积极慎重开展全髋关节置换手术
作者:董天华
单位:董天华(215006 苏州大学附属第一医院)
关键词:
江苏医药000801
全髋关节置换术(THR)虽已有百多年历史,但第1例真正的THR是英国Phillip Wiles于1938年用不锈钢假体治疗6例Still病,因疗效短暂,最后以失败告终。1958年英国Charnley先用聚四氟乙烯髋臼与不锈钢股骨头制成假体,疗效并不理想。后经大量基础研究和临床实践,1962年起改用低磨损的高密度聚乙烯髋臼,加上甲基丙烯酸甲酯骨水泥的成功应用,开始了所谓低磨损性髋关节成形术。60年代中期起THR在全世界广泛开展,使数以百万计的关节病患者获得无痛可活动的关节。70年代以来,随着国产人工假体和骨水泥的研制成功,国内已有不少单位开展此手术,且病例数正以较快速度增加。
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今天,虽然绝大多数病人可以通过手术获得较满意的临床效果,但仍然有不少病人因发生并发症而影响疗效。因此,了解THR的发展史,熟悉各种不同假体的特性和不同手术方法的要点,掌握可能发生的各种并发症的原因和防治方法,有助于提高THR的疗效,这对初期开展这项手术的单位,尤其是十分必要的。
假体周围感染是最严重的并发症。Charnley最早施行190例THR的感染率为9%。他通过手术室净化装置及手术人员隔离面具等措施,使1959~1967年的感染率下降至1.3%。近年来,多数认为采用预防性抗生素,术中严格无菌操作,尽量缩短手术时间,术中不断冲洗伤口,彻底止血,严密缝合,减少手术室流动人员等,感染率可以控制在1%以下。但随着开展此手术的单位和手术病例的增加,尤其是返修术病例的增多,累计感染病例数在不断增加。
感染的诊断主要根据临床症状和体征。术后持续疼痛常提示有感染可能,应结合血沉和C-反应蛋白作出判断。X线片如发现假体周围骨吸收,进行性假体松动及骨膜新骨形成等征象,均是感染的有力证据。术前关节穿刺吸引仅有参考作用。返修术中肉眼观察,组织切片白细胞计数及细菌培养等均有助于诊断[1]。
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一旦诊断明确,应予彻底清创,选用有效抗生素。根据局部情况选用保留原有假体,一期重植入假体或二期(4~6周后)重植入假体等。如局部条件甚差,无敏感抗生素及全身情况不允许二期手术者可考虑截除性成形术。
发生感染的高危因素有全身抵抗力低下,包括类风湿性关节炎(感染率2.6倍于骨关节炎)、糖尿病、营养不良、肥胖以及泌尿系感染、激素应用史等。过去局部有手术史者感染率3倍于初次手术者。对上述病例应十分警惕感染的发生。
THR术中可因脂肪和骨髓栓塞而致低氧血症、心肺功能减退及突然死亡。文献报告因脂肪栓塞的术中病死率为0.02%~0.5%,术中心脏骤停的发生率为0.6%~10%。虽然近年来麻醉技术有不少改进,仍不能完全避免其发生。原因主要是假体置入股骨髓腔时髓内压骤增,使髓内脂肪、骨髓及骨碎屑通过静脉进入循环所致。研究证明手置骨水泥与使用骨水泥枪加压置入骨水泥对髓内压的变化无甚差异。近年来有人主张彻底冲洗髓腔,去除潜在栓塞物质,骨水泥真空搅拌,置入假体时髓腔近段负压吸引管减压,髓腔远端事先钻孔等,可明显降低髓内压,减少脂肪栓塞的发生。
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假体周围股骨骨折是Mayo Clinic 90年代THR返修术的第二位原因[2]。Schwartz 1989年报告1318例非骨水泥THR中有39例(3%)术中发生股骨骨折,其中仅半数在术中被发现。有因术中股骨头脱位时手法不当而致骨折,尤其当髋关节因原有纤维强直或有骨赘阻挡时,更易发生。骨折还可因扩髓手法不当,置入假体时方向不准,或扩髓不够假体过大所致。当骨折发生于股骨近端时,术中容易发现。但发生于假体柄附近的骨折则容易漏诊。可疑时应作术中摄片确诊。发生骨折的高危因素有女性、类风湿性关节炎、骨质疏松、骨质丢失及原有股骨畸形等。骨折的处理可根据骨折部位及骨折稳定程度,假体是否松动等选用保守疗法、更换长柄假体及内固定等。
术中髋臼骨折的发生率略低于股骨骨折。多发生于非骨水泥髋臼假体置入时。由于非骨水泥髋臼要求假体与髋臼床紧密贴合,髋臼床要略小于假体,如直径差别大于2mm,假体击入时需用较大冲击力,在骨质疏松者易发生骨折。因此对这类病例髋臼床应和假体直径一致,假体置入时手法要轻柔。必要时加用螺钉固定。术中发现骨折时应作螺钉固定,术后推迟负重[3]。
, 百拇医药
THR术后关节脱位的发生率为1%~5%,返修术后可达9%。可因关节软组织张力不够,多余骨组织或骨水泥影响关节活动及植入物设计缺陷等所致,但最主要是髋臼假体安放位置不当,尤其当侧卧位手术时,术者不易掌握骨盆的朝向,以致难以确定髋臼的放置方向。对关节脱位应立即予以手法复位,延迟诊断者可予胫骨结节骨牵引复位。如假体位置不当或保守疗法失败,可切开复位,并作适当处理。
假体松动是THR最主要的并发症。早年骨水泥固定股骨假体5年后的松动率达20%~40%,10年后增至30%~40%。这就促使70年代后期出现了非骨水泥固定技术。其要点是要求假体与髓腔完全匹配,假体表面多孔涂层,有利于骨组织长入微孔,达到生物学固定。但需配备专用手术器械,术后6~8周扶拐避免负重,术后有一定比例出现大腿痛。在此同时,研究人员还对骨水泥技术作了改进,包括使用髓腔填塞,脉冲式髓腔冲洗,棉垫填塞髓腔止血,真空搅拌骨水泥,骨水泥枪应用,逆行注入骨水泥,要求假体周围骨水泥套达3mm厚,并达假体柄尖下3cm。股骨假体松动率已降至5%以下。近年来又强调骨水泥加压及假体中置技术,疗效又有所提高[4]。骨水泥可提供术后假体的即时固定,允许早期负重。技术操作不象非骨水泥那样严格。因此,骨水泥股骨假体固定技术又重新成为目前最流行的固定手段。在此同时,非骨水泥技术亦在假体设计及材料选择等方面作了改进,疗效较初期亦有显著提高。目前比较一致的看法是,对高龄或骨质较差者,宜用骨水泥固定,对年轻病人,预期寿命在25年以上者宜采用非骨水泥固定技术。
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资料表明骨水泥髋臼假体长期随访的松动率远高于股骨假体,10年后的返修率高达55%~64%。因而出现了第一代旋入式非骨水泥固定技术,但疗效并不理想,1993年Capello平均26个月随访有17%松动,1994年Fox平均6年后31%松动。随后又出现了第二代髋臼假体,系采用旋入式或螺钉固定的金属壳表面多孔涂层。前者可获即时机械固定,后者可使日后达到生物学固定。Clohisy用多枚螺钉固定的Harris-Galante多孔涂层钛壳髋臼;196髋平均随访122个月,无一例髋臼松动[5]。
假体松动的原因除上述机械性原因外,还可因聚乙烯、骨水泥或金属的磨损碎屑随关节液进入任何界面,激活巨噬细胞,导致假体周围骨溶解[6]。还可因高刚度假体产生应力遮挡作用而引起假体周围骨丢失[7]。Christie采用匹配型S-ROM低弹性模量钛合金股骨假体,全周径多孔涂层袖套达到封闭近段髓腔的作用,防止聚乙烯碎屑向髓腔扩散,175髋平均5.3年随访,仅1例因假体进行性下沉而返修。
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无菌性股骨假体松动的诊断需依据临床症状结合X线片作出判断。负重与活动时疼痛,休息后痛止,旋转关节时疼痛加重,出现止痛步态等均应予高度怀疑。X线片假体与骨水泥间出现2 mm以上透亮带即提示有松动可能。如尚未有临床症状,应密切观察。当破坏呈进行性加重,即使无症状亦应及时进行返修,以免骨丢失过多,影响返修术疗效。如X线片上出现假体下沉,骨水泥断裂,骨内膜空洞及假体移位时,则可肯定松动的诊断。
非骨水泥股骨假体松动的诊断相对较困难。假体表面的片状透光带和硬化并不一定表示松动,如出现放射状硬化线即提示轴性或旋转性不稳。如有假体下沉、折断、多孔表面剥离时即可确诊为松动。非骨水泥固定的髋臼出现移位、螺钉折断、金属壳碎裂等,均为松动的证据。
THR是一个较大手术,有1%~2%的手术死亡率,术中、术后还可能发生各种并发症,如血管、神经损伤、下肢深静脉血栓形成、异位骨化、假体折断等。因此必须严格掌握手术适应证。对髋关节尚有60°以上活动度者,可先采用保守疗法,包括减轻体重、镇痛剂、手杖及减少活动量等,对年轻男性单侧病变及体力劳动者,关节融合术仍有其治疗价值。髋关节骨关节炎有60°以上活动度者,内外翻截骨术亦能达到止痛效果。THR是一个技术要求甚高的手术,应选择合适切口,熟悉病理解剖变化,规范手术操作要求;还应了解与关节置换术有关的生物力学知识,各种假体的材料特性,以及不同型号假体的优缺点;对具体病例应根据条件选用合适假体和固定方法,积极预防并发症,才能使手术获得持久满意的临床结果。
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作者简介 董天华,1926年生,现任苏州大学附属第一医院骨科主任医师、教授、博士生导师、教学督导。1949年毕业于原国立上海医学院,曾任苏州医学院附属第一医院院长、骨科主任,并历任中华医学会骨科学会1~4届委员、常委,江苏省骨科学会副主任委员、苏州市医学会常委。董天华教授在创伤骨科及髋关节外科方面颇有研究,先后发表科研论文88篇,获省部级科研成果奖14项,主编(译)专著四部《骨折与关节损伤处理图解》、《髋关节外科》、《骨坏死病因诊断与治疗》、《世界外科学简史》。已培养骨科医学博士13名,在读博士生4名,现还担任《中华骨科杂志》、《中华创伤杂志》、《江苏医药》、《骨与关节损伤杂志》、《骨科荟萃》、《苏州医学院学报》等刊物的编委或审稿人。
参 考 文 献
1,Spangehl MJ,Younger ASE,Marsi BA,et al.Diagnosis of infection following total hip arthroplasty.J Bone Joint Surg,1997,79-A:1578-1588.
, 百拇医药
2,Lewallen DG &Berry DJ.Periprosthetic fracture of the femur after total hip arthroplasty.J Bone Joint Surg,1997,79-A:1881-1890.
3,Callaghan JJ,Pedersen DR,Olejniczak JP,et al.Periprosthetic fractures of the acetabulum during and following total hip arthroplasty.J Bone Joint Surg,1997,79-A:1416-1421.
4,Noble PC,Collier MB,Maltry JA,et al.Pressurization & centralization enhance the quality and reproducibility of cement mantles.Clin Orthop, 1998,355:77-89.
, 百拇医药
5,Clohisy JC & Harris WH.The Harris-Galante porous-coated acetabular component with screw fixation. J Bone Joint Surg,1999,81-A:66-72.
6,Lewis G.Design issues in clinical studies of the in vivo volumetric wear rate of polyethylene bearing components.J Bone Joint Surg,2000,82-A:281-287.
7,Bugbee WD,Culpepper WJ,Engh CA,et al.Long-term clinical consequences of stress-shielding after total hip arthroplasty without cement.J Bone Joint Surg,1997,79-A:1007-1012., http://www.100md.com
单位:董天华(215006 苏州大学附属第一医院)
关键词:
江苏医药000801
全髋关节置换术(THR)虽已有百多年历史,但第1例真正的THR是英国Phillip Wiles于1938年用不锈钢假体治疗6例Still病,因疗效短暂,最后以失败告终。1958年英国Charnley先用聚四氟乙烯髋臼与不锈钢股骨头制成假体,疗效并不理想。后经大量基础研究和临床实践,1962年起改用低磨损的高密度聚乙烯髋臼,加上甲基丙烯酸甲酯骨水泥的成功应用,开始了所谓低磨损性髋关节成形术。60年代中期起THR在全世界广泛开展,使数以百万计的关节病患者获得无痛可活动的关节。70年代以来,随着国产人工假体和骨水泥的研制成功,国内已有不少单位开展此手术,且病例数正以较快速度增加。
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今天,虽然绝大多数病人可以通过手术获得较满意的临床效果,但仍然有不少病人因发生并发症而影响疗效。因此,了解THR的发展史,熟悉各种不同假体的特性和不同手术方法的要点,掌握可能发生的各种并发症的原因和防治方法,有助于提高THR的疗效,这对初期开展这项手术的单位,尤其是十分必要的。
假体周围感染是最严重的并发症。Charnley最早施行190例THR的感染率为9%。他通过手术室净化装置及手术人员隔离面具等措施,使1959~1967年的感染率下降至1.3%。近年来,多数认为采用预防性抗生素,术中严格无菌操作,尽量缩短手术时间,术中不断冲洗伤口,彻底止血,严密缝合,减少手术室流动人员等,感染率可以控制在1%以下。但随着开展此手术的单位和手术病例的增加,尤其是返修术病例的增多,累计感染病例数在不断增加。
感染的诊断主要根据临床症状和体征。术后持续疼痛常提示有感染可能,应结合血沉和C-反应蛋白作出判断。X线片如发现假体周围骨吸收,进行性假体松动及骨膜新骨形成等征象,均是感染的有力证据。术前关节穿刺吸引仅有参考作用。返修术中肉眼观察,组织切片白细胞计数及细菌培养等均有助于诊断[1]。
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一旦诊断明确,应予彻底清创,选用有效抗生素。根据局部情况选用保留原有假体,一期重植入假体或二期(4~6周后)重植入假体等。如局部条件甚差,无敏感抗生素及全身情况不允许二期手术者可考虑截除性成形术。
发生感染的高危因素有全身抵抗力低下,包括类风湿性关节炎(感染率2.6倍于骨关节炎)、糖尿病、营养不良、肥胖以及泌尿系感染、激素应用史等。过去局部有手术史者感染率3倍于初次手术者。对上述病例应十分警惕感染的发生。
THR术中可因脂肪和骨髓栓塞而致低氧血症、心肺功能减退及突然死亡。文献报告因脂肪栓塞的术中病死率为0.02%~0.5%,术中心脏骤停的发生率为0.6%~10%。虽然近年来麻醉技术有不少改进,仍不能完全避免其发生。原因主要是假体置入股骨髓腔时髓内压骤增,使髓内脂肪、骨髓及骨碎屑通过静脉进入循环所致。研究证明手置骨水泥与使用骨水泥枪加压置入骨水泥对髓内压的变化无甚差异。近年来有人主张彻底冲洗髓腔,去除潜在栓塞物质,骨水泥真空搅拌,置入假体时髓腔近段负压吸引管减压,髓腔远端事先钻孔等,可明显降低髓内压,减少脂肪栓塞的发生。
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假体周围股骨骨折是Mayo Clinic 90年代THR返修术的第二位原因[2]。Schwartz 1989年报告1318例非骨水泥THR中有39例(3%)术中发生股骨骨折,其中仅半数在术中被发现。有因术中股骨头脱位时手法不当而致骨折,尤其当髋关节因原有纤维强直或有骨赘阻挡时,更易发生。骨折还可因扩髓手法不当,置入假体时方向不准,或扩髓不够假体过大所致。当骨折发生于股骨近端时,术中容易发现。但发生于假体柄附近的骨折则容易漏诊。可疑时应作术中摄片确诊。发生骨折的高危因素有女性、类风湿性关节炎、骨质疏松、骨质丢失及原有股骨畸形等。骨折的处理可根据骨折部位及骨折稳定程度,假体是否松动等选用保守疗法、更换长柄假体及内固定等。
术中髋臼骨折的发生率略低于股骨骨折。多发生于非骨水泥髋臼假体置入时。由于非骨水泥髋臼要求假体与髋臼床紧密贴合,髋臼床要略小于假体,如直径差别大于2mm,假体击入时需用较大冲击力,在骨质疏松者易发生骨折。因此对这类病例髋臼床应和假体直径一致,假体置入时手法要轻柔。必要时加用螺钉固定。术中发现骨折时应作螺钉固定,术后推迟负重[3]。
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THR术后关节脱位的发生率为1%~5%,返修术后可达9%。可因关节软组织张力不够,多余骨组织或骨水泥影响关节活动及植入物设计缺陷等所致,但最主要是髋臼假体安放位置不当,尤其当侧卧位手术时,术者不易掌握骨盆的朝向,以致难以确定髋臼的放置方向。对关节脱位应立即予以手法复位,延迟诊断者可予胫骨结节骨牵引复位。如假体位置不当或保守疗法失败,可切开复位,并作适当处理。
假体松动是THR最主要的并发症。早年骨水泥固定股骨假体5年后的松动率达20%~40%,10年后增至30%~40%。这就促使70年代后期出现了非骨水泥固定技术。其要点是要求假体与髓腔完全匹配,假体表面多孔涂层,有利于骨组织长入微孔,达到生物学固定。但需配备专用手术器械,术后6~8周扶拐避免负重,术后有一定比例出现大腿痛。在此同时,研究人员还对骨水泥技术作了改进,包括使用髓腔填塞,脉冲式髓腔冲洗,棉垫填塞髓腔止血,真空搅拌骨水泥,骨水泥枪应用,逆行注入骨水泥,要求假体周围骨水泥套达3mm厚,并达假体柄尖下3cm。股骨假体松动率已降至5%以下。近年来又强调骨水泥加压及假体中置技术,疗效又有所提高[4]。骨水泥可提供术后假体的即时固定,允许早期负重。技术操作不象非骨水泥那样严格。因此,骨水泥股骨假体固定技术又重新成为目前最流行的固定手段。在此同时,非骨水泥技术亦在假体设计及材料选择等方面作了改进,疗效较初期亦有显著提高。目前比较一致的看法是,对高龄或骨质较差者,宜用骨水泥固定,对年轻病人,预期寿命在25年以上者宜采用非骨水泥固定技术。
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资料表明骨水泥髋臼假体长期随访的松动率远高于股骨假体,10年后的返修率高达55%~64%。因而出现了第一代旋入式非骨水泥固定技术,但疗效并不理想,1993年Capello平均26个月随访有17%松动,1994年Fox平均6年后31%松动。随后又出现了第二代髋臼假体,系采用旋入式或螺钉固定的金属壳表面多孔涂层。前者可获即时机械固定,后者可使日后达到生物学固定。Clohisy用多枚螺钉固定的Harris-Galante多孔涂层钛壳髋臼;196髋平均随访122个月,无一例髋臼松动[5]。
假体松动的原因除上述机械性原因外,还可因聚乙烯、骨水泥或金属的磨损碎屑随关节液进入任何界面,激活巨噬细胞,导致假体周围骨溶解[6]。还可因高刚度假体产生应力遮挡作用而引起假体周围骨丢失[7]。Christie采用匹配型S-ROM低弹性模量钛合金股骨假体,全周径多孔涂层袖套达到封闭近段髓腔的作用,防止聚乙烯碎屑向髓腔扩散,175髋平均5.3年随访,仅1例因假体进行性下沉而返修。
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无菌性股骨假体松动的诊断需依据临床症状结合X线片作出判断。负重与活动时疼痛,休息后痛止,旋转关节时疼痛加重,出现止痛步态等均应予高度怀疑。X线片假体与骨水泥间出现2 mm以上透亮带即提示有松动可能。如尚未有临床症状,应密切观察。当破坏呈进行性加重,即使无症状亦应及时进行返修,以免骨丢失过多,影响返修术疗效。如X线片上出现假体下沉,骨水泥断裂,骨内膜空洞及假体移位时,则可肯定松动的诊断。
非骨水泥股骨假体松动的诊断相对较困难。假体表面的片状透光带和硬化并不一定表示松动,如出现放射状硬化线即提示轴性或旋转性不稳。如有假体下沉、折断、多孔表面剥离时即可确诊为松动。非骨水泥固定的髋臼出现移位、螺钉折断、金属壳碎裂等,均为松动的证据。
THR是一个较大手术,有1%~2%的手术死亡率,术中、术后还可能发生各种并发症,如血管、神经损伤、下肢深静脉血栓形成、异位骨化、假体折断等。因此必须严格掌握手术适应证。对髋关节尚有60°以上活动度者,可先采用保守疗法,包括减轻体重、镇痛剂、手杖及减少活动量等,对年轻男性单侧病变及体力劳动者,关节融合术仍有其治疗价值。髋关节骨关节炎有60°以上活动度者,内外翻截骨术亦能达到止痛效果。THR是一个技术要求甚高的手术,应选择合适切口,熟悉病理解剖变化,规范手术操作要求;还应了解与关节置换术有关的生物力学知识,各种假体的材料特性,以及不同型号假体的优缺点;对具体病例应根据条件选用合适假体和固定方法,积极预防并发症,才能使手术获得持久满意的临床结果。
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作者简介 董天华,1926年生,现任苏州大学附属第一医院骨科主任医师、教授、博士生导师、教学督导。1949年毕业于原国立上海医学院,曾任苏州医学院附属第一医院院长、骨科主任,并历任中华医学会骨科学会1~4届委员、常委,江苏省骨科学会副主任委员、苏州市医学会常委。董天华教授在创伤骨科及髋关节外科方面颇有研究,先后发表科研论文88篇,获省部级科研成果奖14项,主编(译)专著四部《骨折与关节损伤处理图解》、《髋关节外科》、《骨坏死病因诊断与治疗》、《世界外科学简史》。已培养骨科医学博士13名,在读博士生4名,现还担任《中华骨科杂志》、《中华创伤杂志》、《江苏医药》、《骨与关节损伤杂志》、《骨科荟萃》、《苏州医学院学报》等刊物的编委或审稿人。
参 考 文 献
1,Spangehl MJ,Younger ASE,Marsi BA,et al.Diagnosis of infection following total hip arthroplasty.J Bone Joint Surg,1997,79-A:1578-1588.
, 百拇医药
2,Lewallen DG &Berry DJ.Periprosthetic fracture of the femur after total hip arthroplasty.J Bone Joint Surg,1997,79-A:1881-1890.
3,Callaghan JJ,Pedersen DR,Olejniczak JP,et al.Periprosthetic fractures of the acetabulum during and following total hip arthroplasty.J Bone Joint Surg,1997,79-A:1416-1421.
4,Noble PC,Collier MB,Maltry JA,et al.Pressurization & centralization enhance the quality and reproducibility of cement mantles.Clin Orthop, 1998,355:77-89.
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5,Clohisy JC & Harris WH.The Harris-Galante porous-coated acetabular component with screw fixation. J Bone Joint Surg,1999,81-A:66-72.
6,Lewis G.Design issues in clinical studies of the in vivo volumetric wear rate of polyethylene bearing components.J Bone Joint Surg,2000,82-A:281-287.
7,Bugbee WD,Culpepper WJ,Engh CA,et al.Long-term clinical consequences of stress-shielding after total hip arthroplasty without cement.J Bone Joint Surg,1997,79-A:1007-1012., http://www.100md.com