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编号:10232356
人工髋关节置换术失败原因分析
http://www.100md.com 《中华骨科杂志》 2000年第12期
     作者:刘志宏 冯建民 王毅 王蕾 杨庆铭

    单位:刘志宏 王毅 杨庆铭(海市伤骨科研究所 200025);冯建民 王蕾(上海第二医科大学附属瑞金医院骨科)

    关键词:关节成形术;置换,髋;髋假体;假体失效

    中华骨科杂志001205

    【摘要】目的对人工髋关节置换术后失败的病例进行分析,总结经验,提高人工髋关节置换术的长期疗效。方法1996年11月~1999年4月共进行人工髋关节翻修手术35例(36髋),根据前次手术失败的原因进行分组并分析。结果根据病例统计,在同一失败病例中,失败的原因往往不止一个。最常见的原因是假体松动、假体周围骨溶解,共24例次,其次为人工股骨头引起髋臼磨损7例次,假体置入位置不良6例次,人工髋关节脱位3例次,术后感染3例次,假体股骨柄断裂2例次。结论人工髋关节置换术作为髋关节重建的一种有效的治疗方法而得到广泛的应用,其长期可靠的疗效与严格掌握手术指征,假体的适当选择和手术中正确操作有关。
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    Analysis of failed total hip arthroplasty

    LIU Zhihong,FENG Jianmin,WANG Yi

    (Shanghai Institute of Traumatology and Orthopaedics, Shanghai 200025, China)

    【Abstract】 Objective To analyse the failed total hip arthroplasty(THA) and to improve its long-term results. Methods Thirty-five patients(36 hips) undergone revision THA from November 1996 to April 1999, were grouped according to the different causes of the primary failed THA. Results Statistical analysis failed to show the factors related to the failures. In any one failed case, the causes were usually more then one item. The most common causes of failed surgery found in 24 cases were aseptic loosening and peri-prosthetic osteolysis, wear-out of acetabulum was seen in 7, malpositioned prostheses in 6 and postoperative dislocation in 3. Infection and fracture of femoral stem happened in 3 and 2 patients respectively. Conclusion THA has been extensively used as an effective procedure for the reconstruction of hip joint. Long-term excellent clinical results are related to strict selection of indications, appropriate prosthesis, and finally the experience and surgical technique of the surgeon are also of importance to the final outcome.
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    【Key words】 Arthroplasty replacement, hip; Hip prosthesis; Prosthesis failure

    人工髋关节置换术作为髋关节重建的一种有效的治疗方法而得到广泛的应用[1]。随着手术例数的增加,人工髋关节置换术后失败的病例也不断出现。我院骨科在1996年11月~1999年4月共进行人工髋关节翻修手术35例(36髋),从中分析前次手术失败的原因。

    临床资料

    一、一般资料

    1996年11月~1999年4月,我院骨科进行人工髋关节翻修手术35例(36髋),其中男19例(20髋),女16例;年龄40~77岁,平均62.6岁。距前次手术时间6个月~14年,平均7.3年。前次手术包括人工股骨头置换术17例,全髋关节置换术18例(19髋)。
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    二、前次手术失败原因

    在同一失败病例中,失败的原因往往不止一个。根据病例统计,最常见的原因是假体松动、假体周围骨溶解,共24例次(66.6%);其次为人工股骨头引起髋臼磨损7例次(19.4%);前次手术假体置入位置不良6例次(16.7%);人工髋关节脱位3例次(8.3%),包括髋臼假体金属杯与聚乙烯内衬脱位2例次;假体股骨柄断裂2例次(5.6%);术后感染3例次(8.3%)。在35例中,有2例髋臼磨损合并假体松动,2例假体股骨柄断裂合并假体松动,3例假体置入位置不良合并假体松动,1例假体置入位置不良合并人工髋关节脱位,1例术后感染合并假体松动。

    (一)假体松动:假体松动是人工关节置换失败的最常见原因[2]。人工髋关节置换术后松动可表现为临床松动和X线松动。临床松动主要症状为体位改变时髋关节出现疼痛,髋关节功能减退。根据Harris假体X线松动分类标准[3],如假体出现移位,假体周围骨水泥断裂为肯定松动;假体周围出现连续>2mm透亮区为很可能松动;假体周围出现不连续透亮区为可能松动。在本组24例松动病例中,都有临床松动表现,其中X线证实为肯定松动5例,很可能松动7例,可能松动12例。
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    例1男,72岁,右全髋关节置换术后5年出现髋关节疼痛。X线片示右股骨假体内翻下沉,假体远端骨水泥断裂,髋臼假体周围有连续的透亮区。手术中见股骨和髋臼假体周围有大量界膜形成,假体松动(图1)。

    (二)髋臼磨损:人工股骨头置换术是老年股骨颈囊内骨折的一种有效的治疗方法。但若患者活动量较大或本身有骨质疏松表现,术后容易出现髋臼磨损,产生临床疼痛症状[4]。本组共有7例人工股骨头置换术后出现髋臼磨损,平均年龄68岁,距前次手术时间3~7年,平均4.6年。

    例2女,65岁,因股骨颈囊内骨折行人工股骨头置换术。术后5年出现关节疼痛,活动障碍,需扶拐行走。手术中见髋臼内壁磨损,容积性骨缺损(图2)。

    (三)假体位置不良:人工髋关节置换术的长期疗效取决于手术中假体的正确置入,假体置入位置异常会影响髋关节功能,增加假体与骨界面间应力,导致假体松动。全髋关节假体置入时髋臼假体应俯倾40°~45°,前倾10°~25°;股骨假体中立位置入,前倾10°~15°。最常见的假体位置不良表现为:髋臼假体未置于真髋臼内,俯倾角过大;股骨假体内翻位或外翻位置入,前倾角过大或过小。
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    例3女,68岁,右侧人工股骨头置换术。术后当天发现股骨近端骨折,假体远端从内侧皮质穿出,再次进行内固定术。术后右侧髋关节负重即出现疼痛,X线片示假体外翻位,假体柄自内侧骨皮质穿出(图3)。

    例4男,40岁,股骨颈骨折后股骨头缺血性坏死。行人工股骨头置换术,术后疼痛。X线片示人工股骨头前倾位置入。术中测量假体前倾45°(图4)。

    (四)假体断裂:随着人工关节设计的不断完善及假体材料学的发展,真正由于假体本身原因造成的人工关节置换手术失败已不多见。在本组病例中,有2例出现假体股骨柄断裂,分析原因是由于股骨假体本身已出现松动,长期摆动后造成疲劳性断裂。

    例5男,67岁,左侧全髋关节置换术后7年。入院前1个月突然出现大腿部疼痛,X线片示假体股骨柄断裂,股骨假体近端内翻,骨水泥周围有透亮区形成。手术中见髋臼前、后柱完整,内侧壁容积性骨缺损,股骨假体近端松动,远端假体柄断裂(图5)。
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    (五)脱位:人工髋关节置换术后脱位的原因很多[5]。常见的原因有:(1)假体位置不良,常见于髋臼假体置入时前倾角过大或过小,在本组有1例因假体前倾角过大引起早期前脱位。(2)股骨侧过度截骨造成假体位置太低或外展力臂过短,关节周围肌肉松弛。(3)关节周围肌肉(如外旋肌、外展肌等)力量不足,可见于多次髋关节手术后肌肉的破坏,或老年患者本身肌肉力量的减退。(4)假体原因,如假体边缘磨损引起的假体半脱位。本组有2例髋臼假体金属底衬与聚乙烯内衬脱位,分析原因为髋臼假体金属底衬有四个卡口与聚乙烯内衬咬合固定,其中任何一个卡口未与内衬咬合或手术操作不当损坏卡口都会造成髋臼假体金属底衬与聚乙烯内衬脱位。

    例6女,54岁,髋臼发育不良继发骨性关节炎。行全髋关节置换术,术中因髋臼过小置入44mm的髋臼假体,22mm的股骨假体。术后10d因搬动摄片发生假体前脱位,麻醉下闭合复位。4周后再次前脱位,再次手术见髋臼和股骨假体都过度前倾置入。

    例7男,62岁,左侧全髋关节置换术后4年。由坐位起立时突然出现左侧髋关节剧烈疼痛,X线检查发现髋臼假体金属杯与聚乙烯内衬脱位。术中见髋关节周围有大量含有磨损金属颗粒的肉芽肿,髋臼聚乙烯内衬脱位并碎裂,髋臼金属假体与股骨假体直接接触,磨损颗粒引起髋臼与股骨近端骨溶解(图6)。
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    (六)感染:在现代人工关节置换手术中,感染的发生率已降到1%以下[6],但由于每年进行的人工关节置换手术的数目庞大,故感染的病例数也十分可观。人工关节置换术后,无论是急性、亚急性或慢性感染,都会产生严重后果,最终导致假体松动失败[7]。在本组3例感染病例中,1例为急性感染,2例为亚急性感染。分析原因,1例急性感染的病例与强直性脊柱炎长期使用免疫抑制剂有关,另2例亚急性感染病例可能与手术操作和术后处理不当有关。

    讨论

    人工髋关节置换术作为一种成熟的手术方法,在髋关节重建中得到广泛应用。在掌握适当的手术指征,选择合适的假体,正确的手术操作情况下,可获得长期可靠的疗效。人工髋关节置换手术早期失败往往与多种因素有关,通过对本组失败病例的分析,我们从中总结经验以提高手术疗效。

    一、手术指征
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    随着人工髋关节置换技术的逐渐普及和提高,人工髋关节置换的手术指征也被放宽,尤其在年龄方面。虽然年龄较轻不再是人工关节置换手术的禁忌证,但患者的年龄仍应是必须考虑的问题。在本组失败的病例中,就有4例股骨颈囊内骨折患者,初次手术的年龄小于50岁,术后出现髋臼磨损和假体松动,从术前X线片分析,当时股骨颈囊内骨折完全有条件进行内固定手术而非人工关节置换术。对年轻患者来说,由于其本身关节活动量大,对关节的功能要求较高,且必须考虑一旦后期假体失败需再次或多次手术的问题。因此对于年轻患者,Halley等[8]提出合适的手术人选,应是那些即使假体置换术后失败行关节切除术,其残留的髋关节功能也不比置换术前差的患者,由此可见对年轻患者手术指征的掌握应非常严格。对于年轻患者的髋关节病变,人工关节置换术并非是首选的治疗方案,仅适用于髋关节严重病损而引起的关节疼痛和功能障碍经任何非手术治疗或股骨、骨盆截骨术治疗都无效的患者。较为合适的患者应是双侧髋关节病变、活动受限、日常生活以坐为主、体重较轻者[9]。较大活动量、体重过重、过于年轻的患者,并非是人工关节置换术的合适指征,对少数患者更适合行髋关节融合术。
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    二、手术方式和假体选择

    对老年股骨颈囊内骨折患者,人工股骨头置换术具有创伤小、操作简单、术后可早期活动等优点,但缺点是后期具有较高的髋臼磨损率和股骨头假体松动率,有报道髋臼磨损的发生率达4%~26%,股骨头假体松动率3%~37%[4]。在本组中,人工股骨头置换患者较早出现髋关节疼痛等功能障碍,17例初次人工股骨头置换术距翻修手术平均3.8年,19例初次全髋关节置换术距翻修手术平均7.4年。Gebhard等[10]比较人工股骨头置换术和全髋关节置换术后56个月疗效,发现全髋关节置换术在髋关节疼痛、活动、功能等评分均优于人工股骨头置换术,全髋关节置换术的翻修率2.2%,骨水泥人工股骨头置换术的翻修率7.9%,非骨水泥人工股骨头置换术的翻修率13%。因此目前认为,对于股骨颈囊内骨折,人工股骨头置换术适合于老年、活动量小、基本限于室内活动的患者,而全髋关节置换术适合于髋关节本身已有骨性关节炎病变或骨质疏松、身体条件好、活动量大的患者。
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    人工关节置换的长期疗效与对置入的假体的正确选择有关。在假体选择中,最突出的问题表现在骨水泥固定假体与生物学固定假体的选择上。60年代初,Charnley采用骨水泥固定技术,使全髋关节置换术取得极大成功。随着时间的推移,骨水泥固定失败造成假体松动的病例越来越常见,人们开始探讨生物学固定技术,希望以骨长入假体表面来达到假体固定的目的。长期随访结果显示,尽管采用了现代骨水泥技术,髋臼假体的远期松动率并没有明显下降,髋臼假体松动成为骨水泥假体失败的主要原因。Schulte等[11]报告322例髋臼骨水泥假体置换,随访14年松动率为13%,98例随访20年松动率为22%。与髋臼骨水泥假体相比,Tompkins等[12]报告173例HGP-1生物学固定髋臼假体随访7~10年,假体周围骨溶解的发生率为4%。随着现代骨水泥技术的开展,股骨假体的长期疗效显著提高,Mulroy等[13]报告105例采用第二代骨水泥技术固定的股骨假体,随访12年松动率仅为1.9%,与骨水泥固定技术相比,生物学固定股骨假体周围发生的骨溶解更早、更常见、更广泛[14]。因此目前一般观点认为,在髋臼侧生物学固定的长期疗效优于骨水泥固定,而在股骨侧骨水泥固定要优于生物学固定。现在又有采用混合型假体置入的方法,即对髋臼侧假体采用生物学固定,而对股骨假体采用骨水泥固定[15]
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    图1男,72岁,右全髋关节置换术后5年。右股骨假体内翻下沉,假体远端骨水泥断裂,髋臼假体周围有连续的透亮区图2女,65岁,人工股骨头置换术后5年。髋臼内壁磨损,容积性骨缺损图3女,68岁,右侧人工股骨头置换术。假体外翻位,假体柄自内侧骨皮质穿出图4男,40岁,股骨颈骨折后股骨头缺血性坏死。行人工股骨头置换术,人工股骨头过度前倾位置入图5男,67岁,左侧全髋关节置换术后7年。假体股骨柄断裂,股骨假体近端内翻,骨水泥周围透亮区形成图6男,62岁,左侧全髋关节置换术后4年。髋臼假体金属杯与聚乙烯内衬脱位,髋臼金属假体与股骨假体直接接触

    三、手术技术

    在人工关节置换术中,早期的手术失败往往与手术操作技术有关。在本组35例髋关节置换手术中,有9例出现较明显的手术操作不当。其中1例因股骨距截骨过多造成假体早期松动下沉;6例假体位置不良,其中3例术后负重即出现明显疼痛,1例髋臼和股骨假体过度前倾造成术后脱位;2例因骨水泥灌注不良导致松动。在髋关节假体置换术中,无论采用生物学固定还是骨水泥固定,正确的手术操作技术和假体位置的选择是成功的关键。在髋臼侧,术中应首先确定真髋臼的位置,尤其在髋关节发育不良、骨关节炎后期,大量骨赘增生掩盖了髋臼底的位置,使髋臼假体置入时球中心外移,增加了髋臼应力。因此我们在行髋臼手术时,首先需对X线片进行测量,了解髋臼底骨赘的厚度,在手术中暴露髋臼后,先用髋臼凿凿去底部骨赘,直到卵圆窝脂肪组织显露后,再用髋臼磨依次扩大,以保证髋臼假体置入的中心化。在股骨侧,常见的错误包括假体内翻置入和前倾角过大或过小。尤其是髋关节发育不良病例,本身存在股骨近端解剖结构改变,股骨颈往往过度前倾,因此,在假体置入时不能以股骨颈的轴线位置作为判定标志,而应以小转子或下肢的体位来定位。手术中患侧膝关节屈曲90°,小腿与地面垂直,控制股骨假体与水平面前倾10°~15°置入。在置入过程中假体柄应尽量靠近大转子,防止假体内翻。全髋关节翻修术的手术难度更大、技术要求更高,在手术前需要对前次手术后的髋关节进行全面分析评价,尤其在髋臼和股骨存在骨缺损时,需要了解骨缺损的类型和范围。在手术中应充分暴露髋关节,切除前次手术造成的关节周围瘢痕,必要时进行大转子截骨术。对于髋臼和股骨骨缺损,在手术中应首先进行骨性重建,选用不同的植骨材料恢复其解剖结构,并根据具体情况选择合适的生物学固定假体或骨水泥假体,以达到假体的即时稳定。
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    骨水泥技术也是影响骨水泥假体远期疗效的重要因素。在本组病例中有2例因骨水泥技术不良,假体周围出现骨水泥空隙造成后期松动。采用第一代骨水泥技术,Kavanagh等[16]报告333例采用Charnley假体置换随访20年的松动率为6%。采用第二代骨水泥技术,Mulroy等[13]报告105例,随访10~12.7年,松动率为1.9%。对于第三代骨水泥技术的长期报道还不多,Oishi等[17]报告100例,随访6~8年,松动率为1%。目前我们在骨水泥假体置入时多采用第三代骨水泥技术,对股骨髓腔壁脉冲加压冲洗,骨水泥注入前髓腔纱布填塞,保持干燥,骨水泥搅拌真空离心,注入后髓腔近端加压;此外假体柄备有中置装置,保持中立位置入,使假体周围有厚度均匀的骨水泥层。

    参 考 文 献

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    (收稿日期:2000-01-26), 百拇医药