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(duì)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(lái)源。本研究對(duì)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(jìn)行了比較。采樣110例HR與22例THA進(jìn)行比較。所有患者的假體位置良好，均為單側(cè)植入，檢測(cè)血清離子時(shí)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(lái)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(wèn)題，現(xiàn)代金屬對(duì)金屬（metal-on-metal，MOM）THA得以廣泛應(yīng)用。大直徑股骨頭的設(shè)計(jì)可降低脫位風(fēng)險(xiǎn)，減少M(fèi)OM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(gè)額外的金屬離子來(lái)源。本研究對(duì)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(jìn)行了比較，從而明確股骨頭和股骨柄之間的錐形接口對(duì)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(kù)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(jìn)行首次咨詢時(shí)也會(huì)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(xiǎn)未覆蓋HR時(shí)才會(huì)被采用。進(jìn)一步的納入標(biāo)準(zhǔn)為術(shù)后1年后進(jìn)行了血清金屬離子含量測(cè)量，髖臼外展55°，髖臼

4、前傾25°。排除標(biāo)準(zhǔn)為對(duì)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?yàn)樽∷R近本中心或具備進(jìn)行進(jìn)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(jìn)行抽血檢查時(shí)均無(wú)癥狀，但這并不作為研究的選擇標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)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(gè)月（12169個(gè)月），MOM THA組平均隨訪68.9個(gè)月（21113個(gè)月）（P=0.3151）。HR組金屬離子檢測(cè)平均時(shí)間為術(shù)后62.2個(gè)月（12164個(gè)月），THA組為術(shù)后64.7個(gè)月（21

5、104個(gè)月）（P=0.7962）。THA組有1例患者在術(shù)后75.4個(gè)月死亡，原因不明?；颊叩娜丝诮y(tǒng)計(jì)學(xué)資料和研究相關(guān)的手術(shù)參數(shù)見(jiàn)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(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、色素絨毛結(jié)節(jié)性滑膜炎及強(qiáng)直性脊柱炎各1髖（1%），均在HR組。表1 患者的人口統(tǒng)計(jì)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(shí)間為2004年6月2007年8月，MOM HR組

6、的假體植入時(shí)間為1998年2月2010年7月。Conserve Plus和Big Femoral Head（BFH）系統(tǒng)組件均進(jìn)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(zhǎng)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(guò)1個(gè)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(jìn)行廣泛暴露，錐形部分先用濕海綿進(jìn)行常規(guī)清洗，然后用干海綿擦干。以輕錘輕擊股骨頭進(jìn)行安裝，并手動(dòng)扭轉(zhuǎn)以確認(rèn)安全。按照既往文獻(xiàn)描述的方法進(jìn)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(cè)定Co和Cr血清水平。應(yīng)用Einzel-Bild-Roentgen分析（University of Innsbruck，Austria）測(cè)量髖臼假體的外展角和前傾角。按照既往文獻(xiàn)描述的方法計(jì)算每個(gè)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(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。應(yīng)用雙尾Student t檢驗(yàn)對(duì)兩組間平均值進(jìn)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(yàn)。P0.05代表

8、差異具有顯著性。本研究獲得本機(jī)構(gòu)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。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(zhǎng)度）以及最小值、最大值（短線）表示。HR組未見(jiàn)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(wú)因ALTR行翻修手術(shù)者。Co離子濃度升高患者的臨床特點(diǎn)見(jiàn)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(yán)格的入選標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)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(jìn)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(dòng)水平與金屬離子水平相關(guān)。本研究中的手術(shù)至抽血時(shí)間有較大差別，但組間平均抽血時(shí)間并沒(méi)有顯著差異，且THA組標(biāo)準(zhǔn)差為21.8個(gè)月，HR組為43.2個(gè)月。但是，我們相信這些誤差并未影響本研究的結(jié)果，因?yàn)樵诠δ芰己玫慕饘賹?duì)金屬植入物中，經(jīng)過(guò)了穩(wěn)定磨合期后，磨損產(chǎn)生的金屬離子水平隨時(shí)間推移依舊保持穩(wěn)定。在一項(xiàng)類似研究中，Beaulé等發(fā)現(xiàn)THA患者術(shù)后2年時(shí)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(jìn)行了一項(xiàng)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(shí)全血Cr離子水平增加。前兩項(xiàng)研究均指出HR組與THA組之間髖臼假體外展角沒(méi)有顯著性差異，而Smolders等的研究未報(bào)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(wú)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(jìn)行對(duì)比。Langton等證明，在比較不同假體性能時(shí)，需要同時(shí)報(bào)告外展角和前傾角數(shù)據(jù)，單獨(dú)報(bào)告一個(gè)角度不能提供足夠信息。由于MOM組件存在“磨入”階段，假體達(dá)到穩(wěn)定磨損階段后，有必要進(jìn)行中期結(jié)果檢驗(yàn)。Moroni等對(duì)BHR與Metasul患者術(shù)后5年時(shí)的金屬離子水平進(jìn)行了檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)顯著差

13、異。Matthies等對(duì)幾種MOM HR和THA假體進(jìn)行了對(duì)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(lái)源。只有取出組件進(jìn)行徹底檢查才能確定額外磨損的來(lái)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(lái)源于大號(hào)假體暴露于固有滑液中增大的表面區(qū)域，或者來(lái)源于股骨頭的錐形界面。雖然本研究中沒(méi)有翻修病

14、例，我們?nèi)該?dān)心Co水平增高可能源于ALTR。我們正在進(jìn)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(duì)患者的活動(dòng)類型和活動(dòng)水平進(jìn)行評(píng)估。仍需要進(jìn)一步研究以明確導(dǎo)致THA中離子水平升高的機(jī)制是磨損還是腐蝕（或者兩者均有），并確定還會(huì)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(jìn)行金屬離子研究的指標(biāo)。對(duì)于應(yīng)用BFH系統(tǒng)的患者，推薦進(jìn)行金屬離子檢測(cè)，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(duì)于應(yīng)用BFH的患者，即使沒(méi)有癥狀，也沒(méi)有不良的X線改變，也應(yīng)進(jìn)行MARS MRI檢查。然而