前侧入路与传统后外侧入路人工全髋关节置换术的血清学层面对比研究

周甲彬，韩桂全，崔冠兴，刘兴龙，唐述森*

(1.潍坊医学院，261042；2.潍坊医学院附属医院，261000)

全髋关节置换术(total hip arthroplasty，THA)是被大多数骨科医生认为治疗多种严重髋关节疾病最成功的矫形手术之一，THA可以有效缓解患者疼痛，最大限度恢复患髋的功能，提高患者的生活质量。直接前方入路(direct anterior approach，DAA)、前外侧入路、外侧入路、后外侧入路、后侧入路等是THA的主要手术入路方式，每种手术入路对髋部肌肉、软组织的损伤程度及术后并发症的发生各不相同[1-3]。国内全髋关节置换普遍采用后外侧入路，而DAA是近几年逐渐兴起的一种微创关节置换术[4]，因为其对周围软组织及后方关节囊损伤较小等优点，使得它在关节置换时越来越受到临床骨科医师的青睐。已有大量关于DAA与PLA两种手术入路的对比，但多在临床方面进行比较，本研究通过比较两种手术入路在血清学层面表达水平的变化，评估肌肉损伤和炎症发展程度，理论上为髋关节周围肌肉的损伤水平提供客观的衡量标准。我们搜集潍坊医学院附属医院2015年10月至2017年3月初次行全髋关节置换病例60例，比较两种手术入路血清炎性因子及肌肉损伤标志物表水平的变化，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象 研究对象为潍坊医学院附属医院2015年10月至2017年3月股骨头无菌性坏死初次行全髋关节置换病例，共60例患者纳入研究，其中26例采用直接前侧入路，34例采用后外侧入路，所有患者均为单侧全髋关节置换。纳入标准：a)年龄小于75岁；b)体重指数(body mass index，BMI)小于30 kg/m2；c)初次全髓关节置换术者；d)不合并其他系统严重疾病，且能够耐受手术者。排除标准：a)髋关节融合者；b)患侧髋关节术区及邻近皮肤、软组织条件差影响切口愈合；c)身体其余部位感染，或活动性感染术前未得到完全有效控制的患者；d)患侧肢体偏瘫、肌肉萎缩、髋关节外展肌力缺如或相对不足，或因其他原因长期卧床，不能自主行走等。

统计两组术前一般资料及切口长度、手术时间、术中出血量等手术资料，所有研究对象均经患者本人或直系家属同意并签署相关知情同意书，实验方案经潍坊医学院附属医院伦理委员会批准。

两组手术均为侧卧位进行，均由同一组医生完成，术后均放置引流，夹闭引流4 h，并根据引流量、术后血红蛋白决定是否行输血治疗。预防性应用头孢替安每次2.0 g，静滴，每12 h一次，至术后48 h；给予注射用帕瑞昔布钠40mg，肌肉注射，每12 h一次；术后10 h给予利伐沙班片10 mg，口服，每天一次，抗凝治疗。

1.2 检验方法 仪器和设备白细胞介素-1(interleukin，IL-1)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor，TNF-α)、肌酸激酶(creatine kinase，CK)试剂盒采用美国原装进口R & D试剂盒，操作步骤均按照相应试剂盒说明书严格进行。

采集所有研究对象术前第1天及术后第1、3、5天同一时间清晨空腹静脉血4 mL，静置后离心留取上层血清，分装入冻存管中，低温备用，保存期限不超过3个月，待测。采用双抗体夹心酶联免疫吸附试验(ELISA)检测IL-1、TNF-α、CK血清水平。CRP由该院检验科检测。

2 结 果

2.1 两组研究对象一般临床资料比较 对DAA组与PLA组研究对象一般资料及手术资料进行比较，年龄、性别、BMI指数、术前Harris评分、髋臼假体前倾角差异均无统计学意义(P>0.05)，手术时间、术中出血量、切口长度、髋臼假体外展角差异均有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 DAA组与PLA组手术前后一般情况比较

2.2 两组研究对象手术前后患者血清中炎性因子变化 DAA组与PLA组患者手术前后血清中CPR、IL-1、TNF-α、CK水平随时间变化的趋势大致相同，术后第1天、等3天、等5天血清中各炎性因子均较术前第1天明显升高，于术后第3天达高峰，3 d后开始下降，但DAA组术后IL-1、TNF-α、CK水平明显低于PLA组，见表2～5。

表2 两组患者手术前后血清中CPR比较

表3 两组患者手术前后血清中IL-1水平比较

表4 两组患者手术前后血清中TNF-α水平比较

表5 两组患者手术前后血清中CK水平比较

所有患者手术前后不同时间血清中CPR、IL-1、TNF-α及CK水平差异均有统计学意义(P<0.05)，可以认为术后不同时间对血清中CPR、IL-1、TNF-α、CK水平有影响；不同手术方法患者血清中IL-1、TNF-α、CK水平差异均有统计学意义(P<0.05)，CPR水平差异无统计学意义(P>0.05)，可以认为不同手术方法对患者血清中IL-1、TNF-α、CK水平有影响，对CPR水平无影响；时间*手术方法一般线性分析可得，血清中CPR水平差异无统计学意义(P>0.05)，IL-1、TNF-α、CK水平差异均有统计学意义(P<0.05)，即不同时间血清中CPR水平不受手术方法影响，不同时间血清中TNF-α、CK、IL-1水平受手术方法影响，见表6。

DAA组与PLA组患者术前第1天血清中CPR、IL-1、TNF-α及CK水平均差异无统计学意义(P>0.05)；术后第1天血清中CPR、IL-1、CK水平均差异无统计学意义(P>0.05)，TNF-α水平差异有统计学意义(P<0.05)；术后3 d、5 d血清中CPR差异无统计学意义(P>0.05)，IL-1、TNF-α及CK水平差异均有统计学意义(P<0.05)，见表6。即术后不同时间血清中CPR水平不受手术方法影响，TNF-α于术后第1天、IL-1及CK于术后第3天开始受手术方法影响。

表6 两组患者手术前后血清中CPR、IL-1、TNF-α及CK一般线性模型分析P值比较

3 讨 论

DAA相比于PLA，具有创伤小、术后疼痛轻、并发症少、康复时间短、假体脱位风险低等优势[1，2，5]，本研究中DAA组较PLA组术中出血量少、切口长度短，与上述结论相符。

血清中IL-1、TNF-α、CPR一直是用来检测炎症早期变化的可靠因子，IL-1大部分由单核-巨噬细胞产生，是参与炎症反应的重要因子之一[6]，已有研究表明IL-1在髋关节置换和膝关节损伤中发挥重要作用[7-8]，并且可以与TNF-α协同促进炎症反应的发生与发展。TNF-α是一种由巨噬细胞产生的具有多种生物学功能的细胞因子，在抗肿瘤、抗感染以及免疫调节中发挥着作用，还可以激活炎症细胞，加剧组织损伤[9-10]。CRP是一种急性时相反应蛋白，在创伤、感染、炎症、外科手术、肿瘤浸润等时候迅速显著地增高，是一种非特异的炎症标志物。

本研究中DAA组与PLA组中IL-1、TNF-α、CPR在术后1、3、5天较术前1天均有不同程度升高，在术后第3天达到高峰期，这也说明术后第2～3天为炎症反应的高峰期，这与Bergin PF、Knut EM等的研究结果相符[11]，提示术后3 d是抗炎治疗的关键。其中CRP在DAA组与PLA组术后1、3、5天变化中无明显差异，而IL-1、TNF-α在术后1、3、5天DAA组低于PLA组，且两组在术后第3、5天差异有统计学意义，说明DAA组术后炎症反应低于PLA组。Zawadsky等[2]的研究发现直接前侧入路患者较后外侧入路患者术后1 d髋部疼痛较轻，术后1～2 d能行走更远的距离，Bergin PF[11]的研究中DAA组较PLA组术后应用更少的止痛药，也说明了DAA较PLA术后炎症反应更小，产生的疼痛介质更少。CRP在DAA组与PLA组变化大致相当，笔者认为可能的原因有：a)CRP是一种非特异性炎症标志物，多种因素均可影响其人体血清中变化；b)与全髋关节置换有关的炎症级联反应并没有受到手术方式的影响；c)术中骨量的丢失以及假体的嵌入相比于软组织损伤而言更容易引起血清中CRP的变化，而DAA组与PLA组术中截骨与植入的假体并没有明显差异。关于全髋关节置换术中各种炎性因子的微妙关系值得更进一步研究。

肌酸激酶(Creatine kinase，CK)作为ATP-CP系统代谢关键的能量转化酶之一，在细胞内能量供应活动中扮演着重要角色[12]。正常生理情况下，血清中CK水平极低，肌肉组织创伤导致肌细胞破坏，创伤后肌肉组织激发炎症反应、坏死、感染等造成细胞膜通透性增加，均可导致CK释放入血，而且由于其灭活速度小于释放入血速度，从而引起血清中CK升高。Kopp等[13]发现肌肉组织损伤程度与血清CK有关。Strecker[14]等通过比较107例非选择性创伤患者伤后短时间内血清中CK水平变化，得出血清CK含量与全身软组织损伤严重程度显著相关，因此我们认为血清中CK水平可以作为衡量肌肉损伤的指标。本研究中DAA组与PLA组术后1、3、5天较术前1天患者血清中CK水平显著升高，且术后第3天达到高峰，3天后开始下降，与IL-1、TNF-α、CPR的变化趋势一致，因此可以认为术后炎症反应程度与肌肉、软组织损伤程度呈正相关，与Strecker等人的研究结果相似。DAA组术后1、3、5天患者血清中CK水平低于PLA组，术后第3、5天差异有统计学意义，说明DAA组软组织损伤小于PLA组，DAA组具有更好的肌肉保护，更利于患者术后的康复。

PLA入路手术操作方便，术野暴露较好，学习曲线较DAA入路更短，是临床髋关节置换术应用最多的入路，但此入路需要劈开臀大肌，切断梨状肌和部分外旋肌，对髋关节后方关节囊及周围肌肉损伤大，增加了髋关节脱位的发生率。DAA是由Smith-Peterson入路改良而来，不需要切断任何肌肉组织[15]。臀大肌、臀中肌、股方肌等这些PLA需要切断的肌肉在DAA入路几乎不会受到损伤，然而DAA学习曲线较长，大多数术者由PLA入路改为DAA入路需面临臼杯假体安放重新适应、股骨近端假体植入困难等问题[4]。股外侧皮神经损伤也是大多数DAA术者需要面对的问题。

本研究没有长期随访以评估术后功能结果，仅是记录了患者一般情况及围手术期患者血清中炎性因子及肌肉损伤标志物的表达，选取的相关血清生物学因子相对较少。本研究仅是从血清生物学层面客观地印证了DAA较PLA拥有着更小的软组织损伤，并没有对软组织损伤后相关修复因子表达特点进行研究，在将来大量实验研究和临床观察下能更全面的对比两种手术入路在血清层面的变化。

本研究结果提示全髋关节置换术DAA较PLA有着更小的肌肉软组织损伤，术后急性无菌性炎症反应程度更低，DAA更符合微创外科及快速康复的理念。尽管存在学习曲线较长、可能损伤股外侧皮神经等问题，但这些可通过手术者的研究学习、逐渐熟练操作而解决。DAA早期疗效突出，值得推广。

[1]Repantis T，Bouras T，Korovessis P.Comparison of minimally invasive approach versus conventional anterolateral approach for total hip arthroplasty：arandomized controlled trial[J].Eur J Orthop Surg Traumatol，2015，25(1)：111-116.

[2]Zawadsky MW，Paulus MC，Murray PJ，et al.Early outcome comparison between the direct anterior approach and the mini-incision posterior approach forprimary total hip arthroplasty：150 consecutive cases[J].J Arthroplasty，29(6)：1256-1260.

[3]陈戎波，王仁，李小建，等.改良前外侧入路对老年股骨颈骨折行髋关节置换术的安全性分析[J].中国骨与关节损伤杂志，2014，29 (4)：376-377.

[4]桑伟林，朱力波，陆海明，等.直接前入路与后外侧入路全髋关节置换术的对比研究[J].中华关节外科杂志(电子版)，2015，9(5)：584-588.

[5]Barrett WP，Turner SE，Leopold JP.Prospective randomized study of directanteriorvspostero-lateral approach for total hip arthroplasty[J].J Arthroplasty，2013，28(9)：1634-1648.

[6]Wagner F，Wagner K，Weber S，et al.Inflammatory effects of hypothermia and inhaled H2S during resuscitated，hyperdynamic murine septic shock[J].Shock (Augusta，Ga.)，2011，35(4)：396-402.

[7]王飞，刘克敏.膝关节创伤后炎性细胞因子变化的研究现状[J].中国康复理论与实践，2013，19(6)：501-504.

[8]梅晓亮，郭亭，赵建宁.全髋关节置换术后血清炎性因子表达特点及临床意义[J].中国骨伤，2011，24(6)：463-465.

[9]Ng LG，Sutherland AP，Newton R，et al.B cell-activating factor belonging to the TNF family (BAFF)-R is theprincipal BAFF receptor facilitating BAFF costimulation of circulating T and Bcells[J].J Immunol，2004，173(2)：807-817.

[10]Kaye AD，Hoover JM，Baluch AR.A contemporary review of multiple organfailure[J].Middle East J Anaesthesiol，2005，18(2)：273-292.

[11]Bergin PF，Doppelt JD，Kephart CJ，et al.Comparison of minimally invasive directanterior versus posterior total hip arthroplasty based on inflammation and muscledamage markers[J].J Bone Joint Surg (Am)，2011，93(15)：1392-1398.

[12]董群，董杰，王海诚.剧烈运动后血清肌酸激酶及其同功酶的变化[J].中国临床康复，2005，9(48)：173.

[13]Kopp J，LoosB，SpilkerG.Correlation between serum creatinine kinase levels and extent of muscle damage in electrical burns[J].Burns：Journal of the International Society for Burn Injuries，2004，30(7)：680-683.

[14]Strecker W，Gebhard F，Perl M，et al.Biochemical characterization of individual injury pattern and injury severity[J].Injury，2003，34(12)：879-887.

[15]Smith-Petersen MN.Evolution of mouldarthroplasty of the hip joint by M.N.Smith-Petersen[J].Clin Orthop Relat Res，1978 (134)：5-11.