Abstrakt
Keramické povrchy ložisek jsou stále více využívány pro náhradu kyčelního kloubu, bez ohledu na to, že zájem je pořád týkající se keramických křehkost a jeho možné mechanické selhání. Cílem tohoto systematického přezkumu je odpovědět na tři otázky: (1) existují rizikové faktory pro zlomeninu keramické složky po celkové náhradě kyčle? (2)je možné provést včasnou diagnostiku selhání keramických součástí před katastrofickou zlomeninou? (3) je možné vypracovat pokyny pro revizní chirurgii po selhání keramických součástí? Bylo provedeno vyhledávání PubMed a Google Scholar A byly přezkoumány referenční citace z publikací identifikovaných ve vyhledávání literatury. Použití 28 mm femorální hlavy s krátkým krkem s sebou nese zvýšené riziko zlomeniny. Nesprávná poloha acetabulárních složek může zvýšit riziko zlomenin keramické vložky. Mikroanalýza synoviální tekutiny a CT vyšetření jsou slibné při včasné diagnostice selhání keramické hlavy a vložky. V případě selhání součásti je navržena včasná revize; neexistuje shoda ohledně lepšího spojení pro revizní chirurgii. Keramická křehkost zůstává velkým problémem. Vzhledem ke zvýšenému počtu keramiky na keramických implantátech se v budoucnu očekává další revizní operace a zprávy o selhání keramických součástí. Je navržen algoritmus diagnostiky a léčby selhání keramického kyčle.
1. Úvod
Total hip replacement (THR) je jedním z nejúspěšnějších chirurgických zákroků a více než 285,000 zásahy jsou prováděny každý rok ve Spojených Státech podle Agentury pro Zdravotnický Výzkum a Kvalitu (http://www.ahrq.gov/). Kov na polyethylenu (MOP) představují nejčastěji implantované nosné plochy, zatímco kov na kovu (MOM) a keramika na keramice (COC) se používají méně často. Spojky MOP jsou však spojeny s tvorbou částic opotřebení polyethylenu, které mohou vyvolat periprostetickou zánětlivou odpověď a osteolýzu s následným selháním implantátu . Podobně, zvýšené sérové hladiny kovových iontů byly nalezeny u pacientů s MÁMOU spojky, je známo, že být spojena na možné nežádoucí účinky, jako jsou renální toxicity nebo chromozomální aberace .
V této soutěži, keramické povrchy ložisek jsou stále více využívány pro THR a dobré středně až dlouhodobé výsledky byly hlášeny, viděl vynikajícími tribologickými vlastnostmi, které je plnohodnotnou alternativou k MÁMĚ nebo MOP spojky, především v rostoucí populací mladších pacientů podstupujících THR . Ve skutečnosti, zvýšená odolnost proti poškrábání a smáčivost keramiky vyrábět vynikající kapaliny-mazací film s zanedbatelné opotřebení : biologické inertnost keramických částic zabraňuje tak riziku periprosthetic osteolýzy a obavy, které obecně souvisí s kovovými ionty . Z těchto důvodů lze v budoucnu očekávat ještě větší počet protéz kyčle COC.
hlavním problémem týkajícím se keramických materiálů je však vnitřní křehkost. Tvrdost keramiky brání plastické deformace pod zatížení a při cyklickém zatížení se aplikuje na keramické komponenty, mikroskopické nedokonalosti jako póry nebo nehomogenity materiálu může působit jako stres stoupačky vedoucí k šíření trhlin s potenciální selhání komponenty .
keramika z oxidu hlinitého (Al2O3) a zirkonu (ZrO2) byla historicky používána pro THR. S pokroky ve výrobě, protože pozdní 1990, druhé a třetí generace oxidu hlinitého (Biolox a Biolox Forte, resp.) byly k dispozici na polici. Novější keramické materiály byly upraveny tak, aby se zabývat otázkou potenciální selhání komponenty, a jsou charakterizovány větší lomová houževnatost a nižší opotřebení oproti oxidu hlinitého a Biolox nebo Biolox Forte. Tyto novější materiály byly realizovány pomocí aditiv k dosažení tzv. „Alumina Matrix Composite“, s obchodním názvem Biolox Delta . Nicméně i s realizací novější keramiky, riziko selhání komponenty je stále přítomen v malé procento pacientů , a to představuje katastrofické události, které nevyhnutelně vyžaduje revizní operace (Obrázek 1), jehož výsledky mohou být nepředvídatelné, pokud jde o přežití implantátu a související komplikace .
(a) Předoperační rentgenový snímek ukazuje katastrofální selhání keramické vložky. (b) získaná keramická hlava byla hrubě poškozena v důsledku kontaktu s kovovou zadní částí. c) získaná keramická vložka. (d)pooperační rentgenový snímek po revizi pohárku a výměna ložiskových ploch na kovovou spojku.
Od té doby, malý byl zveřejněn týkající se diagnostiky a léčby nepodařilo COC kyčelní protézy, cílem tohoto systematického přehledu bylo zkoumat dostupné literatury s cílem odpovědět na tři otázky: (1) existují rizikové faktory pro keramické součásti zlomenina následující THR? (2)je možné provést včasnou diagnostiku selhání keramických součástí před katastrofickou zlomeninou? (3) která je nejlepší léčebná strategie?
2. Materiál a metody
vědecké databáze byly zpřístupněny k identifikaci dokumentů zabývajících se diagnostikou a léčbou zlomenin keramických složek. Vzhledem k malému počtu publikací na toto téma nebyla dodána kritéria vyloučení týkající se výroby a typu použitých keramických součástí. Ze stejného důvodu byly vzaty v úvahu také kazuistiky. Proto bylo jediným kritériem pro zařazení zpráva o zlomenině keramické složky po THR.
Jsme provedli vyhledávání pomocí klíčových slov „keramika“, „alumina“, a „total hip replacement/hip protéza“ v kombinaci s „selhání“, „fraktura“, „trosky“, „diagnostika“, „revizní operace“, „component rozbití“, „hlava“ a „rizikové faktory“ s žádný limit, pokud jde o rok vydání. Tyto databáze jsou přístupné na 1. června, 2012: PubMed (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez/); Ovid (http://www.ovid.com/); Cochrane Recenze (http://www.cochrane.org/reviews/) a Google Scholar. Vzhledem k jazykovým schopnostem výzkumného týmu jsme zvažovali publikace v angličtině a italštině (Obrázek 2). Byly zváženy všechny časopisy. Byly také zkontrolovány odkazy na literaturu vybraných příspěvků za účelem nalezení dalších relevantních publikací. Dva autoři (M. D. Fine a A. D. Martino) přečetli abstrakt a vyloučili články, které byly považovány za nesouvisející s tématem studie. Když abstrakt nebyl k dispozici (například v kazuistice), název příspěvku byl použit k posouzení jeho relevance. V případě pochybností o zařazení článku vedoucí autor (C. Faldini) rozhodl.
schéma znázorňující proces výběru rukopisů.
Tři z nás (A. Di Martino, M. De v pohodě, a F. Traina) extrahované z nerozděleného články informace o následujících oblastech: (1) rizikové faktory pro keramické součásti zlomeniny; (2) včasná diagnóza keramické součásti zlomeniny; a (3) strategie léčby a léčebné algoritmy pro revizní operace; tyto prohlídky přinesly 212 článků. Dva autoři (M. De Fine A a. Di Martino) přečtěte si abstrakt nebo název každého příspěvku. Z celkem 212 článků, jsme vyloučeni 67 hlášení o rizikových faktorech nebo indikace pro operaci v abstraktní rovině, jako dopisy redakci, technické popisy, nebo proto, že článek není publikována v recenzovaných časopisech, přičemž 145 článků.
na základě abstraktu nebo názvu jsme vyloučili 102 článků, které jsme považovali za irelevantní, protože nesouvisely s tématem studie. Kromě toho bylo vyhledávání rozšířeno prověřením referenčního seznamu všech článků. Tento proces vzájemného odkazování přidal dalších 16 článků k 43 dříve identifikovaným. Pro zbývajících 59 článků jsme získali fulltextové verze. Aby se zabránilo zaujatosti při zahrnutí článků, vybrané publikace byly zkoumány a diskutovány všemi spoluautory. Po tomto dalším výběru bylo zahrnuto 53 publikací relevantních k danému tématu (Obrázek 2). Byla provedena jedna randomizovaná multicentrická studie, dvě případové kontrolní studie, 23 retrospektivních případů, 25 kazuistik, Jedna recenze a jedna laboratorní studie.
3. Výsledky a diskuse
keramická křehkost zůstávají nevyřešenou otázkou a v současné době chirurgové potřebují pokyny, jak diagnostikovat a léčit zlomeniny keramických nosných ploch po THR.
Tento systematický přehled byl proveden s cílem odpovědět na tři hlavní otázky: (1)existují rizikové faktory pro zlomeninu keramických součástí po THR? (2)je možné provést včasnou diagnostiku selhání keramických součástí před katastrofickou zlomeninou? (3) která je nejlepší léčebná strategie?
3.1. Rizikové faktory
rizikové faktory byly analyzovány odděleně pro zlomeniny hlavy a vložky.
keramická zlomenina hlavy je katastrofická událost a několik případů zlomených hlav je hlášeno ve vědeckých databázích . Většina těchto rukopisů jsou kazuistiky a získaná analýza zlomených hlav . Zbývající studie uváděly výskyt zlomených keramických hlav v retrospektivních sériích případů na střednědobých až dlouhodobých výsledcích protéz kyčle COC . Trauma se podílela na vzniku zlomenin v 7 zprávách . Pouze dva články se konkrétně zaměřily na rizikové faktory zlomenin keramické hlavy. Koo et al. nalezeno 5 zlomenin hlavy mezi 367 COC kyčelními protézami používajícími 28 mm hlavy třetí generace . Všechny zlomené komponenty byly hlavy s krátkým krkem a ve všech případech zlomenina zahrnovala obvodovou část hlavy blízko okraje otvoru hlavy. Autoři předpokládali, že při použití 28 mm hlav je vzdálenost mezi rohem vývrtu hlavy a vnějším povrchem keramické hlavy menší ve srovnání se středním a dlouhým hrdlem, čímž se usnadňuje šíření trhlin. Tato zjištění jsou v souladu s prací Callaway et al. , ve kterém bylo také zjištěno větší riziko zlomeniny u hlav s krátkým krkem druhé generace 28 mm. Naopak, ve dvou rukopisů bylo předpokládal, že dlouhý krk vzory by mohly usnadnit hlavy, zlomeniny, protože zvýšené vzdálenosti mezi okrajem hlavy vrtání a vnější povrch hlavy samo o sobě zvyšuje napětí v tahu na kužel-vrtání křižovatce . Hlášené údaje však na podporu této teorie nestačily. Na základě dostupné literatury je jediným faktorem spojeným s rizikem zlomeniny keramické hlavy použití hlav s krátkým krkem 28 mm. Hlášené míry zlomenin keramické hlavy a generace použitého materiálu jsou uvedeny v tabulce 1.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
zlomenina keramické vložky je obecně jemná a podceňovaná událost a přímo nesouvisí s traumaty. Výskyt zlomeniny keramické vložky je hlášen mezi 0,013% a 1,1% pacientů podstupujících COC THR . Ani v tomto případě zavedení novějších keramických materiálů neodstranilo riziko katastrofického selhání . Našli jsme 21 publikované rukopisy informující o zlomeninách keramických vložek . Bylo 8 kazuistik, 8 retrospektivních kazuistik zabývajících se výsledky COC kyčelních protéz, jedna případová kontrolní studie, jedna laboratorní studie a jedna multicentrická studie . Většina z těchto zpráv považovat použití sendvičových vložek , ve kterém polyethylenu vrstvy je vložená mezi tenčí, než je obvyklé keramické vložky a kovová záda, v úsilí o snížení tuhosti nesoulad mezi keramické a kovové zpět. Literatura jasně nedoporučuje použití takových hybridních zařízení; to by mělo být považováno za odlišné, pokud jde o tradiční keramické vložky, pokud jde o design, proto jsme nezohlednili závěry těchto rukopisů. Ve všech zbývajících rukopisech kromě jednoho (Tabulka 2) autoři anekdoticky hlásili sporadické případy zlomenin vložky, ale jasná analýza rizikových faktorů nakonec souvisejících se selháním nebyla provedena . Nejvíce přijatá hypotéza jako příčinný faktor selhání implantátu je cyklický náraz mezi hrdlem stonku a acetabulární složkou. Tento mechanismus by mohl určit hlavy subluxace se špičky napětí na opačné straně vložky, tak určení jeho zlomeninu. V této soutěži, relativní postavení acetabulární komponenty ve vztahu ke stopce a pánve sám mohl hrát důležitou roli v určení tohoto konfliktu; nicméně, počet hlášených případů je příliš malý k vyvození definitivních závěrů. Pouze case-control studii na téma porovnání 26 nepodařilo COC kyčelní protézy revidován, protože keramické vložky zlomenina s 49 věk-uzavřeno dobře fungující ČOV kyčelní protézy . Populace byly srovnatelné z hlediska demografie, typ použitých keramických součástí a poloha implantátu; CT vyšetření pánve bylo k dispozici ve 22 z 26 případů zlomeniny keramické vložky a ve všech případech v kontrolní skupině. Větší počet šálků umístěny mimo optimální rozsah pohár anteversion byl nalezen ve skupině selhání s akustický hluk zaznamenána u 21 pacientů (80,7%), v lomu skupiny, ve srovnání s pouze 3 případech (6,1%) pozorované v non-zlomenina skupiny . Údaje získané z této série podporují hypotézu, že krk-k-cup srážka s hlavou subluxace a okraji vložte na opačné straně vložky může vyrábět fólie zlomeniny. Od hodnocení poháru polohování u pacientů s podezřelým vložka selhání je navrhl, CT pánve by mělo být provedeno vyhodnocení poháru pozici v axiální rovině, a současně zjistit přítomnost keramických fragmentů nakonec není vidět s tradiční X-ray.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
také se předpokládalo, že štěpení z důvodu vychýlení vložky během vkládání do kelímku může být v mnoha případech příčinou selhání . McAuley a kol. testoval tuto hypotézu pomocí laboratorního modelu a prokázal, že vychýlení vložky během nárazu do acetabulární složky významně zvyšuje riziko zlomenin vložky . Na základě výše uvedených dokumentů pohár malposition v axiální rovině a vychýlení vložky při vkládání bylo zjištěno, že pouze dva významné faktory, které ovlivňují riziko vložka zlomeniny.
3.2. Diagnóza
nebyly nalezeny žádné dokumenty zabývající se včasnou diagnózou zlomenin keramické hlavy. Naopak dvě studie naznačují, že mikroanalýza synoviální tekutiny po aspiraci kyčelní jehly jako cenný nástroj pro včasnou diagnostiku zlomenin keramické vložky . Toni a kol. hodnocení osm vložka zlomenin mezi 3710 COC kyčelní protézy našli souvislost mezi hlukem následující kyčelního kloubu a keramické vložky zlomeniny. Stejní autoři dále prokázali, že přítomnost keramických fragmentů větších než 5 µm po vyšetření synoviální tekutiny je silně spojena s přítomností zlomeniny vložky . Ve druhé studii synoviální tekutiny sklizena z 12 dobře fungující ČOV kyčelní protézy byl použit k nastavení fyziologické množství keramických částic v normální COC implantátů a výsledky pak hip aspiraci provedena v 39 COC boky následoval pro hluk a nepohodlí, byl ve srovnání s sedm COC boky naplánováno na revizní operace pro důvod nesouvisí s keramickou spojkou . Aspirace kyčle byla provedena za sterilních podmínek pomocí zesilovače C-ramene nebo ultrazvuku. Synoviální tekutina byla upuštěna na polykarbonátový filtr a částice byly izolovány přidáním chlornanu sodného. Nakonec skenovací elektronová mikroskopie umožňuje měření částic .
autoři definována přítomností alespoň 11 keramické částice menší než 3 µm nebo alespoň jeden keramické částice větší než 3 µm na každý 90 µm2 oblasti pozorování jako silná úroveň keramická vložka poškození, a prokázat, že synoviální tekutiny microanalysis měl 100% sensitivitu a 88% specificitu v predikci keramické vložky zlomeniny v případě silné zastoupení keramických částic. Přes další studie by měla potvrdit toto pozorování na větších populacích, mikroanalýza synoviální tekutiny se zdá být cenným nástrojem pro včasnou diagnostiku zlomeniny keramické vložky.
hluk by mohly být považovány za prediktivní vkládání keramické vložky selhání v THR a, i když další studie by bylo zapotřebí, aby s konečnou platností potvrdit tuto hypotézu, přítomnost hlučných hip následující THR by měla zvýšit podezření z vložky zlomeniny a vyžadují odpovídající vyšetření, například CT .
3.3. Strategie léčby
revizní operace zlomených keramických komponent může být obtížná a může být spojena se špatnými výsledky . Ve skutečnosti se spekulovalo, že přítomnost ostrých keramických fragmentů zadržovaných v prostoru umělého kloubu by mohla působit jako abrazivní pasta ovlivňující výkon nové kloubní spojky. Kromě toho existují obavy z reimplantace nové hlavy na dříve používaném zúžení morse kvůli předpokládanému vyššímu riziku nové zlomeniny v důsledku trápící se koroze zúžení morse .
v současné době neexistuje shoda ohledně nejlepší strategie řešení revizní chirurgie u pacientů se selháním keramického implantátu. Revizní operace zlomených keramických součástí by měla být provedena naléhavě, aby se snížilo riziko dalšího poškození keramických částic kovovým kuželem . Odpočinek a vyhýbání hmotnost ložiska až chirurgii jsou vhodné, s cílem snížit šíření keramické částice a škody na krku stonku a na kovový pohár. Operace by měla vždy zahrnovat rozsáhlou synoviectomy a důkladné zavlažování kloubní prostor, protože úplné odstranění keramických fragmentů je nesmírně důležité zvýšit přežití nové artikulace . V retrospektivní studii o výsledcích 105 revizí provedených u zlomených keramických hlav Allain et al. bylo zjištěno 31% selhání při průměrném 3,5 letém sledování . Autoři dospěli k závěru, že míra přežití byla významně snížena, když nebyla provedena úplná synoviektomie.
dalším kontroverzním technickým problémem v revizní chirurgii je výběr nejlepší kloubní spojky, která se má použít. Sharma a kol. následovalo osm kyčlí, které byly revidovány na kov na polyethylenových kloubech pomocí kobaltových chromových hlav po zlomení keramických hlav. Autoři zjistili, žádné revize v důsledku osteolýzu a aseptické uvolnění v průměru 10,5 let follow-up. Další autoři radí použití na keramické keramické nebo keramické polyethylenu (COP) spojky, protože zvýšená odolnost proti poškrábání keramického by mohla snížit riziko třetí tělo nosit . Přestože nejsou k dispozici dostatečné údaje, které by jasně identifikovaly nejlepší spojku, zdá se, že COC nebo COP snižují riziko opotřebení třetího těla.
Vzhledem k tomu, zprávy z Pulliam a Trousdale v reimplantace nové keramické hlavu na dříve používané morse kužel je považován za nebezpečný, protože riziko koroze kontaktů by mohlo rychle vést k nové keramické hlavy, zlomeniny. Nicméně, Hannouche et al. hodnoceny výsledky revizní operace pro frakturu keramické hlavy a zjistil, žádné zlomeniny mezi 61 keramické hlavy, které byly re-implantované na non-revidované titan morse kužel na mysli měsíců. Autoři navrhli, že původní kužel morse lze bezpečně použít, pokud během operace nejsou patrné žádné velké poškození kužel. Na základě dostupné literatury není možné vyvodit definitivní závěry o této otázce, protože i když poškozené morse zužuje by mohly významně zvýšit riziko re-zlomeniny pomocí keramické hlavy, routinary explantace no-pevné stonky může být velmi problematické.
THR se spojkami COC se očekává, že se v příští budoucnosti postupně zvýší; nicméně, i přes zlepšení materiálů, výroba, keramické křehkost je stále velkým problémem a chirurgové by měli být vědomi současných standardů hodnocení a řízení nepodařilo COC kyčelního kloubu. Tento systematický přehled byl proveden odpovědět na tři otázky považovány za relevantní při řešení problému neúspěšného COC THR, a, konkrétně, stanovení rizikových faktorů pro keramické součásti zlomeniny, definice standardů pro včasnou diagnostiku keramické součásti selhání a aktualizované strategie řízení.
Při řešení podezření na prasknutí keramické komponenty kyčelního kloubu (Obrázek 3), první diagnostický krok je jako obvykle výkon standardní X-paprsky; ve většině případů doplňková CT vyšetření je nutné k upřesnění diagnózy a lépe charakterizují vzájemný vztah mezi pohár a stonku. Současné znalosti zvážit použití krátký krk 28 mm hlavy jako jediný faktor, který významně ovlivňuje riziko keramické hlavy, zlomeniny, a malposition poháru v axiální rovině a vychýlení vložky při vkládání jako jediné dva významné faktory, které ovlivňují riziko vložka zlomeniny. Mikroanalýza synoviální tekutiny se zdá být cenným nástrojem pro včasnou diagnostiku zlomeniny keramické vložky a přítomnost hlučného kyčle po THR by měla zvýšit podezření na zlomeniny vložky; údaje o spolehlivosti aspirace synoviální tekutiny by však měly být potvrzeny u větších skupin pacientů. Jakmile je diagnóza zlomeniny keramické složky provedena, je nutná revizní operace. To není možné vyvodit definitivní závěry o nejlepší strategii léčby, nicméně během revizní operace rozsáhlý synoviectomy a důkladné zavlažování kloubní prostor, jsou povinné, zatímco COC nebo POLICAJT spojky jsou oba považovány za životaschopné možnosti, jak snížit riziko třetí opotřebení těla revidovaných implantáty.
Algoritmus s pokyny pro diagnostiku a léčbu zlomených keramických ložisek následující THR.
střet zájmů
autoři prohlašují, že žádný střet zájmů nemají.
