羟基磷灰石股骨假体在全髋关节置换术中应用效果的 Meta 分析

徐敬 徐海栋 赵建宁 张雷

羟基磷灰石股骨假体在全髋关节置换术中应用效果的 Meta 分析

徐敬 徐海栋 赵建宁 张雷

作者单位：210093 江苏，南京大学医学院 ( 徐敬 )；210000 江苏，南京军区总医院骨科 ( 徐海栋、赵建宁、张雷 )

【摘要】目的 通过 Meta 分析评价羟基磷灰石股骨假体的有效性以及安全性。方法 计算机检索 Cochrane Library、PubMed、EMBASE、CBM、CNKI 和万方数据库。纳入在全髋关节置换 ( total hip arthroplasty，THA ) 术中应用羟基磷灰石涂层髋关节假体柄与非羟基磷灰石涂层髋关节假体柄的临床随机对照试验，按照 Jadad 量表进行质量评估，并采用 RevMan 5.2 软件进行 Meta 分析。结果 共纳入 11 个随机对照试验，共 899 例 ( 实验组 456 例，对照组 443 例 )，结果显示，与对照组相比，使用羟基磷灰石涂层假体柄的患者在 HHS 评分：[ RD＝0.01，95% CI ( -0.07，0.09 )，P＝0.81 ] 差异并无统计学意义，假体周围透亮线 [ RD＝0.01，95% CI ( -0.07，0.09 )，P＝0.81 ] 差异并无统计学意义，假体周围骨形成 [ RD＝0.00，95% CI ( -0.04，0.04 ), P＝0.97 ] 差异并无统计学意义，异位骨化发生率 [ RD＝-0.01，95% CI ( -0.09，0.07 )，P＝-0.78 ]，10 年以上翻修率 [ RD＝-0.01，95% CI ( -0.04，0.02 )，P＝0.65 ] 差异并无统计学意义。结论 羟基磷灰石涂层假体柄在 THA 术中并没有更好的临床优势。因质量评价与纳入文献数量的限制，有待更高质量、更大样本的随机对照研究的进一步验证。

【关键词】关节成形术，置换，髋；羟基磷灰石类；随机对照试验；髋关节；髋假体；Meta 分析

羟基磷灰石涂层假体是一种由生物相容性材料制成的多孔性表面涂层假体，它通过局部骨组织长入表面的微孔中以及假体表面的密?切结合方式来达到假体长久固定的目的。在 20 世纪 80 年代初期开始在动物实验中应用，到目前已经在年轻患者全髋关节置换 ( total hip arthroplasty，THA ) 术中得到了较广泛应用，并且通过短期临床应用随访，取得了良好的疗效，但是其远期效果还有待进一步评价。因目前一些对羟基磷灰石涂层假体柄与多孔涂层假体柄进行比较的临床对照研究结果不完全一致，存在着一些局限性，缺乏高质量的临床随机对照研究，本实验通过系统评价的方法对相关随机对照进行系统评价以获得羟基磷灰石涂层假体柄在 THA 术中应用效果的相关证据。

资料与方法

一、文献搜索方法及策略

计算机检索 Cochrane Library ( 2014 年第 1 期 )、PubMed ( 1966 年至 2014 年 )、EMBASE ( 1974 年至2014 年 )、CBM ( 1978 年至 2014 年 )、CNKI ( 1994年至 2014 年 ) 和万方数据库 ( 1997 年至 2014 年 )。手工检索中、英文已发表的资料和会议论文。检索出所有文献后并查阅文章后所附参考文献，截止至 2014 年 7 月。英文检索词为“Arthroplasty”，“Replacement”，“Hip”；“Hydroxyapatite”；“Meta Analysis”；“Randomized Controlled Trial”；“Hip Joint”；“Hip Prosthesis”；中文检索词为“关节成形术”，“置换”，“髋”；“羟基磷灰石类”；“Meta 分析”；“随机对照试验”；“髋关节”；“髋假体”。

二、纳入标准与排除标准

纳入标准：研究类型：临床随机对照试验 ( randomized controlled trail，RCT )。研究对象：需要接受THA 的患者。研究方法：将使用羟基磷灰石涂层股骨假体的患者与使用多孔股骨假体的患者术后一些临床、影像学客观指标、翻修率等进行比较。

排除标准：非临床随机对照试验；非多孔喷涂型羟基磷灰石假体；重复报告；存在研究设计缺陷，质量差；数据不完整；统计方法错误；计量资料无法提供均数和标准差。

三、文献筛选与质量评价

由 2 位从事关节外科的专家独立进行质量评价，所有文献是否纳入由 2 人共同决定。所有纳入文献采用改良 Jadad 量表进行评价，分别为以下4 项进行打分：随机序列的产生、随机化隐藏、盲法、撤出与退出。满分 7 分，1～3 分为低质量，4～7 分为高质量，纳入高质量文献。

四、统计学方法

统计学方法采用 Cochrane 协作网提供的 Rev-Man 5.2 软件进行 Meta 分析，采用 χ2进行各研究间的异质性检验 ( 以 P＜0.1 为检验水准 )，并根据I2判断异质性的大小。当研究间存在异质性时应尽可能找出异质性的来源，找出异质性原因，对纳入资料进行亚组分析，即将具有临床同质性的研究分为一个亚组，再对其进行统计学异质性分析，直到无异质性为止 ( 以 I2＜50%，亚组内以 P＞0.1，亚组间以 P＞0.05，为同质性检验水准 )，亚组内和无异质性的亚组间合并，采用固定效应模型，有异质的亚组间合并时采用随机效应模型，二分类变量采用相对危险度 ( relative risk，RR )，对度量单位相同的连续性变量采用加权均属差值 ( weighted mean difference，WMD )，不同者采用标化均数差值( standardized mean difference，SMD )，两者均以 95%的可信区间 ( confidengce interval，CI ) 表示。

图 1 文献纳入与排除流程图Fig.1 The flow chart of included and excluded literatures

结 果

一、文献纳入与评价

按照检索策略和资料收集方法，查阅到文献共 523 篇，发表时间为 1987 年至 2014 年。通过阅读标题、摘要后排除 461 篇与研究目的不符的文献，剩余 62 篇文献进行详细阅读全文，其中 52 篇文献因为重复报告、非临床随机对照试验、非多孔喷涂型羟基磷灰石假体、存在研究设计缺陷、质量差、数据不完整、统计方法错误、计量资料无法提供均数和标准差等原因被排除，最后共纳入 11 篇文献[1-11]( 图 1 )，共包括 899 例 ( 实验组 456 例，对照组 443 例 )，其中实验组均采用多孔喷涂型羟基磷灰石涂层股骨假体，对照组均采用多孔股骨假体，两组之间仅股骨假体表面处理方式不同，其它规格均相同，发表文种均为英文。各纳入研究基本情况包括作者、发表时间、样本量、患者年龄、性别、随访时间、假体类型 ( 表 1 )。所有纳入的 11 篇文献使用随机和分配方法恰当，盲法实施合理，部分病例撤出和退出均有具体描述，改良 Jadad 评分均≥3 分。

二、Meta 分析结果

1. Harris 评分：纳入研究的 7 篇文献共报道654 例，实验组 338 例，对照组 316 例，比较了羟基磷灰石涂层股骨假体与多孔股骨假体 THA 术后的Harris 评分。Meta 分析结果显示两组差异无统计学意义 ( χ2＝6.48，I2＝7%，P＝0.37 )，采用随机效应模型，结果发现两种假体差异无统计学意义 [ MD＝0.49，95% CI ( -1.50，2.47 )，P＝0.63 ] ( 图 2 )。

2. 假体周围透亮线：5 篇文献比较了羟基磷灰石涂层股骨假体与多孔股骨假体 THA 术后的假体周围透亮线的发生率。共纳入了 516 例，试验组 257例，对照组 259 例。两组差异无统计学意义 ( χ2＝1.72，I2＝0%，P＝0.79 )，采用随机效应模型，结果发现两种假体差异无统计学意义 [ RD＝0.01，95% CI ( -0.07，0.09 )，P＝0.81 ] ( 图 3 )。

3. 假体周围骨长入 ( 点焊现象 )：7 篇文献比较了羟基磷灰石涂层股骨假体与多孔股骨假体 THA 术后的假体周围骨长入 ( 点焊现象 ) 的发生率。共纳入了 609 例，试验组 308 例，对照组 301 例。两组差异无统计学意义 ( χ2＝5.21，I2＝0%，P＝0.62 )，采用随机效应模型，结果发现两种假体差异无统计学意义 [ RD＝0.00，95% CI ( -0.04，0.04 )，P＝0.97 ] ( 图 4 )。

4. 异位骨化：4 篇文献比较了羟基磷灰石涂层股骨假体与多孔股骨假体 THA 术后的假体周围异位骨化的发生率。共纳入了 487 例，试验组 243 例，对照组 244 例。两组差异无统计学意义 ( χ2＝3.57，I2＝16%，P＝0.31 )，采用随机效应模型，结果发现两种假体差异无统计学意义 [ RD＝-0.01，95% CI ( -0.09，0.07 )，P＝-0.78 ] ( 图 5 )。

图 2 两种假体 THA 术后的 Harris 评分的 Meta 分析结果Fig.2 The meta-analysis results of HHS scores after THA between the 2 groups

图 3 两种假体 THA 术后假体周围透?亮线发生率的Meta 分析结果Fig.3 The meta-analysis results of occurrence rate of periprosthetic radiolucent line after THA between the 2 groups

表 1 相关文献资料Tab.1 Characteristics of included studies

5. 远期翻修率：4 篇文献比较了羟基磷灰石涂层股骨假体与多孔股骨假体 THA 术后的远期翻修率 ( 随访至少 10 年 )。共纳入了 176 例，试验组141 例，对照组 135 例。两组差异无统计学意义( χ2＝0.49，I2＝0%，P＝0.92 )，采用随机效应模型，结果显示两种假体差异无统计学意义 [ RD＝-0.01，95% CI ( -0.04，0.02 )，P＝0.65 ] ( 图 6 )。

图 4 两种假体 THA 术后假体周围骨长入发生率的Meta 分析结果Fig.4 The meta-analysis results of occurrence rate of endosteal bone formation after THA between the 2 groups

图 5 两种假体 THA 术后异位骨化发生率的 Meta分析结果Fig.5 The meta-analysis results of occurrence rate of heterotopic ossification after THA between the 2 groups

图 6 两种假体 THA 术后翻修率 ( 10 年以上随访 ) 的 Meta 分析结果Fig.6 The meta-analysis results of revision rate in more than 10-year followup after THA between the 2 groups

讨 论

近年来，随着关节外科的迅速发展，无骨水泥生物型假体也越来越受到骨科医师们的重视。其中，由生物相容性材料——羟基磷灰石涂层股骨假体取得了良好的临床效果。羟基磷灰石涂层股骨假体通过自身骨长入其多孔表面来达到良好的生物学固定效果，在年轻或者活动量大的患者中得到了广泛的应用。

羟基磷灰石的化学结构和晶体结构与人体骨组织内生物磷灰石的主要矿物质成分类似，并且具有良好的生物相容性 ( biocompatible ) 以及骨诱导性( osteoconductive )。这些特点使羟基磷灰石涂层的股骨假体在生物型人工髋关节置换术中得到了广泛的应用[12]。并有相关研究发现羟基磷灰石涂层的股骨假体有利于周围的骨组织长入，提供更加牢固的固定效果[13]。Coathp 等观察了羟基磷灰石涂层的股骨假体与多孔股骨假体周围的骨长入情况后，发现羟基磷灰石涂层的股骨假体更具有优势[14]。

虽然比较羟基磷灰石涂层股骨假体与多孔股骨假体在 THA 术中应用效果的临床对照研究较多，但是结果不一，有的学者认为羟基磷灰石涂层股骨假体并没有任何的临床优势[1,3,6]，也有学者认为一些临床以及影像学的指标显示羟基磷灰石涂层股骨假体要优于多孔股骨假体[10,15]。其中高质量的 RCT 较少，而低质量的 RCT 存在样本量小、双方时间短等不足。而 Meta 分析是一种能够将所有类似的 RCT文献进行定量分析的方法，从而增加了样本量，其结果可信度更高。本研究通过搜集有关羟基磷灰石涂层股骨假体与多孔股骨假体相比较的 RCT 研究进行 Meta 分析。

关于术后髋关节的 Harris 评分，本研究一共纳入 7 篇 RCT 研究论文，654 例，Meta 分析结果显示两组差异无统计学意义，这与纳入的大多是研究结果类似。2009 年 Gandhi 报告的一篇 Meta 分析纳入9 篇 RCT 研究，其结论同样为两组的髋关节 Harris评分，差异并无统计学意义[16]。在 1991 年 Vaughn 等[17-19]发现羟基磷灰石涂层股骨假体与多孔股骨假体相比，具有更高的 Harris 评分，这可能是由于研究方法的局限性所造成的。

假体周围透亮线是假体松动最常见的 X 线表现，股骨假体的透光带与骨之间常由一圈硬化骨包绕。如果透亮线连续且宽度超过 2 mm，通常说明假体已松动，宽度＜2 mm，可能是微动或者假体失稳的征象。如果假体周围一个或几个分区出现透亮线，不连续，也没有进行性增宽，一般不是假体松动的表现，由于非骨水泥型股骨柄假体常常是点焊样固定，所以这种情况更为常见。“点焊”的出现是非骨水泥型假体表面局部骨长入的确切证据，说明假体承载的体重优先由这些部位传导至骨骼，局部应力的增加又诱发新骨生长。Meta 分析的结果显示两种不同类型的假体周围透亮线与点焊现象的发生率无统计学异质性。提示羟基磷灰石涂层股骨假体并不能够促进假体周围的骨长入。这与 McPherson 在 1995 年的研究结果相反，他认为羟基磷灰石涂层股骨假体能够为假体周围的骨长入提供更好的环境[20]。而近年来的研究结果并没有确切的证据证明羟基磷灰石涂层股骨假体在假体周围骨长入方面有优势[21]。

异位骨化是指在关节周围软组织内形成异常骨的过程，在部分患者中 THA 术后，由于异位骨化的范围广或者部位特殊，可能引起疼痛或者关节活动受限，严重影响患者的生活质量。对异位骨化的常见影像学表现为：I 期可见软组织中出现骨岛；II 期可见骨盆或股骨近端有骨刺形成，骨刺与邻近骨距离＞1 cm；III 期可见骨盆或股骨近端有骨刺形成，骨刺与邻近骨距离＜1 cm；IV 期可见骨盆和股骨近端融合骨桥形成，且髋关节有明显强直。本研究结果显示，两种不同类型假体 THA 术后异位骨化发生率没有统计学异质性。说明羟基磷灰石涂层股骨假体并不能减少异位骨化的发生，与之前的研究结论一致[22]。

本研究中 4 篇随访至少 10 年的文献，其比较两种假体术后远期翻修率的 Meta 分析结果，显示两者并没有统计学异质性。但因相关研究条件限制，病例较少且存在个体差异，不同厂家的假体也可能影响研究结果，因此有关两种假体在 THA 术后远期翻修率的比较，还有待更多高质量的 RCT 研究报告。

Meta 分析结果可能因为纳入的 RCT 研究存在发表偏倚，其方法学上的差异等所导致的误差而影响其结果的准确，但本研究的作者搜索和阅读了所有已发表的和未发表的文献，用合理的方法筛选文献处理数据，纳入的 11 篇文献均为 RCT 高质量研究，样本量较大，并未发现有明显的偏倚，结果具有一致性。

总之，本研究结果显示，羟基磷灰石涂层股骨假体与多孔股骨假体相比，并未显示明显优势。但由于目前有关羟基磷灰石涂层假体的临床对照研究存在着随访时间短，样本量小等局限性。尚有待更多高质量的临床对照研究来验证。

参 考 文 献

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( 本文编辑：李贵存 )

. 临床研究与实践 Clinical research and practice .

A meta-analysis of application results of hydroxyapatite-coated femoral implants in total hip arthroplasty

XU Jing,XU Hai-dong, ZHAO Jian-ning, ZHANG Lei

Medical School of Nanjing University, Nanjing, Jiangsu, 210093, PRC

【Abstract】Objective To evaluate the effectiveness and safety of hydroxyapatite-coated femoral implants in total hip arthroplasty ( THA ) based on a meta-analysis. Methods The Cochrane Library, PubMed, Excerpta Medica Database ( EMBASE ), Chinese BioMedical Literature Database ( CBM ), China National Knowledge Internet ( CNKI ) and Wanfang Database were searched for relevant randomized controlled trials ( RCTs ) of hydroxyapatitecoated femoral stems and traditional femoral stems in THA. The quality was evaluated by the Jadad scale. The meta-analysis was performed using RevMan 5.2. Results Eleven RCTs meeting the criteria were enrolled for the meta-analysis. There were 899 cases in total: experimental group ( n=456 ) control group ( n=443 ). There were no statistically significant differences between the 2 groups in Harris hip score ( HHS ) [ risk difference ( RD )=0.01, 95% confidence interval ( CI ) ( -0.07, 0.09 ), P=0.81 ], periprosthetic radiolucent line [ RD=0.01, 95% CI ( -0.07, 0.09 ), P=0.81 ], endosteal bone formation [ RD=0.00, 95% CI ( -0.04, 0.04 ), P=0.97 ], heterotopic ossification [ RD=-0.01, 95% CI ( -0.09, 0.07 ), P=-0.78 ] and more than 10-year revision rate [ RD=-0.01, 95% CI ( -0.04, 0.02 ), P=0.65 ]. Conclusions The meta-analysis indicates that no clinical benefits are observed with the application of hydroxyapatitecoated femoral stems in THA. Due to poor quality evaluation and limited enrolled literatures, more high-quality RCTs with large samples are required to support the outcomes.

【Key words】Arthroplasty, replacement, hip; Hydroxyapatite; Randomized controlled trial ( RCT ); Hip joint; Hip prosthesis; Meta-analysis

( 收稿日期：2014-08-25 )

基金项目：江苏省临床医学科技专项资助基金 ( BL2012002 )

DOI:10.3969/j.issn.2095-252X.2015.07.014

中图分类号：R687.4