假體周圍骨折與骨質疏松

施鴻飛 林華 熊進

南京大學醫學院附屬鼓樓醫院，江蘇 南京 210008

假體周圍骨折(periprosthetic fracture，PPF)是人工關節置換術后最嚴重的并發癥之一。隨著關節置換手術的普及以及老年關節置換患者壽命的延長，假體周圍骨折的發病率呈逐年上升的趨勢，文獻報道髖關節置換術后假體周圍骨折的發生率約為1.0%～7.8%，而膝關節置換后假體周圍骨折的發生率約為0.3%～8.0%[1-2]。臨床上，相當一部分的假體周圍骨折需要采用手術治療，以達到恢復肢體力線和假體穩定性、促進骨折順利愈合、并使患者恢復骨折前功能狀態的目的。

骨質疏松癥是嚴重危害中老年人骨骼健康的退化性疾病，其可導致全身性的骨量低下、骨微結構損壞和骨脆性增加。人工關節置換患者大部分為老年人，一旦在骨質疏松狀態下發生假體周圍骨折，其處理相當棘手，無論是進行骨折固定還是選擇假體翻修，都有較高的失敗率[3]。本文旨在對骨質疏松狀態下假體周圍骨折的預防、評估和治療現狀進行綜述，以期為進一步的臨床和基礎研究提供參考。

1 假體周圍骨折的病因學

1.1 患者因素和醫療因素

目前通常將假體周圍骨折的致病原因分為患者因素和醫療因素兩大類[2]。其中患者因素又包含了全身因素和局部因素，常見的全身因素包括女性、高齡、肥胖、既往疾病(例如骨質疏松癥、類風濕關節炎、神經系統疾病等)、藥物(例如長期使用激素、免疫抑制劑等)等；常見的局部因素則包括假體周圍骨吸收、假體松動、廢用性骨質疏松、關節僵硬等。導致假體周圍骨折的醫療因素主要與前期的關節置換手術有關，包括術中假體柄穿透骨皮質、截骨不當、關節力線不良、假體不匹配或放置不當導致的應力集中、關節置換術中假體周圍骨折漏診等[4]。

1.2 骨質疏松與假體周圍骨折的相關性

骨質疏松與假體周圍骨折的發生密切相關。一方面，老年骨質疏松患者存在全身性的骨量下降、骨微結構破壞和骨脆性增加，本身就是骨質疏松性骨折的高危人群，在接受人工關節置換手術后，受到輕微暴力即有可能發生假體周圍骨折。Lee等[5]回顧了37例髖關節置換術后股骨假體周圍骨折的病例后發現，有40.7%的患者診斷為骨質疏松，22.2%的患者存在骨量下降。另一方面，關節置換患者術后活動量下降會導致患肢廢用性骨質疏松，而關節假體與骨的接觸界面因為微動也會導致骨吸收，這些局部因素使假體周圍的骨骼強度較其他部位下降得更為明顯[6]，從而在受傷時更易發生骨折。

2 骨質疏松狀態下假體周圍骨折的預防

2.1 改善局部骨量

由于骨質疏松狀態下假體周圍骨折的臨床治療非常棘手，如何在人工關節置換術后改善患者全身和局部的骨量、進而避免假體周圍骨折的發生，已受到臨床醫生的廣泛關注。與骨質疏松性骨折圍手術期干預的原則類似，人工關節置換的術后干預應側重于阻止急性骨量丟失、預防假體早期松動、抗骨質疏松、并預防假體周圍骨折[3,7]。

降鈣素是一種鈣調節激素，其被證實具有抑制破骨細胞活性、減少破骨細胞數量的作用，在臨床上可用于阻止急性骨量丟失[7]。在Peichl等[8]開展的一項前瞻性臨床研究中，37例全髖關節置換患者于術后開始接受鮭魚降鈣素鼻噴劑治療(200 IU/d)，與對照組相比，治療組的疼痛明顯減輕，血清骨轉換指標降低。Amala[9]在臨床研究中也觀察到了類似結果，但假體周圍的骨密度并沒有在使用鮭魚降鈣素后獲得顯著提高，使用降鈣素能否在術后早期降低假體松動率、減少假體周圍骨折的風險，仍有待進一步研究。

雙膦酸鹽具有抑制假體周圍骨吸收、改善骨質量的作用。周偉等[10]在一項單盲對照研究中發現，原發性骨質疏松患者行髖關節置換術后接受唑來膦酸治療，在術后6月、12月時的骨量丟失明顯低于對照組。袁宏等[11]對原發性骨質疏松患者行髖關節置換術后進行唑來膦酸治療，在3月、6月和12月時均觀察到了抑制骨量丟失的作用。Yang[12]在一項薈萃分析研究中納入了4項隨機臨床研究中的198名全髖關節置換患者，口服利塞膦酸治療6個月后，治療組假體周圍的骨密度較對照組明顯提高。盡管這些研究提供了雙膦酸鹽可以抑制假體周圍骨量丟失的證據，但Sk?ldenberg等[13]的研究發現，使用雙膦酸鹽并不能顯著降低假體松動和移位的發生率，雙膦酸鹽對假體周圍骨折發生率的直接影響尚缺乏有力證據。對于年輕且骨量正常的患者，全髖關節置換術后長期使用雙膦酸鹽反而會增加假體周圍骨折的風險[14]。

除了抗骨吸收藥，也有學者嘗試在關節置換術后應用促進骨形成的藥物來改善局部骨量。Suzuki等[15]對17例全膝關節置換患者采用特立帕肽治療后6個月，股骨后髁和外側的骨密度明顯升高，治療后12個月時，股骨前髁和骨干部位的骨密度也顯著提升。與雙膦酸鹽類似，促骨形成藥物對假體周圍骨折發生率的直接影響仍有待進一步研究。

2.2 預防跌倒

跌倒等低能量損傷是造成假體周圍骨折的最常見原因。Johnson等[16]分析了15189例全膝關節置換術后患者的生活狀態后發現，術后跌倒的發生率約為1.53%，其中72%的跌倒發生在患者家中，尤其是在浴室、去浴室的途中和在床邊使用坐便器時居多(59%)。此外，高齡、女性、骨質疏松、關節置換術中使用持續神經阻滯麻醉、術后遺留有步態異常或關節活動受限等均是導致患者跌倒的風險因素[17-19]。關節置換術后預防跌倒的策略應側重于改善家居環境、鼓勵適當體育鍛煉、補充維生素D、改善視力、選擇合適的鞋等，個體化的全面干預手段往往可以獲得理想的防跌效果[20]。

2.3 假體周圍骨折的預測與評估

早期識別假體周圍骨折的高風險人群，并進行必要的評估與干預，是預防假體周圍骨折的重要舉措。目前尚沒有合適的假體周圍骨折風險評估工具，但已有學者開展了假體周圍骨密度的檢測，以預測假體周圍骨折發生的風險。Thomas等[21]嘗試用DXA來測量全膝關節置換術后股骨假體周圍的骨密度后認為，選擇恰當的測量部位，可以測量到精確的、重復度高的骨密度數據。Blaty等[22]測量了30例全膝關節置換術后膝關節部位的骨密度后發現，股骨假體周圍的骨密度較健側腿明顯降低，股骨干內側和外側的骨皮質也變薄，這一結果為使用假體周圍骨密度來預測假體周圍骨折發生風險提供了可行性依據。除了DXA，Cody等[23]在術前CT中對脛骨遠端的骨密度進行了測量后發現，骨密度降低與踝關節置換術后假體周圍骨折密切相關，這提示CT測量的骨密度也可作為關節置換術后假體周圍骨折的預測因素。

3 骨質疏松性假體周圍骨折的手術治療

假體周圍骨折手術治療的目的，旨在恢復肢體力線和假體的穩定性、促進骨折愈合，使患者恢復骨折前的功能狀態。目前常用的手術治療方案包括骨折固定、假體翻修等，手術醫生往往需要熟練掌握骨折固定、關節置換、假體翻修等多種手術技術。骨質疏松狀態使得假體周圍骨折的手術治療變得非常棘手，失敗率和死亡率非常高[24]。

3.1 骨折固定

假體周圍骨折固定的方法包括內固定和外固定兩種。對于穩定型假體周圍骨折且假體沒有松動的患者，可選擇石膏或支具等外固定，例如膝關節置換術后的Kim I型和Rorabeck I型骨折，以及髖關節置換術后的Vancouver A型骨折等。

對于不穩定型的假體周圍骨折，在假體沒有松動的情況下可以選擇切開復位內固定。鎖定接骨板是最常用的內固定方式，其穩定性優于角鋼板和傳統鋼板[25]。在使用鎖定接骨板時，應注意使接骨板與假體柄有一部分重疊的區域，以防止造成應力集中[26]。如果重疊區域無法置入足夠長度和數量的螺釘，可以用線纜技術來增加固定的穩定性[27]。髓內釘內固定是另一種常用的骨折固定方法，對于髖關節置換術后的股骨遠端假體周圍骨折，有學者嘗試采用逆行髓內釘進行骨折固定，但其發生髓內釘周圍再骨折的概率高于鎖定接骨板內固定。Horneff等[28]比較了膝關節假體置換術后股骨側Rorabeck II型假體周圍骨折采用髓內釘或鎖定接骨板內固定的治療效果后發現，鎖定接骨板組的骨折愈合率高于髓內釘組，而再手術率低于髓內釘組。

對于嚴重骨質疏松患者，單純使用鎖定接骨板或髓內釘往往無法提供足夠的固定強度。Kumar等[29]嘗試將同種異體腓骨置入髓腔作為結構性植骨，再結合使用接骨板內固定，有效地提高了內固定強度，避免了內固定失敗。除了結構性植骨，Lenz等[30]認為采用骨水泥作為內固定的強化材料，也可以增加局部的固定強度。對于骨質疏松患者膝關節置換術后的Su III型股骨假體周圍骨折，Cicek等[31]嘗試采用內外側雙鎖定接骨板來固定骨折，獲得了較單側鎖定接骨板更為理想的固定強度和良好的臨床效果。Chen等[32]利用有限元分析探討了通過改進接骨板或髓內釘設計來提高膝關節置換術后假體周圍骨折固定穩定性的可能性，研究表明，在松質骨區域固定時增加螺旋刀片，可以顯著提高固定的強度。這些骨移植替代材料的使用和內固定設計的改進為骨質疏松狀態下假體周圍骨折的手術治療提供了參考。

3.2 假體翻修

當假體周圍骨折合并有假體松動或假體對線不良時，往往需要進行假體翻修。Chen和Jassim等[33-34]認為，對于膝關節置換術后的假體周圍骨折，當假體周圍骨量明顯下降、或者嚴重骨質疏松時，假體翻修的治療效果優于內固定。Girgis等[35]采用翻修假體治療了14例70歲以上的膝關節置換術后Su III型假體周圍骨折，膝關節功能恢復良好，并發癥率僅為14.3%。García-Rey等[36]采用廣泛微孔涂層非骨水泥假體治療了35例Vancouver B2和B3型假體周圍骨折，3年以上的隨訪觀察到股骨的皮質厚度和骨量均有所增加，并認為這是治療骨質疏松性假體周圍骨折的有效方法。目前，越來越多的翻修型假體通過改進假體柄的外形設計和表面涂層來增加匹配度和骨結合能力，以期提高骨質疏松狀態下假體翻修的成功率。

4 小結

綜上所述，骨質疏松與假體周圍骨折的發生密切相關，而骨質疏松狀態下假體周圍骨折的治療充滿挑戰。目前，假體周圍骨折的預防多從改善局部骨量和預防跌倒入手，而適用于假體周圍骨折的風險評估工具仍有待進一步開發與研究。假體周圍骨折的手術治療方法包括骨折固定和假體翻修兩大類，在骨質疏松狀態下，可使用骨移植替代材料來增加局部骨強度，也可使用改進型的內固定材料或翻修假體來提高手術的成功率。