全髋关节置换的骨水泥技术

维普资讯 http://www.cqvip.com ·　ｌ８　·　国际骨科学杂志２００８年１月　第２９卷第ｌ期］ｎｔ　Ｊ　Ｏｒｔｈｏｐ，Ｊａｎｕａｒｙ　２５，２００８，ＶｏＩ．２９，Ｎｏ．１　全髋关节置换的骨水泥技术　左建林摘要刘鹏　王文军　高忠礼　骨水泥技术的改进可提高全髋关节假体的远期生存率。保留一定厚度的高质量松质骨有助　于骨水泥锚固。与传统髓腔塞相比，新的可膨胀髓腔塞能抵抗更高压力，尤其在峡部以远应用时更显优　势。锥柄假体置入时会对骨水泥层产生较高压力。臼杯固定时，开始早、持续时间长的加压有利于骨水　泥渗入松质骨。中置器在优化骨水泥层、改善股骨柄力线的同时，也在骨水泥层中产生额外气泡，从而带　来潜在的负效应。一般认为２￣５ｍｍ厚度、均一的骨水泥层是假体获得远期生存率的重要保证，但一些　薄骨水泥层（厚度＜１Ｈｌｍ）假体也可获得优良的远期疗效。预热股骨柄或预冷髓腔能有效降低孔隙率。　气泡对骨水泥层的危害取决于其大小、位置及分布密度。　关键词骨水泥；髋假体；手术技术　迄今为止，骨水泥固定仍是全髋关节置换术中股骨柄固　定的金标准。除了假体设计、骨水泥性质之外，骨水泥技术　是决定手术成败的重要因素。骨水泥技术一般可划分为四　代：第一代为手工充填骨水泥；第二代为髓腔脉冲冲洗，髓腔　塞及骨水泥逆行充填骨水泥；第三代为降低骨水泥孔隙　率、骨水泥加压技术；为远端及近端中置器技术。骨　水泥技术的改进逐步提高了人工关节的远期生存率。本文　将就上述骨水泥技术中的一些关键问题作一综述。　１松质骨保留　在股骨柄置入之前，通常依次应用髓腔钻和髓腔锉　作髓腔准备，但过度应用髓腔锉会去除过多质量较好的　松质骨，而这些松质骨对骨水泥的锚固至关重要。　ｌｏａｎｎｉｄｉｓ等［１　应用髋关节模型检验髓腔准备过程中的髓　腔钻和髓腔锉技术，结果证明与应用髓腔钻相比，应用髓　腔锉会获得更好的假体初始稳定性。另外一项对照研　究［２一结果也显示，单独应用髓腔锉比髓腔钻和髓腔锉顺　序应用具有较多的潜在优势。单独应用髓腔锉的手术操　作时间较短，且可保留较多松质骨，从而提高骨水泥的微　交锁与宏观交锁能力。这对年轻且活动量大的患者尤为　重要，因这一人群远期行翻修术的可能性很大，保留更多　的骨质可提高翻修手术的成功率。髓腔钻在某些情况下　的应用优势在于，可用来敞开股骨髓腔，可防止股骨柄置　放于内翻位，可处理先前的髋关节疾患或内固定手术引　起的髓腔硬化和畸形。然而，在大多数情况下，髓腔钻的　应用是弊大于利。在髋臼侧，松质骨对骨水泥的锚固同　样重要。Ｆｌｉｖｉｋ等口　将５０例患者随机分为两组，一组在　磨削髋臼时保留软骨下骨，另一组不保留软骨下骨，经２　年随访发现，两组在髋关节稳定性及功能评分方面无差　异，但去除软骨下骨组有更加优良的骨水泥一骨界面，Ｘ线　片上透亮线的发生较少，提示去除软骨下骨、显露松质骨　可提高假体的远期生存率，但这在技术上要求较高。　２骨水泥加压　２．１髓腔塞的选择　髓腔塞的引入是第二代骨水泥技术的重要内容，可　大大增加骨水泥的加压效果。目前已有多种髓腔塞应用　基金项目：吉林省科技发展计划项目（２００５０５１６２）　作者单位：１３００３３长春，　吉林大学中日联谊医院骨科　于临床。Ｓｍｉｔｈ等　对４种髓腔塞（骨质髓腔塞、聚乙烯　髓腔塞、生物可降解髓腔塞Ｂｉｏｓｔｏｐ－Ｇ、骨水泥髓腔塞）进　行为期４年的随访，结果发现骨水泥髓腔塞和骨质髓腔　塞的表现优于其他两者。Ｏｗｅｎｓ等　报道一种由聚乙烯　与其上方骨水泥构成的复合髓腔塞，随访结果满意。生　物可降解髓腔塞用于将来可能的翻修术的优势明显。体　外生物力学实验［６　证实，可降解的聚乙醇酸交酯一丙交酯　共聚物髓腔塞可满足骨水泥加压的要求，应用于犬模型　并观察１５个月，未发现不良反应。但有研究［７］显示生物　可降解髓腔塞抵抗压力的强度不足，其原因可能在于生　物可降解材料的弹性较大，往往很难准确选择髓腔塞的　大小。可膨胀髓腔塞是髓腔塞家族的新成员。Ｈｅｉｓｅｌ　等　的对照研究表明，可膨胀髓腔塞ＲＥＸ　Ｃｅｍｅｎｔ　Ｓｔｏｐ　的各项参数均优于其他６种非膨胀髓腔塞；相比之下，较　硬质的聚乙烯髓腔塞的稳定性不足，且密封性较差。另　一项研究ｌ＿ｇ　也显示，可膨胀髓腔塞具有优良的性能，且其　后膨胀效应使得应用此种髓腔塞时的脂肪栓塞发生率大　大降低。此外，髓腔塞在髓腔中的位置也会决定其功能　状态。一项针对普通髓腔塞、压配髓腔塞与可膨胀髓腔　塞的体外力学实验［１叩证实，可膨胀髓腔塞在髓腔峡部以　上应用时能够抵抗的压力最大，其与压配髓腔塞均能有　效防止骨水泥渗漏；而在髓腔峡部以下应用时，只有可膨　胀髓腔塞能有效阻挡骨水泥渗漏，其他两者在较低压力　下即会出现骨水泥渗漏　２．２加压技术　取决于加压技术的骨水泥与松质骨之间的交锁程　度，决定了人工关节的使用寿命。Ｋａｐｏｏｒ等口妇比较３种　骨水泥加压技术：标准加压技术（骨水泥逆行充填完骨　水泥后剪断骨水泥头，以加压器封闭近端髓腔开口并　持续加压３分钟）；持续加压技术（充填骨水泥前即以加　压器封闭近端髓腔开口，逆行充填骨水泥的整个过程中　均以加压器持续加压，自开始准备骨水泥至置入股骨柄　的时间间隔为２７０秒）；拇指加压技术（骨水泥逆行充　填完骨水泥后应用拇指指腹于近端髓腔开口持续加压３　分钟）。他们发现持续加压技术在远端和近端髓腔产生　的峰值压力最高；标准加压技术在远端和近端髓腔均可　产生高达１００ｋＰａ的压力，且维持这一压力值的时间最　长；认为标准加压技术是骨水泥层加压的最佳技术，可避　维普资讯 http://www.cqvip.com 国际骨科学杂志　２００８年１月　第２９卷第１期Ｉｎｔ　Ｊ　Ｏｒｔｈｏｐ，Ｊａｎｕａｒｙ　２５，２００８，Ｖｏ１．２９，Ｎｏ．１　·　１９　·　免因峰值压力过高而使脂肪栓塞的风险增加。股骨柄置　入过程中能对骨水泥层产生很高的压力。Ｃｈｕｒｃｈｉｌｌ等¨】。］　的研究证实，锥柄股骨假体置入过程中对骨水泥的压力　和渗入力均高于直柄股骨假体。另一项针对４种不同假　体（Ｅｌｉｔｅ　Ｐｌｕｓ、ＣＰＳ－Ｐｌｕｓ、Ｃ－Ｓｔｅｍ、Ｅｘｅｔｅｒ）的对比实验ｎ副表　明，Ｅｌｉｔｅ　Ｐｌｕｓ假体在远端髓腔骨水泥层产生的压力最高，　ＣＰＳ－Ｐ１ＵＳ假体在近端髓腔骨水泥层产生的压力最高，而　三维锥度的Ｃ＿Ｓｔｅｍ假体能提高股骨柄内侧骨水泥层的　压力；该研究认为股骨柄形状及近端中置器的有无，是影　的最小厚度是预测假体失效最重要的因素。对固定良好　的股骨柄患者的尸检证实，绝大部分骨水泥层碎裂发生　在厚度小于ｌｍｍ的区域。Ｃｒｉｓｔｏｆｏｌｉｎｉ等　经体外生物　力学实验比较标准厚度（２－－３ｍｍ）的骨水泥层与过薄（１　２ｍｍ）的骨水泥层，结果显示循环载荷下后者的假体移　－位较大，骨水泥层的碎裂发生较多且较严重。　然而，Ｃｈａｒｎｌｅｙ－Ｋｅｒｂｏｕｌｌ和Ｃｅｒａｖｅｒ（）ｓｔｅａｌ等股骨柄　假体卓越的远期临床疗效使上述传统观念受到挑战。这　些假体由法国设计，其横截面为矩形。在法国，髋关节置　响骨水泥加压效果的重要因素。　由于外形及解剖方面的特点，在髋臼侧完成骨水泥　加压较为困难。Ａｂｄｕｌｇｈａｎｉ等　的研究表明绝大部分骨　水泥渗入发生在加压期早期，因此认为开始早、持续时间　长的加压，以及延迟一些时间行髋臼置入，能够提高骨水　泥的渗入效果。　３理想的骨水泥层　３．１髓腔中置器　远端和近端中置器的应用可大大降低骨水泥层缺损　的发生，且有助于将股骨柄置于中立位置。短期随访显　示，应用远端中置器无并发症发生，对骨水泥层无负效　应，Ｘ线片上无假体松动迹象。体外生物力学研究¨１　也　证实中置技术的重要性，尤其是在应用表面抛光的假体　时。有研究口。　表明４个翼的远端中置器与３个翼的中置　器相比，可使假体获得更好的力线。但并非所有研究都　支持中置器的应用。Ｓｍｉｔｈ等ｎ　］的研究发现，与未应用　中置器的对照组相比，应用中置器组骨水泥层内的气泡　更多，且气泡数量因中置器的设计不同而异。Ｎｏｂｌｅ等口。］　的研究表明，４２　的受检远端中置器的后缘存在大量气泡，　还存在中置器失效问题。尽管中置器可改善假体的力线并　优化骨水泥层，但中置器断裂、远端气泡的产生是否会影响　假体的远期生存率，还需要进一步研究论证。　３．２理想骨水泥层的条件与法国现象　理想的骨水泥层厚度一直存在争议。Ｅｂｒａｍｚａｄｅｈ　等［１　报道骨水泥型全髋关节置换患者远期Ｘ线随访中　的一些重要发现：髓腔近端内侧区骨水泥层厚度为２～　５ｍｍ者的临床疗效，优于大于或小于这一厚度者；髓腔近　端内侧松质骨厚度小于２ｍｍ者的临床疗效，优于大于这　一厚度者；股骨柄占髓腔宽度大于５Ｏ　者的临床疗效，优　于等于或小于５Ｏ％者；与中立或略外翻位放置的股骨柄　相比，内翻大于５。的股骨柄失败率较高。一项对股骨距　区骨水泥层的生物力学研究　表明，髓腔近端内侧股骨　距区的松质骨自股骨颈截骨平面开始向远端去除距离达　３０ｍｍ时，骨水泥层应力的降低最为明显。上述研究均支　持术中去除近端内侧股骨距区的松质骨可增加骨水泥层　厚度、降低骨水泥层应力，从而提高骨水泥股骨柄的远期　生存率。在股骨柄远段区域，理想的骨水泥层厚度为２－－　５ｍｍ：。　。股骨柄尖端以远的骨水泥柱有助于降低远端骨　水泥鞘的应力，其适宜长度为７．５ｍｍＥ　。Ｓｔａｒ等　３＿的研　究发现股骨柄远端的骨水泥层过薄，是股骨柄失效的一　个相关因素。多元统计分析显示，股骨侧５区骨水泥层　换医生的理念是应用尽可能大的股骨柄，以完全占据扩　髓后的股骨髓腔，这样就使得骨水泥层很薄，甚至在很多　区域形成缺损。即便在骨水泥层缺损的情况下，此种股　骨柄的矩形横截面设计仍能为假体提供足够的内源性抗　旋转稳定性。这一现象称为法国现象（Ｆｒｅｎｃｈ　ｐａｒａｄｏｘ）。　Ｓｃｈｅｅｒｌｉｎｃｋ等［２　经离体ＣＴ扫描研究论证Ｃｈａｒｎｌｅｙ－Ｋｅｒ—　ｂｏｕｌｌ股骨柄优良的远期生存率的相关因素，发现９Ｏ　以　上患者由皮质骨或带有厚度小于ｌｍｍ松质骨的皮质骨　直接支撑骨水泥；Ｃｈａｒｎｌｅｙ－Ｋｅｒｂｏｕｌｌ股骨柄与扩髓后的髓　腔紧密匹配下行骨水泥固定，可获得优良的临床疗效，因　为此时骨水泥层缺损区少，且假体在缺损区直接由皮质　骨所支撑。另一临床研究　也倾向于扩髓髓腔尺寸与股　骨柄相同，而不是比股骨柄直径大２ｍｍ。Ｉｔｏ等　报道　应用紧密匹配技术治疗先天性髋关节脱位患者并随访ｌ１　年，尽管与扩髓后的髓腔紧密匹配后的余量为０．５～１．０　ｒｎｌＴｌ，但却未发生假体无菌性松动。　在具体的手术操作中，术者首先必须熟悉所应用股　骨柄的设计理念，不同种类的假体对骨水泥层厚度的要　求是不同的；其次，必须清楚该假体系统髓腔锉与股骨柄　的匹配关系，不同种类假体系统中髓腔锉与股骨柄的匹配　关系各异。目前髋臼侧常用的臼杯为全聚乙烯臼杯，一般　都带有间隔器，以保证较均一的骨水泥层厚度。然而，一项　为期６．５年的随机双盲、前瞻性研究¨２　＿去ｐ表明，与不带有间　隔器的臼杯相比，有间隔器的臼杯假体的失败率更高，其原　因可能为间隔器妨碍了骨水泥层的加压效果。　４其他问题　４．１预热股骨柄与预冷髓腔　真空搅拌骨水泥能减少骨水泥层内部的气泡，但对　假体表面或邻近假体的骨水泥层内气泡的产生却没有作　用，因为假体一骨水泥界面附近的气泡多是由骨水泥聚合　过程中的回缩所产生。预热假体可通过逆转聚合的方向　来降低或消除假体一骨水泥界面部位气泡的产生。Ｉｅｓａｋａ　等口叼研究发现，与常规操作相比，将假体预热至３７￣Ｃ能　使假体一骨水泥界面处的孔隙率降低９９　，界面的剪切强　度明显提高，疲劳时限也大大延长。Ｊａｆｒｉ等口。＿的研究表　明，假体与骨质的温差在３℃以上时才会产生上述效果；　最适宜的温差是７ｌＣ，在此温度下降低孔隙率与避免热损　伤的平衡可达到最佳。另一项实验研究　ｌ＿证实，对髓腔　进行预冷同样能提高假　骨水泥界面的剪切强度，降低　假体一骨水泥界面的孔隙率，降低热损伤，提高骨水泥的机　械强度。　维普资讯 http://www.cqvip.com