張慶 李甲 朱善邦 徐衛(wèi)東
(海軍軍醫(yī)大學(xué)附屬長(zhǎng)海醫(yī)院關(guān)節(jié)骨病外科,上海 200433)
近年來(lái),骨質(zhì)疏松癥已經(jīng)成為影響人類(lèi)健康的全球性問(wèn)題。美國(guó)2014 年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示:約有1000 萬(wàn)人患有骨質(zhì)疏松癥[1],預(yù)計(jì)2020 年上升至1400 萬(wàn),并且到2025 年每年會(huì)發(fā)生300 萬(wàn)例骨質(zhì)疏松性骨折,產(chǎn)生的醫(yī)療花費(fèi)將超過(guò)250 億美元[2]。歐盟2013 年的一項(xiàng)針對(duì)27 個(gè)成員國(guó)的調(diào)查顯示:約有2200 萬(wàn)婦女和550 萬(wàn)男性患有骨質(zhì)疏松癥,有350 萬(wàn)患者發(fā)生過(guò)脆性骨折,帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)約為370億歐元,大多數(shù)有骨質(zhì)疏松癥相關(guān)骨折或骨折風(fēng)險(xiǎn)高的患者未經(jīng)治療[3]。隨著中國(guó)進(jìn)入人口老齡化社會(huì),骨質(zhì)疏松癥患者越來(lái)越多。據(jù)2018 年10 月19 日國(guó)家衛(wèi)健委在北京發(fā)布的首個(gè)中國(guó)骨質(zhì)疏松癥流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示:中國(guó)50 歲以上人群骨質(zhì)疏松癥患病率為19.2%,其中男性骨質(zhì)疏松癥患病率為6.0%,女性患病率則達(dá)到32.1%,65歲以上女性的骨質(zhì)疏松癥患病率更是高達(dá)51.6%。預(yù)計(jì)到2050 年,中國(guó)將有2億多人患骨質(zhì)疏松癥。
傳統(tǒng)觀(guān)念認(rèn)為骨關(guān)節(jié)炎與骨質(zhì)疏松癥沒(méi)有必然關(guān)聯(lián),甚至存在負(fù)相關(guān)的關(guān)系[4],但是現(xiàn)代觀(guān)念認(rèn)為,骨質(zhì)疏松癥與骨侵蝕及骨形成型關(guān)節(jié)炎都是骨關(guān)節(jié)炎的不同表型[4-7]。在關(guān)節(jié)外科臨床工作中,骨質(zhì)疏松癥患者相當(dāng)多見(jiàn)。據(jù)巴西的一項(xiàng)調(diào)查顯示:全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)(total hip arthroplasty,THA)患者中骨質(zhì)疏松癥發(fā)病率超過(guò)20%,骨量減少約占40%[8]。日本學(xué)者通過(guò)對(duì)198 例THA 患者的隨訪(fǎng)發(fā)現(xiàn),術(shù)后5 年時(shí)64.4%的患者患有骨質(zhì)疏松癥,其中40%的40 歲以上患者需要治療,但實(shí)際情況只有29.9%的患者接受了治療[9]。另一項(xiàng)意大利的研究更是顯示,女性髖關(guān)節(jié)炎患者中74%存在骨質(zhì)疏松或骨量減少[10]。尤其在晚期髖關(guān)節(jié)炎患者中,骨質(zhì)疏松癥及骨量減少的發(fā)病率較高[11],而骨質(zhì)疏松癥是影響THA療效的重要因素。本文回顧近年來(lái)國(guó)內(nèi)外關(guān)于骨水泥假體和非骨水泥假體對(duì)骨質(zhì)疏松癥患者THA 影響的相關(guān)文獻(xiàn),對(duì)骨質(zhì)疏松癥患者THA 的假體選擇進(jìn)行綜述,為臨床治療選擇提供客觀(guān)依據(jù)。
THA 術(shù)后因應(yīng)力遮擋等因素,股骨假體周?chē)敲芏葧?huì)呈現(xiàn)下降趨勢(shì),而骨質(zhì)疏松癥患者尤為明顯,尤其是高齡患者,更是因?yàn)樾g(shù)后臥床等廢用性因素,加劇了骨丟失。有研究表明,THA 術(shù)后假體周?chē)橇縼G失嚴(yán)重,尤其以Gruen 1 區(qū)與7 區(qū)最為明顯[12]。Alm 等[13]通過(guò)對(duì)39 例絕經(jīng)后婦女的2 年隨訪(fǎng)發(fā)現(xiàn),THA 術(shù)后3 個(gè)月后就開(kāi)始出現(xiàn)顯著骨量丟失。骨質(zhì)疏松癥是影響假體周?chē)橇孔兓闹匾蛩?,股骨近端骨質(zhì)的過(guò)度丟失會(huì)影響假體的長(zhǎng)期穩(wěn)定性,并增加假體周?chē)钦酆蜔o(wú)菌性松動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)[14]。
對(duì)于非骨水泥型假體來(lái)說(shuō),術(shù)后骨組織依靠骨小梁的生長(zhǎng),進(jìn)入假體微孔表面,達(dá)到骨-假體間骨整合(骨長(zhǎng)上或骨長(zhǎng)入)而固定的目標(biāo),即生物學(xué)固定或骨小梁固定。因此生物學(xué)固定的條件是骨骼具有比較活躍的骨小梁生長(zhǎng)和再生機(jī)能。而骨質(zhì)疏松癥患者本身的骨質(zhì)流失嚴(yán)重,骨吸收強(qiáng)于骨形成,形成負(fù)鈣平衡,導(dǎo)致骨小梁活躍程度及再生機(jī)能下降,加之術(shù)中對(duì)于骨性結(jié)構(gòu)的破壞,進(jìn)一步導(dǎo)致術(shù)后生物型假體骨長(zhǎng)入受阻或減少。
Aro 等[15]的研究運(yùn)用立體影像分析技術(shù)(roentgen stereophotogrammetric analysis,RSA)對(duì)34例低骨密度患者進(jìn)行8年隨訪(fǎng),對(duì)髖臼杯進(jìn)行上下、前后、左右三個(gè)方向的分析,結(jié)果顯示正常骨密度組無(wú)微動(dòng),低骨密度組3 個(gè)月開(kāi)始產(chǎn)生微動(dòng),持續(xù)至術(shù)后2 年。對(duì)于股骨側(cè),利用該技術(shù)對(duì)39 例低骨密度患者行非骨水泥假體置換術(shù)后進(jìn)行2 年隨訪(fǎng),發(fā)現(xiàn)術(shù)后3 個(gè)月低骨密度組與正常骨密度組假體均有沉降,但低骨密度組更顯著。術(shù)后2~24個(gè)月,兩組各自變化不大,但低骨密度組假體沉降仍顯著高于正常骨密度組。兩組股骨柄旋轉(zhuǎn)角度變化無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
沈國(guó)平等[16]從生物力學(xué)角度探討了老年骨質(zhì)疏松癥對(duì)THA 的影響及其治療對(duì)策。30具新鮮股骨標(biāo)本采用DEXA 骨密度儀測(cè)試每個(gè)標(biāo)本干骺端、頸部、Ward 三角區(qū)及大轉(zhuǎn)子區(qū)的骨密度,將骨質(zhì)疏松標(biāo)本進(jìn)行骨水泥和非骨水泥假體安裝,測(cè)定其生物力學(xué)性能變化。結(jié)果顯示,隨著骨質(zhì)疏松程度的增加,假體置換后股骨上方應(yīng)變呈增加趨勢(shì)。隨著骨密度的增加,假體近端和遠(yuǎn)端微動(dòng)隨之減少,關(guān)節(jié)假體的初始穩(wěn)定性顯著增加。老年骨質(zhì)疏松對(duì)人工關(guān)節(jié)假體置換術(shù)后假體穩(wěn)定性的影響是明顯的。老年骨質(zhì)疏松癥患者采用骨水泥固定假體,其松動(dòng)率可降低30%~40%。臨床上要求假體安裝必須精確匹配,骨水泥調(diào)制合理、厚度適中,以減少松動(dòng)的發(fā)生。
骨質(zhì)疏松癥發(fā)病率的提高必然帶來(lái)骨質(zhì)疏松性骨折的增多,且不同于一般骨密度正常的中青年骨折患者。高齡骨質(zhì)疏松性骨折的特點(diǎn)及治療難點(diǎn)主要表現(xiàn)在:①患者多為老年人,常合并其他疾病,易發(fā)生并發(fā)癥。②多為粉碎性骨折,內(nèi)固定治療穩(wěn)定性差,易松動(dòng)、脫出,植骨易被吸收。骨形成與骨痂成熟遲緩,易發(fā)生骨折延遲愈合,甚至不愈合。臥床制動(dòng)期將發(fā)生快速骨量丟失,再骨折風(fēng)險(xiǎn)明顯增大,致殘率、致死率高。髖部骨折患者1年內(nèi)再次發(fā)生骨折的風(fēng)險(xiǎn)達(dá)20%[17]。
骨質(zhì)疏松癥患者由于骨密度、骨強(qiáng)度下降,除日常生活中容易發(fā)生脆性骨折外,在術(shù)中也容易發(fā)生骨折,包括髖臼側(cè)及股骨側(cè)[18]。有研究顯示,術(shù)中進(jìn)行髖臼缺損重建時(shí),如果骨密度降低65%,當(dāng)負(fù)載≤300 N力量時(shí),髖臼杯的位移與正常骨密度相似;當(dāng)負(fù)載≥1500 N 時(shí),髖臼假體位移及旋轉(zhuǎn)角度顯著增加[20]。Cottino等[20]對(duì)3593例THA患者進(jìn)行6年的隨訪(fǎng),發(fā)現(xiàn)術(shù)后假體周?chē)钦叟c骨質(zhì)疏松癥顯著相關(guān)。
因此,需要重視骨質(zhì)疏松癥對(duì)關(guān)節(jié)置換術(shù)后的影響。然而,骨質(zhì)疏松癥患者接受關(guān)節(jié)置換術(shù)時(shí)使用骨水泥型假體還是非骨水泥型假體,二者是否有差別,以及孰優(yōu)孰劣等問(wèn)題仍存在爭(zhēng)議。
骨質(zhì)疏松癥患者接受關(guān)節(jié)置換手術(shù)時(shí),假體選擇是最具爭(zhēng)議的問(wèn)題之一,主要是骨水泥型假體與非骨水泥型假體哪種效果更好,而目前尚無(wú)定論。
骨水泥型假體固定條件需要保留良好的松質(zhì)骨,骨水泥在假體與骨之間形成整體結(jié)構(gòu),假體固定穩(wěn)定,均勻分散應(yīng)力,骨水泥滲入松質(zhì)骨內(nèi)與之形成交鎖狀態(tài),達(dá)到“即時(shí)固定”。骨水泥型假體具有即時(shí)固定、不需要骨愈合時(shí)間、假體周?chē)钦勐实汀⒐潭▔勖己?、價(jià)格便宜、可以局部釋放抗生素、術(shù)中骨折少、早期翻修率低等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)也存在一些缺點(diǎn),如技術(shù)要求高、手術(shù)時(shí)間明顯增加[21]、骨水泥有一定毒副作用、發(fā)生脂肪栓塞的風(fēng)險(xiǎn),對(duì)于年輕、體重大、活動(dòng)量大的患者松動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)高、失敗后翻修難度大,翻修后的假體生存率低[22]。
非骨水泥型假體獲得牢固固定需要比較活躍的骨小梁生長(zhǎng)及其再生機(jī)能。術(shù)后骨小梁生長(zhǎng),進(jìn)入假體微孔表面,達(dá)到骨-假體間愈合而固定,稱(chēng)為生物固定或骨小梁固定。生物固定的生物學(xué)條件:①骨骼具有比較活躍的骨小梁生長(zhǎng)、再生機(jī)能。而無(wú)骨鈣負(fù)平衡的骨質(zhì)疏松狀況,假體與骨壁接觸后6~12周即可初步達(dá)到生物學(xué)固定的程度。②年齡過(guò)大、嚴(yán)重骨質(zhì)疏松癥、骨生長(zhǎng)機(jī)能障礙、晚期癌癥、營(yíng)養(yǎng)不良者,不宜采用生物學(xué)固定。采用該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括:技術(shù)操作簡(jiǎn)單、假體長(zhǎng)期生存率高、更適用于小切口、無(wú)菌性松動(dòng)率低及雙錐形假體更穩(wěn)定等。缺點(diǎn)則是需要良好的植入技術(shù)、應(yīng)力遮擋性骨丟失顯著、術(shù)中骨折發(fā)生率高于骨水泥型假體、術(shù)后發(fā)生假體周?chē)钦勐矢?、更容易?dǎo)致纖維化固定,早期翻修率高于骨水泥型假體。
丹麥8個(gè)臨床中心對(duì)2010~2013 年的7169 例THA進(jìn)行了一項(xiàng)前瞻性研究,其中使用非骨水泥型假體5482 例(77%),骨水泥型假體1657 例(23%)。術(shù)后發(fā)生假體周?chē)钦郏悍枪撬嘈图袤w134 例(2.4%),骨水泥型假體16例(0.9%),該結(jié)果顯示非骨水泥型假體術(shù)后發(fā)生假體周?chē)钦鄣母怕曙@著高于骨水泥型假體[23]。Yang 等[24]通過(guò)對(duì)496 例單側(cè)THA隨訪(fǎng)75 個(gè)月,發(fā)現(xiàn)骨水泥和非骨水泥假體松動(dòng)率分別是16.8%和26.4%。瑞典的一項(xiàng)納入1992~2007年的170413 病例的評(píng)估研究表明,非骨水泥型假體臼杯翻修率更高,而骨水泥型假體股骨柄翻修率更高??傮w來(lái)說(shuō),骨水泥型假體的10年翻修率更低。非骨水泥型假體術(shù)后前兩年因假體周?chē)钦蹖?dǎo)致的翻修率更高。兩者在感染導(dǎo)致的翻修率上沒(méi)有明顯差異。雖然大多數(shù)研究顯示初次THA 使用骨水泥假體的翻修率更低,但有研究表明初次置換使用骨水泥假體會(huì)降低初次翻修后的假體生存率[22]。梅奧診所統(tǒng)計(jì)了1969~2011年的5417例THA 翻修病例,其中668例發(fā)生了術(shù)中骨折(12%),非骨水泥組(19%)顯著高于骨水泥組(6%),主要發(fā)生在股骨假體插入時(shí)(占35%)。術(shù)后假體周?chē)钦塾?81例,骨水泥組與非骨水泥組的發(fā)生率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但研究結(jié)果顯示年齡<70 歲的男性患者的術(shù)后假體周?chē)钦郯l(fā)生率更高,且非骨水泥型假體翻修術(shù)后假體周?chē)钦郯l(fā)生時(shí)間更早于骨水泥型假體,可能是因?yàn)榈妄g患者術(shù)后活動(dòng)量及活動(dòng)強(qiáng)度更高的原因[18]。Zhou 等[25]對(duì)224 例THA 患者進(jìn)行了術(shù)后平均5年的隨訪(fǎng),結(jié)果顯示骨水泥型假體組在翻修率、假體松動(dòng)率、假體周?chē)钦勐实确矫婢@著低于非骨水泥型假體組,HHS評(píng)分則顯著優(yōu)于非骨水泥型假體組。Holt 等[26]研究認(rèn)為,對(duì)于初次置換骨水泥假體配合打壓植骨、初次置換骨水泥-骨界面固定良好以及初次置換術(shù)后假體周?chē)钦鄣男g(shù)后翻修,使用骨水泥假體都能取得很好的效果。
Chandran 等[27]隨訪(fǎng)了17 例同時(shí)進(jìn)行雙側(cè)THA 的患者,所有患者均是一側(cè)使用骨水泥型假體,另一側(cè)使用非骨水泥型假體,隨訪(fǎng)12年骨密度結(jié)果顯示,非骨水泥組在Gruen 2、3、5、6 區(qū)及髖臼DeLe 和Charnley 1 區(qū)骨密度顯著高于骨水泥組,而在其他區(qū)域的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。雙側(cè)髖關(guān)節(jié)在Harris 評(píng)分和Oxford 評(píng)分上的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Bell等[28]比較了移位型股骨頸骨折行THA 使用骨水泥型與非骨水泥型假體在二次手術(shù)、翻修、合并癥、手術(shù)時(shí)間、假體生存率等方面的差異。兩組各69 例患者,非骨水泥組平均年齡82.5歲,骨水泥組82.7歲,結(jié)果顯示非骨水泥組再手術(shù)率更低,假體周?chē)钦鄹?,手術(shù)時(shí)間更短,合并癥更少,而兩組的死亡率相當(dāng),說(shuō)明高齡患者(>80 歲)THA 中非骨水泥型假體的手術(shù)效果更好。Neumann等[29]對(duì)77 例平均年齡82.2 歲的翻修患者使用非骨水泥型錐形直柄假體,平均隨訪(fǎng)7.1 年,假體生存率達(dá)到95.5%。Seo 等[30]對(duì)87 例65 歲以上移位型股骨頸骨折伴有嚴(yán)重骨質(zhì)疏松癥患者行非骨水泥型假體髖關(guān)節(jié)置換術(shù)進(jìn)行研究,均獲得1年以上隨訪(fǎng),只有1例發(fā)生松動(dòng),未出現(xiàn)移位或需要翻修的情況,并且所有患者在Harris評(píng)分上都取得了滿(mǎn)意結(jié)果。對(duì)于相對(duì)低齡患者,Wechter 等[31]對(duì)1991~2011 年的6498 例<70歲的THA 患者進(jìn)行隨訪(fǎng),發(fā)現(xiàn)各種原因?qū)е碌姆扌g(shù)中骨水泥組是非骨水泥組的1.63 倍,而因無(wú)菌性松動(dòng)或磨損骨溶解導(dǎo)致的翻修術(shù)中骨水泥組是非骨水泥組的3.76 倍。骨水泥假體使用率已經(jīng)從1996 年的80%下降到2011年的3%。由此可見(jiàn),對(duì)于各年齡組患者,非骨水型假體都比骨水泥型假體更牢固。
中立的觀(guān)點(diǎn)則認(rèn)為二者并無(wú)明顯差別。畢大衛(wèi)等對(duì)112 例THA 患者術(shù)前測(cè)量骨密度,并進(jìn)行平均2.5 年的隨訪(fǎng),采用Harris 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同固定方式患者的臨床療效進(jìn)行回顧性分析。對(duì)隨訪(fǎng)病例進(jìn)行髖關(guān)節(jié)功能與疼痛評(píng)分,評(píng)估髖關(guān)節(jié)的影像學(xué)差異,部分病例進(jìn)行了骨密度檢測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn)生物型假體與骨水泥型假體之間臨床療效的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。髖部疾病需行THA 時(shí),非嚴(yán)重的骨質(zhì)疏松使用生物型假體,其界面的穩(wěn)定性仍然是足夠可靠的。
既往普遍認(rèn)為局部及全身骨質(zhì)、骨量較差的患者,THA 時(shí)應(yīng)選擇骨水泥型假體,原因是骨水泥固化時(shí)間短,且固化后即刻達(dá)到穩(wěn)定,術(shù)后2~3 d 即可開(kāi)始在保護(hù)下部分負(fù)重,減少了圍手術(shù)期并發(fā)癥,長(zhǎng)期隨訪(fǎng)結(jié)果也證實(shí),骨水泥型假體的遠(yuǎn)期療效可靠。生物型假體的穩(wěn)定性需要在假體與周?chē)谴查g形成緊密的壓配,對(duì)假體周?chē)菑?qiáng)度和骨量要求高,同時(shí)由于手術(shù)對(duì)假體周?chē)橇康钠茐妮^少,在遠(yuǎn)期假體發(fā)生松動(dòng)而需要進(jìn)行翻修時(shí)可保留更多的骨性結(jié)構(gòu),所以在生物型假體進(jìn)入臨床應(yīng)用的早期大多強(qiáng)調(diào)應(yīng)將此類(lèi)假體用于較年輕、骨質(zhì)較好、活動(dòng)量大及預(yù)期壽命較長(zhǎng)的患者。
隨著臨床應(yīng)用結(jié)果的反饋、生物固定技術(shù)的提高,以及更好涂層假體的出現(xiàn),越來(lái)越多的臨床和研究數(shù)據(jù)證實(shí),使用現(xiàn)行的生物型假體固定能夠保證迅速的骨長(zhǎng)入,在患者骨強(qiáng)度和骨量較差時(shí)仍能獲得可靠的穩(wěn)定性[32],并且術(shù)后早期負(fù)重安全可靠,不增加術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率[33]。既往還有觀(guān)念認(rèn)為,骨水泥型髖臼假體與非骨水泥型股骨假體可以組合使用,但是北歐關(guān)節(jié)置換注冊(cè)協(xié)會(huì)(Nordic joint replacement registration Association)統(tǒng)計(jì)分析了2000~2013年的38415 例使用髖臼水泥杯與生物股骨柄組合的混合型THA 的臨床效果,發(fā)現(xiàn)術(shù)后假體周?chē)钦奂胺蘼拭黠@高于骨水泥型假體[34]。目前這種混合技術(shù)理念已逐漸被淘汰。
目前有學(xué)者主張根據(jù)髓腔開(kāi)放指數(shù)選擇假體類(lèi)型,髓腔開(kāi)放指數(shù)是指股骨小轉(zhuǎn)子最突起處上方2 cm髓腔橫徑與股骨峽部髓腔寬度的比值。比值在3.0~4.7為正常,<3.0 為煙囪型,>4.7 為倒香檳瓶型。一項(xiàng)16年的隨訪(fǎng)結(jié)果表明,髓腔開(kāi)放指數(shù)≥3,假體成活率為96.1%;髓腔開(kāi)放指數(shù)<3,假體存活率為81.6%。煙囪型髓腔提示股骨頸骨密度低,是骨質(zhì)疏松性髓腔,建議使用骨水泥型假體。根據(jù)長(zhǎng)期的臨床經(jīng)驗(yàn),作者認(rèn)為骨質(zhì)疏松性髓腔選用S-ROM 或Wagner 假體能夠達(dá)到良好的遠(yuǎn)期療效。其他建議使用骨水泥型假體的前提包括:股骨畸形、腫瘤或放療、感染或骨折風(fēng)險(xiǎn)高的患者。
綜上,骨水泥型假體及非骨水泥型假體各自存在優(yōu)劣,不同研究者或研究中心,特別是不同年代對(duì)于同一個(gè)問(wèn)題的研究結(jié)論也不盡相同。近年來(lái)的臨床實(shí)踐中,非骨水泥型假體較以往已更廣泛應(yīng)用于骨質(zhì)疏松癥患者,并取得優(yōu)異效果,這已成為不爭(zhēng)的事實(shí)。這可能與這些生物型假體的涂層得到明顯改進(jìn),具有非常好的骨長(zhǎng)入性能有關(guān)。
隨著人口老齡化社會(huì)的到來(lái),骨質(zhì)疏松癥患者THA 在臨床十分常見(jiàn)。骨質(zhì)疏松或骨量減少必然影響THA 的術(shù)后穩(wěn)定性。既往大多選用骨水泥型假體,而隨著優(yōu)異生物涂層及更好設(shè)計(jì)假體的出現(xiàn),臨床對(duì)于老年THA 患者越來(lái)越多的使用生物型假體,其隨訪(fǎng)結(jié)果良好,但是否優(yōu)于骨水泥型假體還需進(jìn)一步觀(guān)察。在實(shí)際臨床工作中,仍需根據(jù)患者個(gè)體情況、經(jīng)濟(jì)條件、生存時(shí)間、術(shù)者技術(shù)等因素選擇髖關(guān)節(jié)假體類(lèi)型,并注重相應(yīng)的技術(shù)細(xì)節(jié)和并發(fā)癥預(yù)防,以取得最佳的臨床效果。