华西医院裴福兴:髋关节置换术后翻修的相关问题探讨

全髋关节置换(THA)是20世纪最成功的外科手术之一,它能够有效消除关节疼痛、重建关节功能和纠正畸形,从而提高患者生活质量。最近估计全世界大约有近600万人群接受全髋关节置换手术。随着接受手术人数的不断增多,髋关节假体在体内存留时间的不断延长,各类并发症的发生率也在不断增加,导致全髋关节置换术后失败需要翻修的患者数量也在不断增加。

相对于西方国家,我国全髋关节置换术开展相对较晚,相关文献[1-2]报道中期随访(5年)效果满意,假体生存率达100%,但尚需大宗病例、长期随访来反映国内情况。髋关节翻修是骨科医生需长期面临的挑战之一,主要困难包括术前检查评估、判定初次置换失败原因、如何在最大限度减少骨破坏的情况下安全有效去除关节假体、骨缺损的重建、重新植入关节假体的选择与固定方法、翻修术后最大限度的减少并发症以及合理有效的术后康复等,以上各大因素与翻修手术的成功密切相关。下文就髋关节置换术后翻修的相关问题进行简要概述。

一、髋关节置换后的翻修率

初次全髋关节置换后的翻修率各国报道不一,2002年美国报道翻修病例占髋关节置换病例的17.5%,瑞典髋关节置换登记系统显示翻修率为7.0%,澳大利亚翻修率达14.0%。在我国,患者人均寿命的延长也使关节假体在体内时间延长;同时年轻患者数量增加,患者活动量大,关节磨损速度快;这些原因也必然会使髋关节翻修病例增多。四川大学华西医院近10年病例数据显示,近年来翻修患者比例逐渐增加,总体翻修病例占全部髋关节置换患者的10%。

二、髋关节置换后的翻修原因

国外报道全髋关节置换后翻修的原因包括:骨溶解致关节假体松动约70%,关节假体不稳10~15%,术后感染5~7%。而我国髋关节翻修原因与国外有所不同,北京积水潭医院回顾327例翻修病例原因,包括无菌性松动69.1%,术后感染15.9%,关节假体周围骨折6.7%,关节假体不稳5.2%,关节假体柄断裂1.5%;四川大学华西医院回顾306例翻修原因,结果显示无菌性松动53%,髋臼磨损19%,术后感染14%,关节假体周围骨折11%,关节假体断裂3%。国内髋关节翻修原因中感染病例的比例较高,是值得重视的问题。

三、髋关节翻修术前检查

近年来随着初次全髋关节置换术后翻修病例数的不断增多,翻修难度也不断增加。因此,全面细致地术前检查是翻修手术成功的关键。

1、详细问诊及查体:

仔细全面的了解患者的症状是翻修术前检查的第一步,也是确定初次置换失败原因、排除相关疾病的重要环节。详细问诊并了解患者关节疼痛的类型、部位以及诱发疼痛的原因等是判断初次置换失败的可能原因、确定是否需要进行翻修手术以及具体翻修方案的必须环节。是否采取翻修手术的绝对指征包括渐进性疼痛、关节功能障碍、术后感染。同时翻修术前还应全面仔细地检查血管、神经,以明确属否存在翻修术前血管、神经异常或翻修手术是否会影响血管、神经。

2、影像学检查:

X线检查是确定初次置换失败原因以及失败程度的基本检查手段,包括骨盆前后位、患侧髋关节前后位及侧位片,必要时加拍Judet位片;同时CT扫描也是必要的检查手段。通过影像学检查及动态对比观察,可判定关节假体是否稳定,或是已松动、移位,是否存在进展性骨溶解、应力遮挡、髓内骨侵蚀,以及是否存在进展性关节假体周围透亮线及术后感染。其中,进展性骨溶解、术后感染是翻修手术的绝对指征。

四、髋关节骨缺损的评估及分型

对于髋关节翻修患者,术前应全面仔细地评估是否存在髋关节的骨缺损,确定骨缺损的程度,并对骨缺损进行合理的分型,因为骨缺损的评估及分型是翻修术选择关节假体,以及确定翻修方案的基础。其中,髋臼骨缺损AAOS分型较为简单,容易为骨科医生掌握,在临床上被广泛采用;而股骨骨缺损Paprosky分型考虑到股骨干的支撑能力,提出了4种骨缺损的基本类型,对股骨假体的选择以及骨缺损的修复具有积极的指导作用,在临床被广泛采用。

五、髋关节初次置换假体的取出

全髋关节翻修手术的第一步,首先将髋关节初次置换的髋臼和股骨假体分别取出。无论是骨水泥型还是非骨水泥型假体,取出松动的髋臼和股骨假体比较容易;而取出未松动的髋臼和股骨假体,以及远端断裂股骨柄和骨水泥鞘则较为困难。有效地显露并取出关节假体,同时最小程度的骨丢失,是整个翻修手术成功的重要保证。

1、未松动髋臼假体的取出:

①未松动非骨水泥型髋臼假体的取出:

取出未松动的非骨水泥型髋臼假体,首先要取出聚乙烯内衬。将薄形骨刀打入聚乙烯内衬和金属臼杯之间并将两者分离;或在内衬中心钻孔,拧入螺钉,将螺钉尖顶住金属外杯,使内衬与金属臼杯自动分离解脱。如果固定金属臼杯的螺钉顶部磨损且深陷于金属臼杯,无法用螺丝锥取出时,可用金属磨钻将顶部磨削变小,取出金属臼杯后,再用小骨刀剔除螺钉周围骨质,显露螺钉,然后再用专业的断钉取出器取出断钉。

美国Zimmer公司的Explant髋臼杯取出器利用股骨头替代物作为杠杆支撑点,通过弧形的切割刀片在金属臼杯和宿主骨界面进行环形切割,并进一步旋转使金属臼杯与骨床分离,能最大限度地保留髋臼骨量及骨床骨质。如果非骨水泥型金属臼杯固定得非常牢固,可以不必强求将其取出,而在固定牢固的金属臼杯内注入骨水泥,固定聚乙烯内衬与金属臼杯,其强度可靠,效果满意[3]。

②未松动骨水泥型髋臼假体的取出:

取出未松动的骨水泥型髋臼假体,可单独或组合使用下列方法:使用摆锯将聚乙烯内衬切割成4块;聚乙烯内衬上钻洞,拧入皮质骨螺钉,使聚乙烯杯与骨水泥界面分离;髋臼杯中心钻孔,拧入带T形手柄的螺丝锥,向外拉出髋臼杯;借助薄形骨刀打入髋臼杯与骨水泥之间,将髋臼杯撬离骨水泥。

2、未松动股骨假体的取出:

①未松动股骨假体与近端骨水泥的取出:

取出未松动的股骨假体,先应清除股骨假体肩部所有软组织和骨赘,须显露充分,争取在良好的光源条件下直视操作,动作轻柔,助手与主刀之间配合默契;尽可能避免术中发生骨折,并避免损伤股骨大转子

取出股骨髓腔近端骨水泥较为容易,在骨水泥横断面上,呈放射状多处凿开,再凿入骨与骨水泥界面,轻轻撬拨掉骨水泥碎片,钳夹取出;股骨皮质骨常变薄且脆性很大,要注意保护,避免发生骨折。

②未松动远端断裂股骨柄远端骨水泥的取出:

取出未松动的远端断裂股骨柄远端骨水泥难度较大,处理不好可造成这两处骨丢失,通常可采用以下3种方法取出:

股骨皮质骨控制性穿孔术:此法对骨破坏丢失影响小,适用于骨水泥型股骨柄已取出、但仍残留部分远端骨水泥时。在股骨皮质骨控制性穿孔,开个小窗口,通过此小窗口取出骨水泥;此方法优点是直视下操作,对骨破坏最小,同时通过该孔可以深入相关器械帮助取出远端骨水泥。

股骨皮质骨开窗术:即大窗口的股骨皮质骨控制性穿孔术。其优点同上法,但所开窗口相对较大,适用于股骨髓腔内残留假体或远端骨水泥取出困难,且小窗口无法取出时;但目前如何确定最佳开窗部位仍无统一观点,有研究表明开窗时皮质骨截骨面应呈斜形,可防止开窗皮质骨块下沉入髓腔,而且斜面截骨有助于截骨面的愈合。

股骨大转子延长截骨术:此法操作简单,保证了直视下取出残留假体或远端骨水泥,且骨损伤小,不影响翻修假体的植入及稳定固定,截骨面容易愈合;股骨截骨的长度应根据股骨柄与骨水泥固定的长度而定,通常翻修假体柄远端超过截骨远端长度应大于股骨直径2倍,至少5cm,外侧截骨块宽度应达到近端股骨干直径1/3,并采用钢丝或线缆固定截骨块。

③未松动骨水泥鞘的取出:

对于骨水泥型股骨柄与骨水泥分离后且骨水泥与骨结合牢固而形成的骨水泥鞘,如果能够排除感染,可予以保留,即采用Tap-out、Tap-in技术直接在骨水泥鞘内重新安放骨水泥型股骨柄。此法经过11年随访,翻修后无股骨假体松动及股骨翻修,且翻修后的骨水泥型股骨柄下沉与初次髋关节置换时相似[4]。

六、髋关节翻修骨缺损的重建

髋关节初次置换假体取出后,如果出现骨缺损,则此时骨缺损的重建成为翻修术中最棘手的问题之一,而且骨缺损的处理成功与否将直接影响到翻修术后关节假体的稳定性和远期效果。因此有效地修复骨缺损、重建骨的解剖结构,是髋关节翻修术取得成功的关键因素之一。骨缺损的重建方法主要包括颗粒性植骨和结构性植骨。

1、颗粒性植骨:

颗粒性植骨主要用于髋臼包容性骨缺损和股骨髓腔内植骨,颗粒性植骨可发挥充填和支架作用,新生血管能够很快长入骨小梁之间和颗粒骨之间,新骨形成先于骨吸收,植骨区力学强度持续升高;在颗粒性植骨过程中,通常采用打压植骨技术,临床效果普遍达到10年生存率90%以上[5]。

2、结构性植骨:

结构性植骨主要用于髋臼,能够迅速恢复缺损处的解剖结构,并对髋臼假体提供结构性支撑,且髋臼假体10年生存率达到88.5%[6]。但随着移植骨再血管化和重塑可导致其被吸收和塌陷,严重者可引起髋臼假体松动和移位[7]。而且移植骨常常被纤维组织包裹,再血管化程度较低,以致移植骨与髋臼假体接触面很少有骨长入[8],因此在翻修术中尽可能不采用结构性植骨。

而出现骨盆连续中断性骨缺损,则是翻修术中髋臼重建最难处理的问题,且并发症发生率高[9]。此时可采用钢板将髋臼前后柱固定,或者使用髋臼加强环,并且在骨缺损处植骨。最终结局取决于骨盆中断处是否愈合,如果发生不愈合,一切内固定只能起到临时支撑作用,最终都会因假体松动而失败[10]。

七、翻修关节假体的选择及固定

全髋关节翻修术的大体步骤包括:首先将需翻修髋关节的髋臼和股骨假体分别取出,并清理出初次用于固定的骨水泥等植入物,然后在需要植骨的髋臼位置或股骨位置进行植骨,最后重新植入新的髋臼和股骨假体。因而,选择适合于患者的髋臼和股骨假体对于翻修手术的成功尤为重要。

1、翻修髋臼假体的选择及固定:

当髋臼骨缺损经植骨修复后,需要采用恰当的髋臼假体重建髋臼。髋臼假体分为骨水泥型和非骨水泥型两种,目前绝大多数手术选择非骨水泥型髋臼假体。

①非骨水泥型髋臼假体的选择及固定:

非骨水泥型髋臼假体要求髋臼臼缘保留2/3以上,且臼底完整或臼底与臼杯接触面积在50%以上。如果髋臼有骨缺损,但臼缘完整,且髋臼假体可被骨性髋臼缘环抱固定,或有小的包容性骨缺损经适当的颗粒性植骨后,可使用非骨水泥型髋臼杯,其远期效果较好[11]。

对于较严重的髋臼节段性骨缺损,虽可通过大块结构性植骨恢复髋臼解剖结构,创造非骨水泥型假体的植入条件[12],但由于髋臼假体与活性宿主骨接触面积小,不利于骨长入髋臼假体表面,从而影响远期效果。另一方面,结构性植骨的爬行替代过程中出现骨吸收会影响髋臼假体的固定效果[7]。

对于髋臼外上方骨缺损形态类似椭圆形的髋臼重建,Oblong假体的近期随访获得较理想效果,但其远期效果尚待进一步观察。

②骨水泥型髋臼假体的选择及固定:

单纯骨水泥型髋臼假体因松动率高,逐渐在髋臼翻修中被弃用。目前,骨水泥型髋臼假体主要用于骨质较差的患者,可以获得髋臼假体的即刻稳定性。如果骨缺损较大,应考虑采用髋臼加强环,并在加强环内植入骨水泥型髋臼假体。髋臼加强环的一侧或两侧带有侧翼,侧翼上有螺孔,可于不同方向打入螺钉,将髋臼加强环固定于髂骨、耻骨和坐骨上,即为重建髋臼提供了一个解剖支架,增强了髋臼的稳定性,可对植入的异体骨提供支撑固定,然后植入比加强环小2~3mm的骨水泥型髋臼假体,还便于术者调整髋臼位置。

2、翻修股骨假体的选择及固定:

翻修术前选择股骨假体,主要基于骨缺损程度的正确评估及医生的经验,必要时应多预备一种备用假体,以防翻修术中实际的骨缺损程度比术前预计的更严重。股骨假体包括长柄非骨水泥型股骨假体和长柄骨水泥型股骨假体。

①非骨水泥型股骨假体的选择及固定:

翻修患者中大多数为股骨近端存在腔隙性或节段性骨缺损,近端固定的非骨水泥型股骨假体并不适用于股骨翻修,而广泛涂层远端固定的股骨假体应用于股骨翻修则较为广泛。广泛涂层股骨假体具有即可承受轴向压力、又可承受抗旋转扭力的特点,应用于具有良好骨量的股骨,可提供即刻稳定性,并为骨长入创造条件。S-ROM和MP等组配式股骨假体同时具备假体近端和远端最大限度的稳定,通过干骺端锥形外套与股骨柄组合,能够较好地恢复髋关节的旋转中心,提供良好的股骨近端与远端匹配,恢复髋关节偏心距和肢体长度[12]。对于股骨存在骨缺损的患者,单纯使用股骨组配式翻修假体而不进行植骨,临床效果仍较满意,10年随访假体松动率仅为4%[13]。

②骨水泥型股骨假体的选择及固定:

股骨近端仅有少量骨缺损,可选择长柄骨水泥型股骨假体,中远期效果与组配式假体、近端固定的生物型假体相近[14]。而股骨髓腔宽阔、股骨皮质骨菲薄,且单纯使用骨水泥固定股骨假体的效果不佳者,可行股骨髓腔内打压植骨,重建新的股骨髓腔,然后使用骨水泥固定股骨假体,则效果良好。此外,若取出初次置换的骨水泥型股骨假体后,如果骨水泥鞘无松动和断裂,同时排除感染,即可直接在原来的骨水泥鞘内重新植入骨水泥型股骨假体。

八、重视髋关节初次置换的相关问题

我国全髋关节置换术正处于普及和提高阶段,在普及过程中应该规范手术适应证、关节假体和固定方式的选择,以及规范手术操作,并尽量选择耐磨损界面和良好固定的关节假体,减少因磨损而引起的关节假体周围骨溶解和假体松动。

1、加强术后定期随访:

加强术后定期随访非常重要。通过定期随访,可以及时了解患者髋关节置换术后功能恢复状况,从而进行针对性的功能康复指导;随访中可以早期发现骨溶解,特别是不影响假体稳定的局灶性骨溶解,通过及时处理,尽可能避免因骨溶解进展而引起假体松动。

2、重视围手术期处理:

重视围手术期处理,减少全髋关节置换术后感染发生率。减少感染发生率的根本措施在于重视围手术期的处理,术前通过详细询问病史及体格检查,了解患者有无皮肤、牙齿、耳鼻喉、泌尿系和呼吸系统等隐匿性感染。如果患者存在体内隐匿性感染,应于术前积极处理,直至感染完全控制,且血沉、C反应蛋白正常后再实施全髋关节置换手术。术前1个月内要避免关节腔穿刺;此外,预防性抗生素一般选择1代或2代头孢菌素,于术前30分钟给药,术后再应用1~3天。

3、建立髋关节置换登记系统:

建立髋关节置换登记系统,开展髋关节置换登记,便于比较不同关节假体、不同患者以及不同手术医生的治疗结果。始于1979年的瑞典国家髋关节置换登记系统,目前已有80家医院向该系统提供数据,每年约有12000例全髋关节置换术后患者的资料进入该系统,并在关节假体评价、减少关节翻修以及假体效价比的对比等方面收到非常显著的效果,其数据广泛地被世界各国骨科医师引用。我国在有条件的地区、医院可以率先启动髋关节置换登记系统,积累临床数据,提高我国髋关节置换的整体水平。

九、结语

综上所述,髋关节翻修是骨科医师面临的主要挑战,其困难点主要有关节假体的取出、骨缺损的重建、植入关节假体的选择和固定方法等,每一步均与手术能否成功密切相关,需要术前精心准备、术中精细操作、术后合理的康复锻炼。另一方面,我们应该规范手术适应证,尽可能选择耐磨损界面和良好固定的关节假体,以减少磨损导致的骨溶解发生率,并降低关节假体松动发生率。此外,还需加强术后定期随访,合理指导患者功能康复,及早发现骨溶解并采取有效措施积极处理,减少因假体松动导致的髋关节翻修。骨科医师也应重视围手术期处理,减少全髋关节置换术后感染发生率。总之,通过重视上述相关问题并予以积极处理,将有助于提高我国髋关节初次置换术后效果,并尽可能减少全髋关节置换失败以及术后翻修。

本文作者为四川大学华西医院骨科裴福兴。

裴福兴,男,四川大学华西医院骨科主任,教授,博士生导师。四川省学术带头人,享受政府特殊津贴。1977年毕业于四川医学院医学系,1989年到加拿大哥伦比亚大学骨科系学习1年半,回国后主要从事创伤骨科及关节修复重建的临床研究,获得3项国家自然科学基金。1996年在美国哈佛大学麻省总医院骨科学习1年,从师于世界著名关节外科专家Harris教授,专攻关节外科和人工关节置换术,善长于骨性关节炎、类风湿性关节炎、股骨头缺血性坏死、股骨颈骨折不愈合、成人先天性髋关节脱位等病的外科手术治疗。1998年7月成立了中国西部关节重建外科中心,现任中华骨科学会四川省分会主任委员、中华医学会骨科分会常委、关节外科学组委员,长期从事骨科创伤修复的基础与临床研究工作。

参考文献:

[1] Zhang H, Cheng JQ, Shen B, et al. Cementless total hip arthroplasty in chinese patients with osteonecrosis of the femoral head[J]. J Arthroplasty, 2008, 23: 102-111.

[2] Hui Z, Pei FX, Shen B, et al. Total hip arthroplasty with a cementless acetabular component and a cemented femoral component in the treatment of chinese patients with femoral head necrosis[J]. J Arthroplasty, 2008, 23: 1022-1030.

[3] Mauerhan DR, Peindl RD, Coley ER, et al. Cementation of polyethylene liners into well-fixed metal shells at the time of revision total hip arthroplasty[J]. J Arthroplasty, 2008, 23: 873-878.

[4] Mandziak DG, Howie DW, Neale SD, et al. Cement-within-cement stem exchange using the collarless polished double-taper stem[J]. J Arthroplasty, 2007, 22: 1000-1007.

[5] Heekin RD, Engh CA, Vinh T. Morselized allograft in acetabular reconstruction. A postmortem retrieval analysis[J]. Clin Orthop Relat Res, 1995, (319): 184-190.

[6] Piriou P, Norton M, Marmorat JL, et al. Acetabular reconstruction in revision hip surgery using femoral head block allograft[J]. Orthopedics, 2005, 28: 1437-1444.

[7] Hooten Jr JP, Engh Jr CA, Engh CA. Failure of structural acetabular allografts in cementless revision hip arthroplasty[J]. J Bone Joint Surg Br, 1994, 76: 419.

[8] Hooten JP Jr, Engh CA, Heekin RD, et al. Structural bulk allografts in acetabular reconstruction. Analysis of two grafts retrieved at post-mortem[J]. J Bone Joint Surg Br, 1996, 78: 270-275.

[9] Eggli S, Muller C, Ganz R. Revision surgery in pelvic discontinuity: an analysis of seven patients[J]. Clin Orthop Relat Res, 2002, (398): 136-145.

[10] Murphy SB. Management of acetabular bone stock deficiency[J]. J Arthroplasty, 2005, (20 Suppl): 949-955.

[11] Lian YY, Yoo MC, Pei FX, et al. Cementless hemispheric acetabular component for acetabular revision arthroplasty, a 5 to 19 year follow-up study[J]. J Arthroplasty, 2008, 23: 376-382.

[12] Kang MN, Huddleston JI, Kathy Hwang K, et al. Early outcome of a modular femoral component in revision total hip arthroplasty[J]. J Arthroplasty, 2008, 23: 220-226.

[13] Koster G, Walde TA, Willert HG. 5 to 10 year results using a noncemented modular revision stem without bone grafting[J]. J Arthroplasty, 2008, 23: 945-970.

[14] Iorio R, Healy ML, Presutti AH. A prospective outcomes analysis of femoral component fixation in revision total hip arthroplasty[J]. J Arthroplasty, 2008, 23: 662-669.

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