1例金属对金属假体全髋置换术后疼痛的诊断及治疗

已有研究报道金属对金属假体磨损可引起滑膜组织的炎性反应，患者主诉术后短期内出现逐渐加重的疼痛并伴随大量关节积液[1,2]。Willert等[3]于2000年首次报道了金属碎屑引起滑膜反应可导致血管周围淋巴细胞产生类似于IV型超敏反应的过度免疫应答，即无菌性淋巴细胞性血管炎（aseptic lymphocytic vasculitis-associated lesions，ALVAL）[2,4]。

假体磨损产生的微小金属颗粒及金属超敏反应可导致金属对金属全髋置换术后的疼痛，可与感染、松动、骨溶解或其他原因进行鉴别。C反应蛋白（C-reactive protein，CRP）和红细胞沉降率（erythrocyte sedimentation rate，ESR）的测定是全髋关节置换术后的常规检查，也是确诊感染的重要参考指标[5]。而金属对金属假体置换术后的特异性炎性反应也可引起两种血清标志物的升高[6]。

本文对1例行金属对金属全髋置换术后疼痛的患者进行了分析讨论，包括临床表现、实验室检查结果及手术治疗方案。本文所公布的该病例所有资料及数据均征得患者本人同意。

病例报道

患者女性，63岁，体重指数38.0 kg/m2，于2004年12月接受左侧全髋关节金属对金属假体置换术（38mm，high carbon content ball，Biomet，Warsaw，Ind）。术后下地行走不久，患者突然听到“砰”的一声，同时感觉患髋出现错动。术后7个月起感觉腹股沟区明显疼痛并逐渐加重。2005年12月行左髋关节镜检查，发现滑膜无明显红肿及增生，无明显感染迹象，髋关节活动时出现可疑半脱位，术中滑液培养为阴性。经关节镜治疗后，短期内疼痛有所减轻，但随后又恢复至术前情况。2006年6月检查ESR为113 mm/h（正常值0～30 mm/h），CRP为6.6 mg/dL（正常值<0.8 mg/dL）。2006年8月进行CT扫描发现髋关节前方积聚大量液体，超声检查支持髋关节积液，镓扫描阴性，风湿病科会诊认为没有系统性自身免疫性疾病。



2007年1月患者于本院就诊，主诉疼痛加重，仅能通过口服麻醉药物缓解，自觉髋关节半脱位。查体发现患者为避免患髋疼痛而跛行，双下肢等长。疼痛发生于患髋伸直位，腹股沟区疼痛明显，患侧外展肌力为对侧的4/5。X线片显示髋臼假体的外展角和前倾角均为45°（图1A，B）。实验室检查显示ESR为99 mm/h，CRP为3.9 mg/dL。抽取40ml浑浊样关节液送检进行细胞计数检查，结果为白细胞计数（WBCs）210，红细胞计数（RBCs）15，中性多形核白细胞（polymorphonuclear leukocyte，PMNs）95%，7天培养结果为阴性，建议进行翻修手术。

翻修过程中，关节腔内可见大量液体和干酪样物质。部分组织被金属颗粒染色。股骨侧假体已经骨长入。髋臼假体前方嵌入骨性髋臼前壁约1.5cm（图2A，B），后方位于骨性髋臼的后缘水平，导致髋臼假体前倾。股骨头变得粗糙，与关节镜观察证实的半脱位一致。术中关节液细胞计数为WBCs 1900，RBCs 300，PMNs 96%。冰冻切片显示慢性炎症，这些证据不支持感染。采用聚乙烯内衬和36mm 钴铬钼合金股骨头假体行髋臼翻修，术中活动髋关节髋臼无撞击。

进行7天需氧及厌氧菌培养、6周抗酸杆菌（acid-fast bacillus，AFB）培养及4周真菌培养，最终均无微生物生长。静脉点滴万古霉素6周以预防隐性感染。两项特异性的病理学检查证实出现血管周围淋巴细胞反应性炎症和坏死（图3A，B）。因为组织细胞包裹磨损碎屑的病理表现不是特异性表现，不能完全确定为金属超敏反应。观察取出的金属假体表面发现中等程度的磨损（股骨头侧关节面磨损深度14 μm，髋臼侧24 μm），测定滑液中钴含量为4746.5 ng/mL，铬含量为1176.4 ng/mL。



术后6个月ESR为 22mm/h，CRP 为0.2 mg/dL，均降至正常范围内。术后14个月患者偶尔感觉右侧腹股沟区轻度不适，已停止服用止痛药物。



讨论

与其他关节相比，金属对金属假体全髋置换术后疼痛的诊断更为复杂。本病例髋臼过度前倾引起机械性半脱位，导致磨损增大和局部金属离子浓度增加，造成炎性积液和疼痛。目前的相关报道还没有明确提出金属过敏反应继发于假体半脱位，但是类似的情况在金属对聚乙烯假体置换的病例中已得到证实，由于髋关节假体的异位增加了聚乙烯内衬的磨损，而磨损颗粒继而导致全关节的炎症反应。本例患者初次置换术后早期疼痛不明显，可能与股骨侧假体周围骨长入有关，但是CRP 和ESR明显升高很难解释。

该病例治疗的难点在于很难有明确的诊断，CRP 和ESR升高可能预示三种情况：第一种情况是不明确的慢性感染，缺乏组织学证据；第二种情况是磨损产物引起的炎性反应，因为假体异位造成磨损增加，大量金属磨屑进入组织，但组织学不能完全确定为金属过敏反应；第三种情况是以上两者并存。根据笔者的翻修经验参考细菌培养的结果，WBCs超过3000、PMNs超过90%可明确关节感染。尽管本病例滑液中WBCs数量升高，但术前WBCs为210，术中WBCs为1900均不支持感染性炎症的诊断[7]。

关于金属超敏反应中的ESR和CRP具体参考值没有明确报道。有两篇报道提到了金属超敏反应中ESR和CRP升高[6,8]，17例接受金属对金属假体置换的患者中有3例髋关节形成炎性假瘤，伴随ESR和CRP的升高，翻修术前高度怀疑为感染。术中取材大体观察和组织学观察不支持感染，细菌培养均为阴性，这3例患者根据经验诊断为“组织培养阴性的感染”。

随着金属对金属假体的广泛应用，术后疼痛的诊断变得更加困难，特别是金属磨屑引起的变态反应与慢性感染的鉴别。有效的治疗方法是进行一期或二期翻修。针对于此病例，局部感染的可能性很小，可通过翻修纠正髋臼假体前倾角，恢复正常机械力线，采用金属股骨头和聚乙烯内衬消除可能存在的金属超敏反应。

致谢

作者对几位研究者所作出的贡献表示衷心感谢，负重磨损的测量工作由加利福尼亚大学洛杉矶整形外科医院的Harry McKellop博士及Ian Leslie博士完成，滑液中金属离子水平的分析工作由Rush大学医学研究中心Anastasia Skipor博士及Robert Urban博士完成。

(孙然 译，陈百成 校)