劉慶 田偉 周一新

（北京大學第四臨床醫(yī)學院北京積水潭醫(yī)院矯形骨科，北京100035）

人工全髖關節(jié)置換術是治療嚴重髖關節(jié)病變的有效方法。陶瓷對陶瓷人工髖關節(jié)作為一種假體選擇已經(jīng)取得廣泛的認可和可靠的長期療效[1-5]。近年來，以Biolox?delta為代表的新一代氧化鋁基復合陶瓷（alumina-matrix composite ceramic,AMC）人工髖關節(jié)假體開始應用于臨床。本研究隨訪觀察AMC人工髖關節(jié)假體的初期臨床療效，并與同期采用純氧化鋁陶瓷假體的病例進行對比。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

2010年1月至2012年9月我科共收治人工全髖關節(jié)置換患者1160例1186髖。AMC組639例657髖采用氧化鋁基復合陶瓷人工LOOIK TYU YHRTY H TI8髖關節(jié)假體，即Biolox?delta陶瓷髖，男217例，女422例；年齡15～79歲，平均47.2歲；股骨頭缺血壞死376例，髖發(fā)育不良繼發(fā)髖骨關節(jié)炎223例，創(chuàng)傷性關節(jié)炎10例，強制性脊柱炎20例，髖關節(jié)陳舊感染10例；術前髖關節(jié)Harris評分20～71分，平均58.9分。對照組521例529髖采用純氧化鋁陶瓷人工髖關節(jié)假體，即Biolox?forte陶瓷髖，男241例，女280例；年齡20～83歲，平均53.1歲，術前髖關節(jié)Harris評分22～70分，平均58.9分；股骨頭缺血壞死288例，髖發(fā)育不良繼發(fā)髖骨關節(jié)炎203例，強制性脊柱炎16例，髖關節(jié)陳舊感染14例。手術方式和手術假體均經(jīng)患者知情同意。

1.2 手術方法

手術均采用髖關節(jié)后外側入路。AMC組選用Exceed?假體（Biomet，美國）262例，Pinnacle?假體（Depuy，美國）377例；髖臼假體直徑為44～62 mm，平均51.58 mm，股骨頭假體直徑28～36 mm，平均34.35 mm。對照組選用 Secrufit?假體（Stryker，美國）231 例，Option?假體（Depuy，美國）290例，髖臼假體直徑44～58 mm，平均50.98mm，股骨頭假體直徑28～32mm，平均30.67mm。

1.3 療效評估

術后3、6、12個月及之后每年1次隨訪，隨訪內容為臨床資料評估、影像學評估和髖關節(jié)Harris評分。

1.4 統(tǒng)計學處理

采用SPSS10.0統(tǒng)計軟件，兩組病例的術前術后Harris評分、股骨球頭直徑比較采用t檢驗，術后并發(fā)癥發(fā)生例數(shù)比較采用χ2檢驗。

2 結果

1160例1186髖全部獲得隨訪，隨訪時間為3～21個月，平均13.3個月。AMC組末次隨訪的Harris評分為75～100分，平均96.3分；2例陶瓷內襯碎裂需行翻修手術，無關節(jié)異響、假體脫位、假體周圍骨溶解、假體松動、感染和異位骨化發(fā)生。對照組末次隨訪的Harris評分為75～100分，平均95.3分；1例陶瓷部件碎裂行翻修手術，1例術后7個月脫位后閉合復位成功，1例術后出現(xiàn)髖關節(jié)周圍異位骨化Brooker 2級，但關節(jié)功能良好，4例關節(jié)異響，無假體松動、感染和假體周圍骨溶解發(fā)生（表1）。

兩組術后Harris評分比較無統(tǒng)計學差異；股骨球頭直徑比較有統(tǒng)計學差異（P＜0.001）；關節(jié)異響發(fā)生率比較有統(tǒng)計學差異（P=0.025）；其他不良事件的發(fā)生率比較無統(tǒng)計學差異。

AMC組中2例發(fā)生陶瓷內襯碎裂，碎裂前隨訪X線片均示髖臼金屬外杯與內襯交界部有“翹邊”現(xiàn)象（圖1A）；碎裂后均可在X線片上觀察到陶瓷碎片及髖關節(jié)假體對位不良（圖1B），隨即進行翻修。發(fā)生陶瓷內襯碎裂的2例患者均未受較大外力沖擊或扭轉作用，碎裂亦無明顯疼痛，但即刻出現(xiàn)自覺摩擦感，患肢運動尚可。翻修術中可見陶瓷髖臼內襯嚴重碎裂散開，關節(jié)內大量陶瓷碎屑，髖臼金屬外杯內面劃傷明顯；假體周圍可見較多黑色軟組織瘢痕，考慮與金屬被陶瓷劃傷產(chǎn)生的碎屑和陶瓷磨損產(chǎn)生的碎屑有關；陶瓷頭刮擦明顯，但完整無碎裂（圖1C）。

表1 兩組的臨床資料

3 討論

陶瓷對陶瓷人工髖關節(jié)假體已經(jīng)取得廣泛的認可和可靠的長期療效，但陶瓷部件的碎裂和關節(jié)異響等問題仍在一定程度上限制其在臨床上的廣泛應用。為改進陶瓷部件的性能，以Biolox?delta為代表的新一代AMC人工髖關節(jié)假體開始應用于臨床。我國是繼歐洲之后較早使用這種陶瓷假體的國家。

氧化鋁陶瓷的晶格排列結構與金剛石一樣，是一種十分堅硬和穩(wěn)定的生物學材料。此前用的氧化鋁陶瓷假體為黃色陶瓷，即純度極高的氧化鋁陶瓷。Nevelos等[6]測量發(fā)現(xiàn)氧化鋁陶瓷髖的容積磨損率為40.7 μm3/年，線性磨損率為165.5 μm/年，其特點是硬度高、親水性好，但同時脆性高，存在一定的碎裂風險。本研究中對照組（Biolox?forte假體）使用的即氧化鋁陶瓷假體。Habermann等[7]報告50萬例氧化鋁陶瓷股骨頭假體的碎裂率為0.4?。因此，這種陶瓷對假體厚度有嚴格的要求，限制了假體的形狀和大小。另外，術后出現(xiàn)關節(jié)異響的問題也引起業(yè)界的廣泛重視[8,9]。

為改進陶瓷部件性能，AMC應運而生。該陶瓷在氧化鋁中加入氧化鋯、氧化釔等成分作為添加劑，制成氧化鋯強韌氧化鋁陶瓷（zirconia toughned alumina,ZTA）和氧化釔-氧化鋯強韌氧化鋁陶瓷（yttria-zirconia toughened alumina,Y-ZTP）[10]。氧化鋯陶瓷晶體散布于氧化鋁晶格之間，利用其可以在外力作用下改變相態(tài)的特性，起到緩沖作用而吸收應力。加入鍶和鉻等氧化物的氧化鋁陶瓷不但具有上述優(yōu)點，還可以在氧化鋁晶體間形成小板樣的晶體結構，更好地結合高強度、高韌度與熱穩(wěn)定性，比如Biolox?delta系列復合陶瓷。隨著物理性能的優(yōu)化，陶瓷部件可以被加工成更多形狀和更薄，以適應臨床上的各種需要，即在達到同樣強度要求的前提下，髖臼陶瓷內襯可以更薄，陶瓷球頭可以更大，這樣的結果令人鼓舞，因為大直徑球頭人工髖關節(jié)受到關節(jié)外科醫(yī)師的偏愛，它可以帶來更好的關節(jié)活動度和穩(wěn)定性，改善關節(jié)潤滑[11]。金屬對金屬假體曾在一段時間內解決了這一問題，但近年來多項研究報告該假體存在金屬離子釋放、假體機械學失敗和生物力學環(huán)境不良等問題[12]。目前已有研究顯示，新型AMC假體臨床效果優(yōu)良[13,14]。

AMC假體改進了傳統(tǒng)陶瓷易碎裂的問題，其陶瓷部件碎裂和關節(jié)異響的國內外報道鮮見，但該假體進入臨床時間較短。本研究中AMC組2例陶瓷內襯碎裂，發(fā)生率為0.3%，這2例在發(fā)生陶瓷部件碎裂之前均可見影像學特征性改變，考慮與內襯在金屬外杯發(fā)生移位有關，而這種移位又可能與金屬外杯植入骨床后發(fā)生的形變或金屬外杯與陶瓷內襯扣鎖部分的形狀設計以及這種設計的抗疲勞強度有關。2例陶瓷部件碎裂均為內襯一側，且均與高能量損傷無關，這與此前認為陶瓷部件需較高沖擊力才會碎裂的認識相悖[15]，應對陶瓷假體的抗疲勞性能而不是抗沖擊強度作進一步研究觀察。

本研究結果示，新一代AMC假體的表現(xiàn)令人滿意，臨床和影像學評估及術后Harris評分均不遜于對照組的高純度氧化鋁陶瓷假體，以下方面還表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢：①AMC組的股骨頭直徑平均為34.35 mm，大于對照組的30.67 mm，有統(tǒng)計學差異（P＜0.001)，理論上可為患者帶來更大的活動度及更穩(wěn)定的人工髖關節(jié)，隨訪中AMC組無一例發(fā)生術后假體脫位，較之小球頭髖關節(jié)表現(xiàn)出更好的穩(wěn)定性；②AMC組無一例主訴關節(jié)異響，有研究認為陶瓷髖關節(jié)術后的關節(jié)異響與陶瓷部件的條帶磨損有關，而后者又因假體邊緣負重所致[16-18]。AMC假體的出現(xiàn)使大直徑陶瓷球頭的假體配伍得以實現(xiàn)，理論上減少邊緣負重的機會和產(chǎn)生條帶磨損的條件，以降低關節(jié)異響的發(fā)生率。

本研究僅報告AMC假體的初期臨床效果，并記錄研究中發(fā)現(xiàn)的問題，希望引起假體使用者的關注。而對于一款假體或一種假體材料的療效判定尚需長時間的隨訪觀察。

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