应用LCU股骨柄假体行全髋置换术的早期疗效

游镇君，孙俊英，查国春，董圣杰，蒋涛

(苏州大学附属第一医院骨科，江苏 苏州 215006)

全髋关节置换术(total hip arthroplasty，THA)因缓解髋关节疼痛、改善髋关节功能以及提高患者生活质量显著，故被认为是近年来骨外科领域内最为成功的手术之一[1]。THA股骨柄假体的固定分骨水泥和生物型两种，其中生物学固定型THA因具有手术时间短、手术创伤小、并发症少、松动翻修率低等优点，最为常用[2]。

应用于临床的生物固定型股骨柄假体的产品虽然较多，但是，如按几何形态设计分类，不外乎三类，即圆柱柄(cylindrical)、解剖柄(anatomic)、锥形柄(tapered)[3]。有研究表明[4，5]，圆柱柄和解剖柄的术后大腿疼痛率和中远期松动率较高，前者分别为34%和28%～57%，后者分别为11%和58.33%，因此，疗效并不十分满意。为了克服传统圆柱柄和解剖柄存在的不足，近年来，另一种锥形柄被广泛应用于临床，一些临床研究也证实，疗效显著优于传统的圆柱柄和解剖柄[6，7]。我院骨科近年来采用了德国林克公司研制的LCU锥形柄(Link classic uncemented stem，LCU柄)，行生物学固定型THA手术85 例(90髋)，经早期随访疗效满意，本文着重评估这一假体的设计特征和早期疗效。

1 资料与方法

1.1 一般资料 纳入标准：a)随访资料完整；b)无精神疾病和智力障碍；c)所有患者均为同一资深医生手术；d)术前X线片显示无股骨上段骨折或骨缺损、硬化性骨髓炎等。排除标准：a)行关节翻修手术者；b)缺乏影像学资料者。

根据上述标准，本组共纳入85 例(90髋)，男26 例(28髋)，女59 例(62髋)；年龄19～83 岁，平均55 岁；平均体重指数(23.33±3.13) kg/m2。单髋80 例，双髋5 例。术前诊断：发育性髋关节发育不良继发性骨关节炎34 例(38髋)，股骨颈骨折14 例(14髋)，股骨头坏死17 例(17髋)，原发性髋关节骨关节炎18 例(19髋)，类风湿性髋关节炎1 例(1髋)，陈旧性髋关节结核1 例(1髋)。

1.2 假体的选择 LCU柄由钛合金(Ti6A14V)制造，柄体的横截面为矩形设计，而冠状面和矢状面均呈锥形，即所谓双面锥设计。柄体的外上方为小肩部设计，有利于假体置入和松质骨的更多保留。假体的颈干角为130°，偏心距为35～46 mm，较接近亚洲人群。LCU股骨柄有9个型号，柄长从115 cm到170 mm，柄的近端宽度有24.5～33.4 mm不同规格，远端宽度有10.9～21.9 mm的不同规格，但所有规格假体的前后径均相同，即小于10 mm。整个假体柄的表面均采用纯钛微孔加薄层HA涂层(15 μm米厚的)设计。

1.3 手术方法 麻醉成功后，取侧卧位，经改良Hardinge入路[8]显露。切除前方髋关节囊，用2枚斯氏钉钻入髋臼上方的髂骨内，以协助显露。用骨钩脱出股骨头，参照截骨模板行股骨颈截骨，去除股骨头，显露髋臼。用尖头刀切除髋臼盂唇及臼窝软组织，取髋臼锉由小至大磨锉髋臼软组织，选择与臼锉直径相对应的臼杯以外展45°、前倾15°位置入，当臼杯覆盖和初始固定均很满意后，置入内衬。矩形开口器行股骨髓腔开口，髓腔锉由小到大扩髓至合适型号，安装股骨柄假体，依据试模选择合适颈长的股骨头假体。复位，试活动髋关节，确认稳定后，冲洗伤口，置引流管，逐层闭合，敷料包扎固定。本组摩擦界面采用陶瓷-陶瓷者78髋，陶瓷-聚乙烯者12髋。

1.4 围手术期处理 麻醉前0.5～2.0 h开始预防性使用抗生素，术后继续应用48 h。负压引流管于术后48～72 h拔除。手术后第1天起给予口服利伐沙班预防深静脉血栓形成，共服用2周。术后指导患者行下肢肌肉主动收缩功能和关节被动活动功能锻炼。术后第5～7天开始下地扶拐行走。6周后弃拐行走功能锻炼。

1.5 疗效评价指标

1.5.1 临床疗效评估 临床功能采用髋关节Harris评分标准[9]。大腿疼痛程度采用疼痛视觉模拟评分(visual analog scale，VAS)评定[10]。

1.5.2 X线片评估 股骨侧的骨溶解或骨长入按Gruen分区[11]描述，股骨柄的生物学固定按Engh标准[12]评定，下沉采用Antonio法[13]进行测量，术后初始固定质量按Mulliken等[14]标准进行评定。

2 结 果

2.1 临床疗效 术后1年失访3 例，余82 例(87髋)均获平均19个月(12～32个月)的随访。髋关节功能的Harris评分从术前的(33.73±3.21)分改善至末次随访时的(92.84±4.47)分，与术前比较差异有统计学意义(t=242.69，P<0.01)。术后1年的随访资料显示大腿疼痛轻度者1 例，中度1 例，无重度疼痛，此后消失。至今无1 例因任何原因导致的翻修。

2.2 X线片评估 术后X线片显示股骨柄假体的初始稳定质量均为优良。末次随访时无一例出现骨溶解、假体松动，按Engh标准评定，所有获访者均获骨长入固定，其中股骨侧假体诊断为骨性固定者85髋，诊断为纤维性稳定者1髋。假体下沉小于2 mm者1髋，其余均无假体下沉。

2.3 典型病例 27 岁女性患者，左股骨头Ficat Ⅳ期坏死，手术前后影像学资料见图1～3。

3 讨 论

目前临床采用的锥形股骨柄假体，其冠状面和矢状面均呈3°纵向锥，即所谓双面锥设计。初始固定以近段压配固定和矢状面3点固定为主。通常，锥形股骨柄假体又可依据横断面的几何形态设计，分为锥形圆柄(round tapered stems)和锥形扁柄(flat tapered stems)。锥形圆柄主要依据北美学者提出的“压配必须充填(fit and fill)”的理念而设计，该理念认为假体微孔涂层要获得与邻近骨组织的界面接触，首先必须获得髓腔内的充填。这一设计的缺点是：a)股骨柄的直径相对较大，弹性模量相对较高，易增加大腿疼痛发生率；b)增加了骨丢失量；c)减弱了假体在髓腔内的旋转稳定度(rotational stability)，易导致假体松动。Bourne等[15]报道过锥形圆柄假体直径大，正是假体模块不匹配、大腿疼痛、应力遮挡的原因。与之相反，欧洲一些学者提出了“压配无需充填”(fit without fill)的设计理念，他们认为股骨柄假体在髓腔内即使未获充填，也可获得理想压配，根据这一理念而设计的锥形柄假体，又被称为锥形扁柄。与锥形圆柄相比，锥形扁柄假体因无需髓腔填充，可最大限度保留髓腔内膜血供和骨量，有利于假体微孔涂层的骨长入。此外，扁柄设计还有利于增强柄体在髓腔内的旋转稳定，降低假体刚度，减少了应力遮挡和大腿疼痛率[16]。本文所报道的LCU股骨柄假体均符合上述锥形扁柄的设计特征。

图1 术前正位X线片示右侧股骨头坏死

图2 全髋关节置换术后即刻X线片

图3 术后2年X线片示股骨柄假体已获得骨长入，假体周围无下沉或松动表现(箭头所示部分)

通常认为理想的假体设计与假体初始稳定进而获得骨长入密切相关[17]。Goodman[18]认为假体表面的骨长入易被假体-骨界面间的微动抑制，当界面微动幅度大于临界水平(150 μm)，则纤维组织形成大于骨形成，使骨长入受到抑制，产生假体松动。此外，Kroell等[19]认为置入后的假体初始不稳还易引起假体下沉及无菌性松动。目前，普遍认为理想假体设计必须符合：a)能承受各类髋关节载荷，如轴向、弯曲和旋转载荷；b)能适应各类髓腔形态和骨质的变异。当假体的初始固定不能耐受上述载荷，必将产生假体-骨界面的微动。本组THA均采用LCU锥形扁柄，随访显示骨性固定率高达97%(85/87髋)，无1 例假体松动，表明LCU柄假体的初始稳定理想。另外LCU柄假体的近段和远段表面还分别增加了横向和纵向沟槽，以及钛喷砂微孔加HA双涂层等设计，因此能更好地防止假体下沉，增强假体的界面旋转稳定，增加假体与骨床的接触面积，加速假体—骨界面微孔区的骨长入及骨附着，降低假体松动率[20-22]。

大腿疼痛是非骨水泥型THA术后最常见的并发症。Loughead等人[23]对311髋采用PCA柄(解剖柄)行生物型THA的患者进行至少20年的随访，大腿疼痛率高达15%。Kim等[24]也同样对88髋采用PCA柄(解剖柄)行生物型THA的患者进行平均28.4年的随访，大腿痛的发生率为25%。Saito等[25]对38髋采用HG柄(圆柱柄)行生物型THA的病例进行12.5年的随访，大腿疼痛发生率是10.5%。Adolphson等[26]对22髋采用Bi-Metric柄(圆柱柄)行生物型THA的病例进行6年随访，大腿疼痛发生率高达18%。Hwang等[27]对78髋采用Summit柄(锥形柄)行生物型THA的病例进行至少5年的随访，大腿疼痛发生率为3%。本组末次随访资料显示82 例(87髋)中，大腿轻度和中度疼痛者各1 例，疼痛率仅为2%，显著优于传统的柱形和解剖柄报道组，我们认为这可能与锥形扁柄设计减少了前后径、降低了假体刚度等因素有关。本研究结果也再次证实了Boune等[28]提出的大腿痛与假体与自体骨间的弹性模量差异有关的观点。

综上所述，我们认为LCU股骨柄假体设计合理，疗效满意，是治疗终末期髋关节疾病的合理选择。由于本研究病例数相对较少，随访时间相对较短，因此长期临床疗效还有待于进一步随访证实。

参考文献：

[1]王涛，孙俊英，查国春.陶对陶界面全髋关节置换术后早期脱位[J].实用骨科杂志，2013，19(12)：1065-1069.

[2]孙俊英.人工髋关节翻修手术学[M].北京：人民军医出版社，2012：80-83.

[3]孙俊英.人工关节有关基础与临床问题[J].中华创伤杂志，2007，23(11)：801-804.

[4]Sinha RK，Dungy DS，Yeon HB.Primary total hip arthroplasty with a proximally porous-coated femoral stem[J].J Bone Joint Surg(Am)，2004，86(6)：1254-1261.

[5]Sweetnam DI，Lavelle J，Allwood WM，etal.Poor results of the ribbed hip system for cementless replacement[J].J Boen Joint Surg(Br)，1995，77(3)：366-368.

[6]Purtill JJ，Rothman RH，Hozack WJ，etal.Total hip arthroplasty using two different cementless tapered stems[J].Clin Orthop Relat Res，2001(393)：121-127.

[7]Hallan G，Lie SA，Havelin LI.High wear rates and extensive osteolysis in 3 types of uncemented total hip arthroplasty：a review of the PCA，the Harris Galante and the Profile/Tri-Lock Plus arthroplasties with a minimum of 12 years median follow-up in 96 hips[J].Acta Orthop，2006，77(4)：575-584.

[8]孙俊英，唐天驷，朱国良，等.经改良Hardinge手术入路行全髋置换术[J].中华骨科杂志，1994，14(9)：553-556.

[9]Harris WH.Traumatic arthritis of the hip after dislocation and acetabular fractures：treatment by mold arthroplasty.An end-result study using a new method of result evaluation[J].J Bone Joint Surg(Am)，1969，51(4)：737-755.

[10]Zha GC，Sun JY，Dong SJ.Less anterior knee pain with a routine lateral release in total knee arthroplasty without patellar resurfacing：a prospective，randomized study[J].Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2014，22(3)：517-525.

[11]Gruen TA，McNeice GM，Amstutz HC.Modes of failure of cemented stem-type femoral components：a radiographic analysis of loosening[J].Clin Orthop Relat Res，1979(141)：17-27.

[12]Engh CA，Massin P，Suthers KE.Roentgenographic assessment of the biologic fixation of porous-surfaced femoral components[J].Clin Orthop Relat Res，1990(257)：107-128.

[13]D′Antonio JA，Capello WN，Manley MT.Remodeling of bone around hydroxyapatite-coated femoral stems[J].J Bone Joint Surg(Am)，1996，78(8)：1226-1234.

[14]Mulliken BD，Bourne RB，Rorabeck CH，etal.A tapered titanium femoral stem inserted without cement in a total hip arthroplasty.Radiographic evaluation and stability[J].J Bone Joint Surg(Am)，1996，78(8)：1214-1225.

[15]Bourne RB，Rorabeck CH.A critical look at cementless stems.Taper designs and when to use alternatives[J].Clin Orthop Relat Res，1998(355)：212-223.

[16]Swanson TV.The tapered press fit total hip arthroplasty：a European alternative[J].J Arthroplasty，2005，20(4 Suppl 2)：63-67.

[17]Ateschrang A，Weise K，Weller S，etal.Long-term results using the straight tapered femoral cementless hip stem in total hip arthroplasty：a minimum of twenty-year follow-up[J].J Arthroplasty，2014，29(8)：1559-1565.

[18]Goodman SB.The effects of micromotion and particulate materials on tissue differentiation.Bone chamber studies in rabbits[J].Acta Orthop Scand Suppl，1994(258)：1-43.

[19]Kroell A，Beaulé P，Krismer M，etal.Aseptic stem loosening in primary THA：migration analysis of cemented and cementless fixation[J].Int Orthop，2009，33(6)：1501-1505.

[20]孙俊英，郝跃峰，杨沛彦，等.羟基磷灰石涂层股骨柄假体全髋关节置换术的中期疗效[J].中华骨科杂志，2009，29(10)：897-900.

[21]Cho JH，Garino JP，Choo SK，etal.Seven-year results of a tapered，titanium，hydroxyapatite-coated cementless femoral stem in primary total hip arthroplasty[J].Clin Orthop Surg，2010，2(4)：214-220.

[22]Vidalain JP.Twenty-year results of the cementless Corail stem[J].Int Orthop，2011，35(2)：189-194.

[23]Loughead JM，O′Connor PA，Charron K，etal.Twenty-three-year outcome of the porous coated anatomic total hip replacement：a concise follow-up of a previous report[J].J Bone Joint Surg(Am)，2012，94(2)：151-155.

[24]Kim YH，Park JW，Park JS.The 27 to 29-year outcomes of the PCA total hip arthroplasty in patients younger than 50 years old[J].J Arthroplasty，2014，29(12)：2256-2261.

[25]Saito S，Ishii T，Mori S，etal.The Harris-Galante cementless THA：a 19- to 25-year follow-up study[J].Orthopedics，2011，34(1)：12.

[26]Adolphson PY，Salemyr MO，Skoldenberg OG，etal.Large femoral bone loss after hip revision using the uncemented proximally porous-coated Bi-Metric prosthesis：22 hips followed for a mean of 6 years[J].Acta Orthop，2009，80(1)：14-19.

[27]Hwang BH，Lee WS，Park KK，etal.Straight tapered titanium stem with alumina bearing in cementless primary total hip arthroplasty：a minimum 5-year follow-up[J].J Arthroplasty，2011，26(8)：1310-1317.

[28]Boune RB，Rorabeck CH，Ghazal ME，etal.Pain in the thigh following total hip replacement with a porous-coated anatomic prosthesis for osteoarthrosis.A five-year follow-up study[J].J Bone Joint Surg(Am)，1994，76(10)：1464-1470.