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【摘要】 使用双能X线骨密度仪(DEXA)测量9例人工髋关节翻修病人股骨近端假体周围骨密度，了解人工髋关节翻修病人假体周围骨丢失情况。［方法］因假体松动而接受初次人工全髋关节翻修手术病人9例，用双能X线骨密度仪(DEXA)对比测量双侧股骨近端骨密度， 测量区域的划分采用Gruen七区法。术前临床评估以Harris髋关节评分(HHS)为标准。［结果］9例病人HHS评分61分，DEXA测量结果发现所有病人手术侧骨密度较非手术侧均出现明显下降， 范围在 8.9%～27.6%， 平均15.4%，下降有统计学意义(P<0.05)。［结论］人工髋关节置换术后早中期失败的病人，股骨近端假体周围骨丢失明显。
【关键词】 人工髋关节翻修术 骨丢失 骨密度 双能X线骨密度仪
Changes of bone mineral density of the proximal femur in patients with revision total hip arthroplasty∥YU Yin-xian, MA Jin-zhong, ZHU Li-bo, et al. Department of Orthopaedics, Shannghai First People’s Hospital, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200080, China
Abstract: ［Objective］To understand the changes of periprosthetic bone mineral density (BMD) of the proximal femur in patients with failed hip arthroplasty by measuring with dual energy X-ray absorptiometry (DEXA). ［Method］Periprosthetic BMD was determined in 9 patients with revision total hip arthroplasty by dual energy X-ray absorptiometry (DEXA), defining regions of interest according to Gruen(1～7), and comparing the operation side with the nonoperation side. Clinic results of the cases were evaluated according to Harris Hip Score(HHS).［Result］The mean HHS was 61 points in 9 patients at this follow-up examination. There was a significant decrease (8.9%～27.6 % ) in BMD in every Gruen zone as compared with the nonoperation side.［Conclusion］The bone loss in the proximal femur in patients with failed hip arthroplasty is significant, and the pattern of bone loss around failed hip arthroplasty may be different from the typical remodeling seen after successful hip arthroplasty.
Key words：revision hip arthroplasty; bone lost; bone mineral density; dual energy X-ray absorptiometry
人工髋关节置换术后股骨近端假体周围会发生骨丢失。研究认为假体周围骨丢失、假体松动与假体周围的应力遮挡效应(stress shielding)和磨损碎屑引起的骨溶解(osteolysis)有关［1］。双能X线骨密度仪(DEXA)可以量化测量假体周围骨密度变化，精确且有很高的可重复性［2］。本研究使用DEXA对9例髋关节翻修病人股骨近端假体周围骨密度进行测量，以了解假体松动病人股骨近端假体周围骨丢失的变化情况。
1 资料和方法
1.1 一般资料
自2006年6月～2007年4月9例因人工髋关节假体松动在本院行初次人工髋关节翻修病人，男性3例，女性6例；平均年龄77岁(63～88岁)。病人均在外院行人工髋关节手术，其中单极股骨头置换1例，双极股骨头5例，全髋关节置换3例。骨水泥型2例，非骨水泥型7例。初次置换距翻修手术的时间平均为7年(3～10年)。初次人工关节置换的原因中骨折6例，股骨头无菌性坏死2例，髋关节发育不良1例。
1.2 研究方法
入院后由同一医生进行髋关节评分(HHS)，并进行X线检查， 假体的稳定性按照假体下沉的程度和出现放射透亮区的数目［3］进行评估。假体松动是指术后6个月假体下沉超过3 mm或虽然没有下沉但是放射透亮区超过Gruen 4个区以上。
由同一医生用DEXA(GE公司，美国)测量骨密度。病人仰卧，两侧下肢对称的处于内旋位，双脚尖并拢，保持髌骨处于中立位。扫描从股骨大转子最高点上2 cm开始到假体柄尾端为止。像素为0.6 mm×1.2 mm。非手术侧股骨作为对照。
用专用骨科软件系统对所测得的骨密度进行计算机分析。分析时采用Gruen七区法。机器自动测量股骨假体柄上缘内侧至假体柄尾的长度，并分为三等分，由近至远将假体周围股骨分为内侧的7、6、5区和外侧的1、2、3区，加上假体柄尾端的4区共组成7个区。软件能够自动模拟假体覆盖于非手术侧股骨的同一部位（图1）。
图1 Gruen七区分区法1.3 数据分析
骨密度测量结果用g／cm2为单位。结果用SAS 6.12软件包中的配对t检验进行统计学处理。每位患者骨密度变化百分比=(人工关节侧骨密度-非手术侧骨密度)／人工关节侧骨密度×100%。P值<0.05认为有统计学意义。
2 结果
9例病人住院时HHS平均得分61分，其中疼痛是患者来就医的主要原因。所有病人X线片都显示有假体松动。测量结果如下（表1）：表1 9例人工髋关节病人术后7年与 非手术侧的骨密度值Gruen非手术侧(g／cm2)9例病人股骨近端假体周围骨密度较非手术侧下降了15.4%，Gruen所有区都出现明显的骨密度下降(P<0.05)，下降最明显的是Gruen 6区和7区。骨密度下降广泛而明显。
3 讨论
人工髋关节置换术后由于假体周围应力负荷改变以及假体磨损等原因都会导致骨量丢失。以往较多研究都集中在用DEXA对临床疗效满意的病人进行假体周围骨密度的测量，有关假体松动病人的假体周围骨量测量的研究较少。
假体周围骨量丢失可以通过X线平片进行判断，但目前大量研究证明X线不能对骨量丢失进行量化测量，因此其精确性和准确性均较差［2］。双能X线骨密度仪(DEXA)的临床运用使量化地研究假体周围骨量丢失成为可能，DEXA具有很高的精确度和准确度［4］。
在髋关节置换病人中，术后假体周围股骨骨量会发生丢失，早期一般是因为应力遮挡引起，骨量丢失主要发生在股骨距区，但一般在术后2年骨量就逐渐趋于稳定，甚至能恢复到手术当时水平［1、2］。中晚期，由于假体磨损碎屑产生的炎性反应，也会引起假体周围骨量丢失［5］。这两种情况有可能合并发生。
作者发现本组9例松动的假体柄周围骨量较健侧下降了15.4%，其中股骨距区下降达27.6%。另外一个需要引起注意的现象是假体周围的骨丢失发生的范围非常广泛，所有Gruen 7个区都有较明显的骨丢失，这种骨丢失的模式和假体稳定、临床疗效满意的病例所发生的骨丢失是不同的［1］。本组假体翻修原因主要是假体松动。
基于以上的观察结果，可以认为假体周围如果广泛发生骨丢失，那么预示着假体开始或者已经松动。假体松动和假体周围骨丢失之间有密切的关系。本组病人髋关节术后平均时间是7年，属于早中期就发生失败的病例，其骨丢失更加明显而广泛。临床意义在于可以通过术后监测假体周围骨密度情况来判断假体松动情况，以便早期采取临床干预。骨密度测量对假体松动的预测有一定的帮助。马立峰等［6］综合文献认为接受髋关节置换的病人大都有原发性骨质疏松，所以置换术后3个月、6个月、1年时定期复查X线片， 同时测量假体周围骨密度和健侧骨密度作对照，这对评估人工髋关节置换术后假体周围骨丢失有很大帮助。
目前，DEXA在很多行髋关节置换手术的较大型医院已经较为普及，骨密度检查的费用也较低，因此应该提倡在术后随访时进行假体周围骨密度的测量，这对早期判断假体松动有积极的意义。
在随访时DEXA发现骨丢失到何种程度时就须考虑存在假体松动并采取临床干预，是需要进一步研究的课题。
本研究不足之处在于病例积累例数尚不够多，另外影响术后假体周围骨密度的因素还包括假体类型、关节置换术后药物使用等。有研究认为术后使用阿伦膦酸钠可降低术后假体周围骨丢失［7］。
【参考文献】
［1］ Karachalios T, Tsatsaronis C, Efraimis G, et al. The long-term clinical relevance of calcar atrophy caused by stress shielding in total hip arthroplasty: a 10-year, prospective, randomized study［J］.J Arthroplasty, 2004,19:469-４75.
［2］ Turner AW, Gillies RM, Sekel R, et al. Computational bone remodelling simulations and comparisons with DEXA results［J］.J Orthop Res，2005，23:705-712.
［3］ Gruen TA, McNeice GM, Amstutz HC .“Modes of failures” of cemented stem-type femoral components: a radiographic analysis of loosening［J］. Clin Orthop, 1979，141:17-27.
［4］ Karachalios T, Tsatsaronis C, Efraimis G, et al. The long-term clinical relevance of calcar atrophy caused by stress shielding in total hip arthroplasty: a 10-year prospective randomized study［J］. J Arthroplasty，2004，19:469-475.
［5］ Engh CA Jr, Young AM, Engh CA Sr, et al. Clinical consequences of stress-shielding after porous-coated hip arthroplasty: a mean 14 year follow-up［J］. Clin Orthop Relat Res，2003，417:157-163.
［6］ 马立峰，郭艾.双膦酸盐对人工髋关节置换术后早期假体周围骨密度的影响［J］.中国矫形外科杂志，2007，4：270-271.
［7］ 王裕民，李欣，王莉，等.骨水泥型I期全髋关节置换术后假体周围骨质丢失的早期研究［J］.中国矫形外科杂志，2006，15：1172-1175.
作者单位：上海交通大学附属第一人民骨科 200080