缺血性股骨头坏死塌陷程度与金属对金属全髋表面置换术疗效的关系

【摘要】  探讨缺血性股骨头坏死（avascular necrosis of femoral head，ANFH）塌陷程度与金属对金属全髋表面置换术（metal-on-metal hip resurfacing ，MOMHR）疗效的关系，为术前合理选择缺血性股骨头坏死患者提供依据。［方法］从2003年11月～2006年9月,先后对27例（36髋）缺血性股骨头坏死患者行混合型金属对金属全髋表面置换术（conserve plus,wright），平均年龄43岁（28～54岁），平均体重指数（RMI）27.3(20.5～44.8)。按国际骨循环研究会（association for research circulation osseous，ARCO）的建议分类法，将手术病例分为 ⅢA、Ⅲ B、ⅢC、Ⅳ期四组，并分别进行术前、后的Harris评分，术后疼痛情况，术前后膝关节屈曲度及双下肢长度差异的测量及X线分析。［结果］平均随访29.6个月(16～50个月)。最后一次随访时，36髋中3髋发生轻微疼痛,1髋严重疼痛。X线结果显示2例髋臼假体周围1、2区可见透光区；1例股骨假体松动而行全髋置换（THR）翻修术；1例股骨假体内翻成角10°，但未见假体松动迹象，全组无股骨颈骨折、股骨颈狭窄及假体断裂等并发症发生。术后ⅢA+ⅢB期组在Harris评分、疼痛发生及双下肢长度差异方面的恢复程度均显著高于Ⅱ C+Ⅳ 期组（P<0.05），而在屈曲度改善方面ⅢA+ⅢB期组却显著低于ⅢC+Ⅳ期组（P<0.05）。［结论］对于ARCOⅢ、Ⅳ期缺血性股骨头坏死患者，塌陷程度≤4 mm且未累及髋臼病变的病例应用金属对金属全髋表面置换，术后的早期疗效较为满意。

【关键词】  全髋表面置换术 金属对金属 缺血性股骨头坏死 疗效

  Relationship between the collapse level of avascular necrosis of femoral fead and clinical results of metal-on-metal hip resurfacing∥ RU Jiang-ying,LIU Fan,HU Yu-hua,et al.Department of Orthopaedic Surgery,Jiangsu Provincial Corps Hospital of the Chinese People’s Armed Police Force,Yangzhou,225003,China

    Abstract: ［Objective］To investigate the relationship between the collapse level of avascular necrosis of femoral head （ANFH）and clinical results of metal-on-metal hip resurfacing （MOMHR）and offer scientific basis for preoperatively reasonable selection of ANFH. ［Method］ From November 2003 to September 2006,36 hips in 27 patients with ANFH were treated with hybrid prothesis of MMSA（Conserve Plus, Wright）.The mean age were 43 years(28～54 years)and the average RMI were 27.3(20.5～44.8). According to the suggestions of Association for Research Circulation Osseous (ARCO) on grouping,all cases were divided into four groups of  ⅢA、ⅢB、ⅢC、Ⅳ stage.Meanwhile,preoperative and postoperative Harris score、occurrence of postoperative pain、measures of preoperative and postoperative flexion degree of knee and limb length discrepancy and analysis for postoperative X films were made.［Result］The average follow-up were 29.6 months (16～50 months).Within 36 hips,3 hips had moderate pain,1 hip had obvious pain .Further,2 acetabular components demonstrated radiolucent lines limited to only zones 1 and 2,and 1 case loosening of femoral component occurred, and 1 femoral components had varus angulation of 10° without the evidence of loosening.In all cases such complications as fractures of femoral neck,narrowing of femoral neck and breakage of prosthesis  had not happened.Meanwhile,  Ⅲ A plus Ⅲ B group showed more postoperative improvements in Harris score、occurrences of pain and limb length discrepancy，yet less than that in flexion degree of knee compared with Ⅲ C plus Ⅳ  group（P<0.05）. ［Conclusion］ The more serious collapse level of femoral head with ANFH and the larger extent of pathological changes would cause the poorer results after MOMHR.For ANFH with ARCO  Ⅲ  or  Ⅳ stage,those ANFH patients with the collapse level less than 4mm on femoral head side and acetabular side uninvolved should have more satisfactiory results after MOMHR.

    Key  words：total hip surface replacement;  metal on metal bearings;  femoral head necrosis;  clinical results

    缺血性股骨头坏死（avascular necrosis of femoral head,ANFH）的发病率近年有上升的趋势。由于该病早期症状不明显，多数患者就诊时股骨头已有不同程度塌陷。尤其是年轻或对术后活动量要求较高的年老ARCO Ⅲ、Ⅳ期ANFH患者的治疗仍是临床骨科医师面临的现实难题。而金属-金属全髋表面置换（metal-on-metal hip resurfacing，MOMHR）可作为一种替代传统全髋置换术（THR）的过渡性手术，具有最大限度保留股骨侧骨量、更符合正常生物学应力传递及易翻修等特点,并为后期可能选择更好的关节成形术式（arthroplasty）赢得宝贵时间［1、2］，愈来愈受到骨科医生的广泛青睐。但术前若对ANFH患者选择不当，极易导致诸如股骨颈骨折、股骨颈狭窄及假体松动，固定失败等并发症［2］。本院从2003年11月～2006年9月,先后应用混合型MOMHR术治疗27例（36髋）ANFH患者，通过回顾分析并探讨缺血性股骨头坏死塌陷程度与金属对金属全髋表面置换术疗效的关系，为术前合理选择患者提供依据。

    1  材料和方法

    1.1  一般资料

    本组均为ARCO Ⅲ、Ⅳ期ANFH患者,其中男16 例,女11例;9例为双髋ANFH；年龄28～54岁,平均43 岁。平均身高175.25 cm(155～180.25 cm),平均体重67.8 kg(51.7～89.7 kg),平均体重指数(RMI)27.3(20.5～44.8)。病因：激素性15例，酒精性8例，原因不明4例。术前病程＜2年8例，2～4年内13例，>4年半6例。患者均有髋部疼痛，影响工作和生活，Harris评分32～58分，平均46分。采用美国Wright公司生产的混合型金属对金属全髋表面关节置换假体（Hybrid,Conserve Plus）,即非骨水泥型髋臼假体和骨水泥型股骨假体。

    1.2  分组方法

    按国际骨循环研究会（association for research circulation osseous ARCO）的建议分类法［3］，将所选病例分为ⅢA组（股骨头塌陷＜2 mm）、Ⅲ B组（股骨头塌陷2～4 mm）、Ⅲ C组（股骨头塌陷>4 mm）、 Ⅳ期组（在股骨头塌陷基础上且累及髋臼）。利用测面仪按正、侧位X线片最严重的股骨头塌陷部分测量股骨头坏死塌陷程度，塌陷程度（mm）为测得股骨头坏死病灶的最深距离(a)（图1）。

    图1测面仪测量股骨头坏死塌陷程度示意图，a表示股骨头坏死塌陷程度的最深距离（mm）1.3  手术方法

    术前在患髋正位X 线片上用Wright公司提供的模板进行测量以初步估计所需假体的大小尺寸。手术在持续硬膜外麻醉下进行。常规消毒、铺巾后，采用健侧90°侧卧位,取患侧髋后外侧延长切口，逐层切开皮肤、皮下及筋膜，向近端钝性分离臀大肌，显露外旋肌群，将臀中肌和股方肌用Hoffman拉钩牵开，稍内旋髋关节，于转子窝处切断外旋肌群的止点，用剥离器分离外旋肌与关节囊的间隙，切开后关节囊，屈曲、内旋、内收髋关节，使股骨头脱位。先在导引器引导下顺股骨头颈的中轴线打入1支导针，并用环形测试器检查证实后，套上与金属杯假体内径相同的环形绞刀，切除股骨头侧面的软骨面、病变及增生骨组织，然后换杯高指示环，切除残余头的穹顶，用相应大小的股骨头阴锉磨锉股骨头后，在骨表面钻7～8个直径3 mm、深5 mm的骨孔,以增加磨锉骨与骨水泥接触的面积。随后暴露髋臼,用阳性髋臼锉依次锉掉髋臼的关节软骨面，露出软骨下骨,选择大小合适的具有羟基磷灰石涂层的金属髋臼帽按解剖位置安放冲紧、压配固定。最后安装股骨头假体,用调制好的骨水泥涂抹在预制好的股骨头及股骨假体内表面，同时于小转子处负压抽吸股骨颈髓腔中的碎屑及出血，迅速用持杯器将金属杯套于准备好的股骨头上，用加压器压紧，使金属杯与骨质紧密相贴，并使金属杯的短柄与股骨颈的轴线保持一致，注意将从金属杯周围溢出的骨水泥刮除干净。待骨水泥固化后去除加压器，将患肢牵引、外展、外旋后复位髋关节，被动活动髋关节，检查活动范围良好，清点器械无误及切口无活动性出血后，置负压球引流管一根，关闭切口。

    1.4  术后处理及疗效评估

    术后予以患肢“T”字横板鞋外展位固定。术后2 d 可允许患者进行被动关节活动及股四头肌主动等长舒缩功能锻炼。2周后允许下床扶拐不负重行走。术后6周可逐渐过渡至完全脱拐行走。术后2、4、6、12个月进行随访,以后每年随访一次。用Hungerford等［4］标准作为判断手术是否成功的标准，即Harris评分≥80分定为成功，<80分定为失败。用Chamley和DeLee方法［5］观察髋臼与股骨头假体周围有无X线透亮带。按Brooker等［6］分类评定异位骨化，并对所有患者都进行了手术前后的Harris评分，术后疼痛、手术前后膝关节屈曲度（°）、手术前后双下肢长度差异（cm）的测量及X 线分析等评估。

    1.5  统计方法

    应用SPSS 10.0软件，采用确切概率法、t检验进行数据处理。P<0.05时差异具有统计学意义。

    2  结果

    36个患髋中，ⅢA组12个，ⅢB组7个，ⅢC组9个，Ⅳ期组8个。所有病例平均随访29.6个月(16～50个月)。最后一次随访时，3髋发生轻微疼痛,1髋出现严重疼痛。

    X线结果:按Chamley和DeLee法2例髋臼假体周围1、2区可见透光带,股骨假体周围无骨溶解或骨吸收；除1例股骨假体松动而行全髋置换术（THR）翻修术外其余均已恢复工作和学习；1例股骨假体内翻成角10°（柄干角＜130°），但未见假体松动迹象，其余假体均位置满意。全组病例未发现髋关节脱位、异位骨化、股骨颈狭窄、股骨头坏死及假体断裂等并发症（图2）。

    Harris评分结果显示ⅢA+ⅢB组由术前平均49分改善到术后95分，而ⅢC+Ⅳ组则由术前平均44分改善到术后87分。按Hungeford标准成功率为97.2％。术后ⅢA +ⅢB组在Harris评分改善、疼痛发生及双下肢长度差异方面的恢复程度均高于ⅢC+Ⅳ组（P<0.05）；而在屈曲度改善方面ⅢA+ⅢB组却显著低于ⅢC+Ⅳ组（P<0.05）（表1）。表1  手术前、后ⅢA＆ⅢB和 ⅢC＆Ⅳ组不同疗效评估指标的比较（x-±s，%）ⅢA＆ⅢBⅢC＆ Ⅳt值P值术前Harris评分49±844±62.10080.0431术后Harris评分95±787±83.20050.0030Harris评分改善54±643± 75.07700.0000术前屈曲度（°）105±1587±212.98320.0052术后屈曲度（°）116±19110±161.01810.3158屈曲度改善（°）11± 923±11-3.59760.0010术前双下肢长度差异（cm）3.4±1.14.1±1.9-1.37090.1794术后双下肢长度差异（cm）1.5±0.83.1±1.3-4.50030.0001双下肢长度差异恢复（cm）1.9±0.61.0±0.55.22810.0000术后疼痛发生（%）0(0/19)23.5(4/17)-0.040★★采用确切概率法进行统计学处理

3  讨论

    上世纪七八十年代，ANFH患者被作为应用MOMHR术的主要适应证［4］。至90年代末期第3代MOMHR假体的问世，成为人工髋关节外科发展的一个重要里程碑［5］。在10余年的临床应用中，MOMHR术已广泛用于年龄＜55岁的ANFH、骨性关节炎（OA）及先天性髋关节发育不良（DDH）等多种髋疾病患者，并取得了令人满意的早期疗效。但由于在病例的合理选择上尚缺乏统一的标准，不可避免地带来假体松动、断裂及股骨颈骨折等诸多术后并发症。因此，如何术前优化选择ARCO Ⅲ、Ⅳ 期ANFH患者和保证手术成功实施成为目前国内外许多学者一直关注的焦点［2、4～6］。

    有研究表明,MOMHR术后所带来的诸如股骨颈骨折、股骨坏死及无菌性松动等并发症，可能使其5年生存率低于传统THR术［2］，而术前股骨头低骨密度、骨囊肿>1 cm都可能是导致患髋生物应力改变及股骨侧假体固定失败的重要风险因素［3、4］。因此，在一定程度上讲，MOMHR术的成功与否，取决于术前股骨头的质量如何，包括解剖结构（大小及形状）、骨密度及股骨头颈部骨质的存活力、血供如何等［6］。但由于不同ANFH个体间在骨密度和骨质存活力方面有着很大差异，且难以定量分析，因此使得分析和评估术前坏死程度与术后疗效的关系就显的异常复杂。Beaule和Amstutz等［7、8］将84例股骨头缺血性坏死患者分为MOMHR术和半髋表面置换术（hemihip surfacing replacement HSR）两组进行了对照性研究，结果显示，应用MOMHR术组的股骨假体松动的风险性比HSR术组显著增大（P<0.05），但未对两组之间股骨头坏死程度进行比较。本组利用国际骨循环研究会建议股骨头缺血性坏死分类法［3］（association for research circulation osseous ARCO）对ANFH患者的股骨头坏死塌陷程度进行评估，并研究不同塌陷程度与术后疗效间可能存在的关系，进而为临床合理选择ANFH患者提供科学依据。该研究具有一定的临床指导意义。

    对于ARCOⅠ、Ⅱ期的ANFH患者采用其他传统的手术方法如髓芯减压加植骨术、骨水泥填充术、转子下旋转截骨术等可取得满意疗效，但当股骨头缺血性坏死发展至Ⅲ期后，由于已发生不同程度的股骨头塌陷，很难用传统治疗方法来保留股骨头。本组研究病例均选择ARCOⅢ、Ⅳ期ANFH患者，且将所选病例分为 ⅢA组、ⅢB组、ⅢC组和Ⅳ 期组（ARCO建议分类法［3］：将Ⅲ期依据不同的股骨头塌陷程度又分为A、B和C亚型；Ⅳ 期为在股骨头塌陷基础上且累及髋臼）。同时进行手术前后的Harris评分、双下肢长度差异的测量及疼痛发生的评定。Harris评分结果显示ⅢA+ⅢB组由术前平均49分改善到术后95分，而ⅢC+Ⅳ组则由术前平均44分改善到术后87分。术后 ⅢA+ⅢB组在Harris评分改善、疼痛发生及双下肢长度差异方面的恢复程度均高于ⅢC+Ⅳ 组。说明股骨头塌陷程度大于4 mm且病变范围累及髋臼的ARCOⅢ、Ⅳ 期ANFH患者应用MOMHR术后疗效相对较差。作者认为由于需截除大范围的坏死骨，使得有存活力骨质减少而股骨假体有效支撑骨出现严重不足，常需覆盖较厚的骨水泥来加以固定，因而明显减少了有效固定面积，最终因生物力学结果改变而发生假体固定失败。许多学者认为术后假体固定失败可能与股骨头骨缺失（直径＞1 cm）、女性、体重较轻、骨质疏松患者及股骨头较小的男性患者有关［2～4、8］。本组1例ⅣC 组患者术后出现股骨假体松动而行全髋置换（THR）翻修术。Thomas等［9］对147髋应用MOMHR术，术前按照炎性髋的影像学评定标准，评估股骨近端骨密度、形状、生物力学参数和局部骨丢失四种特性，并分为GradeA、B、C、D和F五个等级，炎性病变越轻的等级越高。结果表明，等级愈靠前的患者术后疗效愈好（P<0.05），与本组结果有相似之处，但未对股骨头塌陷程度作出具体定量评估。

    MOMHR术对肢体的最大恢复长度为1 cm［10］，大范围截骨可造成双下肢长度差异的增大和生物力学结构改变而影响术后疗效。有学者认为股骨头的截骨长度在≤1.5 cm之内可以接受。本组以尽可能清除坏死骨以获得更为有效支撑骨为原则。由于ⅢC、Ⅳ 期患者股骨头塌陷程度及病变范围较大，势必造成术后双下肢长度差异也较大，因而恢复程度相对较差。本研究结果显示，术后Ⅲ A +Ⅲ B组双下肢长度差异恢复程度显著高于Ⅲ C+Ⅳ 组，也证实这一点。另外在股骨假体柄干角的选择上，应取＞130°的外翻位放置较好，如此可减少股骨假体对股骨头、颈上方的张应力，从而降低股骨颈骨折并发症的发生。Paul等［11］研究结果也显示：柄干角＜130°的病例假体失败的风险系数比柄干角＞130°的要高（P＜0.004）。但在尽量外翻位磨锉股骨头时，应避免磨切到股骨颈外上方而导致股骨颈切痕的发生。本组1例在术后发现股骨假体呈内翻位成角10°（柄干角＜130°），但未见假体松动迹象和股骨颈骨折的发生，分析其原因，认为可能与术中过分在意避免外翻位磨锉股骨头而导致股骨颈切痕的发生有关。

    对于ARCOⅣ 期ANFH的病例，炎性病变同时累及髋臼较重，处理髋臼时常丢失较多的骨质，同样会导致髋臼侧和股骨侧有效支撑骨减少。既使两侧有硬化骨支撑，由于可能骨质存活力已显著降低，其后果也难免会出现固定失败。此外，股骨侧过多截骨和股骨假体过小势必会影响至髋臼病变骨的磨锉，使磨锉不够，而增加股骨及髋臼假体固定失败的风险性［8、12～14］。在 ⅣC、Ⅳ 期组病例中，有2例分别于髋臼假体周围1、2区可见X线透光带，且在最后一次随访时，均伴有轻微疼痛感,作者认为可能与假体微动有关。对于两者之间的相关性有待于进一步研究。1例髋假体松动患者伴术后严重疼痛感，经行THR术翻修后疼痛感消失。作者认为在磨锉股骨头时要比术前计划的多留出一号，以防出现髋臼过多磨锉时，预留股骨头骨质过少而无法满足较大直径股骨假体的尴尬局面。

    综上所述，虽然ARCO ⅢC、Ⅳ 期ANFH患者并不是应用MOMHR术的绝对禁忌证，但无疑会增加术后假体固定失败的风险性，因此，术前针对此类患者要十分谨慎，只有术前合理地选择患者，及时做出全面、充分的手术计划才是手术成功的关键。但本研究也具有一定的局限性，在定量分析股骨头塌陷程度及病变范围时，通过X线片进行分析测量，测量值因存在着主观因素的干扰可能存在一定偏差。这有待通过今后改进影像学评估手段及研究方法，来提高研究结果的精确性和可靠性。

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作者单位：武警江苏省总队医院骨科，扬州 225003