不同材料髋关节假体置换在老年股骨转子间骨折中的应用研究

高健　　沈志敏　　王国胜　　续斌

[摘要] 目的 研究不同材料髖关节假体置换在老年股骨转子间骨折中的应用。 方法 选取2014年2月～2016年5月间我院收治的90例不稳定股骨转子间骨折患者进行研究，按随机数字表分为观察组与对照组，各45例。对照组患者采用骨水泥型假体，观察组采用生物型假体。比较两组术中出血量、手术时间、下床活动时间、术后引流量、手术前后髋关节Harris评分、术后6个月的髋关节优良率、异位骨化情况、假体稳定性、不良事件总发生率。 结果 两组术中出血量、手术时间、下床活动时间、术后引流量等围手术期指标差异均无统计学意义（P>0.05）。两组手术前及术后不同时间点的髋关节Harris评分均无统计学意义（P>0.05）。观察组与对照组髋关节优良率分别为71.11%、75.56%，差异无统计学意义（P>0.05）。两组术后6个月异位骨化情况比较无统计学意义（P>0.05）。观察组假体稳定性达100.00%，高于对照组86.67%（P<0.05）。观察组不良事件总发生率为4.44%，高于对照组20.00%（P<0.05）。结论 生物型假体在老年股骨转子间骨折患者髋关节假体置换术中的应用可取得与骨水泥固定相当的髋关节功能，且假体稳定性与安全性高，值得推广。

[关键词] 股骨转子间骨折；老年；髋关节假体置换；骨水泥；生物固定型假体

[中图分类号] R687.3 [文献标识码] A [文章编号] 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

随着低摩擦关节置换概念的提出[1]，全髋关节置换逐渐成为髋关节骨性关节炎、老年股骨颈骨折临床治疗的最佳选择。股骨转子间骨折好发于老年，据报道[2]，80%的股骨转子间骨折与骨质疏松有关。内固定手术与人工关节置换均为股骨转子间骨折的常用手术方式，其中内固定手术对骨质量的要求较高，骨质疏松者易导致手术失败，故老年股骨转子间骨折患者多采用人工关节置换。有证据显示[3]，全髋关节置换术可恢复股骨轉子间骨折患者患肢功能、改善生活质量，同时降低术后骨折不愈合、股骨头坏死风险。有关全髋关节置换中假体的选择目前尚无定论，以往多应用骨水泥型假体，但随着近年生物学材料的不断开发，越来越多研究[4-5]支持生物固定型假体。本研究以90例老年不稳定股骨转子间骨折患者为例，对比骨水泥假体与生物固定型假体置换在老年股骨转子间骨折中的应用效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料

选择2014年2月～2016年5月间我院收治的90例不稳定股骨转子间骨折患者进行研究，按随机数字表分为观察组与对照组，各45例。观察组中男21例、女24例，年龄61～79岁，平均（69.12±5.77）岁；体质量指数（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；骨质疏松Singh指数分级：Ⅰ级6例、Ⅱ级20例、Ⅲ级12例、Ⅳ级7例。对照组中男19例、女26例，年龄61～81岁，平均（70.03±5.92）岁；体质量指数（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；骨质疏松Singh指数分级：Ⅰ级7例、Ⅱ级19例、Ⅲ级10例、Ⅳ级9例。本研究经患者签署知情同意书，并得到我院伦理委员会核准后进行。两组性别（χ2=0.180，P=0.671）、年龄（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）、骨质疏松Singh指数分级（χ2=0.534，P=0.911）等基线资料的差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：（1）不稳定股骨转子间骨折患者，已经影像学及实验室检查确诊；（2）年龄>60岁；（3）具备基本沟通与交流能力；（4）预计生存期超过5年；（5）研究经医院伦理委员会同意，患者签署知情同意书。排除标准：（1）合并急性心肌梗死等置换禁忌证者；（2）孕期或哺乳期女性；（3）既往有静脉血栓疾病者；（4）合并贫血、凝血障碍者；（5）有髋关节置换史者。

1.3 方法

所有患者均采取硬膜外麻醉，标准侧卧位，常规消毒铺巾，由后外侧入路，作长10 cm切口，依次切开皮肤和臀大肌肌纤维，“+”字切开关节囊前壁，显露股骨颈骨折端，修整骨折断端组织，对碎骨片及髋臼周围软组织进行清理。对照组患者采用骨水泥型假体，根据患者情况选取合适的股骨柄假体，扩髓后冲洗骨髓腔，骨水泥注入其中，打入股骨柄，于骨水泥完全固化后，选取合适骨水泥型股骨假体（SPⅡ假体，购自Link德国公司）进行复位。复位成功后缝合关节囊，常规关闭切口。观察组采用生物型假体，打入股骨柄后确认其在髓腔位置及骨质紧密压配。结合测量股骨头大小选择合适大小的双动股骨头试模（多孔钽涂层髋关节假体，购自德国Link公司）。术毕常规关闭手术切口，安装引流管接自体血回输装置。

1.4 观察指标

1.4.1 围手术期指标 记录两组术中出血量、手术时间、下床活动时间、术后引流量并比较。

1.4.2 髋关节功能 于手术前后应用髋关节Harris评分[6]评估两组患者髋关节功能，髋关节Harris评分共包括关节功能、疼痛程度、关节活动度3方面，总分100分，90～100分为优，80～89分为良，70～79分为可，<70分为差。比较两组术前、术后1个月、3个月、6个月的Harris评分，并比较两组术后6个月的髋关节优良率。

1.4.3 影像学检查结果 于置换后6个月进行X线检查并拍摄髋关节正、侧位片观察两组患者手术前后的髋关节形态变化，采用Brooker分级系统评估假体的异位骨化程度：髋关节周围软组织内有骨岛为Ⅰ级，为正常；骨盆或股骨近端出现骨刺，相对应骨面之间间隙≥1 cm，为Ⅱ级；骨盆或股骨近端出现骨刺，相对应骨面之间间隙<1 cm，为Ⅲ级；髋关节出现骨性强直，为Ⅳ级。并判定假体稳定性，比较骨溶解、假体下沉发生率。

1.4.4 不良事件 对两组患者进行随访，截至2017年6月。记录两组随访期间不良事件发生情况，包括肺部感染、骨水泥中毒、急性脑梗死、精神障碍等。比较不良事件总发生率。

1.5 统计学方法

应用SPSS19.0进行数据处理，计量资料用（x±s）表示，比较采用t检验，多时点比较采取重复测量的方差分析；计数资料以构成比[n（%）]表示，行χ2检验，理论频数<5时采取连续矫正卡方；P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者围手术期指标比较

两组术中出血量、手术时间、下床活动时间、术后引流量等围手术期指标比较差异均无统计学意义（P>0.05）。

2.2两组手术前后不同时间髋关节Harris评分比较

两组术前的髋关节Harris评分比较差异无统计学意义（P>0.05），术后不同时间点两组髋关节Harris评分均明显高于术前（P<0.05）。观察组与对照组术后1个月、3个月、6个月的Harris评分比较差异无统计学意义（P>0.05）。

2.3 两组术后6个月髋关节优良率比较

观察组与对照组髋关节优良率分别为71.11%、75.56%，差异无统计学意义（P>0.05）。

2.4 两组影像学检查结果比较

术后6个月，观察组出现1例异位骨化Ⅱ级，对照组3例异位骨化Ⅱ级，两组均未见异位骨化Ⅲ级与Ⅳ级，两组异位骨化发生率比较无统计学意义（P>0.05）。观察组假体均稳定固定，对照组出现3例骨溶解、2例假体轻微下沉、1例假体松动；观察组假体稳定性达100.00%，高于对照组86.67%（P<0.05）。

2.5 两组不良事件发生率比较

两组肺部感染、骨水泥中毒、急性脑梗死、精神障碍等不良事件发生率均无统计学意义（P>0.05）；但观察组不良事件总发生率显著低于对照组（P<0.05）。

3 讨论

人工髋关节置换指通过手术用类似人体骨关节的假体置换破坏的关节面，从而切除病灶，缓解疼痛，并恢复关节功能，手术的成功与否、假体的使用时间长短不仅与手术技术相关，还与假体的制作材料、设计及固定类型密切相关。随着材料科学的不断研发，临床引入生物学固定的概念，骨水泥固定和生物学固定成为人工全髋关节固定的两种主要类型。骨水泥假体是在骨床和假体空隙中填充骨水泥，形成骨水泥与骨界面及假体与骨水泥界面两个接触界面；而生物假体只有假体与骨床接触一个界面[6]。但人工髋关节置换中不同假体的选择尚存在争议。尤其是老年人工髋关节置换患者多数存在骨质疏松症状，如何选择一个合理的假体置换方式以获得一个更好强度和稳定性，是一个值得深入探讨的问题。

本研究纳入股骨转子间骨折患者，对比骨水泥固定和生物学固定的效果，结果显示两组围手术期指标比较无明显差异，术后髋关节Harris评分较之术前均大幅升高，术后6个月的髋关节优良率无明显差异，分别为71.11%、75.56%，证实生物固定型假体的应用可取得与骨水泥固定假体相当的髋关节功能恢复效果，具有较大可行性。骨水泥假体的柄部上宽下窄，该种设计可将与骨水泥交界面的剪力变为压力，凸面利用不同的沟槽以利骨水泥固定。已有证据显示[7-8]，人工关节置换术后关节可获得良好活动，与本研究结论一致。多孔钽金属具有良好的生物相容性及机械性能，可促进新生骨组织的长入，增强假体与骨组织紧密连接，同时促进骨再生和重建，这是生物固定型假体可取得与骨水泥假体相当髋关节功能的基础。有研究认为[9-10]，骨水泥对髓腔骨创面具有一定封闭作用，可抑制髓腔渗血，从而减少术后引流。但研究中两组患者术后引流量相当，原因尚不明，推测与患者年龄较大有关，有待证实。

研究结果还显示，两组异位骨化情况相当，但观察组假体稳定性达100.00%，对照组出现3例骨溶解、2例假体轻微下沉、1例假体松动，假体稳定性86.67%，明显低于观察组，显示出生物固定型假体在假体稳定性方面的优势。有动物试验发现，空隙超过1.0～2.0 mm骨组织无法长入多孔表面，易导致异位骨化，影响髋关节形态。骨水泥固定是将骨水泥充填在假体与骨床间，生物学固定是将假体与骨床直接接触[11]。本研究中两组异位骨化相当，证实骨水泥固定与生物学固定均可使植入假体与骨组织密切接触，减小空隙。有国外研究[12]的临床随访结果显示，多孔钽金属髋臼杯的稳定性高于骨水泥固定，与本研究结论相符。有研究指出[13]，骨水泥的应用存在较高的松动率。而本研究中对照组仅出现1例假体松动，推测原因在于本研究所纳入的均为老年患者，而老年患者的活动性明显低于年轻人，利于假体的固定，故而不易造成假体松动。

有研究显示[14]，多孔钽的弹性模量与人体松质骨相比超出0.1～0.5 GPa，同时低于皮质骨弹性模量，可避免应力遮挡，防止骨量丢失，从而增强假体稳定性。也有研究发现[15]，应用钽金属髋臼假体行全髋关节置换术后，X线检查结果可见1.0～1.5 mm的间隙，但随访期间所有间隙均呈进行性缩小，术后2年X线检查证实间隙消失，认为是有骨组织长入所致。本文认为，骨水泥是化学聚合制剂，弹性模量界于金属与松质骨之间，利于维持人工关节骨内的稳定性，且可获得即刻固定。但骨水泥无黏合作用，主要通过大块充填和微观的机械交锁发挥固定作用。而多孔钽金属具有较高孔隙率及良好骨诱导特性，利于早期骨长入，使假体与骨组织的连接能力得到增强，从而促进假体稳定性的提高。另外，本研究入选患者术后出现肺部感染、骨水泥中毒、急性脑梗死、精神障碍等不良事件，虽无法明确肺部感染、急性脑梗死、精神障碍等植入假体的关系，但对照组出现4例骨水泥中毒需引起重视，术后应严格监测生命体征及生化指标的变化情况，做到早发现、早预防。本研究也存在一定局限性，随访时间较短，尚不能明确生物固定型假体的远期影响，有待后续报道。

综上所述，多孔钽金属假体在老年股骨转子间骨折患者髋关节假体置换术中的应用可取得与骨水泥固定相当的髋关节功能，且假体稳定性与安全性高，值得推广。

[参考文献]

[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.髋关节损伤和人工材料的修复与移植[J].中国组织工程研究，2012，16（8）：1475-1478.

[3] 刘天盛，王琪，王昊，等.复合微孔多聚糖可减少髋关节置换中的出血[J].中国组织工程研究，2015，19（12）：1872-1877.

[4] 王薪華.全髋关节置换术假体界面材料应用进展[J].中华实用诊断与治疗杂志，2012，26（11）：1041-1043.

[5] 唐焜.人工髋关节负重面材料的生物特性及其临床应用[J].中国组织工程研究，2012，16（25）：4706-4710.

[6] 吴骁，何本祥，檀亚军，等.髋关节假体材料的分类及应用进展[J].中国骨伤，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，韩永台，李会杰，等.保留股骨颈型髋关节假体置换中假体周围骨折对髋关节功能恢复的影响：前瞻性、单中心、自身对照、2年隨访临床试验[J].中国组织工程研究，2016，20（53）：7985-7991.

[9] 张金成，谢正阳.人工全髋关节假体置换治疗运动性髋损伤的理论与实践[J].中国组织工程研究，2012，16（4）：723-727.

[10] 郭琦.生物型与骨水泥型人工半髋关节假体治疗老年股骨颈骨折的疗效及预后比较[J].生物骨科材料与临床研究，2017，14（1）：53-55，60.

[11] 安明勋.人工髋关节假体的设计及界面应力分析[J].中国组织工程研究，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，贺瑞，路玉峰，等.保留股骨颈型髋关节假体置换治疗晚期青壮年股骨头坏死中期随访研究[J].中华外科杂志，2010，48（17）：1298-1300.

[14] 赵德伟，马志杰，杨磊，等.多孔钽金属涂层髋关节假体置换治疗老年股骨颈骨折的临床疗效观察[J].中华老年骨科与康复电子杂志，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）