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暨南大学附属第一医院

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疾病： 髋关节置换术
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肿瘤假体翻修1肿瘤型人工关节置换术后翻修北京大学第一医院骨肿瘤科燕太强2024.2.16肿瘤型人工关节假体重建可恢复肢体骨骼的连续性并有较好的关节功能，在肢体肿瘤切除后大段骨缺损重建中的优势毋庸置疑。最常见的部位，如股骨远端和胫骨近端假体的20年和15年生存率也分别达到68%和70%。尽管假体设计和材料不断改进，但术后仍不可避免地出现诸多机械性和/或非机械性并发症。国际保肢学会(ISOLS)和Henderson等学者推荐将肿瘤型假体失败分为五型：I型：软组织失败（肌腱断裂和假体不稳定、伤口无菌性延迟愈合）II型：无菌性松动III型：机械性失败（假体折断及假体周围骨折等）IV型：假体周围感染(Periprostheticjointinfection,PJI)V型：肿瘤局部复发还有文献中将儿童假体置换后肢体不等长超过2cm定为VI型。目前肢体恶性肿瘤保肢早已成主流，且肿瘤假体是最常用的重建方法。随着时间的延长，综合治疗使得越来越多的恶性肿瘤患者得以治愈，假体可能出现上述并发症的几率也大大增加，以II型（假体松动）和IV型（假体感染）为最多见。在临床实践过程中，我们团队对假体翻修也积累了丰富的经验，提出来新的理念并创新了治疗手段，假体翻修已成为我们团队的一大临床特色。第一篇从假体感染翻修开始分享，旨在更好地预防和处理肿瘤假体感染。第一篇肿瘤假体感染翻修1、前言假体感染为假体置换后灾难性并发症，患肢要求长期制动，自主活动受限，连续几周或月余的静脉抗生素滴注，辅助治疗延迟。不但给患者身心造成创伤，也加大了患者和社会医疗系统的经济负担。普通髋、膝关节置换术后的假体感染发生率为0.5%～2%，而肿瘤假体术后感染率为5%~25%，同时感染也是最终导致保肢失败或截肢（20%）的主要原因。一项包含230例恶性骨肿瘤患者的针对肿瘤假体的长期随访研究，平均随访29.4（25～43）年，假体感染的风险每年维持在1%左右的增长速度，五年的感染率为10%，十年为16%，20年为22%以及30年为27%的感染率。感染的假体需要再次手术治疗的次数平均为4.6次（2～11次），而未感染的假体为2.1（1～9）次。最常见的感染部位为胫骨近端假体(43.3%)，其次为股骨近端（26.9%）和股骨远端（22.5%），肱骨近端罕见。2、假体感染的分类和诊断根据手术和感染诊断的间隔时间长短，PJI分为三类：①早期感染，发生于术后3个月内；②延迟感染，发生于术后3～24个月；③晚期感染，发生于术后24个月后。肿瘤假体周围感染没有特定的诊断标准，其诊断需结合病史、体格检查、血清学以及微生物学结果综合分析得出。当患者符合下列条件之一，可诊断肿瘤型假体周围感染：①形成明确通向假体的窦道或假体外露；②关节腔内穿刺出脓性物质；③微生物培养阳性，或虽然微生物培养阴性但存在明确的临床症状；④术中快速冰冻病理显示每高倍镜视野下平均中性粒细胞计数大于10个。在临床工作中，有些患者尽管未能符合以上诊断标准，但仍可能存在肿瘤型假体周围感染，此时需要临床医师结合相关检查和临床症状做出评估。比如复查X光片时仔细检查平片图像以确定假体周围有无新产生的透光带，这可能是慢性PJI的标志。3、致病菌种类和抗生素应用策略假体周围感染关节液的微生物培养和药敏试验结果对于诊断以及指导治疗至关重要，病原菌的明确可以指导临床使用敏感的抗生素。肿瘤型假体周围感染的病原菌谱复杂，在以往，导致PJI最常见的微生物是凝固酶阴性葡萄球菌和金黄色葡萄球菌（60%～80%），近年来革兰阴性菌如大肠埃希菌及真菌如念珠菌等导致的假体周围感染有所增加，与葡萄球菌导致的假体周围感染相比，在临床特征及诊治上存在较大差异，容易漏诊，是治疗效果不佳的主要原因。当怀疑为非典型病原菌如革兰阴性菌或真菌感染时，应选用合适的培养基，并延长培养2～3周以明确病原菌。二代测序是一种新兴的实验室诊断技术，可以快速识别给定样本中的所有核酸序列，通过将这些序列与现有的微生物数据库中包含的病原体序列进行匹配，从而明确致病菌。二代测序不但可以检测出与细菌培养结果相一致的病原体，还能发现部分细菌培养无法得到的致病菌，极大地提高了PJI细菌的检出率。4、PJI的治疗治疗主要包括保留假体清创术、Ⅰ期翻修、Ⅱ期翻修以及截肢。保留假体清除术成功率低，适应证要求非常严格，文献中也缺乏足够的证据证明对于肿瘤假体感染控制的有效性，仅适用于早期血源性感染或初次假体置换30天以内、鉴定出明确的致病菌和敏感抗生素、感染症状持续时间小于3周，假体固定良好，软组织条件较好的患者。I期翻修是指取出所有异物、清创，同时重新植入新假体。这一手术的成功率同样低于50%，一般较少采用。可能的手术适应证包括：感染症状或体征持续时间超过3周；具有充足的骨量；相对较好的软组织条件；病人不能耐受两次手术；对抗生素敏感的细菌感染；术后伤口可以一期闭合。Ⅱ期翻修目前仍然是PJI治疗的金标准，感染的根除率可超过90%。一期去除所有异物，并对可能的感染组织和骨骼进行彻底清创，然后植入抗生素骨水泥spacer，并给予抗生素静脉或口服治疗，待感染控制后，二期再行新假体植入。II期翻修的不足之处在于分期手术及其较长的间隔期会导致相关并发症，增加住院时间、医疗费用以及死亡风险。置入抗生素骨水泥占位器后6～8周的连续随访没有感染迹象，提示局部感染控制，可以计划重新植入假体。国内一般相对保守，3-6个月后再考虑植入假体的居多。截肢应是最后考虑的选择，多见胫骨近端假体感染。骨水泥Spacer植入仍难以控制感染，或伴有进行性加重的败血症体征、耐药菌感染、广泛的骨溶解和软组织条件极差、患者不愿接受多次手术时，可以考虑截肢。5、我们团队的治疗经验和创新发明临床上碰到假体感染的患者，几乎所有患者已经经历了长时间的制动和抗生素治疗，大部分患者伤口部位出现一处窦道或不止一处。首先患者心理建设很重要，要正确面对假体感染的事实，单纯使用抗生素挽救假体的可能性为零，一味地拖下去也只能增加耐药细菌的产生，骨质的丢失和软组织条件变差，还是建议尽快进行假体的取出，骨水泥Spacer置入，等待感染控制进行II期翻修。同时给患者展示既往患者治疗的过程和成功的经验，增加患者接受治疗的信心。II期翻修的第一步为取出感染假体，彻底清创，进行骨水泥Spacer的植入。骨水泥Spacer的制作既往是使用两枚髓内针分别插入股骨和胫骨髓腔，两枚髓内针使用钢丝捆绑后使用骨水泥包裹，制作“钢筋水泥”形式的骨水泥Spacer（如病例1，图B-F）。这种方法术中操作相对比较复杂，费时较长，还有可能出现膝关节的超伸，骨水泥固定前需特别注意下肢力线，术后患者行走需要加用外固定支具。针对这种方法的不足之处，我们创新设计了新的组配式骨水泥间隔器（图），并获得了实用新型发明专利（图），更加实用、方便、膝关节稳定、下肢力线保持、效果可靠，有利于进一步推广使用。根据术中感染组织培养结果，选择敏感性抗生素静脉输用3周，随后利福平加敏感抗生素口服3-6个月。II期翻修使用的假体为达到良好的软组织覆盖，选择可能比原假体小的假体型号，将假体固定柄加长加粗。6、肿瘤假体感染预防这可能是大家更关心的问题。诚然，并不是每一个接受肿瘤假体置换的患者都会出现假体感染，正确的措施来预防假体感染就显得非常重要了。首先，在接受假体置换前，接受化疗的患者一定要在化疗结束后2周左右才考虑手术，正常血象不是靠升白针或促红素、巨和粒等刺激起来的，需要自身的骨髓造血功能确实已经恢复到接近正常，这样身体的免疫力才能维持。第二，检查是否存在牙龈炎/龋齿、皮肤疖/痈、甲沟炎或肛周脓肿等明显感染源。如果存在，在接受手术前一定要先把感染灶消除后再考虑手术。第三、食欲和饮食正常，保证可以满足充分的蛋白质摄入和平衡营养。第四、洗澡，全身皮肤保持清洁。第五、皮肤切口部位不应该有尚未愈合的挫伤、或皮肤破溃、感染。第六、如果肿瘤侵犯皮肤出现溃烂或放疗后肿瘤复发，皮肤瘢痕，弹性差，需要术前告知这种情况假体置换感染的风险增大。第七、如果上述任何一条都不存在，假体置换手术顺利，在日后的使用过程中也需要尽量避免感冒、不洁食物引起胃肠炎的发生、外伤皮肤损伤等。如果出现尽早处理。第八、很多情况下假体感染是找不到确切原因的，如果假体周围不明原因出现红肿热痛，要及时就诊，早期的病原菌诊断，选择敏感抗生素，如果你足够幸运，是有可能保留住假体，避免二次手术的！第九、如果伤口周围窦道已经形成，则建议尽早行骨水泥Spacer旷置术，预防长期使用抗生素增加耐药菌的产生以及假体周围骨质进一步丢失。7、典型病例：病例（1）翻修男性，26岁，左股骨远端肉瘤瘤段截除、假体重建术后10年，间断发热，窦道流脓（A），行清创、取出假体，骨水泥Spacer置入（B、C、D），术后12个月的伤口照片（E）。术后两年骨水泥Spacer（F）及重新置换新假体（G）。病例（2）男性，33岁，多发骨软骨瘤病，右胫骨近端骨软骨瘤恶变为软骨肉瘤，在外院行胫骨近端假体置换术后1年假体感染，窦道形成，伴股骨远端肿瘤复发（A，B）。清创及抗生素治疗半年后感染无法控制，外院建议截肢。我们成功将感染假体取出，切除肿瘤，并将复发肿瘤切除，使用新型骨水泥间隔器。术后换药伤口干燥（C），一个月后患者伤口愈合良好（D），不扶拐行走，术后X线片（E）及行走视频病例（3）男性，22岁，右股骨近端骨肉瘤术后2年，假体外露，流脓（A），行清创、假体取出、骨水泥Spacer置入术（B），伤口愈合，扶拐行走。病例（4）4）、男性，61岁，右骨盆II区未分化肉瘤切除、假体重建（A），术后2年出现伤口窦道、流脓（B），行清创、取出假体，骨水泥Spacer置入（C），现已术后6年，患者可以扶单拐行走，未再次置换新假体。
“私人订制” 髋关节置换 —— 为啥髋关节置换要拍全脊柱的片子？您好！我是北京积水潭医院矫形骨科唐浩医生。很多患者甚至医生都纳闷，在我们团队做髋关节置换术在术前要拍全脊柱的X光片，甚至是站立、坐位不同姿势的脊柱片，这在国内大多数医院是不做的。这是为什么呢？因为我们发现：脊柱的病变、失平衡，是影响全髋关节置换术后功能，甚至导致髋关节脱位的重要原因！因此，我们通过总结数年的临床经验，在国际上提出了新的方法和临床分型系统，重新“定义”了髋关节置换术。通过术前评价脊柱-骨盆的X光片，可为您进行“私人订制”的全髋关节置换术，只为根据您的个性化特点，精准控制假体植入位置，提高术后疗效！髋关节置换术作为人工关节置换术中的一种，经过三十多年的临床实践，已经得到充分的肯定并已经发展成为一种可靠的治疗手段。然而，由于不同患者的之间的体态、身型差异较大，传统的“千人一面”的手术规划难以满足不同患者的个性化需求，患者术后容易出现“撞击”、“脱位”等问题，严重影响患者术后的生活质量。随着科技水平的进步与医疗水平的提高，现今骨科手术越来越强调精准化、智能化，而首都医科大学附属积水潭医院矫形骨科一直是这一方向的领导者。此前，周一新教授、唐浩副主任医师团队已经根据不同患者的脊柱骨盆相关参数设计了“患者特异性安全区算法”，突破了传统理论的限制，解决手术“如何做”，“朝哪做”，“该做哪”的问题，为每位患者量身打造了“私人订制”的手术规划，降低了患者术后髋关节脱位的风险，取得了良好的临床疗效，在患者中广受好评（图2）。我们通过在原有研究的基础上继续精进，世界首创脊柱-髋关节站立位姿态分型，从而为髋关节置换术带来“预知未来”的能力。我们根据患者术前的脊柱-髋关节外型将患者细分为不同的组别（图3），从而预测患者术后将会发生的体态上的改变。通过这一算法，医生们能够在手术前精确预测髋关节置换术后患者的站立姿态，这在以往是无法实现的。更为重要的是，这项研究揭示了脊柱-髋关节站姿平衡的内在规律，使医生们对脊柱-髋关节的复杂力学关系有了更深刻的理解。这一发现对于手术的精准度和效果产生了巨大的正面影响。以往，髋关节置换手术的规划往往依赖于经验判断。借助这一系统，医生可以进行更加个性化和精确的手术规划，从而大大提升了患者术后的生活水平。在人工全髋关节置换术及翻修术中，不仅是髋关节本身，患者的骨盆-脊柱形态也会在很大程度上影响手术的效果。如图4所示为一例髋关节置换术后，因反复脱位进行二次翻修手术的患者。通过对比术前术后影像学资料，我们发现这位患者在初次髋关节置换术后增加了14°的骨盆后倾增加（图4A-B，骨盆SS角从术前42°减小至28°，说明骨盆在术后发生了14°后旋增加），从而导致了前脱位的发生。在根据骨盆-脊柱形态设计了特异性安全区并进行翻修手术后，这位患者再未发生脱位。通过将上述分型方法和“髋关节个性化假体安全区’相结合，医生就能真正做到在“预知未来”的情况下进行手术，最大程度上降低患者术后脱位的风险。该患者正是积水潭医院新分型中的失衡型（A型），应在术前即考虑到患者术后会增加10度左右的骨盆后倾，在手术时做出相应调整。我们团队经过对该患者的仔细分析和判断，进行了髋关节翻修手术，从而让患者的关节成功恢复功能。2024年新年伊始，著名骨科期刊BoneandJointSurgery（BJJ）刊载了本次研究的相关论文，BJJ杂志主编FaresHaddad医生在2024年1月1日，配发专题社评，高度评价这项研究是“全髋关节置换手术精准和个性化治疗领域的一次飞跃”（图5）我院周一新教授团队是国内最早开始机器人辅助关节置换术的团队。在机器人辅助手术蓬勃发展的今天，唐浩副主任医师一直专注于关节置换领域相关研究，并取得了丰硕的成果。这项研究标志着中国在人工关节个性化重建领域已经达到国际先进水平。这不仅展现了积水潭医院骨科团队对医学本质问题的持续探索和不懈追求，也为个性化医疗技术的发展开辟了新的视野，推动我国机器人辅助骨科手术的理论和技术从追赶实现超越，并造福全世界数千万关节置换患者。“唐等人的工作将其建立的预测模型用于髋关节置换术的手术规划，极大拓展了个性化医疗的前景。我们可能正在见证一场技术革命，这场革命的主旨将利用数据驱动手术规划的优化，从而带来更好的疗效。”——英国骨与关节外科杂（BJJ）杂志主编F.S.Haddad医生
做了人工髋关节置换，能用多少年？您好！我是北京积水潭医院唐浩医生。“我的人工关节到底能用多久？”，“怎样才能让人工关节用的时间更长一些？”，这是每一个关节置换患者都会问我的重要问题。对每一位患者朋友来说，从经济、时间、身体上，关节置换都是一个重大决策，我们目标是实现可以良好使用几十年的人工髋关节，但是失败的关节置换就会需要进行二次翻修手术，而翻修术后的效果通常不如初次置换那么令人满意。然而，对这一问题却无法给每一个特定患者确切的答案，这是因为人工关节的寿命受到多方面因素的影响。如果没有导致关节早期失败的因素，例如感染、不稳定、脱位、骨折等，人工关节的远期寿命主要取决于关节的磨损速度。这就像汽车轮胎一样，随着时间延长、运行公里数增加，必然会产生轮胎表面的磨损，直至轮胎损坏。人工髋关节置换是各种髋关节终末期疾病的有效治疗方法。髋关节假体的寿命与膝关节类似，受到多种因素的影响，包括患者的年龄、活动量、体重、感染/骨折等并发症，以及假体的摩擦界面选择、固定方式等。根据英国的国家登记中心数据，髋关节置换的30年生存率在年轻患者（＜65岁）已达85%以上，在老年患者（＞65岁）高达94%。请注意，这里的数据是30年以前的假体、技术得到的结果，现在的手术技术、假体已经比30年前进步了太多，目前的陶瓷对陶瓷、陶瓷对高交联聚乙烯假体，在实验室摩擦200年都不会发生严重磨损。因此，我们非常有信心一个好的人工髋关节可以为患者服务一辈子。与膝关节相比，人工髋关节假体的使用寿命会更长，有两个主要原因：第一，人体髋关节和膝关节的一个主要的区别是关节的形态、力学环境不一样。髋关节是一个球窝关节，因此股骨头和髋臼假体形成面对面覆盖，关节接触面积大，因而关节面的应力更小、润滑更好，所以髋关节的磨损速度比膝关节小很多，造成人工髋关节更稳定、更耐磨。第二，由于髋关节更稳定的结构，髋关节的假体材料、固定类型可选择的种类更多。与膝关节置换术一样，人工髋关节的使用寿命主要取决多种因素。关于髋关节置换术后并发症、体重、运动等因素对假体使用寿命的影响，与人工膝关节类似，患者朋友可以参考我的文章：《做了人工膝关节置换，能用多少年？》。对于髋关节置换的特有并发症——“假体脱位”，请您查看我的另外2篇文章：《“私人订制”髋关节置换——为什么关节置换术前需要拍脊柱X光片》《髋关节置换术后脱位的福音——机器人辅助个性化精准治疗》。下面重点介绍一下髋关节假体的不同材料对髋关节使用寿命的影响。髋关节置换在近40年经历了很多革命性的进展，对于磨损问题的关注促进了一系列髋关节负重摩擦界面的发展。在过去20年间，有4种主要的摩擦界面用于髋关节置换：陶瓷头对陶瓷内衬，金属头对金属臼杯，以及金属头或陶瓷头对高交联聚乙烯内衬。每种组合的优劣特点各不相同，需要根据患者的特点和需求进行选择。哪种材料最好？这个问题同样没有一刀切的简单答案，没有最好的假体，最“适合”的才是最好的。单就磨损速度来说，是金属对普通聚乙烯（约0.5mm/年）＞金属头对高交联聚乙烯（约0.1mm/年）＞陶瓷头对高交联聚乙烯（约0.05mm/年）＞金属对金属（约0.01mm/年）＞陶瓷对陶瓷（约0.001mm/年）。但除了磨损之外，我们还需要权衡考虑假体稳定性、陶瓷碎裂风险、金属离子释放等其他问题，综合利弊选择最适合患者的搭配。陶瓷界面实际已经存在了超过40年历史。在过去20年间，陶瓷技术的进步使其在摩擦、生物惰性、脆性等方面有了长足进步，使人们重新对陶瓷产生了兴趣。陶瓷的主要优点是极低的磨损率和生物惰性（即不会引起生物学炎症、过敏等反应），这意味着陶瓷对陶瓷几乎不会引起磨损带来的骨溶解，非常适用于年轻患者。陶瓷对陶瓷的另一个优势是新一代的陶瓷技术使得大直径球头得以应用，大大改善髋关节的活动度和稳定性。这是年轻、活动量大患者，尤其是女性患者的福音。然而，尽管新一代陶瓷技术相比于前几代在碎裂风险以及术中选择方面有了极大进步，术中陶瓷假体对于放置位置的要求依然极高，容易出现边缘负重和随之而来的异响，放置不平会引起撞击和碎裂，这就要求手术医生对于位置控制更加严格。这也是我们推荐采用机器人辅助手术进行髋关节置换的原因之一。金属对金属界面是全世界最早开始使用的假体类型之一。然而随着使用患者的增多，金属离子释放问题逐渐引起重视。医生们发现，金对金假体的患者血液中金属离子的水平显著升高，甚至很多患者出现钴离子对机体的毒性——局部软组织内的炎性假瘤。这种炎性假瘤可能是金属球头或者是假体与球头连接部位的金属腐蚀所造成的。由于这些原因，近年来金属对金属的界面已经基本停止使用。聚乙烯制成的臼杯内衬可与陶瓷或金属球头配合使用。由于陶瓷对聚乙烯界面的磨损速度是金属对聚乙烯界面磨损速度的1/10，因此目前越来越少应用金属对聚乙烯组合。聚乙烯根据交联程度的不同，又可分成高分子量聚乙烯与高交联聚乙烯。多个国家的人工关节注册中心数据表明，高交联聚乙烯较普通聚乙烯能显著降低翻修率及骨溶解发生率。同时高交联聚乙烯可与大直径股骨头配合使用，降低脱位风险。综上，目前人工髋关节的主流选择是采用陶瓷对陶瓷，或陶瓷对高交联聚乙烯界面，都是可以大幅提高假体使用寿命的材料组合，两者在磨损寿命上没有显著差异。