研究背景人工全髋关节置换术作为髋关节疾病终末期最成功的治疗手段,20年的生存率已超过80%,尽管在假体材料学和设计理念方面有了长足进步,但远期生存率仍不够理想,而影响人工关节远期生存率的主要因素是假体周围骨溶解而造成的无菌性松动。目前观点一致认为,引发骨溶解的主要原因是假体磨损颗粒(尤其是聚乙烯颗粒)诱导的生物学反应,其主要反应过程为：巨噬细胞被激活后吞噬所产生的磨损颗粒,并释放多种因子,进而激活破骨细胞,造成局部骨吸收,使得假体周围骨溶解,骨溶解到一定程度就会造成假体松动,需行人工关节翻修术,如果骨溶解过大,造成局部甚至广泛的骨缺损,则会增加翻修手术难度,影响翻修假体在体内的稳定性,虽然应用各种办法增加假体的稳定性,广泛骨缺损病例的假体生存率和功能状况仍远远低于骨质良好者。因此探索减少人工髋关节的负重界面磨损及降低磨损对假体功能的影响,一直都是关节外科医生和假体制造商关心的重要问题。早期的人工髋关节假体,因为设计和材料方面的问题,中远期生存率并不理想。直至Charnley设计出低摩擦界面假体,假体的中远期生存率才得到明显改善。他是以金属股骨头和超高分子聚乙烯髋臼作为负重界面组合,用聚甲基丙烯酸甲酯固定假体。这种类型的髋关节假体至今仍是最常用的负重界面组合,极大提高了假体寿命,并成为衡量其它组合的金标准。由于人工髋关节置换手术的广泛开展,越来越多的年轻患者要求需要进行置换手术,对他们而言,更需要具有长期寿命的假体以减少翻修次数,而且更关心假体的活动范围。为了能够延长假体寿命,各大研发机构和骨科医生都做了不懈努力,近年来,金属-金属、陶瓷-陶瓷负重界面组合在材料和设计方面较早期的同类产品有了显著进步,临床应用也越来越广泛。同时,传统的硬-软负重界面组合也有了长足发展,实验室及临床研究证明高交联超高分子聚乙烯材料可以显著降低磨损颗粒的产生以及由此诱发的假体周围骨溶解,尽管长期临床效果仍有待观察。最新发展的硬-硬负重界面组合假体虽然在减少磨损方面展现出优势,但仍不能忽视其存在的固有缺陷。金属-金属负重界面组合假体术后血中金属离子升高带来的长期影响尚存在争议,其中第四代金属-金属负重界面组合髋假体糟糕的短期生存率直接导致zimmer和depuy相关产品的退市,此类产品未来的发展趋势变得不明朗。而对于陶瓷-陶瓷组合负重界面组合而言,假体碎裂问题目前仍难以完全解决,况且由于材料特性原因,金属和陶瓷衬垫无法制作防脱位高边,对手术技术要求高,此外昂贵的价格也限制其进一步推广,其远期生存率似乎也并不如预计那样完美。最近一项系统评价比较了不同负重界面组合髋关节假体的临床结果,该研究纳入了3139名患者,最后发现金属-金属和陶瓷-陶瓷界面组合假体无论在功能上和生活质量方面,还是生存率方面,相对于金属-聚乙烯或陶瓷-聚乙烯负重界面组合假体并无优势可言。本研究通过随访南方医院1997-2006年期间行Zweymuller非骨水泥型陶瓷-聚乙烯界面假体人工全髋关节置换术治疗的患者,对其髋关节功能状况进行评估,并对其影像学参数进行测量,从而探讨聚乙烯衬垫线性磨损率、线性磨损方向的情况及其与患者年龄、体重指数、活动量水平、随访时间、Harris功能评分以及髋臼外展角、髋臼前倾角、股骨偏心距等假体植入参数之间的关系,希望能为术中合理安放假体提供临床参考依据。目的以计算机辅助方法测量髋关节假体聚乙烯衬垫的线性磨损,探讨磨损与假体植入参数的相关性。方法1、随访方法在研究中,主要通过预约门诊复查、电话随访和上门随访相结合的方式对患者进行随访。首先通过电话和信件方式联系患者来我院门诊复查；对于能够取得联系但距离较远的患者先通过电话随访,嘱其在当地医院拍摄X线片并将胶片寄回;对于因为某些原因不愿意门诊复查或配合邮寄胶片的患者,进行上门随访,由随访人员陪同在当地医院行X线检查。X线检查包括标准的骨盆正位片、患侧髋关节正侧位片。2、临床评估临床评估指标包括：髋关节Harris评分和活动量水平。3、影像学评估影像学评估指标包括：髋臼外展角、髋臼前倾角、股骨偏心距、聚乙烯衬垫线性磨损率和磨损方向。聚乙烯衬垫线性磨损的测量方法：通过测量随访期间股骨头假体中心相对于髋臼杯的矢量位移来决定磨损的大小和方向。所有数据的采集与测量均有独立检查者完成。放射线评估以骨盆平片作为测量对象。4、统计学分析分析线性磨损方向和线性磨损率与患者年龄、活动量水平、体重指数、随访时间、术后Harris评分、外展角、前倾角、偏心距及双侧偏心距差值之间的相关性；并以线性磨损方向和线性磨损率为因变量,以年龄、活动量水平、体重指数、随访时间、外展角、前倾角、偏心距及双侧偏心距差值为自变量,进行多因素线性回归分析；不同髋臼外展角组(≤45°,>45°)、髋臼前倾角组(≤15°,>15°)、股骨偏心距恢复/未恢复组(双侧股骨偏心距差值≤5mm,双侧股骨偏心距差值>5mm)之间进行协方差分析,在排除混杂因素后,明确以上假体植入参数对线性磨损率和磨损方向的影响。数据以SPSS18.0软件进行统计学分析,P<0.05说明差异有统计学意义。结果1、随访结果研究最终纳入患者48例共58髋(双侧置换者10例),其中男20例(26髋),女28例(32髋)。年龄18-78岁,平均52岁。股骨头无菌性坏死44髋,强直性脊柱炎7髋,股骨颈骨折5髋,髋关节发育不良2髋。随访时间5.1～12.6年,平均为7.3年。所有手术均采用髋关节外侧入路,常规步骤安放人工关节假体,术后2日即拔除引流管非限制负重行走。所有病例均使用Zweymuller非骨水泥型假体,假体包括BICON-PLUS螺旋髋臼系统、超高分子聚乙烯衬垫、28mm氧化铝陶瓷股骨头假体以及SL-PLUS假体柄。聚乙烯衬垫高边部分均置于髋臼外上方。2、临床结果本组Harris评分从术前的平均45.7分提高到末次随访时93.7分,优良率为91.4%。3、影像学结果髋臼杯平均外展角为(46.90±9.50)。,平均前倾角为(12.66±5.91)°,平均股骨偏心距为(35.10±5.34)mm,平均双侧股骨偏心距差距为(0.13±5.01)m,若双侧股骨偏心距相差小于5mm视为偏心距得到恢复,恢复率为67.2%。平均随访7.3年的线性磨损量为(1.19±0.58)mm,线性磨损率为(0.17±0.08)mm/y,线性磨损角度为(33.09±26.41)。。4、统计学结果双变量相关分析显示：线性磨损方向与外展角存在正相关性(r=0.409,P=0.001),外展角越大,磨损方向越偏离髋臼杯轴线而指向外上方；线性磨损方向与外展角的回归方程为y=-29.431+1.333x(t=4.091,P=0.000)；线性磨损方向与术后Harris评分存在负相关性(r=-0.332,P=0.011),较大的磨损方向偏离髋臼杯轴线,影响了人工关节功能的改善。线性磨损方向与年龄、活动量水平、体重指数、随访时间、前倾角、股骨偏心距及两侧股骨偏心距差值、线性磨损率之间无明显相关性。线性磨损率与活动量水平进行存在正相关性(r=0.404, P=0.002),较大的活动量导致聚乙烯内衬的磨损量增加。线性磨损率与术后Harris评分在统计上存在正相关性(r=0.287,P=0.029),分析原因,年龄与活动量水平(r=-0.416,P=0.001)、与术后Harris评分(r=-0.352, P=0.007)均存在负相关,年轻以及功能良好的患者拥有更大的活动量,从而导致磨损率的增加。线性磨损率与年龄、体重指数、随访时间、外展角、前倾角、股骨偏心距及两侧股骨偏心距差值、线性磨损方向之间均无明显相关性。把影响磨损率或磨损方向的因素纳为协变量,进行协方差分析：髋臼外展角≤45°组与髋臼外展角>45°组的线性磨损率相比,结果无统计学差异(F=0.262, P=0.611)：而两组之间的线性磨损方向相比,结果有统计学差异(F=12.785,P=0.001),髋臼外展角>45°组的线性磨损方向明显大于髋臼外展角≤45°组而指向髋臼外上方。股骨偏心距恢复组与偏心距未恢复组的线性磨损率相比较,结果有统计学差异(F=4.108,P=0.048),偏心距未恢复组的线性磨损率大于股骨偏心距恢复组；而两组之间的线性磨损方向相比,结果无统计学差异(F=1.650,P=0.204)。髋臼前倾角≤15。组与髋臼前倾角>15°组的线性磨损率相比,结果无统计学差异(F=0.004,P=0.951)；两组之间的线性磨损方向亦无统计学差异(F=0.960,P=0.331)。结论1、外展角与磨损的关系本组资料研究表明线性磨损方向与髋臼外展角存在相关性,角度越大,磨损方向越偏离髋臼轴心而指向外上方,而长期的外上方偏心磨损可以增加髋臼外上缘破损,减少头臼覆盖率,会减少关节稳定性。研究还发现较大的磨损方向与术后Harris评分负相关,进一步验证了偏离髋臼轴线的磨损方向会影响人工关节的功能状况。此外,本组资料未发现髋臼外展角与线性磨损率之间存在明显关系。2、前倾角与磨损的关系本组资料未发现不同髋臼前倾角之间的线性磨损率和磨损方向存在明显差别。3、股骨偏心距与磨损的关系在全髋关节置换及翻修术中,股骨偏心距的恢复和重建是调节软组织平衡的主要手段。本组资料研究发现双侧股骨偏心距差值在5mm以上的病例,假体磨损率明显增加,结果有统计学意义。研究尚未发现股骨偏心距对磨损方向有显著影响。