保留股骨頸與傳統非骨水泥股骨柄全髖置換術后早期股骨假體周圍骨密度變化對比

陳希聰，周觀明，黎慧萍，勞永鏘，王昌兵

(佛山市中醫院骨十科，廣東佛山528000)

·論著·

保留股骨頸與傳統非骨水泥股骨柄全髖置換術后早期股骨假體周圍骨密度變化對比

陳希聰，周觀明，黎慧萍，勞永鏘，王昌兵

(佛山市中醫院骨十科，廣東佛山528000)

目的比較保留股骨頸與傳統非骨水泥股骨柄全髖關節置換(Total hip arthroplasty，THA)術后的股骨近端骨密度變化。方法將2010年3月至2011年3月間接受THA手術的72例(72髖)患者隨機分為A、B兩個治療組，每組各36例(36髖)，A組采用CFP股骨柄/TOP髖臼杯(德國Link公司)實施THA手術；B組采用傳統全髖假體(非骨水泥Bicon-Plus臼杯/Endoplus股骨柄，瑞士施樂輝公司)實施手術。分別于術后3周、6個月及1年隨訪時采用Discovery A型雙能X線吸收儀對股骨假體周圍7個感興趣區域(Region of interest，ROI)的BMD進行測定，并計算BMD變化率。結果術后3周，各區的BMD測定結果兩組間差異均無統計學意義(P＞0.05)。與術后3周的BMD測定數據結果比較，在術后6個月及12個月，A組股骨近端各個測量區的BMD未見顯著改變(P＞0.05)；而B組ROI 1、ROI 2術后6個月及12個月的BMD較術后3周時明顯減小(P＜0.05)，ROI 7術后12個月的BMD較術前3周也明顯減小(P＜0.05)。A組術后6個月及12個月ROI 1的平均BMD變化率顯著高于B組(P＜0.05)；另外，A組術后12個月ROI 7的平均BMD變化率也顯著高于B組(P＜0.05)。結論相比傳統股骨柄設計的Endoplus假體，CFP股骨假體THA術后12個月其假體周圍BMD水平更高，股骨近端的載荷傳遞效果更佳。

股骨頸保留；全髖關節置換術；股骨柄；骨密度

股骨頸保留設計髖關節假體要求股骨頸切除的骨量較少，假體植入后的股骨近端載荷有望接近正常股骨[1]。因此，這類假體全髖關節置換(Total hip arthroplasty，THA)術后的股骨近端骨丟失可能會有所降低。隨著假體設計日新月異的發展，各假體制造公司先后推出了自己的保留股骨頸全髖關節假體。德國Link公司和Pipino教授合作研制成功的CFP股骨柄和TOP髖臼杯即是其中一種臨床應用非常成功的全髖假體[2]，該假體股骨柄為保留股骨頸生物固定設計，該股骨柄假體植入后可望為將來的翻修手術保留充足的股骨近端的骨量。但相比傳統非水泥假體，該假體植入后股骨近端骨密度(Bone mineral density，BMD)情況如何，尚未見相關研究報道。為此，我們開展了本項試驗對比研究，對CFP股骨柄/TOP髖臼杯THA后的股骨近端BMD進行測量，并與傳統THA假體進行比較，以便為THA手術的假體選擇提供科學依據。

1 資料與方法

1.1 病例選擇納入標準：(1)年齡65歲以下；(2)骨性關節炎、股骨頭無菌性壞死、股骨頸頭下型骨折、類風濕性關節炎、創傷性關節炎、強直性脊柱炎等髖關節疾病經X線片證實存在髖關節的嚴重破壞，且伴有中、重度持續性關節疼痛和功能障礙；(3)通過其他各種非手術治療均不能緩解的髖關節疾病，具有實施人工關節置換的指征；(4)自愿參與并簽訂該研究的知情同意書者。排除標準：(1)骨質疏松癥；(2)肥胖、出現局部或全身活動性感染以及其他有可能增加圍手術期嚴重并發癥的情況；(3)存在髖外展肌力不足，患髖跛行但無疼痛以及高位髖脫位伴骨盆骨量嚴重缺乏等置換禁忌證者；(4)拒絕參與該臨床試驗者。終止試驗標準：(1)實驗過程中出現嚴重的其他疾病須中止治療者；(2)試驗過程中出現嚴重不良事件者；(3)非診療性原因不能堅持治療，主動提出退出試驗者；(4)不可抗拒因素導致失訪者。

1.2 試驗分組選采用隨機數字表法將2010年3月至2011年3月間符合入選標準的72例(72髖)接受THA的患者隨機分為兩個治療組，每組各36例(36髖)。A組采用CFP股骨柄/TOP髖臼杯實施THA手術；B組采用傳統全髖假體(非骨水泥Bicon-Plus臼杯/Endoplus股骨柄，瑞士施樂輝公司)實施手術。

1.3 手術方法病例術前均使用假體模板仔細測量X線片以確定髖臼杯假體大小、位置，并預測股骨截骨位置、股骨柄假體大小以及股骨頭假體的所需長度。兩組病例手術由同一組手術醫生實施，均采用硬膜外麻醉，患側臥位，髖關節后外側入路。A組：術中顯露頭頸交界處后，用電鋸切斷股骨頸，截骨一般定在轉子間窩沿股骨頸向上1.5 cm處。取出股骨頭，磨除患側髖臼軟骨，選用合適型號人工髖臼假體植入髖臼。通過股骨頸的定孔用特制擴髓器擴大股骨近端髓腔達預定深度。髓腔銼逐步擴大髓腔，根據髓腔銼型號選擇股骨柄假體大小，安裝試模后復位，活動髖關節無脫位，安裝股骨柄及人工股骨頭。術畢留置負壓引流，逐層關閉。B組：術中充分顯露髓關節周圍結構后，根據術前模板測量情況電鋸切斷股骨頸，保留適當長度的股骨距(10 mm左右)然后截骨。髖臼與股骨側假體準備過程以及假體安裝等其余手術步驟與A組相同。

1.4 術后處理術后常規應用抗生素3 d。常規應用利伐沙班10 mg/d，連續5周以預防下肢深靜脈血栓形成。術后逐步行肌肉、關節功能鍛煉，術后8周棄拐獨立行走。出院后繼續門診隨訪中遵醫囑行下肢肌力及關節活動度練習。

1.5 評估方法分別于術前、術后6個月及12個月采用日本骨科學會(Japan Orthopedic Association，JOA)髖關節臨床評分系統對患者術后的髖關節功能進行評估。分別于術后3周、6個月及1年隨訪時采用Discovery A型雙能X線吸收儀(美國Hologic公司)對股骨假體周圍BMD進行測定。按照Gruen法[3]，將骨密度測定范圍分為7個測量興趣區(Region of interest，ROI)，即將股骨柄假體從粗隆部到假體遠端平均分三等份(見圖1)，假體遠端2 cm區域為4區(ROI 4)；假體外側從上到下分別為1區(ROI 1)、2區(ROI 2)、3區(ROI 3)，假體內側從下到上分別為5區(ROI 5)、6區(ROI 6)和7區(ROI 7)。將每次隨訪時的BMD測量結果與上次測量結果作比較，計算患者的BMD變化率，計算公式為，BMD變化率=[(本次BMD－上次BMD)/上次BMD]×100%

圖1 股骨近端BMD測量的Gruen分區

1.6 統計學方法應用Excel 2003軟件統計包進行數據的處理。計量數據以均數±標準差表示，計數資料以率表示，采用Studentt檢驗或成組四格表χ2檢驗進行數據的組間比較，檢驗水準均取雙側α=0.05。

2 結果

兩組病例在性別、年齡，側別，體重指數等方面組間差異無統計學意義(P＞0.05)，見表1。在JOA髖關節功能評分方面，A組與B組術前的平均評分分別為49分和51分；術后6個月分別為98分和97分；術后12個月分別為98分和97分。在術前及術后各時間點上，組間差異均無統計學意義(P＞0.05)。

兩組病例THA術后3周、6個月及12個月的股骨近端BMD測定結果見表2。術后3周，各區的BMD測定結果兩組間差異均無統計學意義(P＞0.05)。與術后3周的BMD測定數據結果相比，在術后6個月及12個月，A組股骨近端各個測量區的BMD未見顯著改變(P＞0.05)；而B組ROI 1、ROI 2術后6個月及12個月的BMD較術后3周時明顯減小(P＜0.05)，ROI 7術后12個月的BMD較術前3周也明顯減小(P＜0.05)。

表1 兩組患者的一般資料

表1 兩組患者的一般資料

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表2 兩組病例各時間點的患側股骨近端BMD測定結果

表2 兩組病例各時間點的患側股骨近端BMD測定結果

注：B組內，與術后3周比較，aP＜0.05。

兩組病例THA術后6個月及12個月的平均BMD變化率計算結果見表3。A組術后6個月及12個月ROI 1的平均BMD變化率顯著高于B組(P＜0.05)；另外，A組術后12個月ROI 7的平均BMD變化率也顯著高于B組(P＜0.05)。

表3 兩組病例各時間點的平均BMD變化率計算結果

表3 兩組病例各時間點的平均BMD變化率計算結果

注：同時間點B組與A組比較，aP＜0.05。

3 討論

傳統非骨水泥假體THA術后股骨近端的BMD將會降低，并于術后第1年發生骨質的重塑改建[4]。股骨近端發生骨質吸收大部分是由于在術后早期發生應力遮擋效應。這一應力遮擋效應的產生除了受性別、年齡、初始骨量、術后活動程度等患者相關因素影響之外，還與固定類型、股骨柄長度、剛度以及涂層范圍等假體設計方面的因素有關[4-8]。在本研究中，我們對兩組病例的性別、年齡、術后活動等患者相關因素均進行了控制，盡量降低混雜因素對測試結果的影響。最終研究數據顯示，術后12個月B組ROI 1和ROI 7的BMD變化率低于A組，表明Endoplus股骨柄將載荷向股骨上端轉移的能力低于CFP股骨柄，因此CFP股骨柄的載荷傳遞更接近髖關節的生理狀態。

Skinner等[9]實施的一項臨床觀察研究顯示，股骨頸保留假體的長期療效良好，其10年生存率達100%，作者認為股骨假體近端與保留的股骨頸接觸可更好的維持假體固定的穩定性，并會對假體植入后股骨近端的骨重塑產生有利影響。然而，他們在研究中并未對股骨假體周圍的BMD變化進行測定。在本研究中，我們首先對兩種假體植入后3周、6個月及12個月的BMD進行了測定，然后對6、12個月的BMD變化率進行了計算，數據結果顯示，Endoplus股骨柄植入后1年假體周圍的平均BMD變化率在ROI 1和ROI 7分別為77%和84%，而CFP股骨柄植入后1年ROI 1和ROI 7分別為95%和104%。

在股骨柄假體設計上，CFP股骨柄要求保留更多的股骨頸，而Endoplus股骨柄只要求保留內側10 mm的股骨距部分，兩種假體均為鈦合金材質。以往研究表明[4，10-12]，采用鈷鉻合金股骨柄實施THA術后1年，ROI 1和ROI 7的BMD變化率通常分別為73%～76%和75%～80%；而鈦合金的剛度低于鈷鉻合金，其假體柄植入后1年ROI 1和ROI 7的BMD變化率通常分別為85%～89%和78%～83%。在我們的研究中，Endoplus股骨柄THA術后1年股骨近端ROI 1和ROI 7的BMD變化率與傳統鈦合金股骨假體相當，而CFP假體的測量數據要高于傳統鈦合金假體，表明Endoplus股骨柄植入后，其髖部載荷在股骨近端的集中效應較之CFP假體更加顯著；CFP股骨假體會將髖部載荷經保留的股骨頸向股骨近端傳遞，而Endoplus股骨柄由于其植入時只保留10 mm的股骨距部分，因此其載荷傳遞效果低于CFP假體，進而更容易產生應力遮擋效應。

在對兩組病例的臨床功能效果觀察方面，術前、術后6個月及12個月的JOA髖關節功能評分結果顯示，兩組間差異無統計學意義，表明兩種假體植入術后1年的臨床效果相當，股骨近端假體周圍BMD及其變化率的差異并未對早期的臨床評估結果產生影響，其對假體長期臨床療效的影響尚需進一步研究。

總之，相比傳統股骨柄設計的Endoplus假體，CFP股骨假體THA術后12個月其假體周圍BMD水平更高，股骨近端的載荷傳遞效果更佳。

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Change of periprosthetic bone mineral density after total hip arthroplasty with preservation of femoral neck and traditional cementless total hip arthroplasty:a controlled trial.

CHEN Xi-cong,ZHOU Guan-ming,LI Hui-ping,LAO Yong-qiang,WANG Chang-bing.The Tenth Department of Orthopedics,Foshan Hospital of Traditional Chinese Medicine,Foshan 528000,Guangdong,CHINA

ObjectiveTo analyze the change of periprosthetic bone mineral density(BMD)after total hip arthroplasty(THA)with preservation of femoral neck and traditional cementless THA.MethodsWe studied femoral BMD in 72 patients who had a primary THA in our institute from March 2010 to March 2011.Seven-two patients were randomly divided into group A and group B,each with 36 cases.Group A had THA with the CFP stem/TOP acetabular cup(Link,Germany),group B had a cementless THA with the Bicon-Plus cup/Endoplus stem(Smith&Nephew,Switzerland).The BMD of proximal femur was measured in the 7 Gruen zones(Region of interest,ROI)by dual-energy x-ray absorptiometry 3 weeks,6 and 12 months after surgery.The BMD ratio of each zone was calculated.ResultsThere was no statistically significant difference in the mean BMD in any of the zones between the two groups 3 weeks after surgery.Compared to the BMD obtained 3 weeks after surgery,the mean BMD value in group A exhibit no significant change in all the zones throughout the study,while those in group B decreased significantly in ROI 1,ROI 2 6 and 12 months after surgery,as well as in ROI 7 12 months after surgery.In ROI 1,the mean BMD ratio was significantly higher in group A than group B 6,12 months after surgery(P＜0.05).In ROI 7,the mean BMD ratio was significantly higher in group A than group B 12 months after surgery(P＜0.05).Conclusion THA with the CFP stem preserved better proximal femoral BMD than the Endoplus stem 12 months after surgery.This suggests that the Endoplus stem does not transfer the load to the neck and upper femur as physiologically as the preservation of femoral neck does.

Preservation of the femoral neck;Total hip arthroplasty;Femoral stem;Bone mineral density

R687.3

A

1003—6350(2013)01—0031—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2013.01.0013

2012-07-24)

2012佛山市衛生局醫學科研立項(編號：2012128)

陳希聰。E-mail:fscxc2009@yahoo.cn