引用本文: 王希鹏, 刘江涛. 高分子聚乙烯假体在人工全髋关节置换术后远期CT成像骨溶解分析. 中国修复重建外科杂志, 2024, 38(9): 1079-1085. doi: 10.7507/1002-1892.202403040 复制
高分子聚乙烯假体磨损引起的骨溶解被认为是人工全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)后发生假体无菌性松动和假体植入失败的主要原因之一[1-4]。聚乙烯磨损碎片在关节间隙积聚,诱发巨噬细胞反应,加速假体附近骨吸收,最终导致假体松动[3,5-8]。既往文献报道,高分子聚乙烯非骨水泥假体在THA术后15年随访期内的材料磨损率为10%~12%,骨溶解率为3%~6%,具有较好的耐磨性。但迄今为止,尚无研究对THA术后随访15年以上的高分子聚乙烯假体所致骨溶解情况进行评估。
既往对于骨溶解判断多采用X线片测量确定[9-10];但X线片为二维图像,具有一定局限性,且容易受病变位置影响,其检测灵敏度只有41.5%[11]。研究发现,与X线片相比,横断面成像技术(包括CT和MRI)对骨溶解的检测灵敏度更高[12-13]。Walde等[14-17]使用X线片、CT和MRI识别溶骨性病变,发现骨溶解表现在X线片上敏感性较差;而MRI因存在金属伪影所致磁束硬化现象,所以对THA术后假体所致骨溶解的识别效果略差于CT。
随着髋关节假体材料及结构不断改进、外科技术不断提高,THA手术成功率越来越高,患者对术后假体耐磨性要求亦越来越高。因此,本研究拟对使用第一代高分子聚乙烯假体行THA且术后随访15年以上患者,采用CT评估假体所致骨溶解情况,以期为临床髋关节假体选择提供依据。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
患者纳入标准:① 因髋关节疾病初次行THA治疗;② 髋关节假体使用第一代高分子聚乙烯髋臼内衬(Zimmer公司,美国)联合氧化锆股骨头(NGK Spark Plug公司,日本);③ 随访时间15年以上且临床资料完整;④ 有完整CT三维多平面重建(three-dimensional multiplanar reconstruction,3D-MPR)影像学资料。排除既往行髋关节翻修手术者。
本研究患者资料均来源于日本金泽医科大学附属医院,2000年6月—2004年4月,375例行THA治疗患者中,共84例(105髋)符合选择标准纳入研究。本组男7例,女77例;年龄41~75岁,平均56.4岁。左髋52例,右髋53例。身体质量指数17.5~35.7 kg/m2,平均23.3 kg/m2。其中继发性髋关节骨关节炎94髋、骨盆截骨术后4髋、原发性髋关节骨关节炎2髋、创伤性髋关节骨关节炎2髋、股骨头坏死2髋、类风湿性关节炎1髋。Crowe分型:Ⅰ型79髋、Ⅱ型19髋、Ⅲ型6髋、Ⅳ型1髋。
1.2 手术方法
手术均由2名经验丰富的关节外科医生完成。患者于全身麻醉下取健侧卧位,沿患侧髋关节后外侧作8~10 cm长切口,逐层切开皮肤及皮下组织筋膜。贴近股骨近端离断包括梨状肌等外旋肌群,向上经臀大肌肌纤维间隙,显露髋关节囊;向上剥离至髋臼缘,向下剥离显露股骨上段,切开并切除关节囊。给予髋关节后脱位,以外侧平大转子内侧基底、内侧平小转子上方1 cm为截骨平面作股骨颈截骨,切除股骨头,行髋关节周围软组织松解。做髋臼准备,真性髋臼为大量骨赘增生,用合适尺寸髋白锉将其锉至适中,髋臼边缘渗血良好;安装合适尺寸髋臼假体,并以2~4枚髋臼螺钉固定加固。股骨近端用矩形骨刀开口后,用髓腔锉扩至合适型号,予以复位。检查髋关节被动活动良好且稳定后,大量生理盐水冲洗,股骨近端安装股骨柄假体,予以关节复位。再次检查髋关节被动活动良好且稳定后,大量生理盐水冲洗,止血,放置引流管。修复髋周肌肉,缝合各层。
根据患者股骨髓腔情况和解剖特征选择髋关节假体,本组采用美国Zimmer公司的非骨水泥型Anatomic 75髋、VerSys-RM 4髋、VerSys-taper 11髋、骨水泥型CPT 15髋。髋臼内衬均采用高耐磨第一代高分子聚乙烯内衬。髋部采用平缘衬线82髋、抬高衬线10° 22髋、抬高衬线20° 1髋。所有患者均使用26 mm氧化锆股骨头。髋臼杯尺寸为46~54 mm,平均50 mm;内衬厚度为6.3 mm 3髋、7.3 mm 42髋、8.2 mm 60髋。
1.3 术后处理
术后24 h常规拔除引流管;使用外展枕使髋关节保持外展体位3周,防止早期髋关节脱位。术后在康复师指导下行常规康复训练,以减小髋关节脱位风险,有利于患者肢体功能恢复。
1.4 骨溶解评价
1.4.1 X线片评价
术后当天、1年及末次随访时,摄患者仰卧位骨盆正位X线片,采用DeLee和Charnley分类[18-19]分析髋臼假体周围辐射透光情况。根据X线片中骨皮质下散在的界限不清骨小梁吸收情况判断骨溶解发生情况[20]。并于末次随访时测量以下影像学指标:① 垂直距离:骨盆下边缘泪滴线与髋关节旋转中心垂线相交处的距离,即髋关节中心高度;② 水平距离:髋关节旋转中心至泪滴下缘泪滴间线与垂直线相交处的水平距离;③ 髋臼杯前倾角:通过髋臼杯开口的平面与泪滴间线之间的夹角。
1.4.2 CT评价
术后1年及末次随访时CT扫描评估髋关节冠状面和矢状面骨溶解情况。设置扫描切片厚度为1 mm,采用Synapse 3.1.1图像分析软件,3D-MPR视图识别骨溶解区域。将骨溶解定义为骨内透明区域,无明显骨小梁,且透明区域周围有明显皮质化[21-22];如果观察到低密度区域,则进一步评估确定密度降低区域是否最初存在或随着时间推移而进展。
由2名经验丰富的关节外科医生对CT及X线片影像资料进行盲评,1名放射科医生根据Narkbunnam等[21]报道的评分系统对骨溶解进行评分。对比前后图像以出现点对点异常来判断是否发生了移位变形或磨损,如图像中髋臼侧变化记录为磨损,而股骨柄侧变化记录为移位变形,这两个影像学表现均可定义为发生骨溶解现象。
2 结果
术后发生下肢深静脉血栓形成2例。患者均获随访,随访时间15~18年,平均15.9年。术后发生髋关节脱位1髋,假体周围骨折1髋;均未发生髋臼松动或内衬断裂。除1例术后X线片检查发现髋臼处有1条可透射线外,余83例X线片未显示任何髋臼或股骨侧可透射线;无1例患者行髋关节翻修术。末次随访时X线片检查示,髋臼杯前倾角−10°~39°,平均22°;垂直距离3.5~47.1 mm,平均24.6 mm;水平距离22.6~48.1 mm,平均31.7 mm。末次随访时X线片和CT 3D-MPR图像示患者均未出现髋臼或股骨骨溶解,根据Narkbunnam提出的骨溶解评分标准示任何区域均为0分。见图1~3。

a. 术前骨盆正位X线片示髋臼圆顶无明显骨囊肿;b. 术前CT 3D-MPR示髋臼中大型退行性骨囊肿;c. 术后15年CT 3D-MPR示未见骨溶解,退行性骨囊肿与术前相比无变化;d. 术后16年骨盆正位X线片示髋臼无明显骨溶解
Figure1. A 47-year-old female patient with secondary osteoarthritis of the left hip (Crowe type Ⅱ)a. Preoperative pelvic anteroposterior X-ray film showed no obvious bone cyst in the dome of the acetabulum; b. Preoperative CT 3D-MPR showed a large degenerative bone cyst in the acetabulum; c. CT 3D-MPR at 15 years after operation showed no osteolysis, and there was no change in degenerative bone cyst compared with that before operation; d. Pelvic anteroposterior X-ray film at 16 years after operation showed no obvious osteolysis in the acetabulum

a. 术前正位X线片示髋臼无退行性骨囊肿;b. 术前CT冠状位示髋臼内无骨囊肿;c. 术后16年X线片示髋臼和股骨侧均未发生骨溶解;d、e. 术后16年CT冠状位和矢状位示髋臼或股骨近端无骨溶解
Figure2. A 48-year-old female patient with left osteonecrosis of the femoral head (Crowe type Ⅲ)a. Preoperative anteroposterior X-ray film showed no degenerative bone cyst in the acetabulum; b. Preoperative coronal CT showed no bone cyst in the acetabulum; c. X-ray film at 16 years after operation showed no osteolysis in the acetabulum and femur; d, e. Coronal and sagittal CT at 16 years after operation showed no osteolysis of the acetabulum or proximal femur

a. 术前X线片;b. 术后即刻X线片示髋臼杯周围无可透射线;c. 术后6年X线片示Gruen 1 区可透射线(箭头);d. 术后15年X线片可见1条略微延长的可透射线(箭头);e、f. 术后15年CT冠状位和矢状位示髋臼与臼杯外侧缘之间的骨整合
Figure3. A 55-year-old female patient with left end-stage osteoarthritisa. Preoperative X-ray film; b. Immediate postoperative X-ray film showed no radiolucency around the acetabular cup; c. X-ray film at 6 years after operation showed radiolucency in Gruen zone 1 (arrow); d. X-ray film at 15 years after operation showed a slightly extended radiolucency (arrow); e, f. CT coronal and sagittal images at 15 years after operation showed osseointegration between the acetabulum and the lateral edge of the acetabular cup
3 讨论
术后假体松动和假体周围骨溶解是THA术后翻修的最常见原因。骨溶解主要由于聚乙烯材料产生的磨损颗粒引起的炎症反应,导致细胞受体介导反应,从而上调T-受体1、2和4[21,23-28]。超高分子聚乙烯材料的磨损颗粒大小通常为0.1~1.0 μm[29],在小鼠髋关节模型中,这种大小的颗粒具有更强生物活性,更有可能导致骨溶解。研究表明,高分子聚乙烯材料的磨损特性优于上一代超高分子聚乙烯材料[16,30-34]。但关于高分子聚乙烯材料与骨溶解的报道较少[35-37]。Broomfield等[38]通过CT分析发现1例使用高分子聚乙烯假体患者术后12年发生骨溶解;Tsukamoto等[39]通过分析THA术后发生骨溶解患者的临床资料, 提出高分子聚乙烯材料可能在10~15年内发生过度磨损。而目前尚罕见高分子聚乙烯假体THA术后15年以上骨溶解发生情况的报道,因此本研究对此进行分析总结,以期为临床实践提供参考。
对于髋关节假体松动的研究,传统方法是对比患者术后不同时间段X线片变化进行评估。但其存在一定局限性[40],术后早期X线片不容易发现髋关节假体周围发生的局部松动,多需借助CT等影像学检查进行判断。CT能立体且清晰显示骨骼正常解剖形态,突破了传统平面成像技术的局限性,避免骨重叠对骨骼正常形态显示的影响,能充分显示骨折线的位置、类型、走向、形状和骨折移位、脱位情况,对于判断髋关节假体松动比X线片更加敏感、准确[20-24]。
目前,对于使用螺钉和螺钉孔是否会导致非骨水泥型THA髋臼骨溶解和植入物松动尚无定论。Taniguchi等[41]比较了THA术后7~10年使用螺钉和空置螺钉孔的效果,发现二者在稳定性、骨溶解或材料磨损率方面亦无显著差异;有研究比较了使用实性髋臼杯和带孔髋臼杯的术后远期效果,结果显示二者骨溶解发生率无明显差异[42]。本研究结果也表明,使用带多个螺钉孔的髋臼假体进行髋臼假体固定时,对高分子聚乙烯假体的THA结局无不良影响。
另一个需要考虑的问题是髋关节位置过高。既往使用传统聚乙烯材料的高髋假体中心研究表明,聚乙烯磨损导致的无菌性松动率很高[43-44]。然而近年研究发现,髋关节中心高度与材料 磨损率无关[45]。虽然本研究中,患者平均髋关节中心高度(24.6 mm)比正常值高约10 mm,但术后15年以上随访显示并未发生任何骨溶解情况,说明髋关节中心高度与骨溶解无直接关系。另外,有研究表明,使用氧化锆股骨头对高分子聚乙烯材料磨损率显著低于使用传统聚乙烯材料的磨损率[46-49]。本研究结果也验证了上述观点。
本研究发生髋关节脱位、假体周围骨折各1髋。结合文献分析THA术后发生髋关节脱位的因素主要有:① 与患者术后过早锻炼有关, 术后6周内髋关节软组织尚未完全愈合,过早进行不恰当运动可能会导致脱位。② 与患者生活习惯有关,若术后经常进行重体力劳动,可能导致假体下沉、股骨变短,从而易出现脱位症状;另外,如经常跷二郎腿或内旋、外展髋关节,也可导致脱位。③ 假体不匹配,比如股骨头过小,则容易从髋臼中脱出导致脱位。
综上述,THA术中使用第一代高分子聚乙烯髋关节假体不会增加骨溶解风险,具有一定耐磨性。但本研究为单中心回顾性研究,缺乏对照组,并且因年限较长以及其他因素无法获得部分患者术前CT 3D-MPR图像,导致纳入标本量有限,限制了研究结果的适用性,确切结论尚需进一步研究明确。
志谢 感谢博士在读期间日本金泽医科大学附属医院川原節夫教授对本文提供的数据支持
利益冲突 在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突;经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的分析及其报道
伦理声明 研究方案经日本金泽医科大学附属医院临床研究伦理委员会批准
作者贡献声明 王希鹏:论文撰写,数据收集、整理和分析;刘江涛:审查、修改论文
高分子聚乙烯假体磨损引起的骨溶解被认为是人工全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)后发生假体无菌性松动和假体植入失败的主要原因之一[1-4]。聚乙烯磨损碎片在关节间隙积聚,诱发巨噬细胞反应,加速假体附近骨吸收,最终导致假体松动[3,5-8]。既往文献报道,高分子聚乙烯非骨水泥假体在THA术后15年随访期内的材料磨损率为10%~12%,骨溶解率为3%~6%,具有较好的耐磨性。但迄今为止,尚无研究对THA术后随访15年以上的高分子聚乙烯假体所致骨溶解情况进行评估。
既往对于骨溶解判断多采用X线片测量确定[9-10];但X线片为二维图像,具有一定局限性,且容易受病变位置影响,其检测灵敏度只有41.5%[11]。研究发现,与X线片相比,横断面成像技术(包括CT和MRI)对骨溶解的检测灵敏度更高[12-13]。Walde等[14-17]使用X线片、CT和MRI识别溶骨性病变,发现骨溶解表现在X线片上敏感性较差;而MRI因存在金属伪影所致磁束硬化现象,所以对THA术后假体所致骨溶解的识别效果略差于CT。
随着髋关节假体材料及结构不断改进、外科技术不断提高,THA手术成功率越来越高,患者对术后假体耐磨性要求亦越来越高。因此,本研究拟对使用第一代高分子聚乙烯假体行THA且术后随访15年以上患者,采用CT评估假体所致骨溶解情况,以期为临床髋关节假体选择提供依据。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
患者纳入标准:① 因髋关节疾病初次行THA治疗;② 髋关节假体使用第一代高分子聚乙烯髋臼内衬(Zimmer公司,美国)联合氧化锆股骨头(NGK Spark Plug公司,日本);③ 随访时间15年以上且临床资料完整;④ 有完整CT三维多平面重建(three-dimensional multiplanar reconstruction,3D-MPR)影像学资料。排除既往行髋关节翻修手术者。
本研究患者资料均来源于日本金泽医科大学附属医院,2000年6月—2004年4月,375例行THA治疗患者中,共84例(105髋)符合选择标准纳入研究。本组男7例,女77例;年龄41~75岁,平均56.4岁。左髋52例,右髋53例。身体质量指数17.5~35.7 kg/m2,平均23.3 kg/m2。其中继发性髋关节骨关节炎94髋、骨盆截骨术后4髋、原发性髋关节骨关节炎2髋、创伤性髋关节骨关节炎2髋、股骨头坏死2髋、类风湿性关节炎1髋。Crowe分型:Ⅰ型79髋、Ⅱ型19髋、Ⅲ型6髋、Ⅳ型1髋。
1.2 手术方法
手术均由2名经验丰富的关节外科医生完成。患者于全身麻醉下取健侧卧位,沿患侧髋关节后外侧作8~10 cm长切口,逐层切开皮肤及皮下组织筋膜。贴近股骨近端离断包括梨状肌等外旋肌群,向上经臀大肌肌纤维间隙,显露髋关节囊;向上剥离至髋臼缘,向下剥离显露股骨上段,切开并切除关节囊。给予髋关节后脱位,以外侧平大转子内侧基底、内侧平小转子上方1 cm为截骨平面作股骨颈截骨,切除股骨头,行髋关节周围软组织松解。做髋臼准备,真性髋臼为大量骨赘增生,用合适尺寸髋白锉将其锉至适中,髋臼边缘渗血良好;安装合适尺寸髋臼假体,并以2~4枚髋臼螺钉固定加固。股骨近端用矩形骨刀开口后,用髓腔锉扩至合适型号,予以复位。检查髋关节被动活动良好且稳定后,大量生理盐水冲洗,股骨近端安装股骨柄假体,予以关节复位。再次检查髋关节被动活动良好且稳定后,大量生理盐水冲洗,止血,放置引流管。修复髋周肌肉,缝合各层。
根据患者股骨髓腔情况和解剖特征选择髋关节假体,本组采用美国Zimmer公司的非骨水泥型Anatomic 75髋、VerSys-RM 4髋、VerSys-taper 11髋、骨水泥型CPT 15髋。髋臼内衬均采用高耐磨第一代高分子聚乙烯内衬。髋部采用平缘衬线82髋、抬高衬线10° 22髋、抬高衬线20° 1髋。所有患者均使用26 mm氧化锆股骨头。髋臼杯尺寸为46~54 mm,平均50 mm;内衬厚度为6.3 mm 3髋、7.3 mm 42髋、8.2 mm 60髋。
1.3 术后处理
术后24 h常规拔除引流管;使用外展枕使髋关节保持外展体位3周,防止早期髋关节脱位。术后在康复师指导下行常规康复训练,以减小髋关节脱位风险,有利于患者肢体功能恢复。
1.4 骨溶解评价
1.4.1 X线片评价
术后当天、1年及末次随访时,摄患者仰卧位骨盆正位X线片,采用DeLee和Charnley分类[18-19]分析髋臼假体周围辐射透光情况。根据X线片中骨皮质下散在的界限不清骨小梁吸收情况判断骨溶解发生情况[20]。并于末次随访时测量以下影像学指标:① 垂直距离:骨盆下边缘泪滴线与髋关节旋转中心垂线相交处的距离,即髋关节中心高度;② 水平距离:髋关节旋转中心至泪滴下缘泪滴间线与垂直线相交处的水平距离;③ 髋臼杯前倾角:通过髋臼杯开口的平面与泪滴间线之间的夹角。
1.4.2 CT评价
术后1年及末次随访时CT扫描评估髋关节冠状面和矢状面骨溶解情况。设置扫描切片厚度为1 mm,采用Synapse 3.1.1图像分析软件,3D-MPR视图识别骨溶解区域。将骨溶解定义为骨内透明区域,无明显骨小梁,且透明区域周围有明显皮质化[21-22];如果观察到低密度区域,则进一步评估确定密度降低区域是否最初存在或随着时间推移而进展。
由2名经验丰富的关节外科医生对CT及X线片影像资料进行盲评,1名放射科医生根据Narkbunnam等[21]报道的评分系统对骨溶解进行评分。对比前后图像以出现点对点异常来判断是否发生了移位变形或磨损,如图像中髋臼侧变化记录为磨损,而股骨柄侧变化记录为移位变形,这两个影像学表现均可定义为发生骨溶解现象。
2 结果
术后发生下肢深静脉血栓形成2例。患者均获随访,随访时间15~18年,平均15.9年。术后发生髋关节脱位1髋,假体周围骨折1髋;均未发生髋臼松动或内衬断裂。除1例术后X线片检查发现髋臼处有1条可透射线外,余83例X线片未显示任何髋臼或股骨侧可透射线;无1例患者行髋关节翻修术。末次随访时X线片检查示,髋臼杯前倾角−10°~39°,平均22°;垂直距离3.5~47.1 mm,平均24.6 mm;水平距离22.6~48.1 mm,平均31.7 mm。末次随访时X线片和CT 3D-MPR图像示患者均未出现髋臼或股骨骨溶解,根据Narkbunnam提出的骨溶解评分标准示任何区域均为0分。见图1~3。

a. 术前骨盆正位X线片示髋臼圆顶无明显骨囊肿;b. 术前CT 3D-MPR示髋臼中大型退行性骨囊肿;c. 术后15年CT 3D-MPR示未见骨溶解,退行性骨囊肿与术前相比无变化;d. 术后16年骨盆正位X线片示髋臼无明显骨溶解
Figure1. A 47-year-old female patient with secondary osteoarthritis of the left hip (Crowe type Ⅱ)a. Preoperative pelvic anteroposterior X-ray film showed no obvious bone cyst in the dome of the acetabulum; b. Preoperative CT 3D-MPR showed a large degenerative bone cyst in the acetabulum; c. CT 3D-MPR at 15 years after operation showed no osteolysis, and there was no change in degenerative bone cyst compared with that before operation; d. Pelvic anteroposterior X-ray film at 16 years after operation showed no obvious osteolysis in the acetabulum

a. 术前正位X线片示髋臼无退行性骨囊肿;b. 术前CT冠状位示髋臼内无骨囊肿;c. 术后16年X线片示髋臼和股骨侧均未发生骨溶解;d、e. 术后16年CT冠状位和矢状位示髋臼或股骨近端无骨溶解
Figure2. A 48-year-old female patient with left osteonecrosis of the femoral head (Crowe type Ⅲ)a. Preoperative anteroposterior X-ray film showed no degenerative bone cyst in the acetabulum; b. Preoperative coronal CT showed no bone cyst in the acetabulum; c. X-ray film at 16 years after operation showed no osteolysis in the acetabulum and femur; d, e. Coronal and sagittal CT at 16 years after operation showed no osteolysis of the acetabulum or proximal femur

a. 术前X线片;b. 术后即刻X线片示髋臼杯周围无可透射线;c. 术后6年X线片示Gruen 1 区可透射线(箭头);d. 术后15年X线片可见1条略微延长的可透射线(箭头);e、f. 术后15年CT冠状位和矢状位示髋臼与臼杯外侧缘之间的骨整合
Figure3. A 55-year-old female patient with left end-stage osteoarthritisa. Preoperative X-ray film; b. Immediate postoperative X-ray film showed no radiolucency around the acetabular cup; c. X-ray film at 6 years after operation showed radiolucency in Gruen zone 1 (arrow); d. X-ray film at 15 years after operation showed a slightly extended radiolucency (arrow); e, f. CT coronal and sagittal images at 15 years after operation showed osseointegration between the acetabulum and the lateral edge of the acetabular cup
3 讨论
术后假体松动和假体周围骨溶解是THA术后翻修的最常见原因。骨溶解主要由于聚乙烯材料产生的磨损颗粒引起的炎症反应,导致细胞受体介导反应,从而上调T-受体1、2和4[21,23-28]。超高分子聚乙烯材料的磨损颗粒大小通常为0.1~1.0 μm[29],在小鼠髋关节模型中,这种大小的颗粒具有更强生物活性,更有可能导致骨溶解。研究表明,高分子聚乙烯材料的磨损特性优于上一代超高分子聚乙烯材料[16,30-34]。但关于高分子聚乙烯材料与骨溶解的报道较少[35-37]。Broomfield等[38]通过CT分析发现1例使用高分子聚乙烯假体患者术后12年发生骨溶解;Tsukamoto等[39]通过分析THA术后发生骨溶解患者的临床资料, 提出高分子聚乙烯材料可能在10~15年内发生过度磨损。而目前尚罕见高分子聚乙烯假体THA术后15年以上骨溶解发生情况的报道,因此本研究对此进行分析总结,以期为临床实践提供参考。
对于髋关节假体松动的研究,传统方法是对比患者术后不同时间段X线片变化进行评估。但其存在一定局限性[40],术后早期X线片不容易发现髋关节假体周围发生的局部松动,多需借助CT等影像学检查进行判断。CT能立体且清晰显示骨骼正常解剖形态,突破了传统平面成像技术的局限性,避免骨重叠对骨骼正常形态显示的影响,能充分显示骨折线的位置、类型、走向、形状和骨折移位、脱位情况,对于判断髋关节假体松动比X线片更加敏感、准确[20-24]。
目前,对于使用螺钉和螺钉孔是否会导致非骨水泥型THA髋臼骨溶解和植入物松动尚无定论。Taniguchi等[41]比较了THA术后7~10年使用螺钉和空置螺钉孔的效果,发现二者在稳定性、骨溶解或材料磨损率方面亦无显著差异;有研究比较了使用实性髋臼杯和带孔髋臼杯的术后远期效果,结果显示二者骨溶解发生率无明显差异[42]。本研究结果也表明,使用带多个螺钉孔的髋臼假体进行髋臼假体固定时,对高分子聚乙烯假体的THA结局无不良影响。
另一个需要考虑的问题是髋关节位置过高。既往使用传统聚乙烯材料的高髋假体中心研究表明,聚乙烯磨损导致的无菌性松动率很高[43-44]。然而近年研究发现,髋关节中心高度与材料 磨损率无关[45]。虽然本研究中,患者平均髋关节中心高度(24.6 mm)比正常值高约10 mm,但术后15年以上随访显示并未发生任何骨溶解情况,说明髋关节中心高度与骨溶解无直接关系。另外,有研究表明,使用氧化锆股骨头对高分子聚乙烯材料磨损率显著低于使用传统聚乙烯材料的磨损率[46-49]。本研究结果也验证了上述观点。
本研究发生髋关节脱位、假体周围骨折各1髋。结合文献分析THA术后发生髋关节脱位的因素主要有:① 与患者术后过早锻炼有关, 术后6周内髋关节软组织尚未完全愈合,过早进行不恰当运动可能会导致脱位。② 与患者生活习惯有关,若术后经常进行重体力劳动,可能导致假体下沉、股骨变短,从而易出现脱位症状;另外,如经常跷二郎腿或内旋、外展髋关节,也可导致脱位。③ 假体不匹配,比如股骨头过小,则容易从髋臼中脱出导致脱位。
综上述,THA术中使用第一代高分子聚乙烯髋关节假体不会增加骨溶解风险,具有一定耐磨性。但本研究为单中心回顾性研究,缺乏对照组,并且因年限较长以及其他因素无法获得部分患者术前CT 3D-MPR图像,导致纳入标本量有限,限制了研究结果的适用性,确切结论尚需进一步研究明确。
志谢 感谢博士在读期间日本金泽医科大学附属医院川原節夫教授对本文提供的数据支持
利益冲突 在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突;经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的分析及其报道
伦理声明 研究方案经日本金泽医科大学附属医院临床研究伦理委员会批准
作者贡献声明 王希鹏:论文撰写,数据收集、整理和分析;刘江涛:审查、修改论文