引用本文: 萬國楊, 孫俊英, 查國春, 趙錫江, 王濤, 游鎮君, 趙康全, 徐寧. 第三代陶對陶人工全髖關節置換術治療中青年髖關節疾病的中遠期療效. 中國修復重建外科雜志, 2015, 29(9): 1057-1061. doi: 10.7507/1002-1892.20150229 復制
人工全髖關節置換術(total hip arthroplasty,THA)是治療終末期髖關節病變的有效方法,可以有效緩解關節疼痛、改善功能、矯正畸形、提高患者生活質量[1]。既往觀點認為THA最佳適應證為老年人群。但隨著手術技術的提高、假體設計及假體表面處理方式的改進,置換術后關節假體生存率顯著提高,近年已越來越多地應用于中青年患者(<50歲)。相較于老年患者,中青年患者功能要求高、活動量大,若采用傳統金屬對聚乙烯(metal-on-conventional polyethelene,MoP)假體,將加速聚乙烯內襯的磨損,而聚乙烯磨損微粒可誘導破骨細胞活化,導致骨溶解、假體松動,影響中遠期療效;此外,中青年患者生命周期長,若采用MoP假體,可能要經歷2次以上翻修手術。翻修手術創傷大,療效也隨翻修次數增加而降低,因此MoP假體不是中青年患者的最佳選擇[1-2]。
為了降低聚乙烯磨損、改善療效,有學者建議中青年患者宜采用金屬對金屬(metal-on-metal,MoM)及陶對陶(ceramic-on-ceramic,CoC)等硬對硬摩擦界面或金屬對高交聯聚乙烯摩擦界面的假體。但研究證實MoM假體早期松動率高、金屬離子具有不良生物學反應,特別是大直徑股骨頭MoM假體,可導致翻修手術提前,目前基本棄用[3]。而高交聯聚乙烯雖然能降低磨損率,但其所產生的磨損微粒相比傳統聚乙烯更小,可能引起更嚴重的骨溶解,影響中遠期療效[4]。相比其他摩擦界面假體,CoC假體具有優良的耐磨性、親水性、抗腐蝕性及生物相容性,理論上既可完全避免產生聚乙烯磨損微粒,也可避免因鈷、鉻等金屬離子產生的不良生物反應,更適合中青年患者,并且國外研究表明其用于中青年患者中遠期假體生存率高[2, 5],但國內報道較少。為此,本研究回顧分析了2001年3月-2009年5月我院采用第3代CoC假體行THA的中青年患者臨床資料,旨在進一步評估手術中遠期療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① 初次行THA者;② 年齡18~50歲;③ 由同一組醫師手術;④ 臨床隨訪資料完整。排除標準:① 有活動性感染;② 全身性疾病,如重度骨質疏松、慢性腎衰竭晚期、腎性骨營養不良等;③ 懷孕患者;④ 隨訪時間<5年。2001年3月-2009年5月共68例73髖符合選擇標準納入研究。
1.2 一般資料
本組男39例,女29例;年齡18~50歲,平均38.6歲。體質量42~85 kg,平均63.5 kg;體質量指數16.6~30.3 kg/m2,平均23.2 kg/m2。左側29例,右側34例;雙側5例。股骨頭缺血性壞死15例15髖,先天性髖關節發育不良9例9髖,強直性脊柱炎5例8髖,骨關節炎10例10髖,創傷性關節炎12例12髖,股骨頸骨折12例12髖,類風濕性關節炎4例6髖,股骨頸部腫瘤1例1髖。除股骨頸骨折行急診手術和先天性髖關節發育不良患者外,其余患者病程1~20年,平均9.5年。
1.3 手術方法
全麻下,單髖患者取健側臥位;雙髖患者先行左側手術,再更換體位行右側手術。采用直接外側入路,逐層切開顯露前方髖關節囊,依次行股骨頭脫出、股骨頸截骨、關節盂及圓韌帶等軟組織清除。髖臼銼磨銼,以外展40~45°、前傾15~25°植入合適臼杯和陶瓷內襯。再行股骨側髓腔擴髓,以前傾15°放置合適型號股骨柄假體。檢查關節穩定后,安放引流管并縫合切口。
本組患者均采用生物固定假體,其中股骨柄假體采用F2L柄(Lima公司,意大利)22髖、Corail柄(Depuy公司,美國)31髖、C2柄(Lima公司,意大利)20髖。髖臼杯采用SPH CONTACT臼杯(Lima公司,意大利)42髖、Duraloc臼杯(Depuy公司,美國)31髖,髖臼杯外徑46~58 mm;氧化鋁全陶瓷內襯(BIOLOX forte;CeramTec AG公司,德國)31髖,“三明治”陶瓷內襯(Lima公司,意大利)42髖。股骨頭陶瓷假體直徑分別為28 mm (30髖)和36 mm(43 髖)。
1.4 術后處理
術后48 h內預防性使用抗生素,常規抗凝治療2~3周,48 h內拔除引流管。患者取平臥位,雙腿間放置三角枕維持下肢于外展中立位。麻醉清醒后開始主動踝關節屈伸活動和被動髖關節活動;1周后攝髖部X線片,確定假體位置良好后,允許患者扶雙拐下地行走;1個月后逐漸完全負重行走。
1.5 療效評價指標
術后1周,3、6、12個月及之后每年1次定期隨訪。
1.5.1 臨床療效
記錄患者術后并發癥發生情況,包括下肢深靜脈血栓形成、深部感染、假體脫位以及關節異響等。髖關節功能采用Harris評分,活動水平采用美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)標準[6]評價。大腿痛采用疼痛視覺模擬評分(VAS)評估。
1.5.2 影像學評估
攝雙髖關節正位(包括股骨上1/3)及患側側位X線片。① 術后股骨柄假體初始穩定質量按Mulliken標準[7]評定。② 根據Murray法[8]及Woo法[9]分別測量髖臼外展角及前傾角。③ 髖臼假體及股骨柄假體松動評估分別采用Kawamura標準[10]和Engh標準[11],分為影像學松動及臨床松動。影像學松動:髖臼假體垂直或水平位移距離 >2 mm,外展角或前傾角改變>5°,整個臼杯與骨面間出現>2 mm寬度的透亮線或螺釘斷裂;股骨假體進行性下沉≥2 mm,出現新的內外翻或假體斷裂。臨床松動:影像學松動伴有髖部活動疼痛、股骨縱向叩擊痛及髖部活動減退等。④ 骨溶解為骨與假體界面間出現漸進性線形或空泡形狀透亮區。髖臼和股骨側的骨溶解或骨長入分別按DeLee&Charnley分區[12]和Gruen分區[13]描述。股骨柄假體下沉按照D’Antonio法[14]測量。
1.6 統計學方法
采用SPSS19.0統計軟件進行分析。計量資料以均數±標準差表示,如數據符合正態分布,手術前后比較采用配對t檢驗,反之采用Mann-Whitney U檢驗;計數資料采用χ2檢驗。分別以假體松動引起的翻修和以陶瓷假體破碎引起的翻修為終點,采用Kaplan-Meier生存分析評估假體生存率。檢驗水準α=0.05。
2 結果
術后患者切口均Ⅰ期愈合,未出現神經、血管損傷及切口感染等并發癥;術后3例患者出現大腿腫脹、疼痛癥狀,經抗凝、溶栓等治療后癥狀消失。68例患者均獲隨訪,隨訪時間6~14年,平均9.7年。1例1髖于術后10 d摔倒致髖關節前脫位,手法復位失敗后行切開復位,至末次隨訪時未出現再脫位。3例3髖分別于術后4、6、9年出現陶瓷內襯碎裂,均為“三明治”陶瓷內襯,均行人工全髖關節翻修手術。1例1髖于術后3年重體力活動后出現髖關節異響,呈“吱吱聲”,持續4 d但不伴疼痛,未作特殊處理,停止重體力活動后異響消失。其余患者隨訪期間無下肢深靜脈血栓形成、深部感染、假體脫位及關節異響等并發癥發生。見圖 1。

末次隨訪時,患者Harris評分為(93.1±4.5) 分,較術前(48.6±11.0)分顯著提高,差異有統計學意義(t= -71.48,P=0.00);獲優55例,良13例,優良率100%。UCLA評分為(7.4±1.4) 分,較術前(4.2±1.4) 分顯著提高,差異有統計學意義(t=23.23,P=0.00)。無大腿痛出現,VAS評分為0分。患者髖臼外展角和前傾角分別為(40.5±4.5) °和(14.8± 3.6)°,均在安全區范圍。患者均獲骨性固定,未出現骨溶解、假體松動及下沉等并發癥。以假體松動引起的翻修為觀察終點,本組患者5年和10年的累積生存率均為100%;以假體碎裂引起的翻修為觀察終點,5年和10年的累積生存率分別為98.6%(72/73)及95.9%(70/73)。見圖 2。
3 討論
自1970年法國醫師Piere Boutin首次將由三氧化二鋁制成的CoC假體植入人體,CoC假體已歷經4 代發展。因落后的制造工藝、缺乏標準化生產、材料機械強度低,以及假體設計缺陷等原因,由第1、2 代陶瓷材料制備的假體破碎率及翻修率較高。隨著人工關節材料學及陶瓷制作工藝的發展,高純度、小顆粒、高密度的第3代氧化鋁陶瓷應運而生,其具有堅硬、耐磨損性和親水性好、耐腐蝕性強、生物活性好等優點,采用該材料制備的第3 代CoC假體被廣泛應用于臨床,能明顯降低磨屑誘導的骨溶解風險以及THA翻修率[2, 5, 15-16]。
本組結果顯示,經6~14年隨訪,第3代CoC假體在臨床療效及影像學結果方面均顯示良好療效,隨訪期間未發現骨溶解、假體松動現象,與既往研究結果[17-18]相似。Kim等[17]對93例平均年齡 <45歲的股骨頭缺血性壞死患者進行了10年隨訪研究,結果顯示采用第3 代CoC假體置換后無假體周圍骨溶解發生。Vendittoli等[18]在一項第3 代CoC假體與MoP假體長達9~15年的隨機、前瞻性對照研究中發現,CoC組未出現骨溶解現象,而MoP組骨溶解率為21.28%(10/47)。其他學者的研究也證實了第3代氧化鋁陶瓷假體具有低骨溶解率[15]。CoC摩擦界面具有明顯的物理學優勢:高硬度、高拋光面、耐刮擦、極低的摩擦系數、磨損率極低。Saikko等[16]實驗表明第3代CoC假體線性磨損率<0.001 mm/年,而MoP假體>0.2 mm/ 年,是CoC假體的50~200倍。并且,陶瓷磨損顆粒不溶解于體液,磨損微粒的離子化程度極低,生物活性極差[2, 5]。Petit等[19]研究了聚乙烯微粒與陶瓷微粒誘發巨噬細胞的反應,發現陶瓷微粒雖然能活化巨噬細胞,但很快并更廣泛誘發了巨噬細胞凋亡。這也解釋了陶瓷微粒生物活性低、炎性反應輕、骨溶解率低的原因。Koo等[20]對第3代氧化鋁陶瓷進行研究,結果顯示陶瓷磨損顆粒平均直徑為0.7 μm,他們認為只要陶瓷假體安裝理想,所產生的磨屑量極少,理論上不可能發生骨溶解,可顯著提高假體使用壽命,是活動量較大中青年患者最佳選擇。
本組共3例陶瓷內襯發生碎裂,均為“三明治”陶瓷內襯,我們認為主要與其設計缺陷有關,“三明治”陶瓷內襯因在金屬臼杯與陶瓷內襯之間加了一層聚乙烯內襯,導致陶瓷內襯厚度不足,邊緣區易撞擊,因而陶瓷碎裂率較高[21-22]。Ha等[22]對144例采用“三明治”陶瓷內襯進行關節置換的患者隨訪45個月,術后共5例出現陶瓷內襯碎裂,分析原因為關節液可滲透至陶瓷和聚乙烯內襯之間,引起二者分離,使得陶瓷內襯的邊緣載荷過大,并且“三明治”陶瓷內襯較第3代全陶瓷內襯薄,進一步增加了陶瓷內襯碎裂的風險。除“三明治”陶瓷內襯外,第3 代全陶瓷內襯的破損率均較低,本組全陶瓷內襯無1 例出現碎裂。相比第1、2代陶瓷材料,第3代陶瓷材料晶體尺寸由7 μm減小至1.8 μm,提高了其抗碎裂強度;采取減小錐度公差、限制錐度角以及選擇合理的表面形態等措施,改善了陶瓷球頭在受到沖擊時的應力分布;特別是對每一陶瓷假體都采用了保證試驗測試,顯著增加了陶瓷假體安全性[2, 15-16]。據統計資料顯示,陶瓷碎裂發生率已從既往的26/10萬下降至目前的4/10萬[16]。Yeung等[23]報道了301例經第3代CoC假體THA患者長達10年的臨床隨訪,均未發生陶瓷股骨頭或陶瓷內襯碎裂情況。此外,正確的手術操作也可降低陶瓷碎裂發生率,例如減少陶瓷臼杯的外展角度,以增加頭臼的接觸面積;增加臼杯的前傾角,以增加臼杯后方對陶瓷頭的覆蓋,使股骨頭與內襯的高應力區分布于內襯的中央部,避免邊緣載荷;植入陶瓷內襯時,徹底清除金屬內面軟組織、臼杯周圍骨贅,力求一次性植入陶瓷內 襯。
關節異響仍是陶瓷假體置換術后最為關注的問題之一,特別是在歐美人群。本組1例1髖于術后3 年大體力活動后出現了髖關節“吱吱聲”并持續4 d,不伴疼痛,未作特別處理,停止大體力活動后“吱吱聲”消失。國外不同研究報道的關節異響發生率差異較大[24-26]。Stanat等[24]的Meta分析發現,第3、4代陶瓷假體關節異響發生率為2.4%。Keurentjes等[25]對159髖采用陶瓷假體置換的患者進行了平均4年隨訪,關節異響發生率高達20.9%。不同研究結果差異較大可能與假體設計、假體固定位置、股骨柄型號不同以及資料偏倚等因素有關。目前陶瓷假體關節異響的發生機制仍未完全闡明,可能與髖臼位置固定不良、頭頸撞擊產生磨屑、繼發內襯邊緣載荷、陶瓷內襯條帶狀磨損等有關。Tozun等[26]指出關節異響是陶瓷假體破碎的前期征兆。Capello等[27]提出陶瓷假體“吱吱聲”需要進一步明確定義,以便區別于陶瓷-陶瓷間的其他雜音,如“喀喇音”、“研磨音”等;并建議對“吱吱聲”分級:1級,極少發生(每月少于1次),并不再產生;2級,偶爾發生(少于每周1次),并反復多次出現;3級,經常發生(多于每周1次),并反復出現;4級,每一個步態和動作均可發生。他們認為通過分級可更好地量化異響程度,并預測其嚴重性。
綜上述,第3代CoC假體用于中青年患者可獲得滿意中遠期療效,假體設計可能是導致陶瓷假體碎裂的主要因素。
人工全髖關節置換術(total hip arthroplasty,THA)是治療終末期髖關節病變的有效方法,可以有效緩解關節疼痛、改善功能、矯正畸形、提高患者生活質量[1]。既往觀點認為THA最佳適應證為老年人群。但隨著手術技術的提高、假體設計及假體表面處理方式的改進,置換術后關節假體生存率顯著提高,近年已越來越多地應用于中青年患者(<50歲)。相較于老年患者,中青年患者功能要求高、活動量大,若采用傳統金屬對聚乙烯(metal-on-conventional polyethelene,MoP)假體,將加速聚乙烯內襯的磨損,而聚乙烯磨損微粒可誘導破骨細胞活化,導致骨溶解、假體松動,影響中遠期療效;此外,中青年患者生命周期長,若采用MoP假體,可能要經歷2次以上翻修手術。翻修手術創傷大,療效也隨翻修次數增加而降低,因此MoP假體不是中青年患者的最佳選擇[1-2]。
為了降低聚乙烯磨損、改善療效,有學者建議中青年患者宜采用金屬對金屬(metal-on-metal,MoM)及陶對陶(ceramic-on-ceramic,CoC)等硬對硬摩擦界面或金屬對高交聯聚乙烯摩擦界面的假體。但研究證實MoM假體早期松動率高、金屬離子具有不良生物學反應,特別是大直徑股骨頭MoM假體,可導致翻修手術提前,目前基本棄用[3]。而高交聯聚乙烯雖然能降低磨損率,但其所產生的磨損微粒相比傳統聚乙烯更小,可能引起更嚴重的骨溶解,影響中遠期療效[4]。相比其他摩擦界面假體,CoC假體具有優良的耐磨性、親水性、抗腐蝕性及生物相容性,理論上既可完全避免產生聚乙烯磨損微粒,也可避免因鈷、鉻等金屬離子產生的不良生物反應,更適合中青年患者,并且國外研究表明其用于中青年患者中遠期假體生存率高[2, 5],但國內報道較少。為此,本研究回顧分析了2001年3月-2009年5月我院采用第3代CoC假體行THA的中青年患者臨床資料,旨在進一步評估手術中遠期療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① 初次行THA者;② 年齡18~50歲;③ 由同一組醫師手術;④ 臨床隨訪資料完整。排除標準:① 有活動性感染;② 全身性疾病,如重度骨質疏松、慢性腎衰竭晚期、腎性骨營養不良等;③ 懷孕患者;④ 隨訪時間<5年。2001年3月-2009年5月共68例73髖符合選擇標準納入研究。
1.2 一般資料
本組男39例,女29例;年齡18~50歲,平均38.6歲。體質量42~85 kg,平均63.5 kg;體質量指數16.6~30.3 kg/m2,平均23.2 kg/m2。左側29例,右側34例;雙側5例。股骨頭缺血性壞死15例15髖,先天性髖關節發育不良9例9髖,強直性脊柱炎5例8髖,骨關節炎10例10髖,創傷性關節炎12例12髖,股骨頸骨折12例12髖,類風濕性關節炎4例6髖,股骨頸部腫瘤1例1髖。除股骨頸骨折行急診手術和先天性髖關節發育不良患者外,其余患者病程1~20年,平均9.5年。
1.3 手術方法
全麻下,單髖患者取健側臥位;雙髖患者先行左側手術,再更換體位行右側手術。采用直接外側入路,逐層切開顯露前方髖關節囊,依次行股骨頭脫出、股骨頸截骨、關節盂及圓韌帶等軟組織清除。髖臼銼磨銼,以外展40~45°、前傾15~25°植入合適臼杯和陶瓷內襯。再行股骨側髓腔擴髓,以前傾15°放置合適型號股骨柄假體。檢查關節穩定后,安放引流管并縫合切口。
本組患者均采用生物固定假體,其中股骨柄假體采用F2L柄(Lima公司,意大利)22髖、Corail柄(Depuy公司,美國)31髖、C2柄(Lima公司,意大利)20髖。髖臼杯采用SPH CONTACT臼杯(Lima公司,意大利)42髖、Duraloc臼杯(Depuy公司,美國)31髖,髖臼杯外徑46~58 mm;氧化鋁全陶瓷內襯(BIOLOX forte;CeramTec AG公司,德國)31髖,“三明治”陶瓷內襯(Lima公司,意大利)42髖。股骨頭陶瓷假體直徑分別為28 mm (30髖)和36 mm(43 髖)。
1.4 術后處理
術后48 h內預防性使用抗生素,常規抗凝治療2~3周,48 h內拔除引流管。患者取平臥位,雙腿間放置三角枕維持下肢于外展中立位。麻醉清醒后開始主動踝關節屈伸活動和被動髖關節活動;1周后攝髖部X線片,確定假體位置良好后,允許患者扶雙拐下地行走;1個月后逐漸完全負重行走。
1.5 療效評價指標
術后1周,3、6、12個月及之后每年1次定期隨訪。
1.5.1 臨床療效
記錄患者術后并發癥發生情況,包括下肢深靜脈血栓形成、深部感染、假體脫位以及關節異響等。髖關節功能采用Harris評分,活動水平采用美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)標準[6]評價。大腿痛采用疼痛視覺模擬評分(VAS)評估。
1.5.2 影像學評估
攝雙髖關節正位(包括股骨上1/3)及患側側位X線片。① 術后股骨柄假體初始穩定質量按Mulliken標準[7]評定。② 根據Murray法[8]及Woo法[9]分別測量髖臼外展角及前傾角。③ 髖臼假體及股骨柄假體松動評估分別采用Kawamura標準[10]和Engh標準[11],分為影像學松動及臨床松動。影像學松動:髖臼假體垂直或水平位移距離 >2 mm,外展角或前傾角改變>5°,整個臼杯與骨面間出現>2 mm寬度的透亮線或螺釘斷裂;股骨假體進行性下沉≥2 mm,出現新的內外翻或假體斷裂。臨床松動:影像學松動伴有髖部活動疼痛、股骨縱向叩擊痛及髖部活動減退等。④ 骨溶解為骨與假體界面間出現漸進性線形或空泡形狀透亮區。髖臼和股骨側的骨溶解或骨長入分別按DeLee&Charnley分區[12]和Gruen分區[13]描述。股骨柄假體下沉按照D’Antonio法[14]測量。
1.6 統計學方法
采用SPSS19.0統計軟件進行分析。計量資料以均數±標準差表示,如數據符合正態分布,手術前后比較采用配對t檢驗,反之采用Mann-Whitney U檢驗;計數資料采用χ2檢驗。分別以假體松動引起的翻修和以陶瓷假體破碎引起的翻修為終點,采用Kaplan-Meier生存分析評估假體生存率。檢驗水準α=0.05。
2 結果
術后患者切口均Ⅰ期愈合,未出現神經、血管損傷及切口感染等并發癥;術后3例患者出現大腿腫脹、疼痛癥狀,經抗凝、溶栓等治療后癥狀消失。68例患者均獲隨訪,隨訪時間6~14年,平均9.7年。1例1髖于術后10 d摔倒致髖關節前脫位,手法復位失敗后行切開復位,至末次隨訪時未出現再脫位。3例3髖分別于術后4、6、9年出現陶瓷內襯碎裂,均為“三明治”陶瓷內襯,均行人工全髖關節翻修手術。1例1髖于術后3年重體力活動后出現髖關節異響,呈“吱吱聲”,持續4 d但不伴疼痛,未作特殊處理,停止重體力活動后異響消失。其余患者隨訪期間無下肢深靜脈血栓形成、深部感染、假體脫位及關節異響等并發癥發生。見圖 1。

末次隨訪時,患者Harris評分為(93.1±4.5) 分,較術前(48.6±11.0)分顯著提高,差異有統計學意義(t= -71.48,P=0.00);獲優55例,良13例,優良率100%。UCLA評分為(7.4±1.4) 分,較術前(4.2±1.4) 分顯著提高,差異有統計學意義(t=23.23,P=0.00)。無大腿痛出現,VAS評分為0分。患者髖臼外展角和前傾角分別為(40.5±4.5) °和(14.8± 3.6)°,均在安全區范圍。患者均獲骨性固定,未出現骨溶解、假體松動及下沉等并發癥。以假體松動引起的翻修為觀察終點,本組患者5年和10年的累積生存率均為100%;以假體碎裂引起的翻修為觀察終點,5年和10年的累積生存率分別為98.6%(72/73)及95.9%(70/73)。見圖 2。
3 討論
自1970年法國醫師Piere Boutin首次將由三氧化二鋁制成的CoC假體植入人體,CoC假體已歷經4 代發展。因落后的制造工藝、缺乏標準化生產、材料機械強度低,以及假體設計缺陷等原因,由第1、2 代陶瓷材料制備的假體破碎率及翻修率較高。隨著人工關節材料學及陶瓷制作工藝的發展,高純度、小顆粒、高密度的第3代氧化鋁陶瓷應運而生,其具有堅硬、耐磨損性和親水性好、耐腐蝕性強、生物活性好等優點,采用該材料制備的第3 代CoC假體被廣泛應用于臨床,能明顯降低磨屑誘導的骨溶解風險以及THA翻修率[2, 5, 15-16]。
本組結果顯示,經6~14年隨訪,第3代CoC假體在臨床療效及影像學結果方面均顯示良好療效,隨訪期間未發現骨溶解、假體松動現象,與既往研究結果[17-18]相似。Kim等[17]對93例平均年齡 <45歲的股骨頭缺血性壞死患者進行了10年隨訪研究,結果顯示采用第3 代CoC假體置換后無假體周圍骨溶解發生。Vendittoli等[18]在一項第3 代CoC假體與MoP假體長達9~15年的隨機、前瞻性對照研究中發現,CoC組未出現骨溶解現象,而MoP組骨溶解率為21.28%(10/47)。其他學者的研究也證實了第3代氧化鋁陶瓷假體具有低骨溶解率[15]。CoC摩擦界面具有明顯的物理學優勢:高硬度、高拋光面、耐刮擦、極低的摩擦系數、磨損率極低。Saikko等[16]實驗表明第3代CoC假體線性磨損率<0.001 mm/年,而MoP假體>0.2 mm/ 年,是CoC假體的50~200倍。并且,陶瓷磨損顆粒不溶解于體液,磨損微粒的離子化程度極低,生物活性極差[2, 5]。Petit等[19]研究了聚乙烯微粒與陶瓷微粒誘發巨噬細胞的反應,發現陶瓷微粒雖然能活化巨噬細胞,但很快并更廣泛誘發了巨噬細胞凋亡。這也解釋了陶瓷微粒生物活性低、炎性反應輕、骨溶解率低的原因。Koo等[20]對第3代氧化鋁陶瓷進行研究,結果顯示陶瓷磨損顆粒平均直徑為0.7 μm,他們認為只要陶瓷假體安裝理想,所產生的磨屑量極少,理論上不可能發生骨溶解,可顯著提高假體使用壽命,是活動量較大中青年患者最佳選擇。
本組共3例陶瓷內襯發生碎裂,均為“三明治”陶瓷內襯,我們認為主要與其設計缺陷有關,“三明治”陶瓷內襯因在金屬臼杯與陶瓷內襯之間加了一層聚乙烯內襯,導致陶瓷內襯厚度不足,邊緣區易撞擊,因而陶瓷碎裂率較高[21-22]。Ha等[22]對144例采用“三明治”陶瓷內襯進行關節置換的患者隨訪45個月,術后共5例出現陶瓷內襯碎裂,分析原因為關節液可滲透至陶瓷和聚乙烯內襯之間,引起二者分離,使得陶瓷內襯的邊緣載荷過大,并且“三明治”陶瓷內襯較第3代全陶瓷內襯薄,進一步增加了陶瓷內襯碎裂的風險。除“三明治”陶瓷內襯外,第3 代全陶瓷內襯的破損率均較低,本組全陶瓷內襯無1 例出現碎裂。相比第1、2代陶瓷材料,第3代陶瓷材料晶體尺寸由7 μm減小至1.8 μm,提高了其抗碎裂強度;采取減小錐度公差、限制錐度角以及選擇合理的表面形態等措施,改善了陶瓷球頭在受到沖擊時的應力分布;特別是對每一陶瓷假體都采用了保證試驗測試,顯著增加了陶瓷假體安全性[2, 15-16]。據統計資料顯示,陶瓷碎裂發生率已從既往的26/10萬下降至目前的4/10萬[16]。Yeung等[23]報道了301例經第3代CoC假體THA患者長達10年的臨床隨訪,均未發生陶瓷股骨頭或陶瓷內襯碎裂情況。此外,正確的手術操作也可降低陶瓷碎裂發生率,例如減少陶瓷臼杯的外展角度,以增加頭臼的接觸面積;增加臼杯的前傾角,以增加臼杯后方對陶瓷頭的覆蓋,使股骨頭與內襯的高應力區分布于內襯的中央部,避免邊緣載荷;植入陶瓷內襯時,徹底清除金屬內面軟組織、臼杯周圍骨贅,力求一次性植入陶瓷內 襯。
關節異響仍是陶瓷假體置換術后最為關注的問題之一,特別是在歐美人群。本組1例1髖于術后3 年大體力活動后出現了髖關節“吱吱聲”并持續4 d,不伴疼痛,未作特別處理,停止大體力活動后“吱吱聲”消失。國外不同研究報道的關節異響發生率差異較大[24-26]。Stanat等[24]的Meta分析發現,第3、4代陶瓷假體關節異響發生率為2.4%。Keurentjes等[25]對159髖采用陶瓷假體置換的患者進行了平均4年隨訪,關節異響發生率高達20.9%。不同研究結果差異較大可能與假體設計、假體固定位置、股骨柄型號不同以及資料偏倚等因素有關。目前陶瓷假體關節異響的發生機制仍未完全闡明,可能與髖臼位置固定不良、頭頸撞擊產生磨屑、繼發內襯邊緣載荷、陶瓷內襯條帶狀磨損等有關。Tozun等[26]指出關節異響是陶瓷假體破碎的前期征兆。Capello等[27]提出陶瓷假體“吱吱聲”需要進一步明確定義,以便區別于陶瓷-陶瓷間的其他雜音,如“喀喇音”、“研磨音”等;并建議對“吱吱聲”分級:1級,極少發生(每月少于1次),并不再產生;2級,偶爾發生(少于每周1次),并反復多次出現;3級,經常發生(多于每周1次),并反復出現;4級,每一個步態和動作均可發生。他們認為通過分級可更好地量化異響程度,并預測其嚴重性。
綜上述,第3代CoC假體用于中青年患者可獲得滿意中遠期療效,假體設計可能是導致陶瓷假體碎裂的主要因素。