吴国锋,孙晓亮,周剑,吴亮
短柄股骨假体在年轻类风湿性关节炎患者关节置换术中的应用
吴国锋,孙晓亮,周剑,吴亮
(常州市第一人民医院骨科,江苏常州 213000)
目的 探讨短柄股骨假体在类风湿性关节炎年轻患者人工关节置换术中的应用及近期临床疗效。方法2012年3月至2013年5月,对15例(20髋)年轻类风湿性关节炎患者Dorr C型股骨髓腔采用短柄生物型股骨假体行人工髋关节置换。其中男10例(14髋),女5例(6髋);年龄22~35岁,平均26.5岁。所有病例均合并不同程度的骨质疏松,按Singh指数分级,Ⅱ级6例,Ⅲ级14例。术后行X线片检查评估假体柄位置,Engh标准评价骨-假体界面稳定性,Harris评分标准评价髋关节功能。结果 全部病例获得随访,获16~41个月(平均27个月)随访。15例(20髋)Harris髋关节评分由术前(62.1±8.7)分提高至末次随访时(94.5±3.6)分,差异有统计学意义(t =9.8,P = 0.000)。术后即刻X线片均显示股骨短柄假体与髓腔紧密压配。末次随访时20髋均有明显股骨骨皮质增厚; 15髋有不同程度股骨近端应力遮挡性骨吸收,其中Ⅰ度(股骨矩密度低,且变圆钝)12髋,Ⅱ度(累及小转子)3髋。本组病例无大腿痛发生。结论 年轻类风湿患者使用生物型短柄的股骨假体可以得到良好的匹配并有效保留良好的股骨近端骨量,表面钛微孔涂层可有效促进骨长入,短小的柄端在髓腔内的指向作用可有效避免髋内外翻的发生。
年轻患者;类风湿性关节炎; Dorr C型;短柄股骨假体;髋关节置换
类风湿性关节炎在年轻患者的股骨近端亦常出现骨质疏松、骨皮质变薄且峡部消失,呈现直立烟囱状的Dorr C型股骨髓腔形态[1]。对此类患者进行髋关节置换时,老年患者尚可用远端固定型假体或骨水泥型假体柄进行弥补,而年轻患者需要尽量保留股骨近端骨量以应对日后面临的翻修,故假体的选择显得尤为重要[2]。
近年来随着微创髋关节置换技术的普及以及生物型股骨假体在柄型设计上的改进,生物短柄假体在临床上的应用日趋增多。生物短柄假体的固定理念为股骨颈及股骨干骺端固定,这对年轻患者初次髋关节置换中股骨骨量的保留有重要的意义[3]。临床上对于Dorr C型股骨髓腔、生物短柄假体能否实现良好的生物固定目前仍有较大顾虑。
本研究回顾性分析采用Tri-lock生物短柄假体用于股骨髓腔形态为Dorr C型年轻类风湿关节炎患者进行髋关节置换的随访资料,旨在探讨: a)生物短柄假体在年轻类风湿患者的Dorr C型烟囱状股骨髓腔中的生物固定效果,分析其近期临床疗效; b)手术操作要点及注意事项。
1.1临床资料 2012年3月至2013年5月,对15例(20髋)年轻类风湿性关节炎患者Dorr C型股骨髓腔采用短柄生物型股骨假体行人工髋关节置换。男10例(14髋),女5例(6 髋);年龄22~35岁,平均26.5岁。所有病例均合并不同程度的骨质疏松,按Singh指数分级,Ⅱ级6例,Ⅲ级14例。
术前常规髋关节X线片评估股骨近端髓腔形态,依Dorr分型,本组15例(20髋)的股骨近端髓腔形态均为Dorr C型,髓腔开放指数(canal flare index,CFI)为(3.13±0.45);股骨髓腔峡部直径为(15.88±5.54)mm。
1.2 手术技巧及注意事项 采用全身麻醉,健侧卧位,取髋关节后外侧入路,钝性分离臀大肌,切断外旋肌群及关节囊显露髋关节。保留股骨矩1.0~1.5 cm,修整股骨截骨面,显露髋臼,松解并清理髋臼内及周围增生滑膜、肉芽及骨赘。按标准方向打磨髋臼,植入合适型号压配式生物髋臼假体并放置内衬。股骨颈截骨面按前倾15°开髓后用与假体柄体形态相似的髓腔锉依次手动扩髓,当达到最终尺寸时,髓腔锉必须同时具有旋转及轴向稳定性并谨防扩髓造成薄弱的股骨大转子外侧皮质骨发生骨折,值得注意的是,初次使用“单用髓腔锉技术”的锥形股骨柄时,可以通过术中透视来观察髓腔锉的位置,以避免假体过小而导致内翻或外翻。试模复位:测量偏心距和下肢长度与对侧数值相一致后,复位髋关节,检查复位后髋关节各方向的活动度和髋关节松紧度,打入对应型号短柄假体并安装适配的股骨头。通过将关节囊及梨状肌瓣缝回原位,放置引流管,关闭切口。
本组股骨柄假体均选用改进型干骺端稳定型股骨短柄假体(Tri-lock生物柄,美国),该柄设计基于冠状面内外侧6°锥度,扁平的平行外侧缘,其几何形态与股骨近端内外侧皮质形态一致,因而有很好的旋转稳定性,假体近端5/8采用Gription TM微孔涂层的粗糙度有所增加,有助于通过最佳的压配达到初始稳定性并具有更好的骨长入。假体整体设计具有在烟囱状髓腔内的指向作用,可有效避免髋内、外翻的发生。
1.3 术后处理 术后患肢于外展30°中立位、寄“丁”字防旋鞋固定。术后第1天开始患肢静力训练,随后开始患肢主动及被动髋关节屈伸活动,术后第2天支具辅助下地站立。
1.4 随访方法及观察指标 术后第2天、第3、6、12个月及术后每年一次门诊随访。
1.4.1 临床随访 a)观察患者术后并发症发生情况; b)手术前、后的髋关节功能按Harris标准评定。
1.4.2 影像学随访 a)依据Teloken等[4]方法判定股骨假体在髓腔内的初始位置,即在正位X线片上假体柄纵轴与股骨干解剖轴呈中立位固定,偏差超过3°则判定假体处于内翻或外翻位; b)根据Engh标准评估股骨生物柄假体的骨整合情况,分为骨长入、纤维性稳定及假体不稳定; c)评估股骨皮质骨反应性增生、应力遮挡性骨吸收。
1.5 统计学处理 采用SPSS 16.0统计软件进行统计学处理,手术前后Harris髋关节评分的比较采用配对设计t检验,检验水准α=0.05。
2.1 临床疗效 所有患者在随访期间均无感染、假体周围骨折、脱位、假体柄移位等并发症发生。全部病例获得随访,获16~41个月(平均27个月)随访。15例(20髋)Harris髋关节评分由术前(62.1±8.7)分提高至末次随访时(94.5± 3.6)分,差异有统计学意义(t = 9.8,P = 0.000)。无大腿痛发生,随访时Harris评分中疼痛评分(42.5±1.6)分。
2.2 影像学表现 15例(20髋)股骨柄假体的初始固定质量均为优良,髓腔填充良好。15例(20髋)股骨柄假体均呈中立位。术后6个月X线片上根据Engh骨长入标准,15例(20髋)均为稳定骨长入。末次随访时20髋均有明显股骨骨皮质增厚;15髋有不同程度股骨近端应力遮挡性骨吸收,其中Ⅰ度(股骨矩密度低,且变圆钝)12髋,Ⅱ度(累及小转子)3髋。15髋有明显股骨骨皮质增厚,本组病例无大腿痛发生。典型病例影像学资料见图1~2。
图1 类风湿性关节炎双侧股骨髓腔粗大呈烟囱状,骨皮质变薄
图2 右侧全髋关节置换短柄股骨假体固定良好
3.1 年轻类风湿性关节炎患者Dorr C型股骨髓腔假体柄的选择 生物短柄假体设计的初衷是利用股骨颈及干骺端对假体的支撑作用来实现假体固定效果,其最大优势在于更多保留股骨近端骨量以及更为顺应股骨近端生理负载,这对年轻患者的初次髋关节置换尤为适用,因为股骨近端骨量的良好保留对以后的关节翻修至关重要[5]。尽管各种短柄假体在柄的形态和设计理念上有所不同且目前短柄的柄型分类标准尚不统一,但生物短柄的固定理念均是以股骨颈部及干骺端的充填压配来获得假体的初始稳定固定,故目前临床上常用的多款生物假体可良好适用于普通形态的股骨髓腔且临床效果良好,但文献报道极少涉及生物短柄假体在特殊形态股骨髓腔中的固定效果。
类风湿性关节炎并发的病理性骨质疏松也可导致股骨髓腔形态发生较大改变:股骨皮质厚度减少且相应峡部髓腔内径扩大,除此之外,股骨颈及干骺端髓腔内的骨质与骨量均较差,需要股骨颈或干骺端支撑的干骺端固定型短柄假体能否在病理情况下的Dorr C型髓腔中获得牢固的生物固定尚存较大疑虑[6]。在进行髋关节置换时,高龄患者尚可采用宽容性较大骨水泥型假体柄或远端固定型加长生物柄以获得即刻的固定效果,而年轻患者现均认为不宜使用骨水泥型假体,这会对将来的假体翻修手术带来极大的困扰,故临床上对年轻患者Dorr C型烟囱状髓腔行初次髋关节置换时股骨假体柄的选择极为困难[7]。
3.2 干骺端稳定型短柄化股骨假体的应用特点 本组采用的假体属于干骺稳定型短柄化假体,并用于年轻患者Dorr C型烟囱状髓腔的初次髋关节置换,该短柄假体的有效固定通过假体在保留股骨颈的干骺端内获得稳定,假体形态与股骨干骺端髓腔形态相匹配,除可更多地传导来自股骨外侧部应力传导外,还可增加假体在股骨干骺端髓腔内的抗扭转作用[8]。该型假体近端Gription微孔涂层可在骨质不良的干骺端中也能实现良好的生物固定,并与颈部固定型和干骺端固定型超短型假体相比,其较为粗大柄体远端能够在Dorr C型烟囱状髓腔中提供更好的填充稳定作用,并且具有髓腔内指向作用,可有效避免髋内、外翻的发生[9]。
年轻患者Dorr C型烟囱状髓腔行短柄假体系统置换应进行仔细的术前评估:正、侧位X线片的股骨髓腔形态,并通过术前模板测量决定下肢长度、股骨颈截骨平面与假体大小[10]。理想的是假体柄高于股骨颈截骨平面1~2 mm以保持假体柄的稳定性且并不因负重造成假体柄下沉;因Trilock生物短柄假体在髓腔内的稳定性依赖于股骨近端骨内膜粗糙的微孔钛涂层在柄体插入时产生较大的摩擦力,而不是与股骨矩的接触,假体为无领锥形柄设计,故假体柄位置并不一定要与股骨颈截骨平面相同[11]。Tri-lock生物短柄的股骨扩髓采用的是单用髓腔锉系统,扩髓时髓腔锉击入及取出时只能沿髓腔骨槽轴线为基础,沿初始锉方向顺行打入,不能反复进出,更不能在髓腔内扭转髓腔锉破坏股骨髓腔槽的完整;这个步骤可确保股骨柄假体处于中立位或轻度外翻位,而不是内翻位置。安放生物短柄时需要更多的击打来使其逐渐进入髓腔,在将股骨柄打入时应该防止用力过大造成股骨干骨折。
本组研究短柄生物型股骨假体获得了较好的短中期临床效果,并且无一例出现大腿疼痛。虽股骨干骺端骨质疏松不能作为使用短柄假体的禁忌证,但生物型假体固定要求具有一定强度的骨皮质作为支撑,可能不适用于骨皮质骨过于菲薄的极重度骨质疏松病例。
[1]Fritscher K,Grunerbl A,Hanni M,et al.Trabecular bone analysis in CT and X-ray images of the proximal femur for the assessment of local bone quality[J].IEEE Trans Med Imaging,2009,28(10):1560-1575.
[2]Casper DS,Kim GK,Parvizi J,et al.Morphology of the proximal femur differs widely with age and sex: relevance to design and selection of femoral prostheses[J].J Orthop Res,2012,30(7):1162-1166.
[3]Banerjee S,Pivec R,Issa K,et al.Outcomes of short stems in total hip arthroplasty[J].Orthopedics,2013,36(9):700-707.
[4]Teloken MA,Bissett G,Hozack WJ,et al.Ten to fifteenyear follow-up after total hip arthroplasty with a tapered cobalt-chromium femoral component(tri-lock)inserted without cement[J].J Bone Joint Surg(Am),2002,84(12):2140-2144.
[5]尤瑞金,郑文忠,陈昆,等.保留股骨颈人工全髋关节置换术后5年以上随访的临床疗效[J].实用骨科杂志,2013,19(8):702-704.
[6]Takahashi T,Hanakita J,Minami M,et al.Clinical outcomes and adverse events following transforaminal interbody fusion for lumbar degenerative spondylolisthesis in elderly patients[J].Neurol Med Chir(Tokyo),2011,51(12):829-835.
[7]Deshmukh AJ,Rathod PA,Moses MJ,et al.Does a nonstemmed constrained condylar prosthesis predispose to early failure of primary total knee arthroplasty?[J].Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2015,31(9): 379-389.
[8]Morales de Cano JJ,Gordo C,Illobre JM.Early clinical results of a new conservative hip stem[J].Eur J Orthop Surg Traumatol,2014,24(3):359-363.
[9]Hohle P,Schroder SM,Pfeil J.Comparison between preoperative digital planning and postoperative outcomes in 197 hip endoprosthesis cases using short stem prosthe-ses[J].Clin Biomech(Bristol,Avon),2015,30(1): 46-52.
[10]刘勇,王业华,蒋健,等.全髋关节置换术治疗强直性脊柱炎髋关节病变[J].实用骨科杂志,2014,20(9):780-784.
[11]萧戟,肖灿梁,李丹阳,等.人工全髋关节置换术对骨质疏松症患者骨密度的影响[J].实用骨科杂志,2013,19(2):128-131.
Total Hip Arthroplasty with Short Stem in Youth Patients with Rheumatoid Arthritis
Wu Guofeng,Sun Xiaoliang,Zhou Jian,et al
(Department of Orthopaedic Surgery,the First People's Hospital of Changzhou,Changzhou 213000,China)
Objective To investigate the short-time clinical efficacy of total hip arthroplasty with short stem in youth patients with rheumatoid arthritis.Methods From March 2012 to May 2013,15 patients(20 hips)underwent total hip arthroplasty with short stem in youth patients with rheumatoid arthritis with Dorr C femoral canal in our hospital.There were 10 males(14 hips)and 5 females(6 hips),aged from 22 to 35 years(average,26.5 years).All patients had a certain degree of osteoporosis.According to Singh index classification: Singh typeⅡof 6 hips,Singh typeⅢof 14 hips.The postoperatively X-ray examination was performed to analyze the location of femoral prostheses and evaluate the stability of the prosthesis-bone interface.Harris score was used to evaluate the hip function.Results All patients were followed up for an average of 27 months(range,16 to 41 months).The Harris hip score was improved from preoperative(62.1±8.7)to(94.5±3.6)at finial follow-up,there were significant difference before and after operation(t =9.8,P =0.000)in Harris score.The initial postoperative X-ray showed good canal filling in all chimney-type femoral canals.All patients had obvious thickening of femoral bone cortex in finial follow-up.15 hips had different degree of femoral proximal stress shelter bone absorption,type one(The femur had bone loss)of 12 hips,type two(The lesser trochanter had bone loss)of 3 hips.This group of cases without thigh pain occurred.Conclusion With short stem has a good stem-canal fitting and bone-conserving in youth patients with rheumatoid arthritis.Proximally porous-coated tapered designs with a reduced distal end of the stem can provide physiologic loading to the proximal part of the femur.
youth patients; rheumatoid arthritis; Dorr C; short stem femord prosthcsis; arthroplasty
R687.4+2
B
1008-5572(2016)02-0115-04
2015-11-17
吴国锋(1972-),男,副主任医师,常州市第一人民医院骨一科,213000。