陶瓷髋关节的低磨损率使其成为全髋关节置换术中越来越受欢迎的选择。这种材料极低的磨屑生成量和良好的生物耐受性应能确保植入物的长期存活,特别是在年轻和活跃的患者中。对于陶瓷假体普遍的担心是陶瓷假体的碎裂,尽管碎裂发生率极低,但一旦碎裂则后果严重。
历史沿革
2O世纪7O年代 Boutin首次将氧化铝陶瓷假体应用于人工髋关节置换。氧化铝陶瓷轴承于1971年进入市场,氧化铝具有极高的硬度、低摩擦系数和低磨损。然而,它在机械上是脆弱的,可能会破裂。因此,1985年引入了更坚韧的陶瓷氧化锆(二氧化锆)。虽然这种陶瓷不容易断裂,但其临床性能并不像预期的那样好。这种材料在体内会随着时间发生相变,导致磨损增加,因此纯的氧化锆被抛弃了。氧化铝基复合材料(AMC),如Biolox Delta陶瓷(德国巴登符腾堡州普洛钦根CeramTec)正在临床实践中逐步取代纯氧化铝。AMC通常由氧化铝(>80%)、氧化锆(17%)以及少量的氧化锶和氧化铬组成。添加这些材料的原因是为了加强产品并防止其断裂,同时保留氧化铝的磨损特性。陶瓷部件的断裂是一种罕见但严重的并发症,需要进行翻修手术。陶瓷破裂的残留物可能会损坏金属头部,导致金属离子大量释放,并可能导致严重甚至危及生命的远端器官衰竭。
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流行病学
在TONI的文章中,回顾1993-2004年间植入的3710个现代陶瓷假体的记录,发现8个陶瓷内衬骨折(0.22%)。有人认为陶瓷内衬里骨折比股骨头骨折更不常见,相比之下,当使用陶瓷衬垫时,当代陶瓷型股骨头骨折的发生率估计在0.06%到0.4%之间。Geir Hallan指出大概每1000名接受这种陶瓷假体的患者中就有一人受到影响。为了最大限度地减少这种并发症的风险,外科医生应该避免小股骨头(<32mm)和最短的头/颈长度。陶瓷内衬断裂的可能原因包括脱位、撞击、微分离、植入创伤和错位。为了减少陶瓷骨折,(Stryker,Mahwah,NJ)陶瓷髋臼衬里中增加了一个凸起的金属轮缘,以降低植入过程中陶瓷髋臼组件骨折或损坏的风险。
陶瓷髋臼衬里中增加了一个凸起的金属轮缘,以降低植入过程中陶瓷髋臼组件骨折或损坏的风险
陶瓷内衬背面金属环设计是为了减少陶瓷碎裂的风险,Kwong-Yin Chung认为这种设计的陶瓷杯错位安放率高,35例陶瓷对陶瓷全髋置换术患者资料,采用Trident髋臼系统,术后影像学检查发现,8例陶瓷杯错位安放,其中1例早期手术更换了陶瓷杯,其余7例平均随访14年,没有进行翻修术。运用细致的手术技术,在髋臼壳内实现适当的衬垫对齐,以最大限度地减少这种潜在的可纠正的错误。
x光片显示内衬安装不良,(箭头所指)之间存在间隙
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诊断
1.临床检查:陶瓷内衬碎裂时很少数患者可以听到明显的碎裂声,一般般表现为髋部出现 “咯吱声”以及髋关节疼痛,极少伴有明显的疼痛。“咯吱声”的出现距离影像学确诊的时间长短不一,但一般在1周之内”陶瓷衬碎裂的确诊一般也是依靠影像学检查。并非所有 的“咯吱声 ”都是假体碎裂所致 。Toni等叫在一项研究中发现554例陶瓷对陶瓷全髋中58例髋部有“咯吱声”,但只有10例“咯吱声”的发生与陶瓷假体碎裂有关。发现“咯吱声”后首先进行临床检查及相应的影像学检查。
2.医学检查
2.1针吸技术
在TONI等人文章中,通过针针吸技术诊断骨折,具体操作,在无菌条件下,局部麻醉、透视控制下进行针吸,通常在患者仰卧卧位时进行抽吸,这样对患者来说会更舒适,并且避免了手术需要特定的手术台。内侧以股神经血管束为界,外侧为大转子尖端,上方为髂前上棘,针吸可以在这个三角的中间安全地进行。一根长针稍微指向髂前上棘,然后插入,直到在遇到假体的硬金属表面。在透视控制下,将针尖放置在茎颈部交界处,那里通常有滑液。获取至少1毫升滑液,并收集在无菌试管中进行实验室分析。通过进一步的显微分析和电子显微镜来确定陶瓷衬里碎片的存在。
针吸技术的步骤,包括划定区域(A)、插入针头(B)、穿透针头(C)、透视控制针头位置(D)和抽吸液体(E)。ASIS=髂前上棘。
2.2影像增强技术
在Roozbeh Shafafy的的文章中,普通平片无法识别骨折,通过图像增强平片技术诊断出一例衬垫骨折,并指出通过髋部的影像增强片,能够显示陶瓷衬里的轻微骨折。
右髋关节透视,图像增强。箭头表示陶瓷衬垫断裂。
2.3DR检查:DR检查对于极细微的内衬骨折很难诊断出来,对于比较明显的骨折可以诊断出来。如果碎片移位,在标准X光片上也可以看到陶瓷内衬的骨折。然而,当陶瓷衬里的骨折是无移位或最小移位时,骨折通常在放射学上是隐蔽的。
术后x光片显示髋臼陶瓷内衬骨折
2.4CT检查:对于隐匿性的骨折,建议使用CT诊断,Y oshimi Endo等人报告了两个病例,其中陶瓷内衬骨折在放射学上是隐匿性的,但在随后的CT扫描中被诊断出来。并建议对植入陶瓷假体后出现疼痛和/或吱吱声的患者进行CT成像,因为这可能是陶瓷断裂的迹象。但Roozbeh等人认为CT对破裂的衬垫进行成像时,金属伪影可能会降低CT检测隐匿性线性骨折的敏感性。
髋关节置换衬垫骨折的CT征象
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治疗
陶瓷臼衬碎裂后产生的陶瓷碎屑会对陶瓷球头造成损坏,但是由于受到球头的保护,金属柄受到的损坏要小很多。所以翻修手术中可以考虑只更换新的陶瓷球头而不需要更换股骨柄假体,术中要处理完髋臼侧后再将旧的球头小心拆下,并注意保护股骨柄,因为球头能对金属柄锥起到一定的保护作用。对于断裂的陶瓷应紧急进行翻修手术,以减少陶瓷颗粒对组件的损伤风险,手术应始终包括广泛的滑膜切除和彻底的冲洗,已有证据表明,完全清除陶瓷碎片可以提高新关节的存活率。
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总结
衬垫骨折发生的概率很小,诊断相对来说比较困难,一般开始时髋部疼痛,很少有激烈疼痛,或者走路时会发出异常响声,常用的影像技术包括平片和CT,影像增强技术可以尝试。对于断裂的陶瓷应紧急进行翻修手术,以减少陶瓷颗粒对组件的损伤风险,手术应始终包括广泛的滑膜切除和彻底的冲洗。
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