施鴻飛 林華 熊進(jìn)

南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院，江蘇 南京 210008

假體周圍骨折(periprosthetic fracture，PPF)是人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一。隨著關(guān)節(jié)置換手術(shù)的普及以及老年關(guān)節(jié)置換患者壽命的延長，假體周圍骨折的發(fā)病率呈逐年上升的趨勢，文獻(xiàn)報(bào)道髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體周圍骨折的發(fā)生率約為1.0%～7.8%，而膝關(guān)節(jié)置換后假體周圍骨折的發(fā)生率約為0.3%～8.0%[1-2]。臨床上，相當(dāng)一部分的假體周圍骨折需要采用手術(shù)治療，以達(dá)到恢復(fù)肢體力線和假體穩(wěn)定性、促進(jìn)骨折順利愈合、并使患者恢復(fù)骨折前功能狀態(tài)的目的。

骨質(zhì)疏松癥是嚴(yán)重危害中老年人骨骼健康的退化性疾病，其可導(dǎo)致全身性的骨量低下、骨微結(jié)構(gòu)損壞和骨脆性增加。人工關(guān)節(jié)置換患者大部分為老年人，一旦在骨質(zhì)疏松狀態(tài)下發(fā)生假體周圍骨折，其處理相當(dāng)棘手，無論是進(jìn)行骨折固定還是選擇假體翻修，都有較高的失敗率[3]。本文旨在對骨質(zhì)疏松狀態(tài)下假體周圍骨折的預(yù)防、評估和治療現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，以期為進(jìn)一步的臨床和基礎(chǔ)研究提供參考。

1 假體周圍骨折的病因?qū)W

1.1 患者因素和醫(yī)療因素

目前通常將假體周圍骨折的致病原因分為患者因素和醫(yī)療因素兩大類[2]。其中患者因素又包含了全身因素和局部因素，常見的全身因素包括女性、高齡、肥胖、既往疾病(例如骨質(zhì)疏松癥、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等)、藥物(例如長期使用激素、免疫抑制劑等)等；常見的局部因素則包括假體周圍骨吸收、假體松動(dòng)、廢用性骨質(zhì)疏松、關(guān)節(jié)僵硬等。導(dǎo)致假體周圍骨折的醫(yī)療因素主要與前期的關(guān)節(jié)置換手術(shù)有關(guān)，包括術(shù)中假體柄穿透骨皮質(zhì)、截骨不當(dāng)、關(guān)節(jié)力線不良、假體不匹配或放置不當(dāng)導(dǎo)致的應(yīng)力集中、關(guān)節(jié)置換術(shù)中假體周圍骨折漏診等[4]。

1.2 骨質(zhì)疏松與假體周圍骨折的相關(guān)性

骨質(zhì)疏松與假體周圍骨折的發(fā)生密切相關(guān)。一方面，老年骨質(zhì)疏松患者存在全身性的骨量下降、骨微結(jié)構(gòu)破壞和骨脆性增加，本身就是骨質(zhì)疏松性骨折的高危人群，在接受人工關(guān)節(jié)置換手術(shù)后，受到輕微暴力即有可能發(fā)生假體周圍骨折。Lee等[5]回顧了37例髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后股骨假體周圍骨折的病例后發(fā)現(xiàn)，有40.7%的患者診斷為骨質(zhì)疏松，22.2%的患者存在骨量下降。另一方面，關(guān)節(jié)置換患者術(shù)后活動(dòng)量下降會導(dǎo)致患肢廢用性骨質(zhì)疏松，而關(guān)節(jié)假體與骨的接觸界面因?yàn)槲?dòng)也會導(dǎo)致骨吸收，這些局部因素使假體周圍的骨骼強(qiáng)度較其他部位下降得更為明顯[6]，從而在受傷時(shí)更易發(fā)生骨折。

2 骨質(zhì)疏松狀態(tài)下假體周圍骨折的預(yù)防

2.1 改善局部骨量

由于骨質(zhì)疏松狀態(tài)下假體周圍骨折的臨床治療非常棘手，如何在人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后改善患者全身和局部的骨量、進(jìn)而避免假體周圍骨折的發(fā)生，已受到臨床醫(yī)生的廣泛關(guān)注。與骨質(zhì)疏松性骨折圍手術(shù)期干預(yù)的原則類似，人工關(guān)節(jié)置換的術(shù)后干預(yù)應(yīng)側(cè)重于阻止急性骨量丟失、預(yù)防假體早期松動(dòng)、抗骨質(zhì)疏松、并預(yù)防假體周圍骨折[3,7]。

降鈣素是一種鈣調(diào)節(jié)激素，其被證實(shí)具有抑制破骨細(xì)胞活性、減少破骨細(xì)胞數(shù)量的作用，在臨床上可用于阻止急性骨量丟失[7]。在Peichl等[8]開展的一項(xiàng)前瞻性臨床研究中，37例全髖關(guān)節(jié)置換患者于術(shù)后開始接受鮭魚降鈣素鼻噴劑治療(200 IU/d)，與對照組相比，治療組的疼痛明顯減輕，血清骨轉(zhuǎn)換指標(biāo)降低。Amala[9]在臨床研究中也觀察到了類似結(jié)果，但假體周圍的骨密度并沒有在使用鮭魚降鈣素后獲得顯著提高，使用降鈣素能否在術(shù)后早期降低假體松動(dòng)率、減少假體周圍骨折的風(fēng)險(xiǎn)，仍有待進(jìn)一步研究。

雙膦酸鹽具有抑制假體周圍骨吸收、改善骨質(zhì)量的作用。周偉等[10]在一項(xiàng)單盲對照研究中發(fā)現(xiàn)，原發(fā)性骨質(zhì)疏松患者行髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后接受唑來膦酸治療，在術(shù)后6月、12月時(shí)的骨量丟失明顯低于對照組。袁宏等[11]對原發(fā)性骨質(zhì)疏松患者行髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后進(jìn)行唑來膦酸治療，在3月、6月和12月時(shí)均觀察到了抑制骨量丟失的作用。Yang[12]在一項(xiàng)薈萃分析研究中納入了4項(xiàng)隨機(jī)臨床研究中的198名全髖關(guān)節(jié)置換患者，口服利塞膦酸治療6個(gè)月后，治療組假體周圍的骨密度較對照組明顯提高。盡管這些研究提供了雙膦酸鹽可以抑制假體周圍骨量丟失的證據(jù)，但Sk?ldenberg等[13]的研究發(fā)現(xiàn)，使用雙膦酸鹽并不能顯著降低假體松動(dòng)和移位的發(fā)生率，雙膦酸鹽對假體周圍骨折發(fā)生率的直接影響尚缺乏有力證據(jù)。對于年輕且骨量正常的患者，全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后長期使用雙膦酸鹽反而會增加假體周圍骨折的風(fēng)險(xiǎn)[14]。

除了抗骨吸收藥，也有學(xué)者嘗試在關(guān)節(jié)置換術(shù)后應(yīng)用促進(jìn)骨形成的藥物來改善局部骨量。Suzuki等[15]對17例全膝關(guān)節(jié)置換患者采用特立帕肽治療后6個(gè)月，股骨后髁和外側(cè)的骨密度明顯升高，治療后12個(gè)月時(shí)，股骨前髁和骨干部位的骨密度也顯著提升。與雙膦酸鹽類似，促骨形成藥物對假體周圍骨折發(fā)生率的直接影響仍有待進(jìn)一步研究。

2.2 預(yù)防跌倒

跌倒等低能量損傷是造成假體周圍骨折的最常見原因。Johnson等[16]分析了15189例全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后患者的生活狀態(tài)后發(fā)現(xiàn)，術(shù)后跌倒的發(fā)生率約為1.53%，其中72%的跌倒發(fā)生在患者家中，尤其是在浴室、去浴室的途中和在床邊使用坐便器時(shí)居多(59%)。此外，高齡、女性、骨質(zhì)疏松、關(guān)節(jié)置換術(shù)中使用持續(xù)神經(jīng)阻滯麻醉、術(shù)后遺留有步態(tài)異?；蜿P(guān)節(jié)活動(dòng)受限等均是導(dǎo)致患者跌倒的風(fēng)險(xiǎn)因素[17-19]。關(guān)節(jié)置換術(shù)后預(yù)防跌倒的策略應(yīng)側(cè)重于改善家居環(huán)境、鼓勵(lì)適當(dāng)體育鍛煉、補(bǔ)充維生素D、改善視力、選擇合適的鞋等，個(gè)體化的全面干預(yù)手段往往可以獲得理想的防跌效果[20]。

2.3 假體周圍骨折的預(yù)測與評估

早期識別假體周圍骨折的高風(fēng)險(xiǎn)人群，并進(jìn)行必要的評估與干預(yù)，是預(yù)防假體周圍骨折的重要舉措。目前尚沒有合適的假體周圍骨折風(fēng)險(xiǎn)評估工具，但已有學(xué)者開展了假體周圍骨密度的檢測，以預(yù)測假體周圍骨折發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。Thomas等[21]嘗試用DXA來測量全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后股骨假體周圍的骨密度后認(rèn)為，選擇恰當(dāng)?shù)臏y量部位，可以測量到精確的、重復(fù)度高的骨密度數(shù)據(jù)。Blaty等[22]測量了30例全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后膝關(guān)節(jié)部位的骨密度后發(fā)現(xiàn)，股骨假體周圍的骨密度較健側(cè)腿明顯降低，股骨干內(nèi)側(cè)和外側(cè)的骨皮質(zhì)也變薄，這一結(jié)果為使用假體周圍骨密度來預(yù)測假體周圍骨折發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)提供了可行性依據(jù)。除了DXA，Cody等[23]在術(shù)前CT中對脛骨遠(yuǎn)端的骨密度進(jìn)行了測量后發(fā)現(xiàn)，骨密度降低與踝關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體周圍骨折密切相關(guān)，這提示CT測量的骨密度也可作為關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體周圍骨折的預(yù)測因素。

3 骨質(zhì)疏松性假體周圍骨折的手術(shù)治療

假體周圍骨折手術(shù)治療的目的，旨在恢復(fù)肢體力線和假體的穩(wěn)定性、促進(jìn)骨折愈合，使患者恢復(fù)骨折前的功能狀態(tài)。目前常用的手術(shù)治療方案包括骨折固定、假體翻修等，手術(shù)醫(yī)生往往需要熟練掌握骨折固定、關(guān)節(jié)置換、假體翻修等多種手術(shù)技術(shù)。骨質(zhì)疏松狀態(tài)使得假體周圍骨折的手術(shù)治療變得非常棘手，失敗率和死亡率非常高[24]。

3.1 骨折固定

假體周圍骨折固定的方法包括內(nèi)固定和外固定兩種。對于穩(wěn)定型假體周圍骨折且假體沒有松動(dòng)的患者，可選擇石膏或支具等外固定，例如膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后的Kim I型和Rorabeck I型骨折，以及髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后的Vancouver A型骨折等。

對于不穩(wěn)定型的假體周圍骨折，在假體沒有松動(dòng)的情況下可以選擇切開復(fù)位內(nèi)固定。鎖定接骨板是最常用的內(nèi)固定方式，其穩(wěn)定性優(yōu)于角鋼板和傳統(tǒng)鋼板[25]。在使用鎖定接骨板時(shí)，應(yīng)注意使接骨板與假體柄有一部分重疊的區(qū)域，以防止造成應(yīng)力集中[26]。如果重疊區(qū)域無法置入足夠長度和數(shù)量的螺釘，可以用線纜技術(shù)來增加固定的穩(wěn)定性[27]。髓內(nèi)釘內(nèi)固定是另一種常用的骨折固定方法，對于髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后的股骨遠(yuǎn)端假體周圍骨折，有學(xué)者嘗試采用逆行髓內(nèi)釘進(jìn)行骨折固定，但其發(fā)生髓內(nèi)釘周圍再骨折的概率高于鎖定接骨板內(nèi)固定。Horneff等[28]比較了膝關(guān)節(jié)假體置換術(shù)后股骨側(cè)Rorabeck II型假體周圍骨折采用髓內(nèi)釘或鎖定接骨板內(nèi)固定的治療效果后發(fā)現(xiàn)，鎖定接骨板組的骨折愈合率高于髓內(nèi)釘組，而再手術(shù)率低于髓內(nèi)釘組。

對于嚴(yán)重骨質(zhì)疏松患者，單純使用鎖定接骨板或髓內(nèi)釘往往無法提供足夠的固定強(qiáng)度。Kumar等[29]嘗試將同種異體腓骨置入髓腔作為結(jié)構(gòu)性植骨，再結(jié)合使用接骨板內(nèi)固定，有效地提高了內(nèi)固定強(qiáng)度，避免了內(nèi)固定失敗。除了結(jié)構(gòu)性植骨，Lenz等[30]認(rèn)為采用骨水泥作為內(nèi)固定的強(qiáng)化材料，也可以增加局部的固定強(qiáng)度。對于骨質(zhì)疏松患者膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后的Su III型股骨假體周圍骨折，Cicek等[31]嘗試采用內(nèi)外側(cè)雙鎖定接骨板來固定骨折，獲得了較單側(cè)鎖定接骨板更為理想的固定強(qiáng)度和良好的臨床效果。Chen等[32]利用有限元分析探討了通過改進(jìn)接骨板或髓內(nèi)釘設(shè)計(jì)來提高膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體周圍骨折固定穩(wěn)定性的可能性，研究表明，在松質(zhì)骨區(qū)域固定時(shí)增加螺旋刀片，可以顯著提高固定的強(qiáng)度。這些骨移植替代材料的使用和內(nèi)固定設(shè)計(jì)的改進(jìn)為骨質(zhì)疏松狀態(tài)下假體周圍骨折的手術(shù)治療提供了參考。

3.2 假體翻修

當(dāng)假體周圍骨折合并有假體松動(dòng)或假體對線不良時(shí)，往往需要進(jìn)行假體翻修。Chen和Jassim等[33-34]認(rèn)為，對于膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后的假體周圍骨折，當(dāng)假體周圍骨量明顯下降、或者嚴(yán)重骨質(zhì)疏松時(shí)，假體翻修的治療效果優(yōu)于內(nèi)固定。Girgis等[35]采用翻修假體治療了14例70歲以上的膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后Su III型假體周圍骨折，膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)良好，并發(fā)癥率僅為14.3%。García-Rey等[36]采用廣泛微孔涂層非骨水泥假體治療了35例Vancouver B2和B3型假體周圍骨折，3年以上的隨訪觀察到股骨的皮質(zhì)厚度和骨量均有所增加，并認(rèn)為這是治療骨質(zhì)疏松性假體周圍骨折的有效方法。目前，越來越多的翻修型假體通過改進(jìn)假體柄的外形設(shè)計(jì)和表面涂層來增加匹配度和骨結(jié)合能力，以期提高骨質(zhì)疏松狀態(tài)下假體翻修的成功率。

4 小結(jié)

綜上所述，骨質(zhì)疏松與假體周圍骨折的發(fā)生密切相關(guān)，而骨質(zhì)疏松狀態(tài)下假體周圍骨折的治療充滿挑戰(zhàn)。目前，假體周圍骨折的預(yù)防多從改善局部骨量和預(yù)防跌倒入手，而適用于假體周圍骨折的風(fēng)險(xiǎn)評估工具仍有待進(jìn)一步開發(fā)與研究。假體周圍骨折的手術(shù)治療方法包括骨折固定和假體翻修兩大類，在骨質(zhì)疏松狀態(tài)下，可使用骨移植替代材料來增加局部骨強(qiáng)度，也可使用改進(jìn)型的內(nèi)固定材料或翻修假體來提高手術(shù)的成功率。