陳希聰，周觀明，黎慧萍，勞永鏘，王昌兵

(佛山市中醫(yī)院骨十科，廣東佛山528000)

·論著·

保留股骨頸與傳統(tǒng)非骨水泥股骨柄全髖置換術(shù)后早期股骨假體周圍骨密度變化對(duì)比

陳希聰，周觀明，黎慧萍，勞永鏘，王昌兵

(佛山市中醫(yī)院骨十科，廣東佛山528000)

目的比較保留股骨頸與傳統(tǒng)非骨水泥股骨柄全髖關(guān)節(jié)置換(Total hip arthroplasty，THA)術(shù)后的股骨近端骨密度變化。方法將2010年3月至2011年3月間接受THA手術(shù)的72例(72髖)患者隨機(jī)分為A、B兩個(gè)治療組，每組各36例(36髖)，A組采用CFP股骨柄/TOP髖臼杯(德國(guó)Link公司)實(shí)施THA手術(shù)；B組采用傳統(tǒng)全髖假體(非骨水泥Bicon-Plus臼杯/Endoplus股骨柄，瑞士施樂(lè)輝公司)實(shí)施手術(shù)。分別于術(shù)后3周、6個(gè)月及1年隨訪時(shí)采用Discovery A型雙能X線吸收儀對(duì)股骨假體周圍7個(gè)感興趣區(qū)域(Region of interest，ROI)的BMD進(jìn)行測(cè)定，并計(jì)算BMD變化率。結(jié)果術(shù)后3周，各區(qū)的BMD測(cè)定結(jié)果兩組間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。與術(shù)后3周的BMD測(cè)定數(shù)據(jù)結(jié)果比較，在術(shù)后6個(gè)月及12個(gè)月，A組股骨近端各個(gè)測(cè)量區(qū)的BMD未見(jiàn)顯著改變(P＞0.05)；而B(niǎo)組ROI 1、ROI 2術(shù)后6個(gè)月及12個(gè)月的BMD較術(shù)后3周時(shí)明顯減小(P＜0.05)，ROI 7術(shù)后12個(gè)月的BMD較術(shù)前3周也明顯減小(P＜0.05)。A組術(shù)后6個(gè)月及12個(gè)月ROI 1的平均BMD變化率顯著高于B組(P＜0.05)；另外，A組術(shù)后12個(gè)月ROI 7的平均BMD變化率也顯著高于B組(P＜0.05)。結(jié)論相比傳統(tǒng)股骨柄設(shè)計(jì)的Endoplus假體，CFP股骨假體THA術(shù)后12個(gè)月其假體周圍BMD水平更高，股骨近端的載荷傳遞效果更佳。

股骨頸保留；全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)；股骨柄；骨密度

股骨頸保留設(shè)計(jì)髖關(guān)節(jié)假體要求股骨頸切除的骨量較少，假體植入后的股骨近端載荷有望接近正常股骨[1]。因此，這類假體全髖關(guān)節(jié)置換(Total hip arthroplasty，THA)術(shù)后的股骨近端骨丟失可能會(huì)有所降低。隨著假體設(shè)計(jì)日新月異的發(fā)展，各假體制造公司先后推出了自己的保留股骨頸全髖關(guān)節(jié)假體。德國(guó)Link公司和Pipino教授合作研制成功的CFP股骨柄和TOP髖臼杯即是其中一種臨床應(yīng)用非常成功的全髖假體[2]，該假體股骨柄為保留股骨頸生物固定設(shè)計(jì)，該股骨柄假體植入后可望為將來(lái)的翻修手術(shù)保留充足的股骨近端的骨量。但相比傳統(tǒng)非水泥假體，該假體植入后股骨近端骨密度(Bone mineral density，BMD)情況如何，尚未見(jiàn)相關(guān)研究報(bào)道。為此，我們開(kāi)展了本項(xiàng)試驗(yàn)對(duì)比研究，對(duì)CFP股骨柄/TOP髖臼杯THA后的股骨近端BMD進(jìn)行測(cè)量，并與傳統(tǒng)THA假體進(jìn)行比較，以便為THA手術(shù)的假體選擇提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 病例選擇納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡65歲以下；(2)骨性關(guān)節(jié)炎、股骨頭無(wú)菌性壞死、股骨頸頭下型骨折、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎、強(qiáng)直性脊柱炎等髖關(guān)節(jié)疾病經(jīng)X線片證實(shí)存在髖關(guān)節(jié)的嚴(yán)重破壞，且伴有中、重度持續(xù)性關(guān)節(jié)疼痛和功能障礙；(3)通過(guò)其他各種非手術(shù)治療均不能緩解的髖關(guān)節(jié)疾病，具有實(shí)施人工關(guān)節(jié)置換的指征；(4)自愿參與并簽訂該研究的知情同意書(shū)者。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)骨質(zhì)疏松癥；(2)肥胖、出現(xiàn)局部或全身活動(dòng)性感染以及其他有可能增加圍手術(shù)期嚴(yán)重并發(fā)癥的情況；(3)存在髖外展肌力不足，患髖跛行但無(wú)疼痛以及高位髖脫位伴骨盆骨量嚴(yán)重缺乏等置換禁忌證者；(4)拒絕參與該臨床試驗(yàn)者。終止試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重的其他疾病須中止治療者；(2)試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重不良事件者；(3)非診療性原因不能堅(jiān)持治療，主動(dòng)提出退出試驗(yàn)者；(4)不可抗拒因素導(dǎo)致失訪者。

1.2 試驗(yàn)分組選采用隨機(jī)數(shù)字表法將2010年3月至2011年3月間符合入選標(biāo)準(zhǔn)的72例(72髖)接受THA的患者隨機(jī)分為兩個(gè)治療組，每組各36例(36髖)。A組采用CFP股骨柄/TOP髖臼杯實(shí)施THA手術(shù)；B組采用傳統(tǒng)全髖假體(非骨水泥Bicon-Plus臼杯/Endoplus股骨柄，瑞士施樂(lè)輝公司)實(shí)施手術(shù)。

1.3 手術(shù)方法病例術(shù)前均使用假體模板仔細(xì)測(cè)量X線片以確定髖臼杯假體大小、位置，并預(yù)測(cè)股骨截骨位置、股骨柄假體大小以及股骨頭假體的所需長(zhǎng)度。兩組病例手術(shù)由同一組手術(shù)醫(yī)生實(shí)施，均采用硬膜外麻醉，患側(cè)臥位，髖關(guān)節(jié)后外側(cè)入路。A組：術(shù)中顯露頭頸交界處后，用電鋸切斷股骨頸，截骨一般定在轉(zhuǎn)子間窩沿股骨頸向上1.5 cm處。取出股骨頭，磨除患側(cè)髖臼軟骨，選用合適型號(hào)人工髖臼假體植入髖臼。通過(guò)股骨頸的定孔用特制擴(kuò)髓器擴(kuò)大股骨近端髓腔達(dá)預(yù)定深度。髓腔銼逐步擴(kuò)大髓腔，根據(jù)髓腔銼型號(hào)選擇股骨柄假體大小，安裝試模后復(fù)位，活動(dòng)髖關(guān)節(jié)無(wú)脫位，安裝股骨柄及人工股骨頭。術(shù)畢留置負(fù)壓引流，逐層關(guān)閉。B組：術(shù)中充分顯露髓關(guān)節(jié)周圍結(jié)構(gòu)后，根據(jù)術(shù)前模板測(cè)量情況電鋸切斷股骨頸，保留適當(dāng)長(zhǎng)度的股骨距(10 mm左右)然后截骨。髖臼與股骨側(cè)假體準(zhǔn)備過(guò)程以及假體安裝等其余手術(shù)步驟與A組相同。

1.4 術(shù)后處理術(shù)后常規(guī)應(yīng)用抗生素3 d。常規(guī)應(yīng)用利伐沙班10 mg/d，連續(xù)5周以預(yù)防下肢深靜脈血栓形成。術(shù)后逐步行肌肉、關(guān)節(jié)功能鍛煉，術(shù)后8周棄拐獨(dú)立行走。出院后繼續(xù)門診隨訪中遵醫(yī)囑行下肢肌力及關(guān)節(jié)活動(dòng)度練習(xí)。

1.5 評(píng)估方法分別于術(shù)前、術(shù)后6個(gè)月及12個(gè)月采用日本骨科學(xué)會(huì)(Japan Orthopedic Association，JOA)髖關(guān)節(jié)臨床評(píng)分系統(tǒng)對(duì)患者術(shù)后的髖關(guān)節(jié)功能進(jìn)行評(píng)估。分別于術(shù)后3周、6個(gè)月及1年隨訪時(shí)采用Discovery A型雙能X線吸收儀(美國(guó)Hologic公司)對(duì)股骨假體周圍BMD進(jìn)行測(cè)定。按照Gruen法[3]，將骨密度測(cè)定范圍分為7個(gè)測(cè)量興趣區(qū)(Region of interest，ROI)，即將股骨柄假體從粗隆部到假體遠(yuǎn)端平均分三等份(見(jiàn)圖1)，假體遠(yuǎn)端2 cm區(qū)域?yàn)?區(qū)(ROI 4)；假體外側(cè)從上到下分別為1區(qū)(ROI 1)、2區(qū)(ROI 2)、3區(qū)(ROI 3)，假體內(nèi)側(cè)從下到上分別為5區(qū)(ROI 5)、6區(qū)(ROI 6)和7區(qū)(ROI 7)。將每次隨訪時(shí)的BMD測(cè)量結(jié)果與上次測(cè)量結(jié)果作比較，計(jì)算患者的BMD變化率，計(jì)算公式為，BMD變化率=[(本次BMD－上次BMD)/上次BMD]×100%

圖1 股骨近端BMD測(cè)量的Gruen分區(qū)

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用Excel 2003軟件統(tǒng)計(jì)包進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。計(jì)量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，計(jì)數(shù)資料以率表示，采用Studentt檢驗(yàn)或成組四格表χ2檢驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的組間比較，檢驗(yàn)水準(zhǔn)均取雙側(cè)α=0.05。

2 結(jié)果

兩組病例在性別、年齡，側(cè)別，體重指數(shù)等方面組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，見(jiàn)表1。在JOA髖關(guān)節(jié)功能評(píng)分方面，A組與B組術(shù)前的平均評(píng)分分別為49分和51分；術(shù)后6個(gè)月分別為98分和97分；術(shù)后12個(gè)月分別為98分和97分。在術(shù)前及術(shù)后各時(shí)間點(diǎn)上，組間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

兩組病例THA術(shù)后3周、6個(gè)月及12個(gè)月的股骨近端BMD測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。術(shù)后3周，各區(qū)的BMD測(cè)定結(jié)果兩組間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。與術(shù)后3周的BMD測(cè)定數(shù)據(jù)結(jié)果相比，在術(shù)后6個(gè)月及12個(gè)月，A組股骨近端各個(gè)測(cè)量區(qū)的BMD未見(jiàn)顯著改變(P＞0.05)；而B(niǎo)組ROI 1、ROI 2術(shù)后6個(gè)月及12個(gè)月的BMD較術(shù)后3周時(shí)明顯減小(P＜0.05)，ROI 7術(shù)后12個(gè)月的BMD較術(shù)前3周也明顯減小(P＜0.05)。

表1 兩組患者的一般資料

表1 兩組患者的一般資料

?

表2 兩組病例各時(shí)間點(diǎn)的患側(cè)股骨近端BMD測(cè)定結(jié)果

表2 兩組病例各時(shí)間點(diǎn)的患側(cè)股骨近端BMD測(cè)定結(jié)果

注：B組內(nèi)，與術(shù)后3周比較，aP＜0.05。

兩組病例THA術(shù)后6個(gè)月及12個(gè)月的平均BMD變化率計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。A組術(shù)后6個(gè)月及12個(gè)月ROI 1的平均BMD變化率顯著高于B組(P＜0.05)；另外，A組術(shù)后12個(gè)月ROI 7的平均BMD變化率也顯著高于B組(P＜0.05)。

表3 兩組病例各時(shí)間點(diǎn)的平均BMD變化率計(jì)算結(jié)果

表3 兩組病例各時(shí)間點(diǎn)的平均BMD變化率計(jì)算結(jié)果

注：同時(shí)間點(diǎn)B組與A組比較，aP＜0.05。

3 討論

傳統(tǒng)非骨水泥假體THA術(shù)后股骨近端的BMD將會(huì)降低，并于術(shù)后第1年發(fā)生骨質(zhì)的重塑改建[4]。股骨近端發(fā)生骨質(zhì)吸收大部分是由于在術(shù)后早期發(fā)生應(yīng)力遮擋效應(yīng)。這一應(yīng)力遮擋效應(yīng)的產(chǎn)生除了受性別、年齡、初始骨量、術(shù)后活動(dòng)程度等患者相關(guān)因素影響之外，還與固定類型、股骨柄長(zhǎng)度、剛度以及涂層范圍等假體設(shè)計(jì)方面的因素有關(guān)[4-8]。在本研究中，我們對(duì)兩組病例的性別、年齡、術(shù)后活動(dòng)等患者相關(guān)因素均進(jìn)行了控制，盡量降低混雜因素對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。最終研究數(shù)據(jù)顯示，術(shù)后12個(gè)月B組ROI 1和ROI 7的BMD變化率低于A組，表明Endoplus股骨柄將載荷向股骨上端轉(zhuǎn)移的能力低于CFP股骨柄，因此CFP股骨柄的載荷傳遞更接近髖關(guān)節(jié)的生理狀態(tài)。

Skinner等[9]實(shí)施的一項(xiàng)臨床觀察研究顯示，股骨頸保留假體的長(zhǎng)期療效良好，其10年生存率達(dá)100%，作者認(rèn)為股骨假體近端與保留的股骨頸接觸可更好的維持假體固定的穩(wěn)定性，并會(huì)對(duì)假體植入后股骨近端的骨重塑產(chǎn)生有利影響。然而，他們?cè)谘芯恐胁⑽磳?duì)股骨假體周圍的BMD變化進(jìn)行測(cè)定。在本研究中，我們首先對(duì)兩種假體植入后3周、6個(gè)月及12個(gè)月的BMD進(jìn)行了測(cè)定，然后對(duì)6、12個(gè)月的BMD變化率進(jìn)行了計(jì)算，數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，Endoplus股骨柄植入后1年假體周圍的平均BMD變化率在ROI 1和ROI 7分別為77%和84%，而CFP股骨柄植入后1年ROI 1和ROI 7分別為95%和104%。

在股骨柄假體設(shè)計(jì)上，CFP股骨柄要求保留更多的股骨頸，而Endoplus股骨柄只要求保留內(nèi)側(cè)10 mm的股骨距部分，兩種假體均為鈦合金材質(zhì)。以往研究表明[4，10-12]，采用鈷鉻合金股骨柄實(shí)施THA術(shù)后1年，ROI 1和ROI 7的BMD變化率通常分別為73%～76%和75%～80%；而鈦合金的剛度低于鈷鉻合金，其假體柄植入后1年ROI 1和ROI 7的BMD變化率通常分別為85%～89%和78%～83%。在我們的研究中，Endoplus股骨柄THA術(shù)后1年股骨近端ROI 1和ROI 7的BMD變化率與傳統(tǒng)鈦合金股骨假體相當(dāng)，而CFP假體的測(cè)量數(shù)據(jù)要高于傳統(tǒng)鈦合金假體，表明Endoplus股骨柄植入后，其髖部載荷在股骨近端的集中效應(yīng)較之CFP假體更加顯著；CFP股骨假體會(huì)將髖部載荷經(jīng)保留的股骨頸向股骨近端傳遞，而Endoplus股骨柄由于其植入時(shí)只保留10 mm的股骨距部分，因此其載荷傳遞效果低于CFP假體，進(jìn)而更容易產(chǎn)生應(yīng)力遮擋效應(yīng)。

在對(duì)兩組病例的臨床功能效果觀察方面，術(shù)前、術(shù)后6個(gè)月及12個(gè)月的JOA髖關(guān)節(jié)功能評(píng)分結(jié)果顯示，兩組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明兩種假體植入術(shù)后1年的臨床效果相當(dāng)，股骨近端假體周圍BMD及其變化率的差異并未對(duì)早期的臨床評(píng)估結(jié)果產(chǎn)生影響，其對(duì)假體長(zhǎng)期臨床療效的影響尚需進(jìn)一步研究。

總之，相比傳統(tǒng)股骨柄設(shè)計(jì)的Endoplus假體，CFP股骨假體THA術(shù)后12個(gè)月其假體周圍BMD水平更高，股骨近端的載荷傳遞效果更佳。

[1]Pipino F,Molfetta L,Grandizio M.Preservation o f the femoral neck in hip arthroplasty:results of a 13-to 17-year follow-up[J].J Orthopaed Traumatol,2000,1(1):31-39.

[2]Pipino F,Keller A.Tissue-sparing surgery:25 years'experience with femoral neck preserving hip arthroplasty[J].J Orthopaed Traumatol,2006,7(1):36-41.

[3]Kishida Y,Sugano N,Nishii T,et al.Preservation of the bone mineral density of the femur after surface replacement of the hip[J].J Bone Joint Surg Br,2004,86(2):185-189.

[4]Nishii T,Sugano N,Masuhara K,et al.Longitudinal evaluation of time related bone remodeling after cementless total hip arthroplasty [J].Clin Orthop Relat Res,1997,(339):121-131.

[5]Yamaguchi K,Masuhara K,Ohzono K,et al.Evaluation of periprosthetic bone-remodeling after cementless total hip arthroplasty.The influence of the extent of porous coating[J].J Bone Joint Surg Am, 2000,82:1426-1431.

[6]Engh CA,Bobyn JD.The influence of stem size and extent of porous coating on femoral bone resorption after primary cementless hip arthroplasty[J].Clin Orthop Relat Res,1988,(231):7-28.

[7]Engh CA,Sychterz C,Engh C.Factors affecting femoral bone remodeling after cementless total hip arthroplasty[J].J Arthroplasty, 1999,14(5):637-644.

[8]Pritchett JW.Femoral bone loss following hip replacement.A comparative study[J].Clin Orthop Relat Res,1995,(314):156-161.

[9]Skinner JA,Kroon PO,Todo S,et al.A femoral component with proximal HA coating.An analysis of survival and fixation at up to ten years[J].J Bone Joint Surg Br,2003,85(3):366-370.

[10]Ang KC,Das De S,Goh JC,et al.Periprosthetic bone remodelling after cementless total hip replacement.A prospective comparison of two different implant designs[J].J Bone Joint Surg Br,1997,79(4): 675-679.

[11]Venesmaa PK,Kroger HP,Miettinen HJ,et al.Monitoring of periprosthetic BMD after uncemented total hip arthroplasty with dual-energy X-ray absorptiometry:a 3-year follow-up study[J].J Bone Miner Res,2001,16(6):1056-1061.

[12]Rahmy AI,Gosens T,Blake GM,et al.Periprosthetic bone remodelling of two types of uncemented femoral implant with proximal hydroxyapatite coating:a 3-year follow-up study addressing the influence of prosthesis design and preoperative bone density on periprosthetic bone loss[J].Osteoporos Int,2004,15(4):281-289.

Change of periprosthetic bone mineral density after total hip arthroplasty with preservation of femoral neck and traditional cementless total hip arthroplasty:a controlled trial.

CHEN Xi-cong,ZHOU Guan-ming,LI Hui-ping,LAO Yong-qiang,WANG Chang-bing.The Tenth Department of Orthopedics,Foshan Hospital of Traditional Chinese Medicine,Foshan 528000,Guangdong,CHINA

ObjectiveTo analyze the change of periprosthetic bone mineral density(BMD)after total hip arthroplasty(THA)with preservation of femoral neck and traditional cementless THA.MethodsWe studied femoral BMD in 72 patients who had a primary THA in our institute from March 2010 to March 2011.Seven-two patients were randomly divided into group A and group B,each with 36 cases.Group A had THA with the CFP stem/TOP acetabular cup(Link,Germany),group B had a cementless THA with the Bicon-Plus cup/Endoplus stem(Smith&Nephew,Switzerland).The BMD of proximal femur was measured in the 7 Gruen zones(Region of interest,ROI)by dual-energy x-ray absorptiometry 3 weeks,6 and 12 months after surgery.The BMD ratio of each zone was calculated.ResultsThere was no statistically significant difference in the mean BMD in any of the zones between the two groups 3 weeks after surgery.Compared to the BMD obtained 3 weeks after surgery,the mean BMD value in group A exhibit no significant change in all the zones throughout the study,while those in group B decreased significantly in ROI 1,ROI 2 6 and 12 months after surgery,as well as in ROI 7 12 months after surgery.In ROI 1,the mean BMD ratio was significantly higher in group A than group B 6,12 months after surgery(P＜0.05).In ROI 7,the mean BMD ratio was significantly higher in group A than group B 12 months after surgery(P＜0.05).Conclusion THA with the CFP stem preserved better proximal femoral BMD than the Endoplus stem 12 months after surgery.This suggests that the Endoplus stem does not transfer the load to the neck and upper femur as physiologically as the preservation of femoral neck does.

Preservation of the femoral neck;Total hip arthroplasty;Femoral stem;Bone mineral density

R687.3

A

1003—6350(2013)01—0031—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2013.01.0013

2012-07-24)

2012佛山市衛(wèi)生局醫(yī)學(xué)科研立項(xiàng)(編號(hào)：2012128)

陳希聰。E-mail:fscxc2009@yahoo.cn