脉冲冲洗器在髋关节置换术中的应用研究

王希鹏，袁 冰，李光辉，夏仁云，刘 平

(华中科技大学同济医学院：1附属梨园医院骨科,2同济医院骨科,湖北武汉430030)

0 引言

脉冲冲洗器是上世纪80年代开发的一种产品,是高压冲洗器的二代产品,开发的目的是在髋关节置换手术中减少脂肪栓塞,增强骨水泥和松质骨的结合强度［1－2］。有相关文献报道新鲜牛股骨骨水泥和松质骨的结合强度研究［3］。

图1 股骨头纵切面(本图片来源于其它文献)

结果发现脉冲冲洗骨表面对骨水泥和松质骨的结合强度的改善是非常明显的。本次实验组术中应用的脉冲冲洗器的工作原理：根据脉冲冲洗器最初的设计理念和目的,它的工作原理是依靠涡流形成的原理,在脉冲冲洗器内产生高压空气,将脉冲冲洗器内的水高压喷出,形成冲洗液和压缩空气混合后的水雾状脉冲水流。

图2 手术中使用的脉冲冲洗器(图片均为术中使用实物)

实验组术中使用脉冲冲洗器的特点：脉冲冲洗器最大的特点是可实现持续冲洗,并且具有独特的加压后脉冲式灌洗,术中手术操作者可根据冲洗的情况,自己调节水的速度和大小,而且配备有多个冲洗头,可根据伤口情况自己调换冲洗头的形状,可以根据伤口不同的特点选择配套的冲洗头,这样更加有利于深入到伤口深部进行冲洗,而且对很狭小的手术切口进行快捷有效的冲洗,骨髓腔内的骨小梁面进行脉冲式冲洗后可有效地清除腔内的骨屑、脂肪滴等,可有效预防脂肪栓塞及术后下肢深静脉血栓的形成。另外,脉冲式冲洗后可对伤口有止血、清除伤口内的积血、积液及凝血块等作用［4］,这样更加有利于骨水泥经加压后,让假体骨水泥完全嵌入到骨小梁,显著增强了骨水泥与骨界面的结合强度。术中应用还可以连接负压装置,同时对伤口内截骨产生的骨屑、积血、脂肪微滴等进行负压吸引,保证了手术野的无菌操作。

1 资料和方法

1.1 一般资料 自2011年4月至2013年10月在同济医院骨科关节置换中心行髋关节置换手术患者共72例,其中男性患者19例,女性患者53例,随机选取关节置换手术中应用脉冲冲洗器的36例患者作为实验组；术中采用普通冲洗方法的36例患者作为对照组。被纳入的72例患者中,年龄58～89(平均)72岁,无菌性股骨头坏死患者31例,股骨颈骨折的患者12例,髋关节肿瘤患者3例,其他疾病26例。

1.2 方法 实验组髋关节置换手术过程：麻醉成功后,患者取左侧卧位,常规用碘伏消毒后铺无菌巾,贴皮肤保护膜。取髋关节后外侧弧形切口,长约15 cm。切开皮肤,用电刀切开皮下组织、筋膜,沿臀大肌方向切开髂肌束,直至大粗隆下方,显露关节囊,切开见股骨头,保留股骨矩约1 cm,保持颈干角135°,用摆锯锯平股骨颈端,取出股骨头。沿髋臼缘切除关节囊及滑膜组织,用髋臼锉保持约45°,前倾15°角,由小至大逐级扩大加深髋臼,直至均匀渗血为止,用髋臼试模测试后合适,连接脉冲冲洗器,进水管接入3000 mL生理盐水,负压吸引管接负压装置,选取喇叭状冲洗头,吸净擦干髋臼骨屑及血凝块,置入一人工髋臼杯。然后 显露股骨颈截面,用开口器凿出中心骨质,髓腔扩器由小至大逐级扩大髓腔,再用股骨柄锉扩大髓腔,选取脉冲冲洗器长管状冲洗头,冲洗吸净骨屑及骨髓腔内内容物等,插入人工股骨柄 ,装上人工股骨头,复位关节,检查关节活动正常,稳定性好,冲洗创腔,清点器械纱布对数后,放置一引流管,逐层缝合切口。术毕。

脉冲冲洗器在人工全髋关节置换术中的应用价值很大,冲洗既要足量,又要有一定的冲击力,这样才可以取得较好的效果,与普通冲洗方法比较,脉冲冲洗后可将伤口内的积血、渗出物及骨碎屑的清除能力更强［5－7］。而且,现代临床中应用的骨水泥技术对这方面的准备要求更加规范严格,要求术中彻底清洁骨界面,充分开放骨小梁腔隙,这样更加有利于骨水泥更好的嵌入骨界面［8］。在作为实验组的36例患者中,术中均应用脉冲冲洗器,对整个手术切口反复大量冲洗,用脉冲冲洗器冲洗的同时伴有负压吸引,因此可以将手术中截骨碎骨头、碎骨渣、凝血块、脂肪微粒及其他手术中产物一起冲洗,这样可以有效保持手术切口的无菌性,有利于手术切口的愈合。

1.3 统计学处理 采用SPSS16.0软件对数据进行卡方检验,以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 脂肪栓塞和深静脉血栓 实验组36例患者中,均未发现脂肪栓塞及深静脉血栓的出现；在对照组的36例患者中,发现1例深静脉血栓病例,未见脂肪栓塞的发生。

2.2 术后患者伤口愈合情况 将实验组和对照组伤口愈合情况进行对比,被纳入的72例患者中,实验组36例患者术后伤口愈合情况,甲级伤口36例,甲级愈合率100.00%；对照组甲级伤口34例,甲级愈合率94.44%,提示实验组较对照组伤口愈合情况好。

术后伤口拆线时间比较：实验组术后平均拆线时间为(12.2±1.1)d,对照组为(12.5±1.0)d,行独立样本T检验,t＝－1.634,P＞0.05,实验组与对照组之间的差异无统计学意义。

实验组冲洗液病理诊断结果：手术中应用脉冲冲洗器后冲洗液2 h内送病检化验,病检结果示：送检组织为血性液体,其内未见实质性组织,散在灰白絮状物镜下为炎症渗出物(图3)。

图3 患者男性,78岁,于2010年6月行左侧髋关节置换手术,术后一年(2011年6月)时出现髋关节活动时疼痛,复查拍片发现假体松动

2.3 术后7 d内患者发热情况 术后7 d内采用监测体温Q4 h,参照护理记录单记录,数据发现实验组36例患者中出现1例发热患者,最高体温38.2℃；对照组36例患者中出现3例发热患者,最高体温分别为38.2℃、38.9℃和39.4℃。实验组比对照组术后7 d内发热情况较好。

图9为缺陷结果分布图．从图9可看出，在最佳工艺条件下铸件出现缺陷的面积有所缩小，缺陷主要集中在直浇道的白色部位．由此可知，在最终确定的最优工艺参数组合的条件下，铸件壳体的质量得到改善．

2.4 术后X线片观察与假体松动率的关系 对实验组和对照组分别在术后2周、3月、6月、1年和1.5年进行X线片检查。

表1 术后X线片假体周围改变情况表 (n＝36)

对72例患者分别在术后2周、3月、6月、1年和1.5年时X线片观察术后假体是否有松动情况,实验组36例患者术后X片检查,假体位置正常,骨粘合界面较好,无假体松动下沉等情况；对照组有2例出现X线片表现股骨柄骨水泥与骨髓腔壁间隙增大,1例在术后1年时发现,另外1例是在术后1.5年时发现。

通过本次对实验组和对照组的观察比较在人工关节置换术中应用脉冲冲洗器,可有效清除术中产生的骨和骨水泥碎屑,冲洗落入伤口内的尘埃及细菌等,而且可以将骨髓腔内的脂肪微滴、积血、渗出液等冲洗出来,这样利于开放骨小梁,更加有宜于金属假体的植入,降低了术后并发症的发生,缓解了患者术后伤口疼痛,降低术后假体松动的风险,预防伤口感染,伤口不愈合,可以有效减少术后脂肪栓塞及深静脉血栓的形成,为患者减轻痛苦,缩短患者住院日期,让患者术后早日康复,尽早下床康复训练。对照组术后7天内发热情况较好。

对实验组和对照组分别在术后2周、3月、6月、1年和1.5年进行X线片检查。

3 讨论

在人工全髋关节置换手术中应用冲洗器的必要性：人工全髋关节置换手术中大部分手术操作步骤比较粗犷,比如：术中截骨、开凿及锉髓等等一系列的手术动作,将金属股骨柄打入到髓腔中去,部分手术中还用到骨水泥的固定等,在这一系列的手术操作过程中,难免会产生一些骨渣、骨水泥碎屑等,这些物质存在于金属假体与聚乙烯的表面之间,导致形成第三方的磨损,破坏骨界面等［9－13］。 基于此因,在手术中,关节假体植入前以及伤口缝合之前都要用大量生理盐水进行仔细彻底的冲洗,这样能够有效的清除术中产生的骨碎屑、骨水泥碎屑及脂肪微滴等,可以减少术后伤口感染的机率及降低远期假体松动率。

人工全髋关节置换手术经历了几十年的发展与进步,为很多髋关节病变患者解除了痛苦,让患者重新进行日常生活和工作,但是人工全髋关节置换手术术后并发症也应引起特别的重视,尤其是近几年国内在这方面的报道的文章比较多,术后的并发症其中包括：脂肪栓塞、下肢深静脉血栓(DVT)、伤口感染、假体松动、脱位等［14－18］。

3.1 脂肪栓塞 脂肪栓塞综合征—通常是指创伤或者骨折后,在脂肪栓塞的基础上发生肺部病理改变,以呼吸困难为主要临床表现的综合征。在肺实质或者外周血液循环中发现脂肪球即可诊断脂肪栓塞［19］。随着人工关节外科的发展,与之相关的脂肪栓塞综合征的报道也逐渐增多［20－24］。我们的实验观察的患者中,都进行了术中脉冲冲洗器的应用,对于预防有一定的效果。

3.3 假体松动 全髋关节置换术后假体松动是另外一个比较常见的并发症之一,是目前困扰患者比较大的一个问题,也是影响关节使用寿命的一个主要原因。全髋关节置换术后假体松的临床症状包括髋关节疼痛,髋关节功能受限,行走能力差或者不能行走。髋关节假体的设计与安装、髋关节负重情况、髋关节的自身特点以及对假体机械与生物力学影响是导致假体松动的主要原因。手术中对假体的安装不平衡以及对髓腔内冲洗不彻底对术后的假体松动有一定的关系。此外,聚乙烯磨损与骨水泥断裂也是导致假体松动的一个原因。假体设计的改进和更多生物力学研究成果的应用、保证准确的假体安装和配套的操作器械、熟练的操作技术和经验以及现代骨水泥技术的应用,可以让术后假体的松动率减小［31－32］(图3)。

3.4 伤口感染 术后伤口感染曾经是比较多见的且是主要的有威胁的并发症之一,伤口感染原因和途径有很多种,而一旦发生感染,处理起来将十分困难,致残率高,甚至会导致髋关节功能完全丧失,并有较高的致死率。但是近年来对髋关节置换术后伤口感染的报道逐渐在下降。术前与术中的预防性抗生素应用、高净化度的层流手术室、封闭的手术衣、术中彻底有效的冲洗、术后负压引流和抗生素的应用等方法可以明显降低术后感染的发生［33］。手术中仔细的缝合切口和在出现伤口愈合不良时早期处理可以避免因伤口原因导致的假体外露及发展为关节内感染。对早期或晚期的感染处理的关键是早期发现和及时有效的采取措施处理。对任何有感染迹象的伤口都要争取获得诊断以及采取必要的抗感染措施。

3.5 假体脱位 人工全髋关节置换手术能够有效缓解患者的痛苦,恢复关节的功能,改善患者的生活质量,是现在最成功的外科治疗手段之一,但是术后出现假体松动,假体脱位给患者带来二次伤害,因此应该重视人工全髋关节置换手术术后假体脱位的预防,国内有相关文献报道全髋关节置换术后假体脱位的发生率为0.7%～3.1%［34－36］。 因此可认为假体脱位是继假体松动之后的第二位常见的需要翻修手术的并发症。有相关研究人员认为：微动理论和微粒理论认为微动和关节摩擦必然产生微粒。不同微粒激活异物反应形成界膜组织,产生各种局部因子,激活破骨细胞,使骨溶解,从而导致无菌性松动［37］。

另外,术前应严格确认患者是否有骨质疏松,术中应规范手术操作,采用电锯截骨,扩大髓腔时应保证与假体柄相适应等。

在全髋关节置换手术中使用脉冲冲洗器一方面让手术操作者更加方便,与传统冲洗方法比较,操作更加方便、使用简洁,而且可以调节冲洗时水流的速度,可以深达骨髓腔内进行充分冲洗,并且在冲洗时同时带有负压吸引,将冲洗的污染水、骨屑和脂肪微粒等及时吸走；另外一方面,减少了术后并发症的发生,比如：脂肪栓塞、深静脉血栓、伤口的感染及假体的松动等。