髋关节置换术后失败原因分析

【摘要】  ［目的］分析髋关节置换术后接受翻修手术的病例，探讨髋关节置换术后不同时期失败的原因和特点。［临床资料］回顾性分析1995年6月～2005年6月间髋关节置换术后失败接受翻修手术的病例78例。其中全髋置换术后翻修42例，股骨头置换术后翻修36例。初次髋关节置换术后5年以内翻修的共36例，5年以上翻修的42例。［结果］在早期失败（5年以内）的病例中，失败原因主要是感染（16例），其次是假体无菌性松动，髋臼磨损和机械性失败。在晚期失败（5年以上）的病例中，失败原因主要为无菌性松动，髋臼磨损。［结论］感染是全髋关节置换术后早期松动的主要原因之一。而全髋关节置换术后的主要原因是晚期无菌性松动。

【关键词】  髋关节； 全髋关节置换； 翻修术

    Reasons for revision after total hip arthroplasty∥LU Hongzhang，ZHU Tianyue,CHAI Weibing,et al.Department of Orthopaedics,Peking University First Hospital,Beijing 100034,China

    Abstract：［Objective］To analyze the failure mechanisms in patients undergoing revision surgery in different time after index total hip arthroplasty (THA).［Method］The clinical records and radiographs of 78 revision hip surgeries between June 1995 and June 2005 loere reviewed.Fortytwo cases were total hip arthroplasty and 36 were hemiarthroplasty.Thirtysix patients had revision surgery within 5 years and 42 more than 5 years.［Result］The causes of early revision THA included infection (16 cases),aseptic loosening,acetabular erosion,and mechanical failure.In the late revision THA,aseptic loosening was the most common reason,and the next common reason were acetabular wear and osteolysis around a wellfixed implant.［Conclusion］Infection is a common reason for the early revision.Aseptic loosening is the major cause for the late revision total hip arthroplasty.

    Key words：hip joint;  total hip arthroplasty;  revision

    全髋关节置换术已经显示出很好的长期随访效果，文献报告10年以上假体的生存率达到90%以上［1,2］。虽然医患双方都希望髋关节置换术后假体的使用寿命至少10～15年，尤其老年患者更期望在有生之年能获得功能良好的关节而不要进行翻修手术，但是，仍有许多病人在初次置换术后5年内就不得不进行翻修手术。本文通过分析人工髋关节置换术后接受翻修手术的原因，探讨术后不同时期假体失败的机理和临床特点，为减少早期失败的发生以及为翻修手术提供参考。

    1  临床资料与方法

    本组病例来源于1995年6月～2005年6月间在本院接受全髋关节翻修手术的患者，共78例，其中股骨头置换术后翻修36例，全髋置换术后翻修42例。接受初次关节置换时的原发疾病有股骨颈骨折、骨关节炎、股骨头坏死、髋关节发育不良等。

    股骨头置换术后接受翻修手术者36例，男15例，女21例。初次置换时的平均年龄是60.5岁（56～73岁），翻修术时平均年龄为66.3岁。从第1次手术到翻修时间平均5.8年（8个月～19年）。单极股骨头14例，双动股骨头22例。骨水泥固定20例，非骨水泥固定16例。

    全髋置换术后失败接受翻修手术病例42例，男16例，女26例。初次置换术时平均年龄53岁（31～72岁）。从初次手术到翻修时间平均8年（1～16年）。

    所有病例在翻修手术前均常规进行WBC、ESR、CRP等检查，术中均取关节液和界膜组织进行细菌培养，并进行病理学检查。通过分析病史、化验检查、X线片、手术记录等判断翻修的原因。通过卡方检验比较不同时期失败病例的主要原因之间的差异。

    2  结  果

    初次髋关节置换术后5年以内进行翻修手术者共36例，占总翻修病例的46.2%，假体平均使用寿命3.2年（8个月～5年）。其中股骨头置换术后22例，全髋置换术后14例。接受翻修手术的原因包括：股骨头置换术后再进行全髋翻修的17例（髋臼磨损12例，无菌性松动5例），因感染翻修的16例（全髋置换术后11例，股骨头置换术后5例），全髋置换术后因髋臼锁扣机制缺陷造成聚乙烯内杯脱落2例，因外伤造成假体柄断裂1例。在早期翻修病例中，股骨头置换术后出现髋臼磨损和柄无菌性松动的最多（图1），其中有3例是因为假体过长，1例为假体过小导致假体在术后1年左右就失败。另外，因感染导致翻修的比例也很高，占早期翻修病例的44.4%。在早期感染的病例中，初次置换至翻修的时间平均2.4年（9个月～3.5年）。其临床特点包括所有病例WBC计数均正常；ESR>30 mm/h或CRP>10 mg/L共11例。X线片上表现有髋臼部出现快速骨溶解3例（图2），股骨骨内膜吸收3例，层状骨膜增生反应2例（图3）。

    初次髋关节置换术5年以后进行翻修手术的42例，占总数的53.8%，假体平均使用寿命10.8年（6～19年），其中股骨头置换术后14例，全髋置换术后28例。接受翻修的原因包括：全髋置换术后髋臼或柄无菌性松动25例；股骨头置换术后柄无菌性松动10例，髋臼磨损4例；感染2例，均为全髋置换术后；因聚乙烯臼杯磨损造成髋臼大量骨溶解（假体稳定）1例。其中无菌性松动是造成翻修的主要原因，占总数的83.3%（图4）。

    髋关节置换术后不同时期因各种原因翻修的病例数统计详见表1，从中可以看出，早期因感染而翻修的病例明显高于晚期，而晚期因无菌性松动而失败的病例也明显高于早期翻修者，均有明显的统计学差异（P<0.01）。表1  髋关节翻修的原因统计（例数）

    图1  左人工股骨头置换术后3.5年  1a  髋臼明显磨损、内陷  1b  只进行髋臼翻修  图2  左人工股骨头置换术后感染  2a  术后2个月髋臼即见骨吸收  2b  术后13个月，髋臼、股骨上端骨吸收明显增大  图3  左全髋关节置换术后感染  3a  术后即刻，假体位置良好  3b  术后1年，股骨柄松动、下沉，柄末端骨皮质增厚  图4a  左全髋置换术后假体位置良好  图4b  术后10年髋臼无菌性松动、移位，股骨柄稳定  图4c  带翼加强杯进行髋臼翻修

    3  讨  论

    随着对髋关节生物力学，固定方法，软组织平衡，假体设计等多方面的深入研究和改进，全髋关节置换术已经取得了很好的长期效果，但是并不是所有病例都能获得满意的结果［1～3］。Dobzyniak等［3］随访824例全髋翻修手术病例，39%的病例在初次置换术后5年内进行翻修。本组病例中，早期失败的病例比例也较高，占46.2%。这主要是因为本组病例只是在本院接受翻修手术的病例，其初次置换手术来源复杂，并且有一些是较早期的病例。但是这也提示虽然目前髋关节置换手术已经很成熟，但如果处理不好，也有可能出现很多早期失败的病例，因此人工髋关节置换的规范化管理至关重要，这样才能取得较好的远期疗效。

    文献报告在髋关节置换术后早期翻修的原因有，无菌性松动、不稳定、感染、骨溶解、假体折断、股骨头置换术后更换成全髋置换等等［3,4］。Dobzyniak等［3］报告5年内翻修的主要原因有不稳定33%，无菌性松动30%，感染14%。Clohisy等［4］报告了一组早期失败的病例，最常见的原因为无菌性松动（51%），然后是不稳定（18%）和感染（11%）。他们报告早期失败的主要原因都是无菌性松动和关节脱位。本组中早期失败的主要原因是感染和股骨头置换术后失败而更换成全髋关节置换。其原因是本组中股骨头置换术的患者相对较多，尤其是一些早期的病例大多是单极股骨头置换，并且由于技术原因，导致假体过长等，造成了髋臼的早期磨损。本组中没有因脱位等关节不稳定而进行翻修的病例。一方面可能是受病例数量以及病人来源的影响，另外，作者自己所进行的髋关节置换病例没有出现早期髋关节脱位，这可能是由手术技术、患者状况、术后康复等多种因素决定的［5］。

    同时作者也可看到，股骨头置换术后长期效果较差，低于初次全髋关节置换术。其主要原因是金属头对髋臼软骨的磨损明显，另外一部分病例可能在进行股骨头置换时髋臼软骨已经发生了退变。Flore等［6］比较了股骨颈骨折患者进行股骨头置换和全髋置换的效果，在翻修率、术后症状发生率方面股骨头置换明显高于全髋置换。对于双侧都置换的患者，患者对股骨头置换一侧的满意率也低于全髋置换。所以在选择股骨头置换时一定要认真地评估患者的身体状况、活动能力以及预期寿命等。

    本组中髋关节置换术后5年内因无菌性松动翻修的较少。而在5年以后失败的病例绝大多数是因无菌性松动而进行翻修的，尤其是在全髋关节置换术后进行翻修的病例，其失败的主要原因是无菌性松动和稳定假体周围骨溶解［4,7］。Clohisy等［4］比较了一组在术后5、5～10、10年以上等不同时期进行翻修的病例，共439例。发现随着时间的延长，因无菌性松动和假体周围骨溶解而进行翻修的病例逐渐增多，而因感染翻修的病例逐渐下降。与本组病例翻修原因的趋势相同。

    随着人工髋关节假体设计的改进、手术技术的成熟和规范，髋关节置换术后早期失败的原因也会发生变化。Dobzyniak等［3］比较了3个不同时期进行早期翻修（<5年）的髋关节置换病例，随着时间的推移，因无菌性松动而失败的发生率呈下降趋势，而因关节脱位等不稳定而翻修的发生率呈上升趋势，但是感染始终是早期翻修的主要原因之一，其发生率没有出现明显的变化。

    本组中早期翻修的大部分病例也是感染所致。对于感染病例的翻修，如果诊治不当，将会严重影响到翻修手术的效果。由于临床上髋关节置换术后感染的诊断并不是很容易，往往ESR、CRP均正常，术中培养的阳性率也不高。另外，假体周围感染以后，细菌通常是以生物膜的形式存在于假体表面。常规的临床检测方法比如冰冻切片和革兰氏染色也不能完全检测到感染［8,9］，所以有时容易将感染误认为是无菌性松动。因为无菌性松动大多是由聚乙烯微粒引起的生物学反应和骨溶解造成，一般短时间内不会产生足够的聚乙烯磨屑，因此，对于全髋置换术后早期松动的病例，尤其是在没有相应的聚乙烯磨损和其它机械性原因而出现松动或快速进展的骨溶解时，一定要高度怀疑假体周围感染［8］。

    由于本组病例数量较少，还有一些其它的失败原因并没有出现，而且与文献中报告的各种原因差别也较大，但是可以看出髋关节置换术后有相当数量的病例在早期就进行了翻修。认真分析翻修的原因，能在临床工作中尽可能减少髋关节置换术后的早期失败，同时对翻修手术也能提供很好的参考。

【参考文献】
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［2］ Berry DJ,Harmsen WS,Cabanela ME,et al.Twentyfive year survivorship of two thousand consecutive primary Charnley total hip replacements:factors affecting survivorship of acetabular and femoral components［J］.J Bone Joint Surg(Am),2002,84:171-177.

［3］ Dobzyniak M,Fehring TK,Odum S.Early failure in total hip arthroplasty［J］.Clin Orthop,2006,447:76-78.

［4］ Clohisy JC,Calvert G,Tull F,et al.Reasons for revision hip surgery:a retrospective review［J］.Clin Orthop,2004,429:188-192.

［5］ 田　华,张　克,刘　岩,等.全髋关节置换术后脱位的原因分析及处理［J］.中国矫形外科杂志,2008,3:185-187.

［6］ Flore M,Lester DK.Outcomes of total hip arthroplasty and contralateral bipolar hemiarthroplasty.A case series［J］.J Bone Joint Surg(Am),2003,85:523-526.

［7］ Maloney WJ,Paprosky W,Engh CA,et al.Surgical treatment of pelvic osteolysis［J］.Clin Orthop,2001,393:78-84.

［8］ Nelson CL,McLaren AC,McLaren SG,et al.Is aseptic loosening truly aseptic［J］.Clin Orthop,2005,437:25-30.

［9］ Costerton JW.Biofilm theory can guide the treatment of devicerelated orthopaedic infection［J］.Clin Orthop,2005,437:7-11.

作者单位：（北京大学第一医院骨科，北京市西城区西什库大街8号 100034）