羟基磷灰石涂层股骨柄假体髓腔充填情况对临床效果的影响

常红星，朱 兵，姚建华，吴 军，孙 维

全髋关节置换(total hip arthroplasty，THA)能够有效的缓解疼痛、改善髋关节功能，已被证明是一种成功的、具有较好费用效益比的治疗方法，广泛应用于髋关节炎、股骨头坏死、老年股骨颈骨折的治疗。近年来，由于非骨水泥固定的股骨假体柄较骨水泥固定假体具有更好的远期预后，从而得到了广泛的应用，其中羟基磷灰石(hydroxyapatite，HA)全涂层股骨柄(Corail)在25年的使用过程中取得了较好的临床效果，成为应用时间长、范围广的假体之一［1］。由于非骨水泥假体的初始稳定性都是通过压配技术达到的，通常认为需要充分填充髓腔才能达到较好的稳定性，而Corail具有双锥度、HA全涂层设计，通过填充固定来达到假体稳定效果。在产品操作手册中，也以松质骨压配、旋转稳定为扩髓终点，因此经常可以发现术中股骨假体型号小于预期，术后X线片上假体未能完全充填髓腔的病例，这些病例预后良好，并未出现明显的功能下降。虽然该假体具有压配无填充的理念［2］，并有研究认为即使假体与骨之间的间隙超过1 mm以及存在500 μm的微动时，仍然可获得确切的骨长入［3］。但目前尚未发现有关假体髓腔充填率与临床预后的文献。为此，本文回顾性总结我院应用Corail假体进行人工髋关节置换的临床效果，以分析髓腔充填率对临床效果的影响。

1 资料与方法

1.1 临床资料与分组 自2007年4月—2010年11月，我院使用Corail进行的初次人工髋关节置换术共121例(144髋)，其中男89例，女32例，双侧置换23例。患者股骨近端骨量对打入的假体大小有明显影响，因未能全部进行骨密度检查，故只能以年龄来分组。根据何永清［4］及乔芳［5］的调查结果，国内55岁前后骨质疏松的发生率有显著差别，因此以55岁为界分为两组:A组年龄＜55岁，B组年龄≥55岁。A组78例，置换89髋;男58例，女20例;平均41岁;原发性骨关节炎8例，股骨头缺血性坏死35例，强直性脊柱炎8例，类风湿关节炎8例，股骨颈骨折术后股骨头坏死5例，髋臼发育不良14例;髋关节功能评分(Harris评分)为(48.2±5.3)分，SF-36 量表躯体评分为(37.6 ±20.6)分，心理评分为(68.8±25.1)分。B组43例，置换55髋;男31例，女12例;平均62岁;原发性骨关节炎14例，股骨头缺血性坏死7例，类风湿关节炎4例，股骨颈骨折10例，股骨颈骨折术后股骨头坏死2例，髋臼发育不良6例。Harris评分为(39.6±4.5)分，SF-36量表躯体评分为(39.6±4.5)分，心理评分为(72.5±20.1)分。2组一般资料差异无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性。

1.2 治疗方法

1.2.1 术前准备:术前均常规摄双髋关节正位(仰卧位以耻骨联合为中心的骨盆前后位片)及患髋侧位片，使用模板测量假体大小及预测安放位置，原位安装臼杯，尽量恢复正常旋转中心及偏心距。

1.2.2 手术方法:全麻或持续硬膜外麻醉下均采用改良Hardinge直外侧入路，将臀中肌的前1/3从大粗隆上剥离显露关节囊，常规磨锉髋臼，安放Depuy公司duroloc臼杯及衬垫;股骨侧操作时，骨质较好的使用盒形开口器开髓，骨质疏松者使用矩形松质骨压实器开髓，然后长探杆确定髓腔方向，髓腔锉顺序扩髓。当髓腔锉用力插入髓腔后外露约2 cm，打入平股骨颈截骨面或略高，测试旋转稳定时停止。接着放置相应型号的Corail假体，将假体柄插入髓腔远侧，使柄与股骨髓腔内的松质骨充分压配。假体安装完毕后脉冲冲洗切口，将肌肉重新固定在大粗隆上。常规留置引流，术后24 h拔除。

1.2.3 术后处理:术后根据病情使用3～7 d抗生素预防感染，2周内每天皮下注射低分子肝素预防深静脉血栓(DVT)的形成，2周后口服阿司匹林预防。麻醉清醒后即开始足踝主被动功能锻炼，术后第2天复查X线，开始患髋被动功能锻炼，并鼓励患者进行患肢的主动活动及股四头肌肌力锻炼，术后3～5 d开始使用助行器下地站立行走。术后2个月开始外展肌力锻炼，3个月可由双杖过渡至单杖，最后弃杖，6个月内避免屈患髋下蹲及盘腿。

1.3 观察指标

1.3.1 功能评估:比较术前及术后24个月的Harris评分［6］，患者生活质量采用 SF-36量表(躯体和心理)来评估［7］。

1.3.2 影像学评估:比较术后第2天、24个月的双髋关节正、侧位X线片，观察假体位置及周围骨质改变。髋关节正位片上，在距假体柄远端1 cm处(假体远端)和6 cm处(假体中段)分别测量假体直径a和髓腔内直径b，以两者相比所得的百分数即髓腔充填率来评价假体匹配度［8］。根据Faisal等的方法测量股骨假体下沉情况［9］。

1.4 统计学分析 应用SPSS 13.0统计软件进行数据分析。统计学数据以均数±标准差(±s)表示，组内比较采用配对t检验，组间比较采用方差分析，α=0.05为检验水准。

2 结果

2.1 临床评估 所有病例均顺利完成手术及康复过程，恢复行走功能，临床效果满意。随访24～70个月，平均46个月，随访期内无死亡病例。A组急性假体周围感染2例，伴有糖尿病，清创+抗感染治疗后痊愈;术中股骨矩骨折4例行钢丝加强，术后保护下负重;股骨经矩至假体远端骨折1例，术后卧床8周骨愈合，无下沉发生。B组股骨矩骨折1例，未处理;髋臼骨折1例，行植骨、更换大臼，术后卧床4周复查骨愈合。截至终末随访时，所有病例无明显活动疼痛，无大腿痛、关节脱位、关节翻修病例。

2.2 功能评估

2.2.1 Harris评分:术后2年Harris评分 A组为(91.6 ±4.2)分，B 组为(90.2 ±4.1)分。与术前比较，两组均有显著性提高(P＜0.05)，两组间评分差异无统计学意义(P＞0.05)。

2.2.2 SF-36量表:A组术后2年SF-36量表躯体评分为(61.9 ±22.4)分，心理评分为(85.5 ±20.6)分;B组术后2年SF-36量表躯体评分为(68.3±15.6)分，心理评分为(88.6 ±17.5)分。与术前比较，两组均有显著性提高(P＜0.05)，两组间评分差异无统计学意义(P＞0.05)。

2.2.3 影像学评估:术后第2天双髋关节正、侧位X线片显示B组髓腔充填率显著高于A组(P＜0.01)，两组术后24个月髓腔充填率与术后第2天比较，差异均无统计学意义(P＞0.05)。术后24个月比较，B组仍显著高于A组(P＜0.01)。见表1。

表1 两组人工髋关节置换术后髋关节正位X线片Corail假体股骨近端髓腔充填率比较(±s，%)

表1 两组人工髋关节置换术后髋关节正位X线片Corail假体股骨近端髓腔充填率比较(±s，%)

注:A组年龄＜55岁，B组年龄≥55岁;与A组同时点比较，bP＜0.01

组别 复查时间 股骨髓腔充填率假体远端 假体中段A组 术后第2天57.1 ±9.7 69.3 ±9.2术后 24 个月 55.3 ±11.2 68.8 ±7.8 B 组 术后第2天 78.5±14.5b 85.7±12.7b术后 24 个月 77.4 ±13.7b 87.2 ±13.1b

126髋(87.5%)股骨假体为中心性固定，12髋(8.3%)为稍内翻固定，6 髋(4.2%)轻度外翻，但内外翻角度均＜3°，截止末次随访时，所有股骨假体位置无移动，未见明显松动表现，测量未见明显下沉，假体髓腔充填率也无明显变化。18髋(12.5%)(A组10髋，B组8髋)股骨假体柄在正、侧位1区及7区位置可见≤1 mm的局部透亮带。12髋(8.3%)(A组4髋，B组8髋)有股骨矩不同程度骨皮质变薄(Ⅰ级)，考虑为应力遮挡所致吸收性骨重塑的表现。6髋(4.2%)(A组4髋，B组2髋)可见股骨假体末端髓腔内轻度硬化线，未见明显骨溶解发生及无菌性松动影像表现。

3 讨论

近期Corten等［10］研究表明，非骨水泥固定锥型假体柄20年生存率远远高于骨水泥固定假体，并且骨水泥固定假体有95%存在明显的应力遮挡表现，非骨水泥假体仅有88%。因此，生物固定的股骨假体在国内外得到了较广泛的应用，其中Corail是使用最多的假体之一［1］。由于非骨水泥假体的初始稳定性都是通过压配技术达到的，通常认为髓腔填充良好才能获得较好的预后。Moreland等［11］和Krishnamurthy等［12］发现假体周围骨长入与骨髓腔的填充有关，如果髓腔充填率达90%，术后假体下沉将＜2 mm，假体稳定性良好;如果髓腔填充为75%，术后假体下沉将＞2 mm，假体则不稳定。但我们在使用Corail假体的过程中，经常发现术中股骨假体型号小于预期，术后X线片上假体未能完全充填髓腔的病例，在与使用Zimmer公司FMT假体的病例比较时发现其髓腔充填率明显高于Coaril假体，这与国内孙庆等［13］报道一致，其结果引起一些初始稳定性不好的议论。但在随访中发现这些病例并未出现明显的假体下沉和功能下降。

Corail假体是迄今为止最为成功的假体，最新研究发现其15年生存率为97.7%，20年生存率为96.8% ，23 年生存率达 96.3%［1］。本组随访结果表明，患者关节功能及生活质量得到明显恢复，与国内外研究结果一致［1，7］。临床结果证明了其良好的适用性。

其实，在使用压配技术的前提下，股骨假体的固定存在两种固定理念:一种是使用填充固定，它是通过近端及远端固定来达到可靠的固定，因此大面积的有效填充是必须的。1986年Noble认为假体与内膜之间有2 mm的嵌合是牢固固定所需要的。由于假体与骨内膜的接触应力，常引起假体远端大腿痛的发生［14］。另一种理念是锁定固定，即直柄假体与髓腔内任意3点接触形成固定，该方法不需要假体与骨内膜的大面积接触，其观念为压配无填充［2］，使用第2种固定方式的假体都采用双锥度或三锥度设计，其优点是假体不需要填充髓腔，因此能够保存更多的骨量，可以适用于各种髓腔形态，发生应力遮挡的可能更小。

Corail假体使用的就是锁定固定的理念，在打入时是松质骨固定，对于年轻的、松质骨骨质较好的患者，选择偏小号假体(与测量相比)，而对于老年人、骨质疏松明显、松质骨骨小梁稀疏的患者，需要选择相对大号假体，假体紧贴皮质方能达到旋转稳定。笔者早期手术时过度追求髓腔充填，力争达到术前测量的较大假体，结果出现多例股骨骨折，其中年轻的多，而老年人多伴有骨质疏松，出现骨折少。后期按照操作手册，以旋转稳定为标准，没有再出现术中骨折病例。年轻患者髓腔松质骨骨量好，假体髓腔充填率较低，仅为(57.1±9.7)%、(69.3±9.2)%，而老年患者骨质疏松发生率高，骨量少，髓腔充填率较高才能达到有效的初始固定，其充填率分别为(78.5 ±14.5)%、(85.7 ±12.7)%，均低于国内孙庆等［13］的结果，考虑到孙庆等使用的是Zimmer公司FMT假体，近端微孔表面生物固定，髓腔远端使用动力髓腔锉，基本不保留髓腔内松质骨，故其充填率较高。而刘宏伟［15］研究发现，4种不同生物固定股骨假体的平均髓腔充填率也不高，其股骨柄远端(假体尖近侧10 mm)充填率为71.20% ～88.75%，中段充填率为 66.89% ～86.93%，其结果与Nishihara等［16］对锥形柄 VerSys(Zimmer)和解剖柄Anatomic Hip(Zimmer)在假体不同截面与股骨髓腔的压配和充填的对比研究结果接近。本组髓腔充填率与这两组结果相似，说明假体柄完全充填在实际应用中是不可能真正、完全达到的，股骨髓腔因疾病、地区引起骨密度差异大，而不同假体保留髓腔松质骨的程度以及操作上的习惯也不一致，因此假体髓腔充填率变异较大。

本组研究发现不同年龄患者髓腔充填率有显著性的差异，但Harris评分和SF-36评分两者无明显区别，表明使用Corail假体其髓腔充填率仅与患者骨质量有关，只要术中达到有效的初始稳定即旋转稳定，对临床预后就不会有明显影响。从设计上看，Corail假体使用双锥度设计，全HA涂层，其优点如下:①前后位与矢状位方向上的双锥度设计，植入弧形股骨髓腔时可达到3点固定，其横截面为四边形，有助于对抗旋转力，从而达到自锁功能，增强假体的初始机械稳定性;②HA具有骨传导作用，促进新骨生长，增强股骨柄假体的初始稳定性;③HA涂层假体允许存在稍差一些的初始紧密压配，降低了手术难度;④近端水平凹槽设计增加其轴向稳定性及骨长入面积，并有助于更有效的近端负重;⑤远端纵形凹槽设计使其增加15%的骨接触面积，假体顶端变细，减少撞击骨内膜可能;⑥最大限度地保留了松质骨，利于HA涂层与宿主骨的结合;⑦全涂层设计可封闭髓腔，减少磨屑向髓腔远端的移动，从而减少骨溶解和松动;⑧涂层厚度适宜(155±35)μm，即可提供良好的机械固定，早期不至于被吸收，又避免了涂层过厚造成全脱层［17］。

因此，根据其设计特点，Corail假体能够真正实现假体骨长入［18］。研究表明该假体可以应用于各种解剖形态的股骨以及骨质疏松等骨量不佳的患者［1］。在假体打入时应注意:①修整贴近大粗隆部的皮质骨，以保证假体的力线;②年轻骨量好的患者可以使用盒形开口器开髓，骨量差的使用矩形松质骨压实器开髓，逐步使用髓腔锉压实髓腔前近端松质骨，远端不扩髓，尽量保存股骨髓腔的松质骨;③逐步扩髓至最后时，先手动用力将髓腔锉插入髓腔，外露约2 cm，然后打到平股骨颈截骨面，达到旋转稳定时即可，不必过分追求股骨填充效果，否则容易造成股骨近端劈裂，本组股骨骨折均为早期力图达到术前测量假体大小时出现股骨劈裂。

总之，本组尽管股骨髓腔充填率较低，Corail假体THA仍取得较好的临床疗效和影像学稳定性，未出现明显的假体松动、下沉，可以保留骨量，安全性较好，手术操作方便。不足之处在于样本量较小、随访时间尚短、未对两组骨质疏松情况进行比较等。

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