的研究中发现实际使用骨水泥量的范围分布较大,骨水泥面积占股骨头面积的11% ~ 89%。这45例失败的原因包括股骨颈骨 27 折、股骨假体松动或非骨水泥原因(例如髋松动或位置不良)。其中松动失败的股骨假体固定的骨水泥量较大, 达50%股骨头面积, 而股骨颈骨折的骨水泥面积为36%, 非股骨侧原因的为39.5%。与广泛的骨水泥相关的热坏死也已被关注, 组织检查证实这在髋表面置换术中确实发生了, 同时也发现即使使用了较多的骨水泥 [19]也可发生无界面伪膜的骨愈合 。 三、金属过敏和高敏反应:少数患者可能对一种或几种金属过敏, 可以表现为早期原因不明的疼痛, 尤其是腹股沟,滑囊增大或腹股沟渗出包块, 以及术后2~ 3 年假体周围的骨溶解等。因为罕见且诊断困难, 这些金属过敏导致失败的发生率还不确定。目前还没有可靠的预先检查方法, 此类筛选和诊断技术正在研发。当排除了其他原因, 同时组织学特点和免疫反应一致, 这时取出钴-铬合金假 [25]体后症状通常获得了缓解。Witzleb etal 在因怀疑金属过敏而进行翻修时取出的假体周围组织中,发现了广泛的B 型和T 型淋巴细胞在血管周围浸润或弥漫浸润, 这是过敏反应典型特征。这些发现伴随着大面积坏死, 但并未发现假体明显 [26]的磨损。为了定义这些T 细胞主导的迟发性超敏反应, Willert etal 提出专用ALVAL ( asepticlymphocytic vasculitis associated lesions,非感染性淋巴细胞血管炎相关损伤) 这个词来描述这类组织特征。 四、股骨撞击:THA术后撞击会限制关节活动度,甚至导致关节不稳。MOMHRA由于保留了股骨头-颈, 所以这种情况可能更严重,因此术中清除髋臼和股 [27]骨颈周围骨赘尤为重要。Ganz etal 报道了63 例MOM-HRA 中36 例( 57% )术前有偏心距异常。在股骨髋臼撞击症继发性关节炎中这种可能性更大。如果术前不发现这种病理状态, 在表面置换术后患者仍会出现股骨和髋臼边缘或髋臼假体本身的撞击, 严重限制活动范围。 [28]五、目前的焦点:育龄妇女的MOM-HRA Ladon etal提出, 使用金属对金属或非金属对金属摩擦界面患者的DNA 和染色体是否有发生改变的可能。金属对金属假体运用于育龄妇女, 理论上可能和基因诱变或畸变有关, 但是目前还没有确切的由于这种影响而出现缺陷的婴幼儿病例出现, 目前已专门有研究进行这 [29]方面的探索。Ziaee etal 最近证实了以前的报道——钴和铬离子可通过胎盘,同时也证实胎盘对这些接触胎儿的金属离子的水平有一个调节(减少) 机制。但在 28 该实验的所有10个样本中, 母体血清金属离子浓度都是处在正常水平。因此, 对于育龄妇女应该考虑理论上与暴露于金属离子相关的胎儿的风险。由于这些理论上风险, 这些患者应该首先考虑选用传统的非金属对金属界面THA。他们推荐对于强烈要求行MOM-HRA的育龄妇女在手术两年后再考虑怀孕, 这时过了磨合期( run- in wear phase)。 六、金属离子浓度:对血液进行化验,特别是用金属离子浓度测试来监测 [30]金属对金属磨损情况存在争议。Jacobs etal提出精确的检测患者体内十亿分之一浓度的金属离子浓度可能对金属假体的表现有所洞察, 但是在方法学上仍很困难, 同时, 结果的判读需要以大量和临床信息相关的数据库为基础。由于很多数据正处于收集和准备中, 因此这样的数据库目前仍处于建设中。在判读金属离子浓度结果报道时参考标准也不够统一, 包括测量单位和样本(血浆、全血和红细胞、尿液) 的差异性等。目前主要的结果报道大多是血浆浓度为基础。Daniel [31]etal对选用血浆的浓度标准提出质疑, 推荐使用全血浓度来作为全身系统暴露于金属离子水平的监测。6 展望虽然骨水泥固定已被广泛应用, 但仍有人对非骨水泥固定感兴趣, 特别是那些希望返回高水平对抗性运动中去的患者。回收假体分析表明骨水泥的渗透度是不同的, 这意味着获得一个一致的骨水泥技术是困难[19]的。以往的运用非骨水泥固定股骨假体的金属对聚乙烯表面置换术的经验证实, 除了广泛的磨屑诱导的骨溶解以外, 在患者和动物实验中股骨假体都可以获得良 [32]好的骨长入。Lilikakis etal 报道了70 例使用 展望 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 [33]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。 29 参考文献 1 Freeman MA, Bradley GW. 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Orthop Clin North Am, 2005, 36 ( 2 ):215 - 222. 33 张先龙，叶庭均，曾炳芳.髋关节表面置换技术新进展. 中华外科杂志2005，43(20): 1355-1357. ?在学期间科研成绩? 程世孝 李旭等。HR与THA临床疗效的比较:Meta分析。已投《中国骨与关节杂志》。 参与国家自然基金项目两项:项目批准号:81272946，EMS-Flil融合蛋白对 CYR61基因表达的调控及其在尤文肉瘤免疫逃逸中的作用和机制研究。 李旭，李岩，程世孝等，细胞周期蛋白激酶抑制剂对骨肉瘤耐药细胞MG63/ADR增殖抑制的体内外实验研究。中国医科大学学报，2012-11-22 。 李旭，李岩，程世孝等，细胞周期蛋白激酶抑制剂flavopiridol对尤文肉瘤耐药细胞增殖抑制的实验研究。现代肿瘤医学，2013-01-25。 33 ?致谢? 光阴荏苒，硕士研究生的学习即将结束，三年的学习生活使我受益匪浅。经历大半年时间的磨砺，硕士毕业论文终于完稿，回首大半年来收集、整理、思索、停滞、修改直至最终完成的过程，我得到了许多的关怀和帮助，现在要向他们表达我最诚挚的谢意。首先，我要深深感谢我的导师李旭老师。李旭老师为人谦和，平易近人。在论文的选题、搜集资料和写作阶段，李旭老师都倾注了极大的关怀和鼓励。在论文的写作过程中，每当我有所疑问，李旭老师总会放下繁忙的工作，不厌其烦地指点我;在我初稿完成之后，李旭老师又在百忙之中抽出空来对我的论文认真的批改，字字句句把关，提出许多中肯的指导意见，使我在研究和写作过程中不致迷失方向。他严谨的治学之风和对事业的孜孜追求将影响和激励我的一生，他对我的关心 和教诲我更将永远铭记。借此机会，我谨向李旭老师致以深深地谢意。其次，我还要感谢白希壮教授、郭磊教授、韩壮教授等骨科老师们，正是因为有了他们严格、无私、高质量的教导，我才能在这几年的学习过程中汲取专业知识和迅速提升能力;同时也感谢这三年来与我互勉互励的诸位 34 同学，在各位同学的共同努力之下，我们始终拥有一个良好的生活环境和一个积极向上的学习氛围，能在这样一个团队中度过，是我极大的荣幸。我还要感谢我的家人，我的父母和我的爱人，他们给我极大的鼓励与朴素的帮助。最后，我要感谢参与我论文评审和答辩的各位老师，他们给了我一个审视几年来学习成果的机会，让我能够明确今后的发展方向，他们对我的帮助是一笔无价的财富。我将在今后的工作、学习中加倍努力，以期能够取得更多成果回报他们、回报社会。再次感谢他们，祝他们一生幸福、安康! ?个人简介? 姓名:程世孝 性别:男 出生年月:1986年2月26日 导师:李旭副教授 论文题目:髋关节表面置换与常规全髋关节置换短期临床效果的比较:Meta分析 学习经历: 2005年9月——2010年7月 华北煤炭医学院 临床医学 学士 35 2010 年 9月——2013年7月 中国医科大学 骨外科学 硕士 36