人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)臨床運(yùn)用研究進(jìn)展

吳永東，李萬(wàn)忠

（1.張家口市第一醫(yī)院骨科，河北張家口 075000；2.張家口市康?？h醫(yī)院，河北張家口 076500）

·綜述·

人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)臨床運(yùn)用研究進(jìn)展

吳永東1，李萬(wàn)忠2

（1.張家口市第一醫(yī)院骨科，河北張家口 075000；2.張家口市康?？h醫(yī)院，河北張家口 076500）

隨著骨外科技術(shù)的不斷成熟，其對(duì)于各種人體關(guān)節(jié)解剖力學(xué)研究的持續(xù)深入，產(chǎn)生出很多新興技術(shù)，對(duì)髖關(guān)節(jié)的研究就是其重點(diǎn)之一。髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的核心就是對(duì)關(guān)節(jié)周?chē)W(xué)結(jié)構(gòu)做到精準(zhǔn)定位和力學(xué)重建，各個(gè)關(guān)節(jié)部位的吻合程度做到精確無(wú)誤，患者在手術(shù)后關(guān)節(jié)活動(dòng)幾乎回復(fù)到正常水平，生活質(zhì)量極大提高，而且降低了其反復(fù)多次手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)，運(yùn)用前景廣闊；但是此項(xiàng)技術(shù)也存在一些較大的風(fēng)險(xiǎn)和隱患，諸如骨膜血運(yùn)障礙、骨關(guān)節(jié)壞死、關(guān)節(jié)部位骨折等等，影響了這項(xiàng)技術(shù)的大面積推廣，其應(yīng)對(duì)方法包括提高手術(shù)操作技術(shù)、植入假體材料的持續(xù)改進(jìn)、手術(shù)患者的嚴(yán)格篩選等，而且其遠(yuǎn)期預(yù)后也值得進(jìn)一步觀察。

髖關(guān)節(jié)；表面置換術(shù)；進(jìn)展

人體髖關(guān)節(jié)是人體較為重要的大關(guān)節(jié)之一，在各種嚴(yán)重關(guān)節(jié)損傷中，髖關(guān)節(jié)的損傷所占比重都在前列，而髖關(guān)節(jié)置換則是髖關(guān)節(jié)手術(shù)中較為常見(jiàn)的術(shù)式，傳統(tǒng)手術(shù)是將全髖關(guān)節(jié)置換，但由于手術(shù)本身限制，其置換的結(jié)構(gòu)力學(xué)吻合水平較低，患者術(shù)后關(guān)節(jié)功能恢復(fù)欠佳，生活質(zhì)量受到影響[1-2]。而人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的核心技術(shù)在于選用耐用的人工材料，運(yùn)用仿生學(xué)做成人體髖臼帽、股骨頭杯覆蓋以及相應(yīng)的關(guān)節(jié)面，從而最大程度的恢復(fù)患者的關(guān)節(jié)功能，同時(shí)達(dá)到生物力學(xué)的強(qiáng)吻合度，并且保持術(shù)后關(guān)節(jié)的持久耐用[3-4]。

20 世紀(jì)末，曾經(jīng)選用聚乙烯材料制成人體髖臼，對(duì)應(yīng)金屬股骨頭進(jìn)行表面置換，但是因?yàn)椴牧线x擇上的先天不足以及替代關(guān)節(jié)力學(xué)結(jié)構(gòu)的缺陷，導(dǎo)致許多患者手術(shù)后置換關(guān)節(jié)出現(xiàn)活動(dòng)障礙或者材料斷裂，使得這項(xiàng)技術(shù)尚未完全推廣就給暫時(shí)畫(huà)上了句號(hào)。隨著材料力學(xué)的進(jìn)展以及髖關(guān)節(jié)周?chē)馄蕦W(xué)研究的深入，這項(xiàng)技術(shù)又重新提起，并且逐步成為現(xiàn)代骨外科的先進(jìn)技術(shù)之一，極大的解決了髖關(guān)節(jié)嚴(yán)重病變的替代問(wèn)題，有學(xué)者甚至提出這是一項(xiàng)劃時(shí)代的技術(shù)革新，具有里程碑效應(yīng)[5]。

1 人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)歷史沿革

人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)很早就有學(xué)者提出過(guò)，在五六十年前，隨著人工制作假體技術(shù)的興起和改進(jìn)，這項(xiàng)技術(shù)也在持續(xù)進(jìn)展中。20世紀(jì)40年代末，史密斯醫(yī)生建立了最原始的置換股骨模型，隨后的幾年中相繼進(jìn)行了數(shù)例髖關(guān)節(jié)表明置換。關(guān)節(jié)面材料為特氟龍材料，但是由于材料的缺陷，導(dǎo)致置換關(guān)節(jié)的過(guò)度磨損，雖然后來(lái)許多學(xué)者對(duì)材料進(jìn)行了持續(xù)改進(jìn)，但是由于當(dāng)時(shí)技術(shù)的缺陷以及解剖力學(xué)研究的局限[6]，很多置換的假體出現(xiàn)磨損、斷裂等情況。在20世紀(jì)80年代的時(shí)候，這項(xiàng)技術(shù)逐漸淡出人們的視野。

在20世紀(jì)末，一些研究發(fā)現(xiàn)金屬關(guān)節(jié)的耐用性較強(qiáng)，而且置換關(guān)節(jié)周?chē)琴|(zhì)影響較小，逐漸開(kāi)始興起金屬全髖關(guān)節(jié)表明置換的熱潮，強(qiáng)調(diào)了材料選用的重要性，指出之前的置換關(guān)節(jié)磨損，斷裂等的主要因素在于置入假體的材料選擇失當(dāng)，而這項(xiàng)技術(shù)本身是可行的，從而大量新型材料制作的假體應(yīng)運(yùn)而生[7-9]。其中以瑞士祖澤技術(shù)公司研發(fā)的碳鈷金屬合金材料最為出名，這種材料表現(xiàn)出極高的抗磨損性能，由此金屬關(guān)節(jié)面的表面置換技術(shù)拉開(kāi)帷幕。隨后的十年中，金屬材料經(jīng)過(guò)了數(shù)次改進(jìn)，進(jìn)一步加強(qiáng)了材料的抗磨性以及耐用性，而這種合金假體的生產(chǎn)開(kāi)始幾乎都由英國(guó)和美國(guó)公司進(jìn)行[10-12]，然而隨后隨著市場(chǎng)的開(kāi)放，越來(lái)越多的生產(chǎn)廠商掌握了假體的生產(chǎn)技術(shù)，市場(chǎng)上供應(yīng)空前繁榮。這種假體均由金屬與金屬面相結(jié)合，運(yùn)用碳鈷合金，結(jié)合非聚乙烯吡咯烷酮(PVP)制作的人體髖臼，以及PVP材料制作的人工股骨，最后將其混合加固，此外，還可以依據(jù)患者髖關(guān)節(jié)具體形態(tài)加用螺釘加固，至此，這項(xiàng)技術(shù)全面推廣的材料學(xué)奠定了基礎(chǔ)[13]。

2 技術(shù)特性和當(dāng)前固有缺陷

2.1 這項(xiàng)技術(shù)高度符合人體解剖力學(xué)結(jié)構(gòu)，具有良好的耐用性患者關(guān)節(jié)活動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)論進(jìn)行何種骨科手術(shù)，達(dá)到解剖對(duì)位和功能對(duì)位是手術(shù)的最高境界，而這項(xiàng)表面置換技術(shù)所追求的目標(biāo)也就在于此。人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的特性之一，就是可以保留患者原有的股骨頸，在這個(gè)基礎(chǔ)之上，為之后的關(guān)節(jié)精準(zhǔn)重建打下基礎(chǔ)。國(guó)際一項(xiàng)大規(guī)模試驗(yàn)研究提出[14]，進(jìn)行全髖關(guān)節(jié)手術(shù)置換的患者，股骨偏心距與對(duì)側(cè)誤差4 mm者占比僅僅25%，對(duì)位的精準(zhǔn)度不超過(guò)60%，而使用人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的患者中，股骨偏心距與對(duì)側(cè)誤差4 mm者占比57%，整體對(duì)位精準(zhǔn)度占比86%，其優(yōu)劣效果不言而喻。使用人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的患者在解剖結(jié)構(gòu)力學(xué)方面也具有明顯優(yōu)勢(shì)，其結(jié)構(gòu)與正常人體結(jié)構(gòu)接近，且可以使得周?chē)墙M織吸收減少到最低，使得周?chē)行Ч橇勘３肿畲蠡?。一?xiàng)兩年的跟蹤隨訪研究顯示[15]，采用人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的患者，測(cè)量其周?chē)琴|(zhì)密度明顯高于傳統(tǒng)手術(shù)患者，提示采用新技術(shù)的患者髖關(guān)節(jié)周?chē)Y(jié)構(gòu)趨于正常人體，符合人體正常的力學(xué)分布狀態(tài)，使得關(guān)節(jié)周?chē)橇康靡宰畲蟊４?，有利于患者后期的恢?fù)。此項(xiàng)技術(shù)中，患者得以保留的股骨頸與粗大的股骨頭結(jié)合，其關(guān)節(jié)穩(wěn)定性大大增強(qiáng)，有效的減少了傳統(tǒng)手術(shù)中股骨代償性的軟組織張力。影像學(xué)測(cè)量技術(shù)也進(jìn)一步證實(shí)了此項(xiàng)技術(shù)的先進(jìn)性，其植入假體的耐用性和平穩(wěn)性均顯著優(yōu)于傳統(tǒng)手術(shù)者，同時(shí)在限制手術(shù)患者關(guān)節(jié)的平行移位方面具有先天優(yōu)勢(shì)[16]。

2.2 這項(xiàng)技術(shù)使得術(shù)后患者關(guān)節(jié)活動(dòng)功能得以最大限度恢復(fù)，提高了患者的生活質(zhì)量傳統(tǒng)進(jìn)行全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)后，多數(shù)醫(yī)師會(huì)建議患者輕度、適度活動(dòng)，并且避免一些較為劇烈的活動(dòng)，諸如爬山、乒乓球、籃球、舞蹈等等可能會(huì)對(duì)置換關(guān)節(jié)產(chǎn)生撞擊的運(yùn)動(dòng)。而采取這項(xiàng)新技術(shù)的患者在這些劇烈運(yùn)動(dòng)方面卻限制較小，一項(xiàng)近5年長(zhǎng)期研究顯示[17]，運(yùn)用人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的患者其體育活動(dòng)功能改善度為78%，自己穿鞋及襪子的功能改善度為83%，日常正常運(yùn)動(dòng)改善度為86%，爬樓梯功能改善度為87%，且患者術(shù)后步態(tài)的正常度改善率在90%，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)手術(shù)的50%。而新型金屬假體的優(yōu)秀抗磨損能力、神經(jīng)自主感知度等等，對(duì)于患者術(shù)后的活動(dòng)功能康復(fù)具有積極的作用。同時(shí)良好的疼痛改善率使得患者的生活質(zhì)量大大提高，精神狀態(tài)和整體肢體協(xié)調(diào)狀態(tài)處于良好狀態(tài)，關(guān)節(jié)活動(dòng)度極大提高，對(duì)于改善患者遠(yuǎn)期預(yù)后具有積極作用。此外，人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的二次翻修率較低，而且翻修時(shí)，僅僅對(duì)患者髖關(guān)節(jié)相應(yīng)軟骨進(jìn)行修整，而傳統(tǒng)全髖關(guān)節(jié)置換就需要對(duì)股骨進(jìn)行大量修整，對(duì)骨質(zhì)影響較大。此外整個(gè)人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)操作創(chuàng)傷較小，并發(fā)癥少，二次關(guān)節(jié)脫離幾率較低，患者生存水平可以得到較高保證[3]。

2.3 人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的固有缺陷人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)也存在一些傳統(tǒng)手術(shù)固有的的缺陷，一些并發(fā)癥也同時(shí)存在[6]，諸如在手術(shù)操作過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)骨折情況、對(duì)周?chē)苌窠?jīng)的損傷、各種感染、血栓等等。而且，這項(xiàng)技術(shù)在具體操作中，由于僅僅涉及髖關(guān)節(jié)表面，對(duì)關(guān)節(jié)側(cè)位的骨量則沒(méi)有涉及，導(dǎo)致其側(cè)位骨質(zhì)的密度優(yōu)勢(shì)不明顯，在肢體長(zhǎng)短糾正方面較傳統(tǒng)手術(shù)不具有優(yōu)勢(shì)。此外，還有一些特有的缺陷不足，如股骨頸骨折、骨壞死、血液重金屬含量升高等，其他還有一些罕見(jiàn)但客觀存在的問(wèn)題，如置入假體中心穩(wěn)定支架斷裂、腰部肌肉膨大等等。在這些常見(jiàn)的并發(fā)癥中，股骨頸骨折是最為多見(jiàn)的，發(fā)生率一般不超過(guò)2%，一方面與患者自身骨質(zhì)條件有關(guān)，如并發(fā)糖尿病、骨質(zhì)疏松、使用激素藥物等等，另外一方面與手術(shù)操作有關(guān)，如置入金屬假體位置未達(dá)到最佳、手術(shù)視野狹窄等等。國(guó)外有研究提示人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的力學(xué)應(yīng)力問(wèn)題同樣存在，容易導(dǎo)致股骨骨折的發(fā)生，而選擇合適的手術(shù)入口就顯得尤其重要[18]。其次是股骨血供障礙的發(fā)生，手術(shù)操作中對(duì)血管的損傷是加重這一現(xiàn)象的重要原因，有研究推薦手術(shù)入口選擇前外側(cè)較為合適，可以有效減少股骨缺血情況的出現(xiàn)。此外，還有患者可能出現(xiàn)血液重金屬含量升高，如果是孕婦則會(huì)牽涉胎兒，而是否會(huì)導(dǎo)致惡性腫瘤的發(fā)生則還存在爭(zhēng)論，但是如何界定金屬含量含量高低尚缺乏國(guó)內(nèi)外同意的標(biāo)準(zhǔn)，仍然需要更進(jìn)一步的臨床研究。

3 人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)臨床運(yùn)用前景

如果患者是年輕人，且喜愛(ài)運(yùn)動(dòng)，骨質(zhì)質(zhì)量良好，肝腎功能正常者，是人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的強(qiáng)適應(yīng)證患者，雖然年齡并非這種技術(shù)的必要門(mén)檻，但是在臨床實(shí)際運(yùn)用時(shí)需要切實(shí)考慮一些問(wèn)題，如關(guān)節(jié)畸形、骨質(zhì)疏松、風(fēng)濕性疾病、肝腎功能障礙等等。

總而言之，人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)作為一項(xiàng)新興技術(shù)，臨床效果值得肯定，雖然缺乏大規(guī)模循證醫(yī)學(xué)證據(jù)，但是作為年輕患者的首選術(shù)式，其前景是美好的，有理由相信隨著材料技術(shù)的不斷進(jìn)步，人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)終將代替?zhèn)鹘y(tǒng)全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)，為將來(lái)的進(jìn)一步修整提供有效支持。

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2013-11-27)

吳永東。E-mail：383750767@qq.com