吳永東,李萬忠
(1.張家口市第一醫(yī)院骨科,河北張家口 075000;2.張家口市康保縣醫(yī)院,河北張家口 076500)
·綜述·
人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)臨床運(yùn)用研究進(jìn)展
吳永東1,李萬忠2
(1.張家口市第一醫(yī)院骨科,河北張家口 075000;2.張家口市康??h醫(yī)院,河北張家口 076500)
隨著骨外科技術(shù)的不斷成熟,其對于各種人體關(guān)節(jié)解剖力學(xué)研究的持續(xù)深入,產(chǎn)生出很多新興技術(shù),對髖關(guān)節(jié)的研究就是其重點(diǎn)之一。髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的核心就是對關(guān)節(jié)周圍力學(xué)結(jié)構(gòu)做到精準(zhǔn)定位和力學(xué)重建,各個(gè)關(guān)節(jié)部位的吻合程度做到精確無誤,患者在手術(shù)后關(guān)節(jié)活動幾乎回復(fù)到正常水平,生活質(zhì)量極大提高,而且降低了其反復(fù)多次手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn),運(yùn)用前景廣闊;但是此項(xiàng)技術(shù)也存在一些較大的風(fēng)險(xiǎn)和隱患,諸如骨膜血運(yùn)障礙、骨關(guān)節(jié)壞死、關(guān)節(jié)部位骨折等等,影響了這項(xiàng)技術(shù)的大面積推廣,其應(yīng)對方法包括提高手術(shù)操作技術(shù)、植入假體材料的持續(xù)改進(jìn)、手術(shù)患者的嚴(yán)格篩選等,而且其遠(yuǎn)期預(yù)后也值得進(jìn)一步觀察。
髖關(guān)節(jié);表面置換術(shù);進(jìn)展
人體髖關(guān)節(jié)是人體較為重要的大關(guān)節(jié)之一,在各種嚴(yán)重關(guān)節(jié)損傷中,髖關(guān)節(jié)的損傷所占比重都在前列,而髖關(guān)節(jié)置換則是髖關(guān)節(jié)手術(shù)中較為常見的術(shù)式,傳統(tǒng)手術(shù)是將全髖關(guān)節(jié)置換,但由于手術(shù)本身限制,其置換的結(jié)構(gòu)力學(xué)吻合水平較低,患者術(shù)后關(guān)節(jié)功能恢復(fù)欠佳,生活質(zhì)量受到影響[1-2]。而人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的核心技術(shù)在于選用耐用的人工材料,運(yùn)用仿生學(xué)做成人體髖臼帽、股骨頭杯覆蓋以及相應(yīng)的關(guān)節(jié)面,從而最大程度的恢復(fù)患者的關(guān)節(jié)功能,同時(shí)達(dá)到生物力學(xué)的強(qiáng)吻合度,并且保持術(shù)后關(guān)節(jié)的持久耐用[3-4]。
20 世紀(jì)末,曾經(jīng)選用聚乙烯材料制成人體髖臼,對應(yīng)金屬股骨頭進(jìn)行表面置換,但是因?yàn)椴牧线x擇上的先天不足以及替代關(guān)節(jié)力學(xué)結(jié)構(gòu)的缺陷,導(dǎo)致許多患者手術(shù)后置換關(guān)節(jié)出現(xiàn)活動障礙或者材料斷裂,使得這項(xiàng)技術(shù)尚未完全推廣就給暫時(shí)畫上了句號。隨著材料力學(xué)的進(jìn)展以及髖關(guān)節(jié)周圍解剖學(xué)研究的深入,這項(xiàng)技術(shù)又重新提起,并且逐步成為現(xiàn)代骨外科的先進(jìn)技術(shù)之一,極大的解決了髖關(guān)節(jié)嚴(yán)重病變的替代問題,有學(xué)者甚至提出這是一項(xiàng)劃時(shí)代的技術(shù)革新,具有里程碑效應(yīng)[5]。
人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)很早就有學(xué)者提出過,在五六十年前,隨著人工制作假體技術(shù)的興起和改進(jìn),這項(xiàng)技術(shù)也在持續(xù)進(jìn)展中。20世紀(jì)40年代末,史密斯醫(yī)生建立了最原始的置換股骨模型,隨后的幾年中相繼進(jìn)行了數(shù)例髖關(guān)節(jié)表明置換。關(guān)節(jié)面材料為特氟龍材料,但是由于材料的缺陷,導(dǎo)致置換關(guān)節(jié)的過度磨損,雖然后來許多學(xué)者對材料進(jìn)行了持續(xù)改進(jìn),但是由于當(dāng)時(shí)技術(shù)的缺陷以及解剖力學(xué)研究的局限[6],很多置換的假體出現(xiàn)磨損、斷裂等情況。在20世紀(jì)80年代的時(shí)候,這項(xiàng)技術(shù)逐漸淡出人們的視野。
在20世紀(jì)末,一些研究發(fā)現(xiàn)金屬關(guān)節(jié)的耐用性較強(qiáng),而且置換關(guān)節(jié)周圍骨質(zhì)影響較小,逐漸開始興起金屬全髖關(guān)節(jié)表明置換的熱潮,強(qiáng)調(diào)了材料選用的重要性,指出之前的置換關(guān)節(jié)磨損,斷裂等的主要因素在于置入假體的材料選擇失當(dāng),而這項(xiàng)技術(shù)本身是可行的,從而大量新型材料制作的假體應(yīng)運(yùn)而生[7-9]。其中以瑞士祖澤技術(shù)公司研發(fā)的碳鈷金屬合金材料最為出名,這種材料表現(xiàn)出極高的抗磨損性能,由此金屬關(guān)節(jié)面的表面置換技術(shù)拉開帷幕。隨后的十年中,金屬材料經(jīng)過了數(shù)次改進(jìn),進(jìn)一步加強(qiáng)了材料的抗磨性以及耐用性,而這種合金假體的生產(chǎn)開始幾乎都由英國和美國公司進(jìn)行[10-12],然而隨后隨著市場的開放,越來越多的生產(chǎn)廠商掌握了假體的生產(chǎn)技術(shù),市場上供應(yīng)空前繁榮。這種假體均由金屬與金屬面相結(jié)合,運(yùn)用碳鈷合金,結(jié)合非聚乙烯吡咯烷酮(PVP)制作的人體髖臼,以及PVP材料制作的人工股骨,最后將其混合加固,此外,還可以依據(jù)患者髖關(guān)節(jié)具體形態(tài)加用螺釘加固,至此,這項(xiàng)技術(shù)全面推廣的材料學(xué)奠定了基礎(chǔ)[13]。
2.1 這項(xiàng)技術(shù)高度符合人體解剖力學(xué)結(jié)構(gòu),具有良好的耐用性患者關(guān)節(jié)活動平穩(wěn),無論進(jìn)行何種骨科手術(shù),達(dá)到解剖對位和功能對位是手術(shù)的最高境界,而這項(xiàng)表面置換技術(shù)所追求的目標(biāo)也就在于此。人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的特性之一,就是可以保留患者原有的股骨頸,在這個(gè)基礎(chǔ)之上,為之后的關(guān)節(jié)精準(zhǔn)重建打下基礎(chǔ)。國際一項(xiàng)大規(guī)模試驗(yàn)研究提出[14],進(jìn)行全髖關(guān)節(jié)手術(shù)置換的患者,股骨偏心距與對側(cè)誤差4 mm者占比僅僅25%,對位的精準(zhǔn)度不超過60%,而使用人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的患者中,股骨偏心距與對側(cè)誤差4 mm者占比57%,整體對位精準(zhǔn)度占比86%,其優(yōu)劣效果不言而喻。使用人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的患者在解剖結(jié)構(gòu)力學(xué)方面也具有明顯優(yōu)勢,其結(jié)構(gòu)與正常人體結(jié)構(gòu)接近,且可以使得周圍骨組織吸收減少到最低,使得周圍有效骨量保持最大化。一項(xiàng)兩年的跟蹤隨訪研究顯示[15],采用人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的患者,測量其周圍骨質(zhì)密度明顯高于傳統(tǒng)手術(shù)患者,提示采用新技術(shù)的患者髖關(guān)節(jié)周圍結(jié)構(gòu)趨于正常人體,符合人體正常的力學(xué)分布狀態(tài),使得關(guān)節(jié)周圍骨量得以最大保存,有利于患者后期的恢復(fù)。此項(xiàng)技術(shù)中,患者得以保留的股骨頸與粗大的股骨頭結(jié)合,其關(guān)節(jié)穩(wěn)定性大大增強(qiáng),有效的減少了傳統(tǒng)手術(shù)中股骨代償性的軟組織張力。影像學(xué)測量技術(shù)也進(jìn)一步證實(shí)了此項(xiàng)技術(shù)的先進(jìn)性,其植入假體的耐用性和平穩(wěn)性均顯著優(yōu)于傳統(tǒng)手術(shù)者,同時(shí)在限制手術(shù)患者關(guān)節(jié)的平行移位方面具有先天優(yōu)勢[16]。
2.2 這項(xiàng)技術(shù)使得術(shù)后患者關(guān)節(jié)活動功能得以最大限度恢復(fù),提高了患者的生活質(zhì)量傳統(tǒng)進(jìn)行全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)后,多數(shù)醫(yī)師會建議患者輕度、適度活動,并且避免一些較為劇烈的活動,諸如爬山、乒乓球、籃球、舞蹈等等可能會對置換關(guān)節(jié)產(chǎn)生撞擊的運(yùn)動。而采取這項(xiàng)新技術(shù)的患者在這些劇烈運(yùn)動方面卻限制較小,一項(xiàng)近5年長期研究顯示[17],運(yùn)用人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的患者其體育活動功能改善度為78%,自己穿鞋及襪子的功能改善度為83%,日常正常運(yùn)動改善度為86%,爬樓梯功能改善度為87%,且患者術(shù)后步態(tài)的正常度改善率在90%,遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)手術(shù)的50%。而新型金屬假體的優(yōu)秀抗磨損能力、神經(jīng)自主感知度等等,對于患者術(shù)后的活動功能康復(fù)具有積極的作用。同時(shí)良好的疼痛改善率使得患者的生活質(zhì)量大大提高,精神狀態(tài)和整體肢體協(xié)調(diào)狀態(tài)處于良好狀態(tài),關(guān)節(jié)活動度極大提高,對于改善患者遠(yuǎn)期預(yù)后具有積極作用。此外,人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的二次翻修率較低,而且翻修時(shí),僅僅對患者髖關(guān)節(jié)相應(yīng)軟骨進(jìn)行修整,而傳統(tǒng)全髖關(guān)節(jié)置換就需要對股骨進(jìn)行大量修整,對骨質(zhì)影響較大。此外整個(gè)人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)操作創(chuàng)傷較小,并發(fā)癥少,二次關(guān)節(jié)脫離幾率較低,患者生存水平可以得到較高保證[3]。
2.3 人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的固有缺陷人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)也存在一些傳統(tǒng)手術(shù)固有的的缺陷,一些并發(fā)癥也同時(shí)存在[6],諸如在手術(shù)操作過程中會出現(xiàn)骨折情況、對周圍血管神經(jīng)的損傷、各種感染、血栓等等。而且,這項(xiàng)技術(shù)在具體操作中,由于僅僅涉及髖關(guān)節(jié)表面,對關(guān)節(jié)側(cè)位的骨量則沒有涉及,導(dǎo)致其側(cè)位骨質(zhì)的密度優(yōu)勢不明顯,在肢體長短糾正方面較傳統(tǒng)手術(shù)不具有優(yōu)勢。此外,還有一些特有的缺陷不足,如股骨頸骨折、骨壞死、血液重金屬含量升高等,其他還有一些罕見但客觀存在的問題,如置入假體中心穩(wěn)定支架斷裂、腰部肌肉膨大等等。在這些常見的并發(fā)癥中,股骨頸骨折是最為多見的,發(fā)生率一般不超過2%,一方面與患者自身骨質(zhì)條件有關(guān),如并發(fā)糖尿病、骨質(zhì)疏松、使用激素藥物等等,另外一方面與手術(shù)操作有關(guān),如置入金屬假體位置未達(dá)到最佳、手術(shù)視野狹窄等等。國外有研究提示人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的力學(xué)應(yīng)力問題同樣存在,容易導(dǎo)致股骨骨折的發(fā)生,而選擇合適的手術(shù)入口就顯得尤其重要[18]。其次是股骨血供障礙的發(fā)生,手術(shù)操作中對血管的損傷是加重這一現(xiàn)象的重要原因,有研究推薦手術(shù)入口選擇前外側(cè)較為合適,可以有效減少股骨缺血情況的出現(xiàn)。此外,還有患者可能出現(xiàn)血液重金屬含量升高,如果是孕婦則會牽涉胎兒,而是否會導(dǎo)致惡性腫瘤的發(fā)生則還存在爭論,但是如何界定金屬含量含量高低尚缺乏國內(nèi)外同意的標(biāo)準(zhǔn),仍然需要更進(jìn)一步的臨床研究。
如果患者是年輕人,且喜愛運(yùn)動,骨質(zhì)質(zhì)量良好,肝腎功能正常者,是人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)的強(qiáng)適應(yīng)證患者,雖然年齡并非這種技術(shù)的必要門檻,但是在臨床實(shí)際運(yùn)用時(shí)需要切實(shí)考慮一些問題,如關(guān)節(jié)畸形、骨質(zhì)疏松、風(fēng)濕性疾病、肝腎功能障礙等等。
總而言之,人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)作為一項(xiàng)新興技術(shù),臨床效果值得肯定,雖然缺乏大規(guī)模循證醫(yī)學(xué)證據(jù),但是作為年輕患者的首選術(shù)式,其前景是美好的,有理由相信隨著材料技術(shù)的不斷進(jìn)步,人體髖關(guān)節(jié)表面置換技術(shù)終將代替?zhèn)鹘y(tǒng)全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù),為將來的進(jìn)一步修整提供有效支持。
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吳永東。E-mail:383750767@qq.com