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本文原载于《中华创伤骨科杂志》2016年第6期 股骨颈骨折是老年人常见的低能量损伤，可对股骨头血供产生严重影响，导致股骨头缺血性坏死或股骨颈骨折不愈合。股骨颈骨折治疗的主要目的是解除患者髋部疼痛、重建关节稳定和恢复关节功能。人工髋关节置换术适用于65岁以上、能耐受手术麻醉及创伤干扰的移位型股骨颈骨折患者，是治疗老年股骨颈骨折比较可靠的手术方式，疗效肯定[1]。老年患者身体功能相对较弱，常伴有多脏器功能损伤和严重骨质疏松等，因此正确选择假体是保证手术成功、提高患者术后生活质量的重要因素之一。 目前常用的2种骨水泥型股骨柄假体的设计包括组合柱型假体和承载锥型假体，组合柱型假体的设计理念是严格依靠假体与骨水泥的粘同作用，形成纵向应力阻止假体下沉，而承载锥型假体的设计理念相反，是将纵向应力转变为对骨水泥层的环向应力，允许假体稍微下沉达到二次稳定[2-3]。除了假体柄的设计之外，骨水泥型假体的同定效果还依赖于骨水泥技术的发展。近20年来，骨水泥技术的发展着重于股骨髓腔的准备和骨水泥植入时的加压过程，已经形成并广泛使用以脉冲灌洗系统、股骨远端髓腔塞、真空搅拌系统及骨水泥枪等为特点的第3代骨水泥技术，加强了骨水泥与骨界面的稳定性[2,4]。 生物型假体的发展包括2个方面：假体表面处理技术和假体柄的设计。目前使用的生物型假体大多数是粗糙多孔表面或羟基磷灰石涂层表面的钛合金假体，将假体表面处理成大小合适的孔隙或覆盖适当厚度的羟基磷灰石涂层，让周围骨质长入假体表面，以达到固定的目的[2,5]。假体柄的设计主要为锥型假体和解剖型假体[5]。锥型假体近端粗大，与股骨干骺端相匹配，可早期抵抗假体下沉和旋转；解剖型假体整体均粗大，与股骨髓腔匹配，允许骨充分附着于假体表面[2]。 人工髋关节置换术的临床疗效，主要从功能恢复、假体翻修率和患者死亡率这3个方面进行评价。随着假体技术的发展，2种假体的临床疗效都有所提高，生物型假体的功能恢复有可能优于骨水泥型假体，但翻修风险仍高于骨水泥型假体。有关患者死亡率的报道，日前仍存在较大差异。 一、功能恢复 髋关节的功能恢复是股骨颈骨折治疗的主要目的之一。2010年Parker等[6]的前瞻性研究中，采用活动功能量表评价400例行骨水泥型或生物型人工髋关节置换术治疗的股骨颈骨折患者髋关节功能。该研究发现术后6个月骨水泥型假体组患者活动度评分平均降低1.4分，生物型假体组患者降低2.2分，这提示骨水泥型假体患者活动能力恢复更好。Taylor等[7]对年龄> 70岁、无严重心肺疾病的股骨颈骨折患者进行临床研究，采用牛津髋关节功能量表评价人工髋关节置换术后的功能恢复情况。该研究随访至术后6周发现生物型假体组患者髋关节功能（38.8分）较骨水泥组患者（35.7分）差，差异有统计学意义(P<>。而且在之后的随访中，生物型假体组患者髋关节功能仍然相对较差。但是，近年来随着生物型假体材料、设计及表面处理技术的进步，部分患者术后同样可以获得令人满意的运动功能。2012年Deangelis等[8]的前瞻性随机试验和早期随访研究采用日常生活工具锻炼量表、日常生活体力锻炼量表（美国老年人资源与服务工具）和能量／疲劳量表对274例股骨颈骨折患者进行术后功能评价，发现术后1年内骨水泥型假体和生物型假体的功能结果无明显区别。2014年Langslet等[9]的随机临床试验比较了骨水泥型假体（1 12例）与生物型假体（108例）的治疗效果，术后5年随访发现髋关节Harris评分生物型假体患者（86.2分）较骨水泥型假体患者（76.3分）高9.9分，因此认为使用生物型假体人工髋关节置换术后髋关节功能恢复更好。 二、假体翻修率 随着手术技术和假体的发展，越来越多的学者对人工髋关节置换术后骨水泥型假体与生物型假体的翻修率进行了对比研究。2012年，Gjertsen等[10]对11 116例使用人工髋关节置换术治疗的股骨颈骨折患者进行研究，其中8 639例患者使用骨水泥型假体固定，2 477例患者使用生物型假体固定，术后5年随访发现骨水泥型假体患者的生存率为97%，而生物型假体患者仅为91%。该研究提示生物型假体的术后翻修风险较骨水泥型假体增加了2倍。2013年Jameson等[11]的配对研究中，共有60 848例行骨水泥型或生物型人工髋关节置换术的患者，比较不同时期2种假体的翻修率发现，术后1.5年生物型假体和骨水泥型假体的翻修率分别为1. 62%、0.57%，术后4年假体翻修率分别为2. 45%、1.11%。该研究结果证明生物型假体较骨水泥型假体存在更高的早期和远期翻修率。2014年Rogmark等[12]分析33 205例年龄>60岁的人工髋关节置换术患者资料发现，年龄是生物型假体翻修率增加的危险因素。该研究中60-74岁的患者术后骨水泥型假体与生物型假体的翻修风险无区别；而> 75岁的患者术后生物型假体因各种并发症所致的假体翻修率较骨水泥型假体高。 三、患者死亡率 人工髋关节置换术后患者死亡率是日前研究的热点。对于2种假体患者死亡率的比较，不同学者的研究结果却不尽相同。2010年Parker等[6]报告髋关节置换术后骨水泥型假体与生物型假体的患者死亡率无明显区别。2011年Costa等[13]分析行人工髋关节置换术治疗的16 496例股骨颈骨折患者资料发现，骨水泥型假体的围手术期患者死亡率并无增加。近年来，也有系统性研究[14-16]证明2种假体的患者术后死亡率不存在差异。但是，2012年Mcminn等[17]的队列研究中，包括154 996例骨水泥型假体和120 017例生物型假体人工髋关节置换术患者，骨水泥型假体患者术后死率为7.6%，生物型假体患者术后死亡率为3.1%。该研究比较2种假体术后患者岁死亡率发现，骨水泥型假体术后有更高的患者死亡风险。2014年Middleton等[18]的同顾性研究中共有19 669例患者行人工髋关节置换术，其中13 280例患者使用骨水泥型假体，6 389例患者使用生物型假体，分析术后不同时期2种假体的患者死亡率发现：术后当天和术后1 d，骨水泥型假体患者的死亡率分别是生物型假体患者的2.3、1.7倍；在术后1-4个月，两组患者死亡率无明显区别；而术后4 -12个月，生物型假体患者的死亡率明显高于骨水泥型假体患者。Talsnes等[19]和Costain等[20]的研究结果也与之相似：骨水泥型假体患者围手术期死亡率高于生物型假体，而在术后1年生物型假体患者的死亡率增加且高于骨水泥型假体患者。 人工髋关节置换术后与假体有关的并发症如感染、无菌性松动、假体周围骨折等是假体固定失败、翻修率增加的主要因素[10,12]。骨水泥植入综合征(bone cement implantation syndrome，BCIS)、假体周围骨折等可导致患者死亡率及治疗成本增加[21|。虽然文献报道与假体有关的并发症发生情况不尽相同，但是目前大多数研究均认为在缓解疼痛、预防感染、减少无菌性松动和假体周围骨折方面，骨水泥型假体优于生物型假体，而BCIS仅发生于使用骨水泥型假体的手术中。 一、疼痛 文献[22]报道人工全髋关节置换术后患者残留持续性疼痛的发生率高达40%，即使假体的位置和固定都很好，患者仍有可能发生术后大腿或腹股沟区疼痛。有不少学者分析了假体类型与疼痛发生率之间的关系，所获得的结果却有所差异。Parker等[6]的随机对照研究中采用疼痛视觉模拟评分和电话随访评估患者术后疼痛缓解程度，分析发现骨水泥型假体患者较生物型假体患者存在更少的术后疼痛。Azegami等[14]综合文献将8项随机对照研究共1 169例髋关节置换术患者的数据纳入Meta分析，发现人工髋关节置换术后1年骨水泥型假体组23.6%的患者残留疼痛，生物型假体组34.4%的患者残留疼痛，认为术中使用骨水泥型假体有助于减少术后残留疼痛。然而，Tavlor等[7]的临床研究中，160例股骨颈骨折患者随机进行骨水泥型假体或生物型假体人工髋关节置换术，尽管术后骨水泥型假体患者平均疼痛视觉模拟评分高于生物型假体患者，但统计学分析发现2种假体之问的疼痛评分差异无统计学意义(P>0.05)。国外文献[23]对12项随机对照研究的l 805例髋部骨折患者资料进行Meta分析，也认为2种假体术后患者残留疼痛无区别。 二、感染 Sullivan等[21]的回顾性研究中对459例股骨颈骨折患者进行骨水泥型假体髋关节置换术，术后1年共有20例(4.4%)患者并发伤口感染，其中11例为伤口表浅感染、9例为伤口深部感染。Dale等[24]对比分析挪威国家卫生系统数据库，研究人工髋关节置换术后感染的发生率和危险因素，发现生物型假体较骨水泥型假体更容易并发感染。该研究中几乎所有骨水泥型假体全髋关节置换术使用加载抗生素的骨水泥，抗生素从骨水泥中游离出来，在假体周围组织局部扩散，从而有效降低了深部感染风险；而生物型假体手术仅能通过静脉输注抗生素系统性预防感染[24]。 三、无菌性松动 假体无菌性松动是人工髋关节置换术后的严重并发症[25]。国外系统性研究161对比分析了年龄>70岁股骨颈骨折患者使用骨水泥型假体与生物型假体进行人工髋关节置换术的安全性及治疗效果，认为生物型假体较骨水泥型假体有更高的假体松动率。最新研究[26]发现股骨髓腔塞、脉冲灌洗系统等第3代骨水泥技术的发展可使假体无菌性松动的风险降低20%。Cunn等[27]研究认为骨水泥型假体的假体松动与骨水泥层厚度直接相关，最理想的骨水泥层厚为2-5 mm，厚度越薄越容易发生骨水泥中断、甚至假体松动。 四、假体周围骨折 假体周围骨折在人工髋关节置换术中或术后均可发生。文献报道[21,28]生物型假体术中假体周围骨折发生率为7.8% -10.1%，骨水泥型假体为1.9%-3.7%。Yli-Kyyny等[29]的回顾性研究中，对比分析了222例人工髋关节置换术患者资料，其中100例患者使用生物型假体，122例患者使用骨水泥型假体，发现围手术期生物型假体的假体周围骨折发生率为7%，而骨水泥型假体仪为0.8%。该研究认为生物型假体较骨水泥型假体存在更高的围手术期假体周围骨折发生率。Phillips等[30]的前瞻性研究中共纳入8 354例髋部骨折患者，其中3 611例为人工髋关节置换术患者，髋关节置换术后平均3年79例患者发生假体周围骨折。该研究分析发现生物型假体患者术后假体周围骨折发生率2.3%，而骨水泥型假体患者为0.5%；认为生物型假体的术后假体周围骨折发生率较骨水泥型假体高。但是，Bell等[31]的病例对照研究中69例患者使用生物型假体同定，110例患者使用骨水泥型假体固定，术后10个月内骨水泥型假体组有4例(5.8%)患者发生假体周围骨折，而生物型假体组无一例患者发生假体周围骨折。该研究分析认为生物型假体的假体周围骨折发生率低于骨水泥型假体。 五、BCIS BCIS是指在使用骨水泥的手术过程巾，骨水泥或假体植入时发生的以低血氧、低血压或预料之外的神志丧失为特征的综合征，其发生机制包括骨水泥单体毒性作用、髓腔内高压引起的心、肺栓塞等[32]。文献[32-33]报道高龄、心肺功能受损、骨质疏松、骨转移瘤、高美国麻醉医师协会评分等均为BCIS的危险因素。骨水泥引起的损伤主要表现为心、肺功能受损和血液动力学改变。Kotvra等[34]对15例骨水泥型人工髋关节置换术患者采用肺动脉漂浮导管技术监测术中平均动脉压、肺动脉压、心输出量、右心室舒张末期容积和右心室射血分数，发现在骨水泥植入或假体插入时，患者平均动脉压、心指数和心搏量均下降10%，右心室舒张末期容积下降10%-20%；而肺动脉压增加10%-15%、肺血管阻力增加45%、右心室舒张末期容积增加10%。Soleimanha等[35]使用桡动脉导管监测人工全髋关节置换术中患者血液动力学指标的变化，发现骨水泥植入时患者收缩压、舒张压和平均动脉压均显著下降，而平均心率却上升。严格的术前评估、合适的麻醉方式和不断改进的手术技术在一定程度上可以减少BCIS的发生。当术中出现BCIS症状时，应立即加大吸氧浓度至100%并维持至手术完成后一定时间；调节输液量，避免过度输液而加重心脏负担；维持血流动力学稳定，使用血管活性、正性肌力药物收缩外周血管，增加大动脉血压，提高心肌灌注和心肌收缩力[32，36]。 人工髋关节置换术的成功与否、假体使用寿命的长短不仅涉及手术技术，还与假体设计、材料及固定类型等有关[5]。骨水泥型假体与生物型假体是目前普遍使用的髋关节假体，那么它们之间各自存在的优、缺点和选择的适应证表现在哪些方面？ 骨水泥型假体最显著的优点是可以获得即刻固定和有效的长期固定。在使用骨水泥的手术中，骨水泥凝固后能立即达到机械性初始稳定状态，可以使患者早日负重；骨水泥渗透至骨小梁中，使假体与股骨完全适应并融为一体，且松质骨得到加固后可以更好地承受变形，扩大假体应力传导范围，使假体与骨之问的应力分布均匀，增加假体的长期稳定性。为评估人工全髋关节置换术后20年假体的稳定性，Griffiths和Parkerr[37]收集日前文献资料进行系统性评价发现，无论对于老年还是年轻患者，骨水泥型假体均可获得有效的长期固定。 虽然骨水泥型假体一直被认为是老年骨质疏松患者的最佳选择，但因为老年患者身体耐受能力差，部分患者难以耐受骨水泥植入时带来心、肺损伤。如慢性阻塞性肺疾病( chronicobstructive pulmonary disease，COPD)患者常并发肺动脉高压，导致肺血管重建、炎性反应和内皮功能受损，并可能改变肺血管床反应性，冈此COPD患者更容易并发BCIS。尽管慢性心力衰竭不是BCIS的独立危险因素，但慢性心力衰竭和COPD患者有共同的病理牛理学机制，如肺动脉高压等，在骨水泥或假体插入时有导致肺栓塞的风险[38]。因此，对于少数合并心、肺疾病的患者，其风险／效益并不支持选择骨水泥型假体[39]。 相对于骨水泥型假体，生物型假体的优点是手术过程中不会引起BCIS，且其多孔结构和活性材料涂层可以提供可靠的骨长入效果，根据文献[5,40]报道：100-200 um孔径大小的假体表面和50-75 um厚度的羟基磷灰石涂层表面最适合骨长入，羟基磷灰材料还可限制远端自发溶骨性疾病的发生。生物型假体是利用骨组织长入假体表面，以达到稳定固定的目的，因此对骨组织的修复能力有一定要求。由于老年股骨颈骨折患者常伴有严重骨质疏松，股骨髓腔条件和骨代谢功能差，常难以精确安装生物型假体柄，易因假体与骨之问应力分布不均匀而降低假体的稳定性。因此，生物型假体也许更适用于股骨髓腔条件较好、功能需求较高且相对年轻的患者[5,41]。 日前各文献报道人工髋关节置换术中骨水泥型假体与生物型假体的临床疗效和并发症发生率存在较大差异，因此仍需更多有关这2种假体的前瞻性对比研究。老年股骨颈骨折患者除存在骨质疏松外，还常合并多种严重程度小同的内科疾病，人工髋关节置换术中选用哪种假体，需要根据患者的实际情况来综合考虑，以尽量减少假体有关的并发症，降低患者死亡率。同时应不断发展假体设计及骨水泥技术，在减少并发症的前提下，增加假体的长期固定效果。 参考文献（） |
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