JOA：全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)與髖關(guān)節(jié)表面置換術(shù)后金屬離子水平比較

1、網(wǎng)址：JOA：全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)與髖關(guān)節(jié)表面置換術(shù)后金屬離子水平比較最近的研究表明，股骨柄與股骨頭之間的錐形接口可能是金屬對金屬（metal-on-metal，MOM）全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)（total hip arthroplasty，THA）后鈷和鉻離子釋放的主要來源。本研究對采用相同髖臼假體行MOM髖關(guān)節(jié)表面置換術(shù)（hip resurfacing，HR）和MOM THA后患者的離子水平進行了比較。采樣110例HR與22例THA進行比較。所有患者的假體位置良好，均為單側(cè)植入，檢測血清離子時間為術(shù)后1年以上。HR組的中位鈷含量為1.11g/L，THA組為2.86g/L。HR組的中位鉻含量為1.49g/L

2、，THA組為2.94g/L。THA組離子水平顯著較高，提示除了MOM本身的磨損，還存在其他離子來源。為解決傳統(tǒng)全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)（total hip arthroplasty，THA）中聚乙烯顆粒引起的骨溶解問題，現(xiàn)代金屬對金屬（metal-on-metal，MOM）THA得以廣泛應(yīng)用。大直徑股骨頭的設(shè)計可降低脫位風險，減少MOM磨損。已知MOM THA和MOM髖關(guān)節(jié)表面置換術(shù)（hip resurfacing，HR）均可導(dǎo)致鈷（cobalt，Co）、鉻（chromium，Cr）離子血清水平升高，而最近的研究表明，MOM THA中的錐形接口也可能是一個額外的金屬離子來源。本研究對采用相同髖臼假體行M

3、OM HR和MOM THA后患者的血清Co、Cr離子水平進行了比較，從而明確股骨頭和股骨柄之間的錐形接口對血清金屬離子水平的影響。材料和方法本研究從高年資作者的數(shù)據(jù)庫中回顧性選擇采用Conserve Plus（Wright Medical Technology, Inc.，Arlington，TN）髖臼假體行MOM HR及MOM THA的患者，分別為827例和67例。其中大多數(shù)為行HR的年輕患者?；颊哌M行首次咨詢時也會向其介紹THA以供選擇，但通常只有在HR技術(shù)上不可行或者患者醫(yī)療保險未覆蓋HR時才會被采用。進一步的納入標準為術(shù)后1年后進行了血清金屬離子含量測量，髖臼外展55°，髖臼

4、前傾25°。排除標準為對側(cè)髖關(guān)節(jié)置換術(shù)和腎功能受損。接受前瞻性金屬離子研究的患者大多數(shù)是因為住所臨近本中心或具備進行進一步研究的可能性。另有一些基于外科醫(yī)師的意向納入。本研究中的患者進行抽血檢查時均無癥狀，但這并不作為研究的選擇標準。經(jīng)過最終選擇，MOM HR組納入110例患者（78例男性，32例女性），MOM THA組納入22例患者（12例男性，10例女性）。MOM HR組平均隨訪78.9個月（12169個月），MOM THA組平均隨訪68.9個月（21113個月）（P=0.3151）。HR組金屬離子檢測平均時間為術(shù)后62.2個月（12164個月），THA組為術(shù)后64.7個月（21

5、104個月）（P=0.7962）。THA組有1例患者在術(shù)后75.4個月死亡，原因不明。患者的人口統(tǒng)計學(xué)資料和研究相關(guān)的手術(shù)參數(shù)見表1。HR組中85髖為骨性關(guān)節(jié)炎（77%），THA組中為19髖（86%）；HR組中6髖為創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎（5%），THA組中為2髖（9%）；HR組中2髖為股骨頭壞死（2%），THA組為1髖（5%）。此外還有11髖為髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良（10%），3髖為股骨頭骨骺滑蓋（3%）以及類風濕性關(guān)節(jié)炎、色素絨毛結(jié)節(jié)性滑膜炎及強直性脊柱炎各1髖（1%），均在HR組。表1 患者的人口統(tǒng)計學(xué)資料和研究相關(guān)的手術(shù)參數(shù)匯總MOM THA組的假體植入時間為2004年6月2007年8月，MOM HR組

6、的假體植入時間為1998年2月2010年7月。Conserve Plus和Big Femoral Head（BFH）系統(tǒng)組件均進行相同的耐磨檢查，接受相同的質(zhì)量監(jiān)控程序。所有股骨BFH假體均為帶有12°14° 錐形的噴砂摩擦ATH柄。10例患者的股骨頸長為3.5 mm，6例患者為0 mm，6例為3.5 mm。該系統(tǒng)的股骨柄僅通過1個錐形接口連接。MOM HR和BFH手術(shù)均采用后入路。BFH手術(shù)中進行廣泛暴露，錐形部分先用濕海綿進行常規(guī)清洗，然后用干海綿擦干。以輕錘輕擊股骨頭進行安裝，并手動扭轉(zhuǎn)以確認安全。按照既往文獻描述的方法進行血樣收集和血清分離。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜

7、法（inductively coupled plasma massspectrometry，ICPMS）測定Co和Cr血清水平。應(yīng)用Einzel-Bild-Roentgen分析（University of Innsbruck，Austria）測量髖臼假體的外展角和前傾角。按照既往文獻描述的方法計算每個組件接觸襯墊到邊緣（contact patch to rim，CPR）距離。應(yīng)用17.0版SPSS軟件（SPSS，Chicago，IL）進行統(tǒng)計學(xué)分析。應(yīng)用雙尾Student t檢驗對兩組間平均值進行比較；因其非參數(shù)性質(zhì)，Co和Cr水平的中位值比較采用MannWhitney U檢驗。P0.05代表

8、差異具有顯著性。本研究獲得本機構(gòu)倫理委員會的批準。結(jié)果HR組中位Co離子水平為1.11 g/L（0.355.84 g/L），THA組為2.86 g/L（0.3010.44 g/L）（P=0.000 02）。HR組中位Cr離子水平為1.49 g/L（0.107.59 g/L），THA組為2.94 g/L（0.357.62 g/L）（P=0.021）。組間金屬離子水平差異如圖1所示。圖1 HR組和THA組中血清鈷（Co）和鉻（Cr）離子水平的箱式圖，數(shù)據(jù)以中位數(shù)（水平線）、四分位數(shù)范圍（箱子長度）以及最小值、最大值（短線）表示。HR組未見局部組織不良反應(yīng)（adverse local tissue

9、reactions，ALTR）以及Co離子水平6 g/L者。BFH組有5例患者Co離子水平6 g/L，但無因ALTR行翻修手術(shù)者。Co離子濃度升高患者的臨床特點見表2。表2 鈷離子水平增高患者的臨床數(shù)據(jù)（全部發(fā)生在THA組）討論本研究結(jié)果表明，在應(yīng)用大直徑球頭并使用相同的髖臼假體的MOM HR組與MOM THA組中，在假體位置良好的前提下，THA組患者血清Co、Cr離子水平顯著升高。兩組間平均外展角度和CPR距離均存在微小差異（HR組均較大），嚴格的入選標準控制了因磨損產(chǎn)生金屬離子的潛在差異，所有假體均位置良好。本研究是首項在應(yīng)用相同髖臼假體且假體位置均良好的MOM HR和MOM THA中進行

10、直接比較的中期隨訪研究。HR組的患者比THA組更年輕和活躍。但由于THA組金屬離子水平更高，這些變量不太可能影響本研究的結(jié)果。到目前為止，尚未發(fā)現(xiàn)患者活動水平與金屬離子水平相關(guān)。本研究中的手術(shù)至抽血時間有較大差別，但組間平均抽血時間并沒有顯著差異，且THA組標準差為21.8個月，HR組為43.2個月。但是，我們相信這些誤差并未影響本研究的結(jié)果，因為在功能良好的金屬對金屬植入物中，經(jīng)過了穩(wěn)定磨合期后，磨損產(chǎn)生的金屬離子水平隨時間推移依舊保持穩(wěn)定。在一項類似研究中，Beaulé等發(fā)現(xiàn)THA患者術(shù)后2年時Co離子水平升高（THA組中位數(shù)為3.77 g/L，HR組為1.22 g/L）。該研究

11、同樣使用了BFH系統(tǒng)的Profemur TL股骨組件（Wright Medical Technology Inc.，Arlington，TN），這種組件應(yīng)用模塊化的股骨頸，因而使股骨系統(tǒng)又額外增加了金屬界面。Vendittoli等同樣進行了一項短期隨訪研究，發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用Durom組件（Zimmer，Warsaw，IN）的HR患者相比，THA組的Co離子水平更高（THA組平均為2.2 g/L，HR組為0.7 g/L）。相反，Smolders等應(yīng)用Conserve Plus表面置換組件和Metasul系統(tǒng)（Sulzer，Winterthur，Switzerland）行THA（使用的股骨頭比HR的股骨

12、頭小），發(fā)現(xiàn)HR患者術(shù)后2年時全血Cr離子水平增加。前兩項研究均指出HR組與THA組之間髖臼假體外展角沒有顯著性差異，而Smolders等的研究未報道假體位置信息。但是，上述研究均未提供前傾角及CPR數(shù)據(jù)，無法與本研究結(jié)果直接比較。CPR由前傾角、外展角和假體大小共同決定，不同假體以及不同髖臼覆蓋程度之間均可進行對比。Langton等證明，在比較不同假體性能時，需要同時報告外展角和前傾角數(shù)據(jù)，單獨報告一個角度不能提供足夠信息。由于MOM組件存在“磨入”階段，假體達到穩(wěn)定磨損階段后，有必要進行中期結(jié)果檢驗。Moroni等對BHR與Metasul患者術(shù)后5年時的金屬離子水平進行了檢測，未發(fā)現(xiàn)顯著差

13、異。Matthies等對幾種MOM HR和THA假體進行了對比，平均隨訪34年，未發(fā)現(xiàn)存在差異。但是，由于不同假體金屬離子產(chǎn)生速率有顯著差異，為了明確不同股骨組件的效應(yīng)，需要使用相同的髖臼組件并保證THA和HR位置良好。本研究發(fā)現(xiàn)，與HR組患者相比，BFH組患者的離子水平有所升高。由于假體的圓度、間隙和表面清潔耐受度相同，因此，除了股骨和髖臼之間摩擦產(chǎn)生的磨損外，還存在其他金屬離子來源。只有取出組件進行徹底檢查才能確定額外磨損的來源，這已超出本研究關(guān)于功能良好的假體的研究范圍。既往研究表明，腐蝕可能來源于大號假體暴露于固有滑液中增大的表面區(qū)域，或者來源于股骨頭的錐形界面。雖然本研究中沒有翻修病

14、例，我們?nèi)該腃o水平增高可能源于ALTR。我們正在進行金屬偽影消除序列（metal artifact reduction sequence，MARS）的磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）研究，并對患者的活動類型和活動水平進行評估。仍需要進一步研究以明確導(dǎo)致THA中離子水平升高的機制是磨損還是腐蝕（或者兩者均有），并確定還會受到哪些患者因素的影響。由于采用BFH系統(tǒng)重建的患者金屬離子水平明顯更高，不能像應(yīng)用Conserve Plus表面置換假體那樣，將CPR距離10 mm作為篩選哪些患者需要進行金屬離子研究的指標。對于應(yīng)用BFH系統(tǒng)的患者，推薦進行金屬離子檢測，并密切隨訪金屬離子濃度升高的患者。我們甚至也在考慮，對于應(yīng)用BFH的患者，即使沒有癥狀，也沒有不良的X線改變，也應(yīng)進行MARS MRI檢查。然而