人工关节置换术并发症分析专题座谈会于1991年9月17~22日在湖南省大庸市召开。从事人工关节工作的理、i工、i医各界专家和代表250多人参加了会议。
(一)人工关节松动问题
目前我国尚缺乏大宗病例的长期随诊,l但随着人工关节置换术病例的增多以及随诊时间的延长,l近年来松动发生率亦有增加的趋势。会议报告的松动率为2.8%。
1.松动原因分析:i
(1)体重:i身体过重会影响工关节的使用寿命,l超过80kg者置换术后松动的发生率要比80kg以下者高4倍。但究竟多重不宜行人工关节置换,l尚难定论。
(2)年龄:i一般认为人工关节置换术适用于60岁以上患者,l但并不是绝对的界限。分析表明随着年龄增加,l造成松动及翻修机会反而减少,l这是由于老年人活动量小,l而延长了人工关节的使用寿命。然而有的代表介绍在连续观察老年妇女系列股骨X线片后发现65岁以下者,l股骨中段骨内径每5年增加0.2~0.3mm,l而65~90岁者,l每5年增加0.65mm。粗隆下皮质厚度随年龄增加而变薄,l这种变化会致使股骨上端骨与假体分离而松动。如对老年人使用过粗的金属、i假体或过多的骨水泥,l会增加其刚度,l出现应力遮挡,l造成人工关节松动。
股骨头缺血性坏死、i强直性脊柱炎等患者行人工关节置换时年龄多较轻。会上报告有随诊10余年者,l这组病例常伴有骨质疏松,l但随诊结果松动率并不比其他疾患高。
(3)人工关节颈长度的设计及选用:i人工骨关节设计中头与颈直径的比例非常重要。颈过细易疲劳折断,l颈过粗在关节活动中可发生髋臼杯与颈碰撞,l因而会议提出人工头与颈直径之比以2∶1为宜。有的代表提出,l在前后位X线片上如果股骨上端髓腔宽度是所插入人工关节柄部宽度的2倍,l在4~7年随诊中,l其松动率达50%。颈的长度选择应该遵循Eftekhar有效颈长概念,l即在骨关节成形术后其周围软组织结构应该保持正常张力,l关节才能稳定。人工关节颈过长,l会增加髋关节压力,l如颈过短或髋臼位置过高,l则会造成髋关节不稳定,l导致松动。
(4)手术操作不当:i
1)骨水泥填入骨内的时间:i有的代表认为骨水泥的使用应该在成团的早期,l即骨水泥达面团期,l将面团1开可见较多的丝存在,l此时称之为骨水泥的工作时间。其特点为聚合完全,l游离单体少,l充注性强,l可充达骨小梁间隙达到镶嵌作用。有的代表提出为了使骨水泥能在骨质中更好的充注,l达到较好镶嵌,l应在粥状期使用,l这样并设有增加单体毒性作用的危险。
2)股骨侧骨水泥使用方法:i很多代表提出,l在人工关节翻修术中常发现股骨假体周围的骨水泥只集中在近端1/3处,l显然是充填不良导致松动。一些医院报告了使用骨水泥枪的经验,l在髓腔准备好后,l可在髓腔远端(超过人工股骨柄长度)放置一骨块或骨水泥块,l再放一塑料导管使髓腔内血与气从管内溢出,l用骨水泥枪将骨水泥从远至近端注入,l称之为“逆行注入法”。
3)髋臼侧骨水泥使用方法:i有代表提出髋臼准备完成后可在髋臼窝内不同方向分别打3个骨孔,l并加深该孔使之呈“倒圆锥”形,l这样骨水泥进入孔内凝固后固定力强。骨水泥厚度应适中,l髋臼杯置换时应保持一定压力,l压力过大可造成骨水泥过薄导致松动。有的代表提出为了使骨水泥均匀涂布于髋臼窝内,l可用3块2~3mm厚的骨块放在髋臼底,l这样加压后可保持骨水泥有2~3mm的均匀厚度,l有利于防止松动。
4)骨水泥的改进:i将骨水泥与适量的直径150~300μm骨颗粒混匀后使用,l既不影响骨水泥的强度,l又可使骨质长入骨粒中,1减少术后的松动。
5)手术操作问题:i关于股骨部分人工关节置换中造成松动的技术原因,l代表们列举了以下几点:i
A.手术中应注意保护股骨矩,l而对股骨矩在髓腔内的位置需进一步认识和理解。有的代表通过CT检查观察表明:i股骨假体安插在股骨上段髓腔时并非完全充满在其中,l而是在股骨的前、i内、i外壁及股骨矩所构成的空间中,l据此,l设计安装人工股骨头柄才能保证人工关节与骨质密贴。
B.有的代表认为髓腔扩大不够,l保留较多的松质骨是造成松动的原因,l无论骨水泥还是无骨水泥人工关节直接与松质骨相接触均难以承受较大负荷,l因而强调充分扩大髓腔。有代表根据其实验及生物力学数据强调采用珍珠面或多孔表面无骨水泥型人工关节,l即使髓内松质骨未完全去除,l也可达到坚强的生物学固定。人工股骨安装应注意假体柄部与股骨髓腔相匹配,l将人工关节安装成内翻位或外翻位均可造成人工关节松动。
C.在人工髋臼的操作中使用髋臼锉时应使唇锉角度指向对侧骶髂关节,l注意勿削掉髋臼外上缘,l否则假体将失去髋臼外上方的支撑点,l术后易松动。先天性髋脱位患者行置换时,l应注意真臼与假臼的辨认,l为了加深髋臼常需在髋臼外上缘植骨。对髋臼发育不良,l股骨头包容差的髋臼,l术中应注意加深并内移髋臼。如髋臼与股骨头中心外移,l则会减少外展肌的力矩,l使外展肌负担增加并使髋臼经受过大压力而造成髋臼松动。会上有的代表还介绍了膝、i肘、i踝等人工关节置换的经验,l但未能充分讨论。
2.松动的诊断:i
(1)诊断方法及标准
1)临床症状:i与会代表一致同意确立人工关节松动的诊断应强调临床症状与X线表现相结合。常见的临床症状是疼痛,l有时置换关节处有弹响,l重者有进行性肢体短缩。
2)X线表现:i人工关节松动的诊断依据最重要的是靠术后一系列X线片的对比观察。
A.透光区:i透光区可出现在假体与骨水泥之间,l也可以出现在骨水泥或假体与骨之间,l透光区可围绕假体的一部分或全部。为准确判断透光区,l有的代表提出划区观察。例如将股骨侧划为7个区,l将髋臼侧划分为4个区,l来观察透光区的范围及程度。关于透光区的诊断标准有不同看法,l有的认为这一宽度在X线上超过1mm即有诊断意义,l有的提出以>2mm为宜。在讨论中虽未取得一致意见,l但却一致认为透光区不断增宽对确立松动的诊断有重要价值。
B.在假体周围出现硬化线是人工关节松动在X线上的另一种表现。硬化线在骨水泥固定与无骨水泥固定人工关节中表现不一,l无骨水泥固定的人工关节如有硬化线,l则表现为密度较高的白线,l边缘整齐且较直;骨水泥固定的人工关节周围硬化线可以为细、i直的硬化线,l在骨溶解区边缘,l也可能呈现“扇形”硬化线。
C.假体有明确的移位是诊断松动的可靠依据。股骨假体松动表现为下沉,l假体逐渐呈内翻位,l臼假体位移应该以假体外缘所缠绕钢丝的投影为依据,l可见髋臼向外上方移位,l向中心移位或突出到骨盆内。如有骨溶解可见髋臼扩大或髋臼内侧壁缺损。
3)关节穿刺:i为了排除感染性松动(后述),l有人认为对人工关节松动者应行关节穿刺,l并将抽出的关节液做涂片及培养以确定有无感染,l穿刺中如无关节液,l应行无菌生理盐水冲洗再行培养。
4)关节造影:i对关节造影在松动诊断中的意义有不同看法。主张造影检查者认为这是对难以确诊病例的一种重要检查手段,l因对比剂可渗透到松动的间隙中,l显示松动的部位及范围。遇有诊断困难的病例可以注入对比剂后将患肢牵引数分钟,l以利于对比剂进入松动间隙。也有代表对关节造影的实用价值和可靠性持有不同意见。
5)术中诊断标准:i①手术显露人工关节后,l首先使关节脱位,l然后观察有无松动,l明显松动病例可见假体移位并有明显活动。②对松动不明显的假体,l则应清除假体周围的纤维组织及增生盖住假体的骨组织,l然后使假体旋转、i内翻,l观察有无松动迹象。③如不能肯定有假体活动,l则可用力挤压假体,l观察骨水泥-假体-骨-假体交界面有无活动及出血,l或将生理盐水注满创口后挤压假体,l观察有无气泡逸出,l有以上情况之一者为阳性。
(2)人工关节松动的分型:i为便于诊断及治疗,l有的代表参考Gustilo分型建议将人工髋关节松动作如下分型:i
1)股骨侧假体松动:iⅠ型,l交界面松动,l但髓内骨丢失较少,l近端骨皮质变薄程度小于其厚度的50%;Ⅱ型,l交界面松动,l近端骨髓腔扩大,l骨皮质变薄超过其厚度的50%。股骨四周骨质完整;Ⅲ型,l股骨近端后侧、i内侧骨质缺损,l髓腔内大量骨缺损,l假体可明显移位,l假体处于不稳定状态;Ⅳ型,l股骨近端呈大块骨缺损,l假体近端四周骨均缺损。
2)髋臼假体松动:iⅠ型,l髋臼壁完整,l假体周围有透光区及硬化线,l髋臼底部骨质变薄;Ⅱ型,l髋臼底明显变薄,l髋臼窝增大;Ⅲ型,l髋臼窝内侧壁出现骨质缺损,l髋臼上部亦有骨质缺损,l假体明显移位;Ⅳ型,l髋臼窝出现广泛骨缺损,l髋臼骨质大片塌陷,l假体移位或向骨盆内突出。
3.松动的治疗(略)。
(二)人工关节感染问题
感染是人工关节置换术后的最严重并发症,l处理困难。感染率高低各家报告不一,l文献报道为3%~5%,l北京一组545例髋关节置换感染率为0.73%。说明只要重视预防,l术后感染率是可以降低到最低程度的。
1.感染因素:i与会代表都认为以下情况是发生术后感染的危险因素:i①病人体质差、i糖尿病、i酒精中毒、i类风湿关节炎患者、i过于肥胖者,l高龄患者。②长期服用激素,l多见于股骨头缺血坏死,l类风湿关节炎,l强直性脊柱炎等患者。③体内有感染病灶者如上呼吸道感染、i泌尿系感染、i尿潴留、i胃肠炎、i前列腺炎、i扁桃体炎、i疖肿等。上述疾病在全髋关节置换前应彻底治愈。④原先髋部做过手术者,l包括曾行髋部截骨、i髋关节置换者易发生感染,l对这类病人应注意术前、i术中的细菌培养。⑤手术时间长也是感染的易发因素。一般说髋关节置换手术时间超过2h,l则感染率升高1倍。感染病例多发生在本单位开展人工关节置换的早期。⑥术前住院时间长,l如住院等待手术2周以上发生感染机会增加。
2.感染的诊断和处理:i在讨论中多数代表认为,l人工关节置换术后感染是个复杂的问题.为便于处理,l加以分期是必要的,l也符合实际情况。
(1)急性术后感染:i系指术后3个月内发生的感染,l如有典型的症状和体征,l诊断并不难,l关键是区别表浅感染和深部感染。
1)急性表浅感染:i这种感染呈急性发作,l体温升高,l局部有红肿热痛,l有时可形成瘘管,l白细胞计数高,l红细胞沉降率快,l但不引起主动和被动的髋关节活动明显受限。对表浅感染的处理原则是全身应用有效的抗生素,l早期切开,l清除坏死的皮下组织和皮肤,l彻底冲洗,l如皮肤缺损不多,l可在无张力下疏松地缝合,l行负压引流。如清创不彻底或无法无张力闭合伤口,l应敞开换药,l一般可控制感染。有表浅感染的病例,l不应做关节穿刺,l以免污染关节。而应在手术室打开伤口,l逐层仔细检查,l判断感染的深度,l是否波及关节间隙。
2)急性深部感染:i即感染累及关节,l与表浅感染的主要鉴别点是:i①关节疼痛,l任何主动和被动活动都会引起严重的疼痛。②X线上假体有松动表现或骨皮质反应。深部感染一旦确诊即应使用大量有效的抗生素,l除及时切开引流外,l严重者要清除假体和骨水泥,l用含抗生素的溶液持续冲洗。有的代表介绍了采用单管冲洗引流的方法,l有不易堵塞的优点。冲洗的时间大约为3周。局部无红肿、i白细胞正常、i培养阴性、i红细胞沉降率正常为停止冲洗的参考指征。
(2)亚急性感染:i为术后3个月至2年内发生的感染。这种感染仍与手术有关,l由于大块假体置入,l使局部组织的抵抗力降低,l一些低毒力细菌经过一定的潜伏期产生感染的临床症状。亚急性感染的处理原则主要是根据病人的情况按接近早期或晚期感染而定。
(3)晚期深部感染:i系术后2年或更长时间发生的感染,l其原因有两种,l有些病人可能早有感染,l无明显的临床症状,l到后期感染加重才引起注意;另一些病人是从身体其他部位感染,l经一过性菌血症播散而来。
1)晚期深部感染的诊断仍是一个未完全解决的问题,l病情典型,l有低热、i疼痛,l特别是髋关节活动或负荷时痛,l白细胞增高,lC反应蛋白增高常提示有感染可能。加上典型的X线征象,l红细胞沉降率加快等即可确诊。但不少病例无感染的症状和体征,l化验检查也无异常,l诊断就十分困难。有代表指出,l髋关节穿刺细菌培养虽是一种有价值的检测手段,l但也常出现假阳性或假阴性,l并不十分可靠,l而1Hughes(1979)评分诊断方法考虑到了多方面因素,l有一定参考价值。有的代表特别强调晚期机械性松动不易与晚期深部感染相鉴别,l只有在施行翻修术时才能定论。因而,l所有因晚期松动而再手术的病人都应静脉使用抗生素,l术中注意观察有无少量脓液,l应对关节间隙、i髓腔冲洗液进行涂片培养。有人认为67Ga(镓-67)扫描是诊断深部感染的一种有意义的新方法。
2)晚期感染的处理意见尚不完全一致,l多数代表认为,l凡怀疑有深部感染,l就应给予抗生素治疗,l卧床休息,l密切观察效果,l如果有效,l疼痛或压痛减轻,l继续原方案,l直至恢复正常。对治疗效果不明显者,l在全身应用抗生素的控制下切开引流,l使关节脱位,l在直视下切除所有肉芽组织、i坏死组织和增生的瘢痕,l用抗生素溶液或氯己定、i苯扎溴铵溶液反复冲洗或浸泡创口。术后长期应用抗生素。
A.对假体的处理:i多数代表认为,l对并发晚期深部感染的患者,l清创时保留假体的治疗往往难以奏效,l最终还得取出。也有代表介绍了全身使用抗生素,l保留假体,l彻底清创,l放置引流管,l术后冲洗或不冲洗的经验。经治6例,l4例痊愈。经充分讨论,l取得较一致的看法是对不重的早期低毒感染,l范围较局限,l假体无松动者,l可试行保留假体,l关键是清创必须彻底,l而对髓腔内已有脓汁或骨质已呈蜂窝状改变者,l应取出假体,l施行一期或二期再置换为好。
B.人工关节再置换的时机:i对急性深部感染早期应用抗生素控制感染,l避免在急性炎症期再置换。对亚急性深部髋关节感染可在全身抗生素控制下进行病灶清除,l除去关节假体及骨水泥,l进行一期再置换抗生素骨水泥固定或二期再置换。手术要点是彻底清除肉芽、i癜痕和坏死组织假体;拔除假体,l去除骨水泥残屑;反复冲洗伤口或抗生素液浸泡;放置灌注吸引管,l术后抗生素冲洗。a.一期再置换:i骨水泥中加入庆大霉素进行固定(0.5~6g)。根据细菌敏感情况还可用其他抗生素,l如头孢菌素、i林可霉素等。有人报道术后用大剂量抗生素静脉输入3~4周,l再改用口服抗生素6~8个月。b.二期再置换:i关节感染明显,l脓汁较多,l软组织条件不好或反复发作者,l可采用二期置换术。
C.术后抗生素的应用时间:i多数代表主张在术后6周或再长一些时间内使用抗生素,l甚至有的主张一期再置手术,l静滴抗生素3周,l改口服8个月,l二期再置者静滴4周后改用口服4个月。
3.感染的预防:i会议就人工关节置换术感染的预防进行了广泛的讨论。
(1)术前认真查体:i特别注意有无易感染因素和潜在的感染灶。
(2)术前注意备皮:i有的医院提出提前3d备皮,l多数代表认为无此必要,l只要术前1d按要求准备,l即可收到同样效果。
(3)预防性抗生素的应用:i多数医院主张术前1d或手术当日晨静脉用药即可,l目的是使术中血液里保持有效浓度的抗生素。有的代表介绍经动物实验证明,l提前3d给药与术前1d给药效果完全一样。术中不断用洗必泰与新洁尔灭盐水冲洗伤口或浸湿纱布。术后持续3~24d静脉给药,l但对再次手术或局部有感染史者,l则应根据情况提前3~21d静脉用抗生素,l术后用药时间也要延长。
(4)洁净手术环境:i净化手术间可减少伤口的污染。有的医院实验观察结果是在相同的条件下普通手术间细菌污染是净化手术间的8~10倍,l故有条件的医院最好在净化手术间施行人工关节置换,l在普通手术室内手术时要减少人员流动。
(5)手术人员穿着隔离系列手术衣,l戴两副手套操作。
(6)术中保护好伤口,l最好用无菌保护膜。
(7)操作轻柔,l避免不必要的软组织剥离,l缩短手术时间。
(8)放负压引流,l避免血肿形成。