非骨水泥人工髋关节置换术后股骨近端的骨反应——附41个关节X线片分析
作者：段志山 刘宁 佟志刚
单位：段志山(哈尔滨市242医院骨外科 150066)；刘宁(哈尔滨市242医院骨外科 150066)；佟志刚(哈尔滨市242医院骨外科 150066)
关键词：非骨水泥人工髋关节置换术；股骨近端；骨反应；增生类；吸收类。
航空航天医药000106 【摘要】 目的：观察和分析非骨水泥人工髋关节置换术后股骨近端的骨反应。方法：对38例41个关节于术前和术后、术后第2，4，6，8，10，12个月及术后每年以同等条件摄骨盆正位像，观察和分析股骨近端的骨反应。结果：41个关节中有30个关节发生不同程度的骨反应，其中有些关节同时出现几种骨反应。本组病例所发生的骨反应可分为两类，既增生类和吸收类。增生类多发生在1、3、4、5、7区，它是一种有益的骨反应，能加强对假体的固定作用。吸收类多发生在1、3、7区，它是一种不良的骨反应，它对人工关节的长期稳定构成威胁。结论：非骨水泥人工髋关节置换术后，大多数病例股骨近端出现一种有益的骨反应既增生类骨反应，能较长期地维持假体在髓腔内的稳定性。
, http://www.100md.com
Periosteal reaction of proximal femur after uncemented total hip arthroplasty
Duan Zhishan, Li ning, Tong Zhigang
(Department of orthopaedics, Harbin 242 Hospital, Harbin 150066)
【Abstract】 OBJECTIVE：study and analysis periosteal reaction about proximul femur of uncement hip arthroplasty.METHODS：Study and analysis x-ray 38 oases 41 hip of preoperative and postoperative in 2、4、6、8、10、12 months.RESULTS:30 hips in 41 hip ocured periosteal reaction. Periosteal reaction is divided two type-bone osteogenesis and bone absorption. The bone osteogenesis is happened in 1、3、4、5、7 zoon of head femur, and it's useful for reinforce prosthesis. The bone absorption is happened in 1、3、7 zoon of head femur, it's bad for hip steady.CONCLUSIONS:Vast majority case happened useful reaction in proximal femur after total hip arthro plasty-osteogenesis, and long pexiod it can keep prosthesis teady in antramedullary.
, 百拇医药
【Key words】 uncemented total hip arthroplasty; proximul femru; periosteal reaction; bone osteogenesis; bone absorption.
近年来，非滑水泥人工髋关节置换术已在临床上广泛应用，近期收到了满意的临床效果。但是将人工髋关节作为假体插入股骨内，由于假体的材料，外形的设计以及固定的方法等因素都会引起股骨上段应力的重新分布，从而导致股骨近端出现骨反应。我们对非骨水泥人工髋关节置换术后股骨近端出现的骨反应加以观察和分析，现报告如下：
1 材料和方法
1.1 临床资料：自1989年11月至1997年10月止，具备较完整的诊治和随访资料，且随访期限超过2年以上的非骨水泥人工髋关节置换术共38例41个关节，其中微孔非骨水泥人工髋关节23例25个关节，等离子喷涂羟基磷灰石人工髋关节15例16个关节，男22例24个关节，女16例17个关节。手术年龄最大78岁，最小35岁，平均61.7岁。原疾病：股骨头无菌性环死18例20个关节，股骨颈骨折16例16个关节，髋关节骨关节炎3例3个关节，强直性脊柱炎1例2个关节。
, http://www.100md.com
1.2 方法：术前和术后，术后第2、4、6、8、10、12个月及术后每年摄骨盆正位片，观察股骨近端的骨反应，即对假体周围成骨，皮质骨增厚，髓腔内骨化，骨萎缩，骨吸收，骨皮质变薄，异位骨化以及透亮带的出现情况等骨反应发生的时间和部位，逐一进行观察，分析。同时加测假体在髓腔内的占有率，观察占有率与骨反应的关系。
股骨近端的观察部位是根据Amstutz的分区方法将股骨近端在正侧位X线片上各分成7个区域进行观察[1](见图)。假体在骨髓腔占有率的测量方法是根据Engh等方法[2]将股骨上段分成x,y,z三部分，并测出这三部分的横径，与假体在这三部分a， b， c的横径相比，从而计算出假体的髓腔占有率。
X线评定分区图
2 结果
, 百拇医药
本组41个关节有30个关节发生不同程度的骨反应，发生率为73%，其中有些关节同时出现几种骨反应，分别将其列入各自骨反应中进行观察分析，其中假体的髓腔占有率为76%～97%，平均85%。(各种骨反应观察结果见附表)。
附表 人工关节置换术后股骨近端骨反应观察结果 骨反应类型
发生关节数
发生率(%)
发生部位(区)
发生时间(个月)
假体周围成骨
25
61
1、7
, 百拇医药
6～12
皮质骨增厚
11
27
3、5
10～18
髓腔内骨化
10
24
4
6～12
骨萎缩
5
, 百拇医药
12
1、7
8～24
骨吸收
4
10
7
10～24
骨皮质变薄
2
5
3
8～12
, 百拇医药 异位骨化
3
7
10～12
透亮带出现
2
5
1、5
12～24
骨膜反应
1
2
5
18
, 百拇医药
3 讨论
非骨水泥人工髋关节在体内的固定是依靠生物学固定，也就是通过人体纤维组织与骨组织长入表面多孔的假体中，从而达到对假体的固定作用[4]。人工股骨柄植入股骨髓腔后，股骨近端由于力学环境的改变，必然会发生相应的骨改建，当骨改建变化明显时，X线片上就会出现各种不同的骨反应，由于假体材料的选择，外形的设计与固定方式的不同，及外科手术技术的差异，其骨改建模式也各异。
本组病例所发生的骨反应可分为两大类，即增生类和吸收类。增生类包括假体周围成骨，髓腔内骨化和皮质骨增厚。吸收类包括：骨萎缩、骨吸收和骨皮质变薄。增生类是一种有益的骨反应，它能加强对假体的固定作用。而吸收类是一种不良的骨反应，这种骨反应的进一步发展将会对人工髋关节的长期稳定产生影响。
关于非骨水泥人工髋关节置换术后股骨近端所出现的假体周围成骨、髓腔内骨化、骨皮质增厚等增生类骨反应多出现在1、3、4、5、7区，这些区域是假体负重的主要部位。Hungerford等对这一表现形式解释为：当有骨组织长入假体微孔后，长入微孔的骨小梁必然承受一部分负荷，故与微孔内骨小梁相延续的、紧靠微孔区外部的松质骨受到来自微孔内部的应力刺激，发生成骨的反应。由于骨长入微孔区，人工股骨柄上段周围骨承受了一部分负荷，并沿皮质骨和假体柄向下传递，人工股骨柄远端皮质骨受力增加，从而出现人工股骨柄远端皮质骨增厚和髓腔内骨化。本组大部分关节出现了这种增生性骨反应，这是骨组织长入髋关节假体的典型骨改建模式。
, 百拇医药
关于骨萎缩，骨吸收及骨皮质变薄等吸收类骨反应多发生在1、3、7区。由于人工关节置换后，股骨与假体共同承受体重，股骨近侧端的皮质骨压力减少，大部分负重从旁边通过，由金属柄向下传导[5]，产生了应力传导异常，根据Wolff定律[6，7]，相对情况而言，股骨应力的减少，必然导致骨的适应性重建，从而在无应力区产生骨质孔隙增多、骨皮质变薄、骨吸收增加[8]。再有假体在髓腔内的占有率也起着较为重要的作用。占有率较小时，假体的髓腔内稳定性较差，易导致假体柄远端偏向一侧，从而出现受力侧由于受力增加出现皮质骨增加，而非受力侧由于受力减少，而出现骨皮质变薄现象。本组有2个关节出现此种情况，髓腔占有率仅为76%。这些骨反应的出现改变了骨质的密度、减弱了骨质的强度，进一步发展应密切观察。本组有2个关节出现了长13mm、宽1mm的透亮带，经过二年以上临床观察无进一步发展。
这些骨反应的出现主要与生物学因素，生物力学因素和外科技术有关，它还与股骨上段本身骨质情况、假体的初期固定程度和髓腔占有率有关，另外，假体植入物的磨损碎屑所产生的组织学反应对假体周围的骨质有较强的骨溶解作用[9]。本组大多数病例的X线片上表现出有益的骨反应，由于这种骨反应的出现加强了对假体的固定作用，使假体在股骨髓腔内的长期稳定得到保证。
, 百拇医药
参 考 文 献
1，吕厚山主编.人工关节外科学.科学技术出版社.
2，Engh, Ca,et al: The influence of steam size and extent of porons coating on femoral bone resorption after primariy cementless hip arthroplasty din Orthop,1988;231,7.
3，陆裕朴等主编.实用骨科学.第一版，北京：人民军医出版社，1991：282～302
4，Galanfe, J.Rostokerw,luech R,Ray,Sintered fiber metal composites as a basis for attachment of implants to bone,J Bone Joint sing 〔Am〕1971;53:101-114.
, 百拇医药
5，Harris WH,Sledge CB.Medical Pregress The New England Journal of Medicine 1990;323:725-731.801～807.
6，Frost,H,M:Vital Biomechanics,proposed general coneepts for skeletal adaptions to mecharical usage,calcif Tissue 1nt.1987;42:145.
7，Roesler,H:The history of some Fundamental concepts in bone biomechanics,Jbiomech,1987;20:1025.
8，邱贵兴.人工全髋关节的现状和进展.中国人工关节杂志，1996：1(1)：3～6
9，Aroblewski BM.wecrr and looseuing of the soket in The charnley lowfriction arthroplastry, orthop din North Am 1988;19;627-30.
(1999年12月收稿), 百拇医药
单位：段志山(哈尔滨市242医院骨外科 150066)；刘宁(哈尔滨市242医院骨外科 150066)；佟志刚(哈尔滨市242医院骨外科 150066)
关键词：非骨水泥人工髋关节置换术；股骨近端；骨反应；增生类；吸收类。
航空航天医药000106 【摘要】 目的：观察和分析非骨水泥人工髋关节置换术后股骨近端的骨反应。方法：对38例41个关节于术前和术后、术后第2，4，6，8，10，12个月及术后每年以同等条件摄骨盆正位像，观察和分析股骨近端的骨反应。结果：41个关节中有30个关节发生不同程度的骨反应，其中有些关节同时出现几种骨反应。本组病例所发生的骨反应可分为两类，既增生类和吸收类。增生类多发生在1、3、4、5、7区，它是一种有益的骨反应，能加强对假体的固定作用。吸收类多发生在1、3、7区，它是一种不良的骨反应，它对人工关节的长期稳定构成威胁。结论：非骨水泥人工髋关节置换术后，大多数病例股骨近端出现一种有益的骨反应既增生类骨反应，能较长期地维持假体在髓腔内的稳定性。
, http://www.100md.com
Periosteal reaction of proximal femur after uncemented total hip arthroplasty
Duan Zhishan, Li ning, Tong Zhigang
(Department of orthopaedics, Harbin 242 Hospital, Harbin 150066)
【Abstract】 OBJECTIVE：study and analysis periosteal reaction about proximul femur of uncement hip arthroplasty.METHODS：Study and analysis x-ray 38 oases 41 hip of preoperative and postoperative in 2、4、6、8、10、12 months.RESULTS:30 hips in 41 hip ocured periosteal reaction. Periosteal reaction is divided two type-bone osteogenesis and bone absorption. The bone osteogenesis is happened in 1、3、4、5、7 zoon of head femur, and it's useful for reinforce prosthesis. The bone absorption is happened in 1、3、7 zoon of head femur, it's bad for hip steady.CONCLUSIONS:Vast majority case happened useful reaction in proximal femur after total hip arthro plasty-osteogenesis, and long pexiod it can keep prosthesis teady in antramedullary.
, 百拇医药
【Key words】 uncemented total hip arthroplasty; proximul femru; periosteal reaction; bone osteogenesis; bone absorption.
近年来，非滑水泥人工髋关节置换术已在临床上广泛应用，近期收到了满意的临床效果。但是将人工髋关节作为假体插入股骨内，由于假体的材料，外形的设计以及固定的方法等因素都会引起股骨上段应力的重新分布，从而导致股骨近端出现骨反应。我们对非骨水泥人工髋关节置换术后股骨近端出现的骨反应加以观察和分析，现报告如下：
1 材料和方法
1.1 临床资料：自1989年11月至1997年10月止，具备较完整的诊治和随访资料，且随访期限超过2年以上的非骨水泥人工髋关节置换术共38例41个关节，其中微孔非骨水泥人工髋关节23例25个关节，等离子喷涂羟基磷灰石人工髋关节15例16个关节，男22例24个关节，女16例17个关节。手术年龄最大78岁，最小35岁，平均61.7岁。原疾病：股骨头无菌性环死18例20个关节，股骨颈骨折16例16个关节，髋关节骨关节炎3例3个关节，强直性脊柱炎1例2个关节。
, http://www.100md.com
1.2 方法：术前和术后，术后第2、4、6、8、10、12个月及术后每年摄骨盆正位片，观察股骨近端的骨反应，即对假体周围成骨，皮质骨增厚，髓腔内骨化，骨萎缩，骨吸收，骨皮质变薄，异位骨化以及透亮带的出现情况等骨反应发生的时间和部位，逐一进行观察，分析。同时加测假体在髓腔内的占有率，观察占有率与骨反应的关系。
股骨近端的观察部位是根据Amstutz的分区方法将股骨近端在正侧位X线片上各分成7个区域进行观察[1](见图)。假体在骨髓腔占有率的测量方法是根据Engh等方法[2]将股骨上段分成x,y,z三部分，并测出这三部分的横径，与假体在这三部分a， b， c的横径相比，从而计算出假体的髓腔占有率。
X线评定分区图
2 结果
, 百拇医药
本组41个关节有30个关节发生不同程度的骨反应，发生率为73%，其中有些关节同时出现几种骨反应，分别将其列入各自骨反应中进行观察分析，其中假体的髓腔占有率为76%～97%，平均85%。(各种骨反应观察结果见附表)。
附表 人工关节置换术后股骨近端骨反应观察结果 骨反应类型
发生关节数
发生率(%)
发生部位(区)
发生时间(个月)
假体周围成骨
25
61
1、7
, 百拇医药
6～12
皮质骨增厚
11
27
3、5
10～18
髓腔内骨化
10
24
4
6～12
骨萎缩
5
, 百拇医药
12
1、7
8～24
骨吸收
4
10
7
10～24
骨皮质变薄
2
5
3
8～12
, 百拇医药 异位骨化
3
7
10～12
透亮带出现
2
5
1、5
12～24
骨膜反应
1
2
5
18
, 百拇医药
3 讨论
非骨水泥人工髋关节在体内的固定是依靠生物学固定，也就是通过人体纤维组织与骨组织长入表面多孔的假体中，从而达到对假体的固定作用[4]。人工股骨柄植入股骨髓腔后，股骨近端由于力学环境的改变，必然会发生相应的骨改建，当骨改建变化明显时，X线片上就会出现各种不同的骨反应，由于假体材料的选择，外形的设计与固定方式的不同，及外科手术技术的差异，其骨改建模式也各异。
本组病例所发生的骨反应可分为两大类，即增生类和吸收类。增生类包括假体周围成骨，髓腔内骨化和皮质骨增厚。吸收类包括：骨萎缩、骨吸收和骨皮质变薄。增生类是一种有益的骨反应，它能加强对假体的固定作用。而吸收类是一种不良的骨反应，这种骨反应的进一步发展将会对人工髋关节的长期稳定产生影响。
关于非骨水泥人工髋关节置换术后股骨近端所出现的假体周围成骨、髓腔内骨化、骨皮质增厚等增生类骨反应多出现在1、3、4、5、7区，这些区域是假体负重的主要部位。Hungerford等对这一表现形式解释为：当有骨组织长入假体微孔后，长入微孔的骨小梁必然承受一部分负荷，故与微孔内骨小梁相延续的、紧靠微孔区外部的松质骨受到来自微孔内部的应力刺激，发生成骨的反应。由于骨长入微孔区，人工股骨柄上段周围骨承受了一部分负荷，并沿皮质骨和假体柄向下传递，人工股骨柄远端皮质骨受力增加，从而出现人工股骨柄远端皮质骨增厚和髓腔内骨化。本组大部分关节出现了这种增生性骨反应，这是骨组织长入髋关节假体的典型骨改建模式。
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关于骨萎缩，骨吸收及骨皮质变薄等吸收类骨反应多发生在1、3、7区。由于人工关节置换后，股骨与假体共同承受体重，股骨近侧端的皮质骨压力减少，大部分负重从旁边通过，由金属柄向下传导[5]，产生了应力传导异常，根据Wolff定律[6，7]，相对情况而言，股骨应力的减少，必然导致骨的适应性重建，从而在无应力区产生骨质孔隙增多、骨皮质变薄、骨吸收增加[8]。再有假体在髓腔内的占有率也起着较为重要的作用。占有率较小时，假体的髓腔内稳定性较差，易导致假体柄远端偏向一侧，从而出现受力侧由于受力增加出现皮质骨增加，而非受力侧由于受力减少，而出现骨皮质变薄现象。本组有2个关节出现此种情况，髓腔占有率仅为76%。这些骨反应的出现改变了骨质的密度、减弱了骨质的强度，进一步发展应密切观察。本组有2个关节出现了长13mm、宽1mm的透亮带，经过二年以上临床观察无进一步发展。
这些骨反应的出现主要与生物学因素，生物力学因素和外科技术有关，它还与股骨上段本身骨质情况、假体的初期固定程度和髓腔占有率有关，另外，假体植入物的磨损碎屑所产生的组织学反应对假体周围的骨质有较强的骨溶解作用[9]。本组大多数病例的X线片上表现出有益的骨反应，由于这种骨反应的出现加强了对假体的固定作用，使假体在股骨髓腔内的长期稳定得到保证。
, 百拇医药
参 考 文 献
1，吕厚山主编.人工关节外科学.科学技术出版社.
2，Engh, Ca,et al: The influence of steam size and extent of porons coating on femoral bone resorption after primariy cementless hip arthroplasty din Orthop,1988;231,7.
3，陆裕朴等主编.实用骨科学.第一版，北京：人民军医出版社，1991：282～302
4，Galanfe, J.Rostokerw,luech R,Ray,Sintered fiber metal composites as a basis for attachment of implants to bone,J Bone Joint sing 〔Am〕1971;53:101-114.
, 百拇医药
5，Harris WH,Sledge CB.Medical Pregress The New England Journal of Medicine 1990;323:725-731.801～807.
6，Frost,H,M:Vital Biomechanics,proposed general coneepts for skeletal adaptions to mecharical usage,calcif Tissue 1nt.1987;42:145.
7，Roesler,H:The history of some Fundamental concepts in bone biomechanics,Jbiomech,1987;20:1025.
8，邱贵兴.人工全髋关节的现状和进展.中国人工关节杂志，1996：1(1)：3～6
9，Aroblewski BM.wecrr and looseuing of the soket in The charnley lowfriction arthroplastry, orthop din North Am 1988;19;627-30.
(1999年12月收稿), 百拇医药