1422例人工髋关节翻修术病因分析

顾建明 冯啸 周一新

（北京积水潭医院矫形骨科，北京 100035）

全髋关节置换术（total hip arthroplasty,THA）是近几十年来最成功的骨科手术之一[1]。文献报道初次THA 在10 年的随访中生存率超过90%[2-7]。随着材料学的进展和手术技术的改进，人工髋关节手术的短期和长期疗效都获得了不断的进步[8]，目前已经有20年随访的报道见诸发表[5,9,10]。与此同时，髋关节翻修术也日渐增多。翻修手术术后疗效通常不如初次THA[11]，人工髋关节的失败不仅给患者带来巨大的身体和经济负担，也为有限的医疗资源带来沉重的压力[12-14]。要获得优良的早期效果和长期疗效，降低感染、脱位等并发症的发生，就需要有相应的数据来进行分析。一些发达国家已经建立了人工关节登记中心，对于关节置换各种参数均有大数据的研究结果披露[15-19]。瑞典髋关节置换登记中心（Swedish Hip Arthroplasty Register,SHAR）于1979 年创建，其目的在于对人工髋关节手术相关信息进行登记和研究[15]。2018年Cnudde 等[15]的报告显示该登记中心登记的人工髋关节仍然以全骨水泥固定为主，但是有下降趋势，如1999 年全水泥固定的人工髋关节比例为92%，到2012 年为68%。2019 年Cnudde 等[20]回顾了该登记中心从1999 到2017 年间9926 例再手术的情况，发现翻修手术的主要原因是无菌性松动（3558例）和假体周围感染（2065例），其次是假体周围骨折（1574例）及髋关节不稳定（1782例）。这些数据对于假体设计、医师的手术决策、国家政府的政策制定都有重要意义。本中心在1997年建立了关节置换登记中心，至今登记的髋关节翻修病例逾1500例，本研究目的在于统计和分析本中心从2000年1月至2019年12月这20年中的髋关节翻修手术的原因分布。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2000 年1 月至2019 年12 月在本中心进行的人工髋关节翻修术患者共计1422例。资料来自我科人工关节登记中心。男性690 例（占48.5%），女性732 例（占51.5%）；患者年龄19～89 岁，平均（60.6±12.2）岁；身高143～185 cm，平均（165.0±7.9）cm；体重38～105 kg，平均（66.8±12.2）kg；体重指数（body mass index,BMI）14.3～37.6 kg/m2，平 均（24.5±3.6）kg/m2；翻修术侧为左侧747 例（52.5%），右侧为675例（47.5%）。

1.2 研究方法

将翻修原因分为假体周围感染、无菌性松动、骨溶解病灶清理（无假体松动）、髋关节不稳定、假体周围骨折和其他（包括股骨头置换失败、软组织刺激、金属不良反应、假体断裂、纠正下肢长度等）6 类；再将手术时间分为前后两个十年的时间段，分别是2000年1月到2009年12月的前十年和2010年1月到2019 年12 月的后十年，统计翻修手术量和翻修原因分析，再统计初次翻修，二次翻修，三次及以上翻修病例的翻修原因。本研究获得医院伦理委员会批准，患者均签署知情同意书。

1.3 统计学方法

采用SPSS 21.0 软件进行统计分析。使用Kolmogorov-Smirnov 检验对连续数据进行正态性检验。正态分布的数据以均数±标准差表示，采用Studentt检验进行分析。非正态分布的数据以中位数（四分位间距）表示，以非参数Mann-Whitney U检验进行分析。分类变量以频率表示，以卡方检验进行分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 翻修原因分类

在所有翻修手术中，最主要的翻修原因是假体周围感染和无菌性松动，共计1109 例，占总翻修数78.0%。无菌性松动867 例（61.0%），假体周围感染242 例（17.0%），骨溶解病灶清理（无假体松动）66 例（4.6%）；髋关节不稳定32例（2.3%）；假体周围骨折63例（4.4%）；其他（股骨头置换失败、软组织刺激、金属不良反应、假体断裂、纠正下肢长度等）152例（10.7%）。

2.2 翻修时间

随着人工髋关节置换手术的推广，我院髋关节翻修手术量也呈逐年增长趋势。将患者按照2000～2009，2010～2019分为前十年和后十年，2000～2009年期间的髋关节翻修总数为454 例，2010～2019 年间为968例，增长了2.1倍。同期的初次髋关节置换数量分别为3788 例和13856 例（共计17644 例），增长了3.7倍。翻修手术同初次髋关节置换手术的比例在后十年有显著下降（χ2=83.2，P＜0.001）。患者平均年龄分别为（59.8±12.2）岁和（61.0±12.2）岁，差异无统计学意义（P=0.32）。BMI 分别为（24.6±3.7）kg/m2和（24.4±3.6）kg/m2，差异无统计学意义（P=0.61）。近十年的翻修原因中，感染翻修占比下降（从18.9%到16.1%），无菌性松动（从55.1%到63.7%）、假体周围骨折（从3.7%到4.8%）、髋关节不稳定（从1.1%到2.8%）、骨溶解病灶清理（从3.1%到5.4%）的占比均上升（表1）。

2.3 翻修次数

1252例患者行初次翻修手术，148例行二次翻修手术，三次或以上翻修手术22 例。患者行二次翻修手术的主要原因为假体周围感染（76 例，51.4%）、无菌性松动（57例，38.5%）、假体周围骨折（3例，2.0%）、髋关节不稳定（2例，1.4%）。患者进行三次或以上翻修的主要原因为感染（12 例，54.5%）、无菌性松动（6例，27.3%）、髋关节不稳定（1 例，4.5%）、假体周围骨折（1 例，4.5%）。2 例患者分别进行了6 次和8 次翻修，其翻修原因均是感染。

3 讨论

3.1 无菌性松动

尽管有材料学的进步和手术技术的改善，髋关节翻修术的数量仍然呈现增长的趋势[21]。了解人工髋关节翻修的原因对于改善假体生存率，提高临床疗效有至关重要的意义[14,22-24]。本研究表明近20年来本中心的髋关节翻修的主要原因是无菌性松动和髋关节感染，其他的研究也有类似的发现[18,23,25,26]。全髋关节置换术后发生无菌性松动占比高的原因是多方面的，包括假体设计、手术技术、在体内时间等因素。本中心无菌性松动假体主要是骨水泥假体和一些国产非水泥假体。Clohisy和Abdel[27]也报道了骨水泥固定假体会比非水泥固定假体有更高的松动率。尽管骨水泥假体作为经典的人工髋关节设计，可以获得良好的长期疗效，但这是以专业的外科技术和优秀的假体设计为前提和基础[28-30]。从国内的实际情况分析，充分而有效的培训未能广泛开展之前，仍然会看到骨水泥假体松动的发生。而且早期的人工髋关节假体使用非高交联聚乙烯居多，会有更高的磨损率和假体松动的情况[31]。何爱珊等[32]2010 年报道了2002 年1 月至2007年6月收治的髋关节翻修病例，初次手术到翻修小于5年的患者中无菌性松动是最常见原因。所以，一方面要改善假体设计，使用记录优良的关节假体，同时也要进行医师培训，纳入准入制度，从而提高人工关节的使用寿命。从国外经验来看，随着假体设计的改进，高交联聚乙烯的应用，以及手术技术的提高，因无菌性松动而进行翻修的情况也会逐渐减少。Clohisy 等[24]在2004 年和Ulrich 等[23]在2008 年的报道了各自中心的翻修数据，其无菌性松动的比例为55%和52%，占到了翻修术的一半左右，而Haynes 等[22]在2016 年报道的翻修原因分析中，无菌性松动比例为31.3%。但是在本研究中，从前后十年翻修数据来看，后十年的翻修手术量增加，而且无菌性松动的翻修比例增加更多，说明短时间内翻修原因谱仍然会以无菌性松动为主，仍需一定的时间来处理前期植入的人工关节发生松动的情况。

3.2 假体周围感染

除了无菌性松动，假体周围感染是本中心翻修原因的第二位，而后十年的假体周围感染翻修有明显下降，原因可能在于对假体周围感染的认识提高，围手术期感染率的下降，在这其中，医师的经验起了重要的作用。根据文献报道手术量少的医师更容易发生假体周围感染，手术量越大，说明医师具有更专业的培训和经验，能够更好的控制假体周围感染的发生[33]。Lachiewicz和Soileau[34]分析了该中心单位手术医师连续100例髋关节翻修的手术信息，发现感染相关翻修比例下降，十年前100例髋关节翻修原因中假体周围感染为10%，十年后为7%。何斌等[35]分析了该中心从2010年1月到2016年12月期间初次翻修的351髋，发现初次术后的5年内早期翻修组（90髋）的假体周围感染率为21.1%，高于晚期翻修组（261髋）的4.2%，说明感染更多发生在术后早期，但是假体周围感染如果是耐药或多重细菌感染、真菌感染及合并软组织条件差的情况，可能需要多次治疗和手术，故很可能初次翻修术失败，需要二次或三次翻修[22]。本研究也发现患者行2次以上翻修术的主要原因为感染和无菌性松动，尤其是感染，2例患者进行了6次和8次翻修术，都是因为假体周围感染。Jafari 等[36]分析了该中心2000～2007年间1366例髋关节翻修的数据，共计256例髋关节翻修在术后平均16.6个月再次失败，进行再翻修，感染占30.2%，是失败的主要原因，说明假体周围感染的翻修有更高的失败率。Renard等[37]对523例无菌性髋关节翻修的细菌样本进行分析发现7%（36例）的患者有隐匿感染，所以特别强调了术中系统性采样的重要性。针对感染的人工髋关节，一方面最好能交由专门的有经验的医师来进行处理，同时也应当通过加强对患者病情的控制、手术室条件的改善、手术技术及无菌观念的改进将假体周围感染的发生尽量降低。

3.3 假体不稳定

本中心因为髋关节不稳定进行翻修的患者远少于国外报道[38]，尤其是美国。Springer 等[38]分析了该中心141例髋关节翻修失败的原因，对于常规摩擦界面来说，髋关节不稳定的占比最高，为35%。Gwam等[39]美国学者通过国家住院患者信息库分析了2009年到2013 年间的258461 例髋关节翻修手术，翻修原因第一位也是髋关节不稳定（17.3%）。Bozic 等[40]发现在2005 年10 月到2006 年12 月期间，美国“医疗成本和利用项目全国住院患者样本数据库”内共登记有髋关节翻修病例51345例，翻修原因分布为髋关节不稳定22.5%、机械固定失效19.7%、感染14.8%。可见在美国髋关节不稳定、机械性松动是髋关节翻修的主要原因。Mehta等[41]报道了该中心8年期间为24例复发脱位患者进行翻修的临床结果，脱位原因最主要是因为髋臼假体位置不良（10例）和软组织松弛（5例），翻修术后仍有4 例发生脱位。髋关节不稳定是多因素的共同结果，和手术技术、假体选择、患者因素都密切相关[42]。而国内的髋关节不稳定相对较少的原因推测是因为：①术者使用高偏距假体或更大号假体将软组织张紧，从而降低脱位风险[43]；②患者术后更严格和更长时间的姿势保护，关节周围瘢痕能够包裹住髋关节周围，以牺牲活动度来降低关节脱位的概率。近年来，随着国内手术量的增加，在国内一些关节中心也有了髋关节不稳定病例增多的情况，何斌等[35]对16例髋关节翻修术后再次行髋部手术的原因进行研究，其中髋关节不稳定是第一位原因。由此可以预见，由于手术技术的提高和材料学的进步，因为无菌性松动而进行的翻修比例会逐渐减少，髋关节不稳定在髋关节翻修中的比例可能会逐渐增加。美国的髋关节翻修相关诉讼的最主要原因就是髋关节不稳定和感染[44]。Hermansen等[45]报道了丹麦登记中心1678例因为脱位而进行的翻修病例，其中19.8%进行了再次翻修。只更换股骨头和内衬会增加脱位风险，使用双动头和限制性内衬有助于降低脱位率。一方面医师应当加强髋关节不稳定理论的学习和实践操作，保证手术疗效，尽量降低术后脱位的发生，同时也要能够对发生脱位的患者进行原因分析并给以相应处理。近年来兴起的直接前方入路及机器人导航手术都有助于降低髋关节术后脱位的发生[46,47]。

本研究亦存在不足之处：①本研究仅为单中心的登记数据结果，受限于单中心的采样限制，这一结论并不能代表更大范围的情况，如在国外占比较高的髋关节不稳定和假体周围骨折在本中心的翻修原因中相对较少。尽管如此，该结果是目前国内的较大样本单中心研究，可以为髋关节置换术后失败原因提供极有价值的数据。同时也希望能够整合更多中心的数据来获得更为详实的数据，进一步指导假体设计，改进手术技术和改善临床效果，也为国家政策的制定提供依据。②做为一项回顾性研究，受限于手术当时对疾病的了解水平，可能在诊断分类中发生偏差。③对于各种失败模式仍有进一步细分的空间。④由于许多患者在其他中心接受了初次置换，无法获得所有关于患者初次置换的相关信息，包括假体类型和型号、假体在位时间等。建立一个区域性或全国性的关节置换注册数据库将有助于解决这一问题。

综上，本研究是目前单中心的大样本量研究，结果发现无菌性松动和感染是目前乃至未来一段时间内国内髋关节翻修术最常见的原因。要注意髋关节不稳定的发生和高危因素控制。应当整合更多中心的数据进行分析，以及建立更大范围的关节登记系统。