金屬-金屬界面髖關節(jié)置換后的血清金屬離子水平測定及分析

1、中國組織工程研究第20卷第53期2016–12–23出版ChineseJournalofTissueEngineeringResearchDecember232016Vol.20No.53ISSN20954344CN211581RCODEN:ZLKHAH7909研究原著www.CRTER.g崔鵬，男，1985年生，山東省人，漢族，2012年天津醫(yī)科大學畢業(yè)，碩士，醫(yī)師。通訊作者：姜文學，博士，教授，碩士生導師，天津市第一中心醫(yī)院骨科，天

2、津市300192中圖分類號:R318文獻標識碼:A文章編號:20954344(2016)530790908稿件接受：20161017金屬金屬界面髖關節(jié)置換后的血清金屬離子水平測定及分析崔鵬1，姜文學2，范猛2，萬彥林2(1天津市天津醫(yī)院骨科，天津市300211；2天津市第一中心醫(yī)院骨科，天津市300192)引用本文：崔鵬，姜文學，范猛，萬彥林.金屬金屬界面髖關節(jié)置換后的血清金屬離子水平測定及分析[J].中國組織工程研究，2016，20(

3、53):79097916.DOI:10.3969j.issn.20954344.2016.53.001CID:0000000196243071(姜文學)文章快速閱讀：文題釋義：金屬金屬髖關節(jié)表面置換：應用類人體髖關節(jié)臼柄式全髖假體，表面置換為髖臼帽及股骨頭杯假體，覆蓋重建股骨頭和髖臼表面已破壞關節(jié)面，以恢復髖關節(jié)功能。表面置換可最大限度保留髖關節(jié)股骨側(cè)骨量，方便翻修及更改全髖置換，適用于年輕患者，假體界面均為合金材料。血清金屬離子：全髖

4、或表面假體主要成分為鈷鉻鉬合金，界面之間摩擦產(chǎn)生金屬碎屑，釋放離子入血產(chǎn)生不良反應，血清中離子濃度可體現(xiàn)假體磨損程度，不同的假體位置會因為應力原因?qū)е履p程度不同。摘要背景：金屬金屬髖關節(jié)假體適合活動量較大年輕患者，但界面之間摩擦會導致金屬碎屑釋放金屬離子入血，準確的測定及分析有助于指導臨床操作。目的：采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測定髖關節(jié)表面置換及金屬金屬全髖置換患者不同時間血清鈷(Co)、鉻(Cr)、鉬(Mo)離子水平并對比探討其影響

5、因素。方法：納入髖關節(jié)表面置換患者共32例40髖，金屬金屬全髖置換患者12例14髖，將6例正常人血清金屬離子水平均值作為正常參考值，所有患者置換后均通過X射線及CT測量假體位置，應用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICPMS)可較準確測定髖關節(jié)置換后患者的血清金屬離子水平。結(jié)果與結(jié)論：表面置換假體Co離子水平置換后1年到達頂峰，較正常值高7.7倍；Cr離子水平置換后9個月到達頂峰，為正常值7.5倍；Mo離子水平總體為上升趨勢，置換后5年為正常7

6、.8倍(P0.05)。全髖置換后5年Co、Cr離子水平分別為正常值10.6倍和9.8倍。應用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀可較準確測定髖關節(jié)置換后患者的血清金屬離子水平，表面置換血清Co金屬離子置換后1年到達峰值，Cr離子置換后9個月到達峰值，置換后5年趨于平穩(wěn)。置換后5年全髖置換離子水平略高于表面置換。結(jié)果證實，金屬金屬界面假體髖關節(jié)置換后金屬離子水平較正常明顯升高，且存在較明顯的上升與趨于平穩(wěn)的趨勢，濃度高低與髖臼假體位置有密切關系，并受置

7、換后關節(jié)功能影響明顯。關鍵詞：骨科植入物；人工假體；髖關節(jié)；表面置換；全髖置換；金屬金屬界面；金屬離子；髖臼前傾角；髖臼外展角；Harris評分，電感耦合等離子體質(zhì)譜儀主題詞：組織工程；髖關節(jié)；髖臼金屬金屬界面髖關節(jié)置換術后血清金屬離子濃度測定及分析臨床現(xiàn)狀：髖關節(jié)主流陶對陶全髖假體并不適合年輕患者，大頭金對金全髖更加符合生理要求，表面置換更有利于以后翻修及全髖置換。文章新穎之處：金屬界面間的磨損會釋放金屬離子，濃度升高導致不良反應及后

8、果。離子濃度水平及影響因素國內(nèi)報道少見。術后人群選擇功能良好者，進一步提高精確度及可信度。結(jié)論提示：離子濃度變化趨勢存在較明確的規(guī)律，應用特殊儀器電感耦合等離子體質(zhì)譜儀可準確測定，并與假體安放位置等因素有較密切相關，可指導臨床治療。研究難點：髖表面置換手術操作技術要求較高，患者術后定期隨訪依從性查差，取樣標本量少且難以長期保存，離子濃度檢測費用較高。崔鵬，等.金屬金屬界面髖關節(jié)置換后的血清金屬離子水平測定及分析ISSN20954344C

9、N211581RCODEN:ZLKHAH7911www.CRTER.g不同時間血清中鈷(Co)、鉻(Cr)以及鉬(Mo)離子的濃度水平，進行相關的分析，對之前的研究進行進一步的驗證，并提高精確度及可信度。1對象和方法Subjectsmethods1.1設計回顧性調(diào)查分析。1.2時間及地點于2011年5月至2014年12月在天津第一中心醫(yī)院骨科及天津醫(yī)院關節(jié)外科完成。1.3材料表面置換假體采用Wright公司的ConservePlus假體

10、25髖，Depuy公司的ASRTM3髖，施樂輝公司的Birminghamhipresurfacing(簡稱BHR)假體12髖。金屬金屬界面全髖置換，均為Depuy公司的ASRMOM假體。1.4對象納入天津第一中心醫(yī)院行髖關節(jié)表面置換患者32例40髖，其中男15例，女17例；年齡1864歲，平均46.8歲；隨訪3個月到5年，平均2.7年；單側(cè)24例，雙側(cè)8例；術前診斷為髖臼發(fā)育不良12例16髖，股骨頭壞死7例8髖，強直性脊柱炎5例7髖，類

11、風濕性關節(jié)炎3例4髖，骨性關節(jié)炎2例2髖，色素絨毛結(jié)節(jié)性滑膜炎2例2髖，髖關節(jié)內(nèi)陷癥1例1髖。天津市天津醫(yī)院金屬金屬界面全髖置換12例14髖，髖臼發(fā)育不良4例4髖；股骨頭壞死8例10髖，納入試驗組，與髖關節(jié)表面置換組共同測定金屬離子水平，男5例6髖，女7例8髖，隨訪時間57年。上述患者44例擬行髖關節(jié)置換。將術前體內(nèi)無任何金屬植入物患者6例，作為正常對照組，男3例，女3例，平均47.4歲。納入標準：①所有表面及全髖置換患者均無其他手術史

12、及其他疾病史；②Harris髖關節(jié)功能評分大于85分者；③作過1∶1等大X射線及CT復查者，測量股骨頭直徑、髖臼假體前傾角、外展角，股骨假體頸干角、柄干角；④采用髖關節(jié)后外側(cè)入路者；⑤病歷資料完整，患者知情同意。排除標準：①腎功能異常；②金屬金屬全髖關節(jié)置換為翻修置換后者。1.5方法依照共同的納入標準及排除標準，共取試驗組44例，對照組6例。所有研究對象按以下同樣的取樣及檢測方法測血清金屬離子水平，試驗組成員以標準仰臥體位行同樣的影像學

13、檢查。每例患者準備1支2mL密封蓋塑膠試管，1支塑料吸管，1支3.5mL塑料真空血清分離膠管，1支10mL去掉金屬針頭的塑膠注射器，1支靜脈留置針。均用去離子蒸餾水反復沖洗，烘干備用?？崭範顟B(tài)下留置針插入肘靜脈后拔去金屬針芯抽取靜脈血，注入真空血清分離膠管，以3500rmin的轉(zhuǎn)速離心5min，用吸管取上層血清注入試管密封，20℃冷凍保存。每份樣本取0.5mL加入0.5mL硝酸，靜置反應24h，加入4.0mL去離子蒸餾水混勻定容，800

14、0rmin的轉(zhuǎn)速下離心3min取上清液檢測。每份樣品連續(xù)檢測3次以減少儀器誤差。1.6主要觀察指標經(jīng)過上述前處理，應用南開大學中心試驗室ICPMS，由試驗室研究人員協(xié)助操作監(jiān)控設備，設置3種金屬離子水平掃描范圍為ppt(1012)，減少空氣中成分的干擾，多次測定血清金屬離子水平。隨訪記錄患者年齡、性別、體質(zhì)量等一般資料，計算體質(zhì)量指數(shù)，評估髖關節(jié)功能，計算Harris評分(滿分100分，90分以上為優(yōu)，8590分為良好，8085分為中，

15、7080分為尚可，小于70分為差)。拍攝置換后髖關節(jié)1∶1等大正側(cè)位X射線及CT圖像，記錄股骨頭假體直徑、于CT水平位股骨頭中心的層面作為赤道面。髖臼前傾角為髖臼前后緣連線與雙側(cè)股骨頭中心連線垂直線的外側(cè)夾角、冠狀位髖臼緣連線與髖臼下緣連線夾角為為髖臼切跡外展角，X射線片通過股骨頸的長軸與股骨干縱軸之間形成的角度為頸干角、表面假體柄長軸與股骨干縱軸之間角度為柄干角。綜合各角度可準確評估術前患者髖關節(jié)的結(jié)構(gòu)以及術后假體相對于人體前后軸的位

16、置。1.7統(tǒng)計學分析計量資料用s表示，采用SPSS_x18.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析。不同時間點Co，Cr，Mo離子水平的差異采用單因素重復測量資料的方差分析，與髖臼假體角度、直徑、性別關系采用成組設計的獨立樣本t檢驗方法。相關性分析采用Spearman秩相關分析法。P0.05為差異有顯著性意義。2結(jié)果Results2.1受試者數(shù)量分析納入髖關節(jié)表面置換者32例，全髖置換者12例，正常對照組6例，共計50例均進入結(jié)果分析，無中途退出者。