初次全髋关节置换术后患者髋关节疼痛原因随访研究

赵 志，肖玉周，周新社，周建生，尚希福

人工全髋关节置换术(total hip arthroplasty，THA)是治疗严重性髋关节疾病的最有效和最成熟的骨科手术之一，特别是近年来新材料不断应用于人工假体，人工关节松动、假体周围骨溶解、术后感染等问题的基础和临床研究获得巨大进展，使得行THA的患者与日俱增。但随着时间的推移，术后疼痛的病例不断增加，严重影响THA后效果。因此，对于THA后髋关节疼痛原因分析显得尤为重要。本研究通过对我院2006年1月—2012年1月初次行THA并具有完整资料的229例(238髋)患者进行随访，探寻THA后髋关节疼痛的原因及防治措施。

1 资料与方法

1.1 一般资料 229例(238髋)患者随访至2013年1月，其中155例(164髋)获得随访，随访率为67.7%；74例(74髋)失访，失访率为32.3%，其中3例死亡者与THA无关。术后随访时间1～6年，平均为3.7年。死亡病例、资料不全者、肿瘤患者的THA未计入本次研究。155例(164髋)患者中，单侧THA 146例，双侧THA 9例。男68例，左侧25例(25髋)，右侧39例(39髋)，双侧4例(8髋)；女87例，左侧42例(42髋)，右侧40例(40髋)，双侧5例(10髋)。年龄为34～81岁，平均57.5岁。初次行THA的原因：股骨头缺血性坏死67例(74髋)，新鲜股骨颈骨折55例(55髋)，髋关节骨性关节炎15例(15髋)，陈旧性股骨颈骨折7例(7髋)，先天性髋关节发育不良3例(3髋)，强直性脊柱炎4例(6髋)，类风湿性关节炎4例(4髋)。所用假体中，非骨水泥型150例，骨水泥型5例。

1.2 方法 本组患者随访主要以门诊复查为主，电话随访、主动上门和信件随访相辅。随访时初次筛选采用Charnley髋关节评分标准(包括疼痛、行走功能和活动度3项，每项6分，满分18分)。髋关节出现疼痛患者进一步用Harris髋关节评分标准(包括疼痛、功能、畸形和活动度，总分为100分)，并记录患者术后开始疼痛的部位、疼痛出现的时间、严重程度、发作特点、疼痛出现时的伴随症状、并发症等。实验室常规检查包括血常规、红细胞沉降率、C反应蛋白。对怀疑THA后髋关节疼痛是感染引起的患者，进一步做髋关节诊断性穿刺和穿刺液涂片、染色与培养。分别于术后3个月、6个月复查双髋X线正位片和患髋侧位片，以后每隔1年常规复查1次，最后1次随访X线平片与术后最初和每次复查所摄X线平片相比较，观察内容包括有无假体松动、假体周围骨折、脱位、感染、异位骨化等。13例患者行CT检查，包括腰椎间盘和双髋关节；7例患者采用发射单光子计算机断层扫描仪(ECT)进行骨扫描检查。

1.3 疼痛程度的判定 对于确定为THA后髋关节疼痛的患者，采用视觉模拟评分法(visual analogul scale，VAS)评估患者的疼痛程度：无疼痛，VAS评分为0；轻度疼痛，VAS评分为1～3分，间歇发作，不影响患者的日常活动及睡眠，无需用药；中度疼痛，VAS评分为4～6分，时常发作，影响患者的日常活动，轻度影响睡眠，有时需要消炎镇痛药来缓解疼痛症状；重度疼痛，VAS评分为7～10分，持续性疼痛，严重影响患者的日常活动，疼痛导致不能睡眠或从睡眠中痛醒，需要用麻醉类药品来缓解病痛。

2 结果

155例(164髋)获得最终随访的患者中，门诊复查93例，电话随访36例，信件随访18例，上门随访8例。随访发现17例(18髋)(11.0%)出现髋关节疼痛，其中轻度疼痛5例，中度疼痛7例，重度疼痛5例。

根据临床症状、影像学及实验室检查结果，分析17例(18髋)患者THA后髋关节疼痛的原因。关节内因素8例(47.1%)，包括3例假体脱位(见图1)、2例假体感染(见图2)、2例无菌性炎症、1例假体松动(见图3)；关节外因素4例(23.5%)，包括3例腰椎源性疾病、1例异位骨化；其他原因5例(29.4%)，包括2例心理及精神因素、3例不明原因。具体的疼痛原因及其疼痛程度见表1。

表1 17例(18髋)患者THA后髋关节疼痛的原因及其疼痛程度

Table1 Cause of postoperative hip pain and pain degree among 17 patients(18 hips) who had THA

疼痛原因例数(患髋数)构成比(%)疼痛程度关节内因素 假体脱位3(3) 176重度 假体感染2(2) 118中度 无菌性炎症2(3)∗1181例重度，1例中度 假体松动1(1) 59中度关节外因素 腰椎源性疾病3(3) 1762例中度，1例重度 异位骨化1(1) 59轻度其他因素 心理及精神因素2(2) 118轻度 不明原因3(3) 1762例轻度，1例中度合计17(18) 1000

注：疼痛程度根据VAS判定；*包括1例(2髋)强直性脊柱炎和1例(1髋)类风湿性关节炎

图1 患者，男，68岁，右侧THA后1年6个月发生髋关节假体脱位

Figure1 1 years and 6 months after THA，dislocation of right hip joint prosthesis was found in a 68 years old man

图2 患者，男，72岁，右侧股骨颈骨折行THA后2年4个月发生假体感染

Figure2 2 years and 4 months after THA，prosthesis infection was found in a 72 years old man with right femoral neck fracture

图3 患者，女，65岁，THA后4年6个月出现股骨假体松动

Figure3 4 years and 6 months after THA，femoral prosthesis loosening was found in a 65 years old female patient

3 讨论

人工THA的目的是解除疼痛和改善功能，THA后出现髋关节疼痛将意味着手术失败，而术后髋关节疼痛常是患者再次就诊的主要原因。丹麦的一项调查研究发现，THA后患者慢性疼痛发生率高达28.1%，12.1%的患者因慢性疼痛影响到了日常生活[1]。引起疼痛的主要原因常分为关节内因素和关节外因素，前者包括感染，人工假体松动、脱位及不稳定，假体周围骨折，假体断裂，骨溶解，磨损颗粒引起的滑膜炎，假体的排异反应或过敏反应等；后者包括腰椎病变(腰椎管狭窄、腰椎间盘突出症、脊柱滑脱或不稳、脊柱关节炎)，血管病变如血管阻塞、神经损伤(坐骨神经、股神经、感觉异常性骨痛)，反射性交感神经营养不良，异位骨化，大转子滑囊炎，原发性恶性肿瘤或转移性骨肿瘤，疝(腹股沟疝、股疝)，牵涉痛，韧带肌肉原因等；其他因素如软组织撞击综合征、皮下神经瘤、心理、精神因素以及不明原因的疼痛等。本研究对THA后患者髋关节疼痛的原因进行分析，发现髋关节内因素是导致THA后髋关节疼痛的最主要原因，其中假体脱位占17.6%，假体感染和无菌性炎症均占11.8%，假体松动占5.9%；髋关节外因素中腰椎源性疾病占17.6%，异位骨化占5.9%；其他因素还有心理及精神因素，占11.8%。

3.1 假体脱位及不稳定 初次THA后髋关节脱位是引起髋关节疼痛的原因之一，其发生率为0.4%～11.0%[2]。临床诊断较容易。造成THA后假体脱位的原因是多方面的，早期假体脱位多由于软组织张力差，假体位置不当、感染、患者依从性差等；后期假体脱位与髋关节活动范围逐渐增大、假体松动、神经肌肉及髋关节周围软组织对假体限制力减弱有关。发生于3个月以内的假体脱位为早期脱位，一般不需要手术治疗，保守治疗可获得成功，同时发生再脱位的机会很小；后期发生迟发性脱位可能是随着时间的推移，患者髋关节假性关节囊逐渐僵硬并导致软组织的限制效果减低，也可能是聚乙烯磨损导致了股骨头假体逐渐深陷于髋臼内衬，继而诱发撞击并加重患者关节不稳。女性、初次THA时年龄相对较轻、曾有半脱位但无脱位、有明确的创伤史、近期认知和神经功能减退可能是迟发性不稳的先兆。Howie等[3]研究表明，使用36 mm股骨头假体的髋关节比使用28 mm股骨头假体的患者假体脱位的发生率显著降低，因为较大直径的股骨头能获得一个相对较大的头颈比，在面临假体关节间撞击前已增加了髋关节活动范围。Hailer等[4]对因脱位而进行翻修患者的年龄、性别、早期诊断、手术方法、假体头尺寸进行分析，发现增加股骨头的尺寸可以减少脱位风险，22 mm比28 mm的股骨头有更高的翻修风险，后路和微创方法的使用比直接外侧入路有较高的翻修率，患者术前诊断股骨颈骨折或股骨头坏死有较高的脱位风险，而女性患者比男性有较低风险。

本组患者使用股骨头假体直径为28 mm，髋臼直径≤54 mm。3例假体脱位患者未见骨折等其他并发症，治疗采用闭合手法复位和制动，未行翻修手术，随访中未再发生假体脱位。可能原因在于脱位常不是髋关节假体安装角度出现问题，而是由于术前对患者教育不够，出院后一些不恰当的活动或创伤而导致假体脱位。需要指出的是：虽然THA后假体脱位多数可通过闭合复位保守治疗获得良好疗效，但其关键还是在于预防，具体内容包括：围术期的患者教育(包括功能锻炼的时间、锻炼的方式及需要避免的危险姿势)，选用合适的假体(假体大小和设计)和手术入路、修复外旋肌和其他软组织结构，术中注意假体位置的安放等。THA后假体不稳定是由多种因素引起的，如老年患者对疾病认知能力的下降、并发症的存在；肥胖患者在运动时可能会产生软组织的撞击，例如屈髋时较粗的肢体与明显突出的腹部相接触容易导致脱位；肢体较长的高个患者的力臂较长，增加了髋关节的作用力，有假体脱位的趋势；发育性髋关节发育不良、股骨头坏死、骨折和感染性关节炎与初步诊断为骨性关节炎的患者相比假体脱位较常见。在所有髋关节置换的疾病中，急性骨折是最容易出现假体脱位的。临床医生应通过精确的手术技术最大限度地减少造成不稳定的因素，不断地从手术入路的选择、软组织的修复、股骨头的大小、最佳的假体位置和植入的方法等方面研究，以减少假体脱位的发生率。

脱位采用非手术治疗大多数是有效的，若非手术治疗不成功则应采用手术治疗，如假体位置不当(尤其是髋臼假体)，应重新定位；如存在碰撞，应清除骨赘、提高头颈比；如果股骨头直径过小，可考虑更换大头；如内衬磨损严重，可更换内衬或更换高边内衬；如软组织张力不足，应考虑行关节囊缝合术、转子移位术、增加偏心距或颈的长度。

3.2 假体感染 感染是引起疼痛的一个重要原因，80%～90%的THA后感染患者首发症状是关节疼痛[5]，感染性疼痛最大特点是静息痛、夜间痛，疼痛为持续性。也是人工THA后最为严重的并发症，一旦发生置换后感染，常意味着治疗时间的延长，给患者造成很大痛苦，给医师增加很大压力。虽然大部分病例经二期翻修后能彻底根除感染，但术后效果要比无此并发症的差。多次手术可能加重体弱患者的其他疾病。所以预防感染比治疗感染更重要。最新报道初次关节置换的感染率在0.5%～2.0%[6]，初次关节置换的患者在术后1个月内感染率最高，4～6周后达到平台期。

THA后感染的临床诊断主要依靠临床症状与体征、血清学、细菌学、组织病理学、影像学等检查综合分析的。对于急性的、严重的感染患者，诊断较为容易。而对于慢性感染，症状和体征隐匿诊断较困难。本组患者随访中有2例(2髋)术后发生假体感染，其中1例发生在术后2个月左右，1例发生在术后2年4个月，首发症状均是疼痛。

预防感染的途径包括增加机体抵抗力、减少细菌污染等，预防THA近期感染的措施包括：术前注意全身检查，确定有无感染和病灶存在；术中严格遵守无菌术，围术期静脉使用抗生素，最理想的应用抗生素时间为术前30～60 min，预防性抗生素的使用仍然是预防感染的惟一、有效方法；一旦术后切口出现渗出、红肿等迹象必须及时处理，必要时行清创术。远期应注意对患者全身其他部位尤其是口腔牙齿、肺及泌尿系统感染的预防和及时的全身抗生素治疗。Sukeik等[7]报道使用脉冲灌洗能够去除手术切口内近87%的细菌，能有效降低术后感染率。人工THA后感染主要病原菌是革兰阳性菌，其中最为常见的是金黄色葡萄球菌和凝固酶阴性葡萄球菌细菌。Fulkerson等[8]2006年对146例全髋和全膝翻修194个标本细菌培养阳结果进行分析，其中金黄色葡萄球菌占35%，表皮葡萄球菌占31%，链球菌占11%，肠球菌占7%，大肠埃希菌占2%，铜绿假单胞菌占3%，棒状杆菌占2%，其他占9%。

人工THA后感染治疗的基本原则是应用抗生素和手术彻底清创相结合，Krasin等[9]认为THA后一旦诊断为感染，用抗生素治疗未见好转，可考虑切开，在假体表面生物膜形成前彻底清创、冲洗，保留假体，术后规律应用抗生素，治愈THA后感染成功率达71%。一期手术治疗具有减少患者住院时间、降低费用、只需接受一次手术等优点，适用于软组织极少受累、致病菌毒力较弱、术前已给予抗生素治疗的患者。晚期慢性感染采用二期翻修是治疗的金标准[10]。近期Kim等[11]报道，根据标准感染处理技术，采用二期植入非骨水泥假体治疗130例全髋关节慢性感染患者，平均随访10年治愈率达到98.5%；Fink等[12]报道36例采用非骨水泥假体植入二期治疗全髋关节慢性感染患者，随访35个月感染治愈率达到100%。因此，THA后假体感染二期翻修采用非骨水泥假体植入是可行的。保留假体的清创术由于创伤最小且能很好地保留患肢功能正越来越受到患者的关注[13]，但仅适用于早期感染患者，对于迟发型感染原则上是去除假体，不能对保留假体存有侥幸心理。本组2例THA后假体感染致髋关节疼痛患者均行二期翻修手术，术后疼痛减轻或消失。目前对于假体感染的诊断和治疗仍无统一的标准，需进行多中心随机的大样本试验，明确假体感染的易感因素及防治措施，以减少患者THA后髋关节疼痛的发生。

3.3 无菌性炎症 金属离子、金属过敏反应、磨损颗粒、对假体的免疫反应、患者自身存在结缔组织系统疾病等因素，均会导致THA后髋关节疼痛。目前临床使用的一些金属具有潜在毒性作用，毒性作用可能与免疫反应有关。金属假体和磨损的碎屑均可能释放具有化学活性的离子，假体负重面产生磨损颗粒是宿主对磨屑一种接触性免疫系统疾病，磨损颗粒能够刺激细胞分泌多种炎性递质和细胞因子，会诱发炎性异物肉芽组织的形成，造成髋关节疼痛。Campbell等[14]研究报道1 500例THA患者中4例因金属-金属假体过敏而出现术后疼痛，疼痛部位在腹股沟区。无菌性炎症所致疼痛诊断困难，因此临床实际工作中，应详细询问病史，对于术后髋关节疼痛的患者，在排除其他原因后应进行生物学检查，定期复查X线片，以获得临床资料，为诊治提供依据。

3.4 假体松动 THA后晚期发生的骨吸收、骨溶解、骨缺损而导致的假体任何一部分松动都会引起疼痛，是术后产生疼痛的常见原因，是影响THA远期疗效最大的问题。此外，骨溶解仍是THA最主要的并发症，年轻、男性、活动量大可能是骨溶解的临床重要危险因素。如果假体置换术后相当长时间髋关节出现疼痛，就应该考虑是否发生假体松动，其与感染性疼痛最大的区别在于假体松动引起的疼痛与负重有关，休息后症状消失或减轻，髋关节功能下降；股骨侧假体松动表现在大腿外侧、膝内侧或膝前疼痛，髋臼侧假体松动疼痛局限于腹股沟部、臀部。本组随访时1例(1髋)患者THA后出现假体松动，其直接原因是骨溶解所引起的骨性支持结构力学性能下降，造成假体机械性能丧失。假体对线不良、组配髋臼使用不当均会影响聚乙烯的磨损率。如果髋臼杯外展角度偏大，应力将集中在臼杯的外缘，导致早期出现磨损，特别是组配型髋臼。髋臼假体的类型对磨损率也有影响。改进负重表面对提高人工关节的寿命已显示出良好的效果，在有条件时可通过选用更耐磨的界面材料来提高假体远期生存率。

Marchetti等[15]通过单因素和多变量研究分析发现无菌性松动是翻修的第一位原因(占42.1%)，是THA后引起髋关节疼痛的第一位原因。非骨水泥假体生物学固定早期微动导致纤维性固定是假体松动引起髋关节疼痛的主要原因，组织相容性及弹性模量非常优秀的多孔涂层假体表面骨长入更佳，这种固定可以降低术后大腿疼痛的发生率，并能减少股骨近端应力遮挡。临床在对THA后疼痛患者评估时发现假体表面出现纤维长入可能是疼痛的潜在原因，骨长入固定假体表面期疼痛出现率为8%，而纤维固定假体表面期疼痛出现率为35%[16]。纤维固定假体表面期出现疼痛可能是假体设计上的缺陷、所选手术器械不配套或患者股骨近端髓腔形态存在差异等因素，致使假体与周围骨质不能紧密接触及微动的存在，使骨长入受阻，纤维组织生成，形成假体的纤维性固定。假体表面长入只限于近端，主要是多孔表面多位于股骨假体柄近端，股骨柄尖端应力集中可导致股骨柄近端假体早期稳定性不良，假体柄远端后期就出现微动、晃动，大直径股骨头假体与刚性强度较低、稀疏骨组织间弹性模量不匹配所致周围皮质骨反应，负重时股骨柄尖端应力集中，周围皮质骨也产生骨反应，二者均可导致患髋轻、中度疼痛的发生。Herzwurm等[17]用锝99-亚甲基二膦酸盐(99Tc-MDP)做骨扫描，发现股骨柄尖端(即第Ⅳ区)扫描强度增高伴有该区皮质骨反应性增厚，证实了股骨尖端应力集中是导致患髋疼痛的生物力学因素。因此，扩髓时应考虑股骨干自身解剖力线，股骨距部扩髓时应适度偏后，与股骨干的生理弧度一致，可避免安装假体时偏离髓腔中心，产生股骨柄应力集中，导致术后疼痛。

假体松动产生的疼痛可先用非甾体抗炎药缓解，如疼痛剧烈不能缓解，应及时行翻修手术，早日减轻患者的痛苦，防止假体周围骨质进一步破坏。本组1例假体松动患者所致的疼痛行全髋关节翻修术后疼痛消失。

3.5 腰椎源性疾病 某些患者THA后疼痛未见明显改善时，应考虑疼痛可能为关节外因素所致，如腰椎管狭窄、腰椎间盘突出症等。本组病例中3例(3髋)患者术后疼痛仍未缓解，1例患者比术前疼痛加重，经体格检查及影像学实验室检查后，基本排除关节内源性因素，腰椎CT检查示2例腰椎间盘突出，1例腰椎管狭窄。考虑术前髋关节疼痛，活动范围小而未表现出下肢疼痛，髋关节术后活动范围增加，原先隐藏的腰椎源性疼痛所致的间歇性跛行和神经缺血的改变。2例腰椎间盘突出患者经康复保守治疗后疼痛症状基本缓解，腰椎管狭窄患者保守治疗后无缓解，于THA后3个月再次住院行腰椎管减压术，术后疼痛症状消失。因此，临床工作中，行THA前应详细询问病史和认真查体，对于有腰部疼痛症状史的患者需要做腰椎MRI或CT进一步检查以明确诊断。

3.6 异位骨化 异位骨化是THA后引起疼痛又一常见原因，术后异位骨化发生率高。Fingeroth等[18]曾报道如果不预防，THA后骨化性肌炎发生率高达88%。但有明显症状、影响功能的不多。临床症状主要为术后局部疼痛、肿胀。Dodenhoff等[19]研究报道THA后并发异位骨化疼痛患者中，64%的患者Marks分级为2～4级，有异位骨化并发症的患者术后髋关节疼痛占88%。本组有1例(1髋)患者THA后发生异位骨化，出现在术后9个月，髋关节疼痛，关节功能轻度受限，X线片可见钙化及骨组织结构，证实为异位骨化，Brooker分级为Ⅱ级，VAS评分属轻度疼痛，对患者髋关节功能影响小，因此在随访中仅给予保守治疗，即非甾体抗炎药吲哚美辛治疗，75 mg/d，连续服用3周后疼痛明显缓解。随访1年后功能逐渐恢复，髋关节疼痛消失。Higo等[20]通过单变量分析认为异位骨化与男性、髋强直、假体类型、增生性骨关节炎、术前活动度及失血量有关，而多变量分析仅3个变量与其相关，即髋强直、增生性骨关节炎及假体类型(陶瓷对陶瓷)。

异位骨化的预防主要是口服非甾体抗炎药如吲哚美辛等，患髋局部小剂量放射疗法也可预防THA后异位骨化发生，并且不会影响术后的康复，也可预防异位骨化切除术后的复发。术中注意操作轻柔，止血彻底，碎骨尽量清理干净，髓腔冲洗，术后行负压吸引避免血肿形成，也是控制异位骨化发生发展的重要措施，尤其是对于高危患者。

据文献报道，THA后疼痛的原因还有：应力性骨折、术后髓腔高压症、假体周围骨折、假体断裂、肢体不等长、髋臼撞击综合征、代谢性疾病、恶性肿瘤或转移性骨肿瘤、髂腰肌炎、血管阻塞或反射性交感神经营养不良等[21]。近年来某些患者术后会出现机体和金属假体之间的排异反应或过敏反应而导致的疼痛，正逐渐被临床医生所关注。本组病例随访中未出现以上病例，可能与样本少、随访率低、临床资料不全等有关。

3.7 心理、精神因素及不明原因引起的疼痛 THA后随访中最多关注的是患髋关节功能和术后并发症，而对由此给患者造成的心理精神影响的研究不多，国外学者最近开始对此有所关注。Howard等[22]研究认为THA后患者精神心理疾病患病率为3.3%～31.0%。本组2例(2髋)患者排除能引起疼痛的因素后，给予安慰剂和心理治疗后疼痛症状明显缓解，故考虑疼痛为精神心理因素所致，临床诊断应特别慎重，医生要高度重视。随访中有3例(3髋)疼痛患者病因始终不明，临床上密切观察随访，定期复查，疼痛不能缓解时可考虑进行手术探查。

3.8 本研究的不足及体会 (1)本组患者随访率低，仅为67.7%，失访率为32.3%。(2)本组病例偏少，尤其是骨水泥型假体病例较少，所以在进行统计分析时可能存在偏差。(3)本组在随访中发现，部分病例对人工关节假体标签无记载或记载不全，人工髋关节产品来自多个关节公司，术前无评分等情况，临床资料不全给后期数据统计分析带来困难，严重影响统计结果的可信度。此外，我院THA还未纳入数据库管理，影像学评估的主观性较强。(4)应培养大批专业康复医师和物理治疗师，积极提高人工THA后康复水平，康复教育与术后锻炼应贯穿术前、术后，直到功能完全康复。

总之，THA后疼痛是一个复杂的问题，需参考骨科疼痛管理规范处理。一个术后仍疼痛的关节对患者和术者都是一个巨大的压力和负担，进一步深入研究和探讨是非常必要的，也是摆在我们面前的一个重大课题。

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