不同材料髖關節假體置換在老年股骨轉子間骨折中的應用研究

高健　　沈志敏　　王國勝　　續斌

[摘要] 目的 研究不同材料髖關節假體置換在老年股骨轉子間骨折中的應用。 方法 選取2014年2月～2016年5月間我院收治的90例不穩定股骨轉子間骨折患者進行研究，按隨機數字表分為觀察組與對照組，各45例。對照組患者采用骨水泥型假體，觀察組采用生物型假體。比較兩組術中出血量、手術時間、下床活動時間、術后引流量、手術前后髖關節Harris評分、術后6個月的髖關節優良率、異位骨化情況、假體穩定性、不良事件總發生率。 結果 兩組術中出血量、手術時間、下床活動時間、術后引流量等圍手術期指標差異均無統計學意義（P>0.05）。兩組手術前及術后不同時間點的髖關節Harris評分均無統計學意義（P>0.05）。觀察組與對照組髖關節優良率分別為71.11%、75.56%，差異無統計學意義（P>0.05）。兩組術后6個月異位骨化情況比較無統計學意義（P>0.05）。觀察組假體穩定性達100.00%，高于對照組86.67%（P<0.05）。觀察組不良事件總發生率為4.44%，高于對照組20.00%（P<0.05）。結論 生物型假體在老年股骨轉子間骨折患者髖關節假體置換術中的應用可取得與骨水泥固定相當的髖關節功能，且假體穩定性與安全性高，值得推廣。

[關鍵詞] 股骨轉子間骨折；老年；髖關節假體置換；骨水泥；生物固定型假體

[中圖分類號] R687.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701（2018）17-0017-04

Study on application of different material hip prosthesis replacement in elderly femoral intertrochanteric fractures

GAO Jian SHEN Zhimin WANG Guosheng XU Bin

Department of Joint Surgery， the Sixth Affiliated Hospital， Xinjiang Medical University， Urumqi 830002， China

[Abstract] Objective To study the application of hip replacement of different materials in the treatment of femoral intertrochanteric fractures in the elderly. Methods A total of 90 patients with unstable intertrochanteric fractures treated in our hospital from February 2014 to May 2016 were selected for study. Randomized numbers were used to dividepatients into observation group and control group， 45 cases in each group. The cemented prosthesis was used in the control group and the bioprosthesis was used in the observation group. The intraoperative blood loss， operation time， ambulation time， postoperative drainage volume， Harris hip score before and after surgery， excellent hip joint rate after 6 months， heterotopic ossification， and prosthesis stability and the total incidence of adverse events were compared. Results There were no significant differences in perioperative indexes such as intraoperative blood loss， operation time， ambulation time， and postoperative drainage volume between the two groups（P>0.05）. There was no statistically significant difference in hip scores between the two groups before and after surgery（P>0.05）. The excellent rate of hip joints in the observation group and the control group were 71.11% and 75.56%， respectively， and the difference was not statistically significant（P>0.05）. There was no statistically significant difference in heterotopic ossification between the two groups at 6 months postoperatively（P>0.05）. In the observation group， the stability of the prosthesis was 100.00%， which was higher than that of the control group（86.67%）（P<0.05）. The overall incidence of adverse events in the observation group was 4.44%， which was higher than that of the control group 20.00%（P<0.05）. Conclusion The application of bioprosthesis in the replacement of hip joint prostheses in elderly patients with femoral intertrochanteric fractures can achieve hip joint function equivalent to that of cement fixation. The stability and safety of prosthesis are high and worthy of promotion.

[Key words] Femoral intertrochanteric fracture； Senile； Hip prosthesis replacement； Bone cement； Biofixation prosthesis

隨著低摩擦關節置換概念的提出[1]，全髖關節置換逐漸成為髖關節骨性關節炎、老年股骨頸骨折臨床治療的最佳選擇。股骨轉子間骨折好發于老年，據報道[2]，80%的股骨轉子間骨折與骨質疏松有關。內固定手術與人工關節置換均為股骨轉子間骨折的常用手術方式，其中內固定手術對骨質量的要求較高，骨質疏松者易導致手術失敗，故老年股骨轉子間骨折患者多采用人工關節置換。有證據顯示[3]，全髖關節置換術可恢復股骨轉子間骨折患者患肢功能、改善生活質量，同時降低術后骨折不愈合、股骨頭壞死風險。有關全髖關節置換中假體的選擇目前尚無定論，以往多應用骨水泥型假體，但隨著近年生物學材料的不斷開發，越來越多研究[4-5]支持生物固定型假體。本研究以90例老年不穩定股骨轉子間骨折患者為例，對比骨水泥假體與生物固定型假體置換在老年股骨轉子間骨折中的應用效果，現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料

選擇2014年2月～2016年5月間我院收治的90例不穩定股骨轉子間骨折患者進行研究，按隨機數字表分為觀察組與對照組，各45例。觀察組中男21例、女24例，年齡61～79歲，平均（69.12±5.77）歲；體質量指數（BMI）19～24 kg/m2，平均（21.35±1.38）kg/m2；骨折Evans-Jensen分型：ⅡA型5例、ⅡB型14例、Ⅲ型26例；骨質疏松Singh指數分級：Ⅰ級6例、Ⅱ級20例、Ⅲ級12例、Ⅳ級7例。對照組中男19例、女26例，年齡61～81歲，平均（70.03±5.92）歲；體質量指數（BMI）19～23 kg/m2，平均（21.01±1.25）kg/m2；骨折Evans-Jensen分型：ⅡA型4例、ⅡB型16例、Ⅲ型25例；骨質疏松Singh指數分級：Ⅰ級7例、Ⅱ級19例、Ⅲ級10例、Ⅳ級9例。本研究經患者簽署知情同意書，并得到我院倫理委員會核準后進行。兩組性別（χ2=0.180，P=0.671）、年齡（t=0.738，P=0.462）、BMI（t=1.225，P=0.224）、骨折Evans-Jensen分型（χ2=0.264，P=0.876）、骨質疏松Singh指數分級（χ2=0.534，P=0.911）等基線資料的差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。

1.2 納入與排除標準

納入標準：（1）不穩定股骨轉子間骨折患者，已經影像學及實驗室檢查確診；（2）年齡>60歲；（3）具備基本溝通與交流能力；（4）預計生存期超過5年；（5）研究經醫院倫理委員會同意，患者簽署知情同意書。排除標準：（1）合并急性心肌梗死等置換禁忌證者；（2）孕期或哺乳期女性；（3）既往有靜脈血栓疾病者；（4）合并貧血、凝血障礙者；（5）有髖關節置換史者。

1.3 方法

所有患者均采取硬膜外麻醉，標準側臥位，常規消毒鋪巾，由后外側入路，作長10 cm切口，依次切開皮膚和臀大肌肌纖維，“+”字切開關節囊前壁，顯露股骨頸骨折端，修整骨折斷端組織，對碎骨片及髖臼周圍軟組織進行清理。對照組患者采用骨水泥型假體，根據患者情況選取合適的股骨柄假體，擴髓后沖洗骨髓腔，骨水泥注入其中，打入股骨柄，于骨水泥完全固化后，選取合適骨水泥型股骨假體（SPⅡ假體，購自Link德國公司）進行復位。復位成功后縫合關節囊，常規關閉切口。觀察組采用生物型假體，打入股骨柄后確認其在髓腔位置及骨質緊密壓配。結合測量股骨頭大小選擇合適大小的雙動股骨頭試模（多孔鉭涂層髖關節假體，購自德國Link公司）。術畢常規關閉手術切口，安裝引流管接自體血回輸裝置。

1.4 觀察指標

1.4.1 圍手術期指標 記錄兩組術中出血量、手術時間、下床活動時間、術后引流量并比較。

1.4.2 髖關節功能 于手術前后應用髖關節Harris評分[6]評估兩組患者髖關節功能，髖關節Harris評分共包括關節功能、疼痛程度、關節活動度3方面，總分100分，90～100分為優，80～89分為良，70～79分為可，<70分為差。比較兩組術前、術后1個月、3個月、6個月的Harris評分，并比較兩組術后6個月的髖關節優良率。

1.4.3 影像學檢查結果 于置換后6個月進行X線檢查并拍攝髖關節正、側位片觀察兩組患者手術前后的髖關節形態變化，采用Brooker分級系統評估假體的異位骨化程度：髖關節周圍軟組織內有骨島為Ⅰ級，為正常；骨盆或股骨近端出現骨刺，相對應骨面之間間隙≥1 cm，為Ⅱ級；骨盆或股骨近端出現骨刺，相對應骨面之間間隙<1 cm，為Ⅲ級；髖關節出現骨性強直，為Ⅳ級。并判定假體穩定性，比較骨溶解、假體下沉發生率。

1.4.4 不良事件 對兩組患者進行隨訪，截至2017年6月。記錄兩組隨訪期間不良事件發生情況，包括肺部感染、骨水泥中毒、急性腦梗死、精神障礙等。比較不良事件總發生率。

1.5 統計學方法

應用SPSS19.0進行數據處理，計量資料用（x±s）表示，比較采用t檢驗，多時點比較采取重復測量的方差分析；計數資料以構成比[n（%）]表示，行χ2檢驗，理論頻數<5時采取連續矯正卡方；P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者圍手術期指標比較

兩組術中出血量、手術時間、下床活動時間、術后引流量等圍手術期指標比較差異均無統計學意義（P>0.05）。

2.2兩組手術前后不同時間髖關節Harris評分比較

兩組術前的髖關節Harris評分比較差異無統計學意義（P>0.05），術后不同時間點兩組髖關節Harris評分均明顯高于術前（P<0.05）。觀察組與對照組術后1個月、3個月、6個月的Harris評分比較差異無統計學意義（P>0.05）。

2.3 兩組術后6個月髖關節優良率比較

觀察組與對照組髖關節優良率分別為71.11%、75.56%，差異無統計學意義（P>0.05）。

2.4 兩組影像學檢查結果比較

術后6個月，觀察組出現1例異位骨化Ⅱ級，對照組3例異位骨化Ⅱ級，兩組均未見異位骨化Ⅲ級與Ⅳ級，兩組異位骨化發生率比較無統計學意義（P>0.05）。觀察組假體均穩定固定，對照組出現3例骨溶解、2例假體輕微下沉、1例假體松動；觀察組假體穩定性達100.00%，高于對照組86.67%（P<0.05）。

2.5 兩組不良事件發生率比較

兩組肺部感染、骨水泥中毒、急性腦梗死、精神障礙等不良事件發生率均無統計學意義（P>0.05）；但觀察組不良事件總發生率顯著低于對照組（P<0.05）。

3 討論

人工髖關節置換指通過手術用類似人體骨關節的假體置換破壞的關節面，從而切除病灶，緩解疼痛，并恢復關節功能，手術的成功與否、假體的使用時間長短不僅與手術技術相關，還與假體的制作材料、設計及固定類型密切相關。隨著材料科學的不斷研發，臨床引入生物學固定的概念，骨水泥固定和生物學固定成為人工全髖關節固定的兩種主要類型。骨水泥假體是在骨床和假體空隙中填充骨水泥，形成骨水泥與骨界面及假體與骨水泥界面兩個接觸界面；而生物假體只有假體與骨床接觸一個界面[6]。但人工髖關節置換中不同假體的選擇尚存在爭議。尤其是老年人工髖關節置換患者多數存在骨質疏松癥狀，如何選擇一個合理的假體置換方式以獲得一個更好強度和穩定性，是一個值得深入探討的問題。

本研究納入股骨轉子間骨折患者，對比骨水泥固定和生物學固定的效果，結果顯示兩組圍手術期指標比較無明顯差異，術后髖關節Harris評分較之術前均大幅升高，術后6個月的髖關節優良率無明顯差異，分別為71.11%、75.56%，證實生物固定型假體的應用可取得與骨水泥固定假體相當的髖關節功能恢復效果，具有較大可行性。骨水泥假體的柄部上寬下窄，該種設計可將與骨水泥交界面的剪力變為壓力，凸面利用不同的溝槽以利骨水泥固定。已有證據顯示[7-8]，人工關節置換術后關節可獲得良好活動，與本研究結論一致。多孔鉭金屬具有良好的生物相容性及機械性能，可促進新生骨組織的長入，增強假體與骨組織緊密連接，同時促進骨再生和重建，這是生物固定型假體可取得與骨水泥假體相當髖關節功能的基礎。有研究認為[9-10]，骨水泥對髓腔骨創面具有一定封閉作用，可抑制髓腔滲血，從而減少術后引流。但研究中兩組患者術后引流量相當，原因尚不明，推測與患者年齡較大有關，有待證實。

研究結果還顯示，兩組異位骨化情況相當，但觀察組假體穩定性達100.00%，對照組出現3例骨溶解、2例假體輕微下沉、1例假體松動，假體穩定性86.67%，明顯低于觀察組，顯示出生物固定型假體在假體穩定性方面的優勢。有動物試驗發現，空隙超過1.0～2.0 mm骨組織無法長入多孔表面，易導致異位骨化，影響髖關節形態。骨水泥固定是將骨水泥充填在假體與骨床間，生物學固定是將假體與骨床直接接觸[11]。本研究中兩組異位骨化相當，證實骨水泥固定與生物學固定均可使植入假體與骨組織密切接觸，減小空隙。有國外研究[12]的臨床隨訪結果顯示，多孔鉭金屬髖臼杯的穩定性高于骨水泥固定，與本研究結論相符。有研究指出[13]，骨水泥的應用存在較高的松動率。而本研究中對照組僅出現1例假體松動，推測原因在于本研究所納入的均為老年患者，而老年患者的活動性明顯低于年輕人，利于假體的固定，故而不易造成假體松動。

有研究顯示[14]，多孔鉭的彈性模量與人體松質骨相比超出0.1～0.5 GPa，同時低于皮質骨彈性模量，可避免應力遮擋，防止骨量丟失，從而增強假體穩定性。也有研究發現[15]，應用鉭金屬髖臼假體行全髖關節置換術后，X線檢查結果可見1.0～1.5 mm的間隙，但隨訪期間所有間隙均呈進行性縮小，術后2年X線檢查證實間隙消失，認為是有骨組織長入所致。本文認為，骨水泥是化學聚合制劑，彈性模量界于金屬與松質骨之間，利于維持人工關節骨內的穩定性，且可獲得即刻固定。但骨水泥無黏合作用，主要通過大塊充填和微觀的機械交鎖發揮固定作用。而多孔鉭金屬具有較高孔隙率及良好骨誘導特性，利于早期骨長入，使假體與骨組織的連接能力得到增強，從而促進假體穩定性的提高。另外，本研究入選患者術后出現肺部感染、骨水泥中毒、急性腦梗死、精神障礙等不良事件，雖無法明確肺部感染、急性腦梗死、精神障礙等植入假體的關系，但對照組出現4例骨水泥中毒需引起重視，術后應嚴格監測生命體征及生化指標的變化情況，做到早發現、早預防。本研究也存在一定局限性，隨訪時間較短，尚不能明確生物固定型假體的遠期影響，有待后續報道。

綜上所述，多孔鉭金屬假體在老年股骨轉子間骨折患者髖關節假體置換術中的應用可取得與骨水泥固定相當的髖關節功能，且假體穩定性與安全性高，值得推廣。

[參考文獻]

[1] Chen DW，Lin CL，Hu CC，et al. Biomechanical consideration of total hip arthroplasty following failed fixation of femoral intertrochanteric fractures-a finite element analysis[J]. Med Eng Phys，2013，35（5）：569-575.

[2] 李真.髖關節損傷和人工材料的修復與移植[J].中國組織工程研究，2012，16（8）：1475-1478.

[3] 劉天盛，王琪，王昊，等.復合微孔多聚糖可減少髖關節置換中的出血[J].中國組織工程研究，2015，19（12）：1872-1877.

[4] 王薪華.全髖關節置換術假體界面材料應用進展[J].中華實用診斷與治療雜志，2012，26（11）：1041-1043.

[5] 唐焜.人工髖關節負重面材料的生物特性及其臨床應用[J].中國組織工程研究，2012，16（25）：4706-4710.

[6] 吳驍，何本祥，檀亞軍，等.髖關節假體材料的分類及應用進展[J].中國骨傷，2016，29（3）：283-288.

[7] Wirtz C，Abbassi F，Evangelopoulos DS，et al. High failure rate of trochanteric fracture osteosynthesis with proximal femoral locking compression plate[J]. Injury，2013，44（6）：751-756.

[8] 秦迪，韓永臺，李會杰，等.保留股骨頸型髖關節假體置換中假體周圍骨折對髖關節功能恢復的影響：前瞻性、單中心、自身對照、2年隨訪臨床試驗[J].中國組織工程研究，2016，20（53）：7985-7991.

[9] 張金成，謝正陽.人工全髖關節假體置換治療運動性髖損傷的理論與實踐[J].中國組織工程研究，2012，16（4）：723-727.

[10] 郭琦.生物型與骨水泥型人工半髖關節假體治療老年股骨頸骨折的療效及預后比較[J].生物骨科材料與臨床研究，2017，14（1）：53-55，60.

[11] 安明勛.人工髖關節假體的設計及界面應力分析[J].中國組織工程研究，2012，16（30）：5634-5638.

[12] Schwarzkopf R，Takemoto RC，Kummer FJ，et al. Helical blade vs telescoping lag screw for intertrochanteric fracture fixation[J]. Am J Orthop，2011，40（9）：452-456.

[13] 尚希福，賀瑞，路玉峰，等.保留股骨頸型髖關節假體置換治療晚期青壯年股骨頭壞死中期隨訪研究[J].中華外科雜志，2010，48（17）：1298-1300.

[14] 趙德偉，馬志杰，楊磊，等.多孔鉭金屬涂層髖關節假體置換治療老年股骨頸骨折的臨床療效觀察[J].中華老年骨科與康復電子雜志，2016，2（2）：92-96.

[15] Liu W，Zhou D，Liu F，et al. Mechanical complications of intertrochanteric hip fractures treated with trochanteric femoral nails[J].J Trauma Acute Care Surg，2013，75（2）：304-310.

（收稿日期：2018-03-29）