人工股関節置換後のセラミック座面の骨折:系統的レビュー

要約

セラミック座面は、人工股関節置換にますます使用されています。 このシステマティックレビューの目的は、三つの質問に答えることです:(1)総股関節置換後のセラミック成分骨折の危険因子はありますか? (2)致命的な破壊が発生する前にセラミック部品の故障の早期診断を行うことは可能ですか? (3)セラミック部品が故障した後の修正手術のガイドラインを描くことは可能ですか? PubMedおよびGoogle Scholar検索が実行され、文献検索で特定された出版物からの参照引用がレビューされました。 28のmmの短首の大腿部の頭部の使用はひびの高められた危険を運ぶ。 寛骨臼成分の位置異常はセラミックライナー骨折のリスクを増加させる可能性がある。 セラミックヘッドとライナーの故障の早期診断には滑液微小分析とC tスキャンが有望である。 部品の失敗の場合には早い修正は提案されます; 修正手術のためのより良い結合についてのコンセンサスは存在しない。 陶磁器のもろさは主要な心配に残る。 セラミックインプラントのセラミック数の増加により,今後,より多くの修正手術とセラミック部品の故障に関する報告が期待される。 セラミック股関節障害の診断と治療のアルゴリズムを提案した。

1. はじめに

総股関節置換術(THR)は、最も成功した外科的処置の一つであり、285,000以上の介入は、医療研究と品質のための機関(http://www.ahrq.gov/)によると、米国で ポリエチレン(MOP)の金属は金属(MOM)および陶磁器(COC)の陶磁器の金属がより少なく頻繁に使用される一方、最も一般に植え付けられた軸受け表面を最新 ただし、MOPのカップリングはそれに続くインプラント失敗のperiprosthetic炎症性応答そしてosteolysisを引き起こすことができるポリエチレンの摩耗の粒子の形成に関連 同様に、金属イオンの血清レベルの上昇は、腎毒性または染色体異常などの可能性のある悪影響に関連することが知られているMOM結合を有する患者

このコンテストでは、セラミック座面はますますTHRのために使用されており、良好な中長期的な成果が報告されており、とりわけTHRを受けている若い患者の増加において、MOMまたはMOPカップリングの貴重な代替品となる優れたトライボロジー特性が報告されている。 実際、製陶術の高い傷の抵抗そして湿潤性は僅かな摩耗の優秀な流動フィルムの潤滑を作り出す:陶磁器の粒子の生物的inertnessはperiprosthetic osteolysisおよび一般に金属イ これらの理由により、将来的にはさらに多くのCOC人工股関節が期待される可能性があります。しかし、セラミック材料に関連する主な問題は、本質的な脆さです。

しかし、セラミック材料に関連する主な問題は、本質的な脆さです。 セラミックスの硬度は荷重下での塑性変形を妨げ,セラミック部品に繰返し荷重を加えると,細孔や材料の不均一性などの微視的な欠陥が応力ライザーとして作用し,部品破壊の可能性がある亀裂の伝播をもたらす。

アルミナ(Al2O3)およびジルコニア(Zro2)の製陶術はTHRのために歴史的に使用されました。 1990年代後半以降の製造の進歩に伴い、第二世代および第三世代のアルミナ(BioloxおよびBiolox Forte、resp.)は、棚に用意されていた。 新しいセラミック材料は、潜在的な部品の故障の問題に対処するために変更されており、アルミナおよびBioloxまたはBiolox Forteと比較して、より大きな破壊靭性 この新しい材料は添加物を使用してBioloxのデルタの商号のいわゆる”アルミナのマトリックスの合成物”を、達成するのに実現されました。 しかし、新しいセラミックを導入しても、部品の故障のリスクは依然として少数の患者に存在し、必然的に修正手術を必要とする壊滅的な出来事を表しています(図1)。

図1

(a)セラミックライナーの壊滅的な故障を示す術前x線写真。 (b)取り出された陶磁器の頭部は金属の背部が付いている接触のためにひどく傷つきました。 (c)取り出された陶磁器はさみ金。 (d)カップ改訂後の術後x線写真および座面は、金属カップリング上の金属に交換する。

失敗したCOC人工股関節の診断と治療についてはほとんど発表されていないため、この系統的レビューの目的は、三つの質問に答えるために利用可能な文献を精査することでした。(1)thr後のセラミック成分骨折の危険因子はありますか? (2)致命的な破壊が発生する前にセラミック部品の故障の早期診断を行うことは可能ですか? (3)最もよい処置の作戦はどれであるか。

2. 材料および方法

科学的なデータベースは陶磁器の部品のひびの診断そして処置を取扱うペーパーを識別するためにアクセスされました。 このテーマに関する出版物の数が少ないことを考慮すると、使用されるセラミック部品の製造および種類に関する除外基準は供給されなかった。 同じ理由で、症例報告も考慮されました。 したがって,唯一の包含基準はTHR後のセラミック成分破壊の報告であった。

キーワード”セラミック”、”アルミナ”、”人工股関節全置換術/人工股関節”を、”故障”、”骨折”、”破片”、”診断”、”修正手術”、”部品破損”、”頭部”、”危険因子”と組み合わせて検索しました。 次のデータベースにアクセスされましたJune1,2012:PubMed(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez/);Ovid(http://www.ovid.com/);Cochrane Reviews(http://www.cochrane.org/reviews/);Google Scholar. 研究チームの言語能力を考慮して、英語とイタリア語の出版物を検討しました(図2)。 すべてのジャーナルが考慮されました。 さらに関連する出版物を見つけるために、選択された論文の文献参照もチェックされた。 2人の著者(M.D.FineとA.D.Martino)が要約を読んで、研究のトピックとは無関係と考えられていた記事を除外しました。 抄録が入手できなかった場合(ケースレポートなど)、論文のタイトルはその関連性を判断するために使用されました。 記事の包含についての疑いの場合には、年長の著者(C. ファルディーニ)が決定しました。

図2

原稿の選択のプロセスを示す図。

私たちの三つ(A.Di Martino、M.De Fine、F.Traina)は、以下の分野に関する保持された記事情報から抽出されました:(1)セラミック成分骨折の危険因子、(2)セラミック成分骨折の早期診断、および(3)治療戦略と改訂手術のための治療アルゴリズム、これらの検索は212の記事をもたらした。 二人の著者(M.De FineとA. ディ-マルティーノ)抄録または各論文のタイトルを読んでください。 合計212の記事の中から、編集者への手紙、技術的な説明、または論文が査読雑誌に掲載されていないため、要約内の危険因子や手術の適応について報告していない67の記事を除外し、145の記事を残しました。

要約またはタイトルに基づいて、研究のトピックとは無関係であったため、102の記事を除外しました。 さらに、すべての記事の参照リストをスクリーニングすることによって検索が拡張されました。 この相互参照プロセスは、以前に識別された43の記事にさらに16の記事を追加しました。 残りの59の記事については、フルテキストバージョンを取得しました。 記事を含めることの偏りを避けるために、選択された出版物をすべての共著者によって検討され、議論された。 このさらなる選択の後、手元のトピックに関連する53の出版物が含まれていました(図2)。 一つの無作為化多施設試験、二つのケースコントロール研究、23レトロスペクティブケースシリーズ、25ケースレポート、一つのレビュー、一つの実験室研究がありました。

3. 結果と議論

セラミック脆性は未解決の質問のままであり、今日の外科医は、THR後のセラミック座面の骨折を診断し、治療する方法についてのガイ

このシステマティックレビューは、三つの主要な質問に答えることを目的として行われました:(1)THR後のセラミック成分骨折の危険因子はありますか? (2)致命的な破壊が発生する前にセラミック部品の故障の早期診断を行うことは可能ですか? (3)最もよい処置の作戦はどれであるか。

3.1. 危険因子

危険因子は、頭部およびライナー骨折について別々に分析した。

セラミック頭部骨折は壊滅的な出来事であり、骨折した頭部のいくつかの症例が科学データベースに報告されている。 これらの写本の大部分は、症例報告と骨折した頭部の回収された分析である。 残りの研究では、COC人工股関節の中長期的な成果に関する遡及的なケースシリーズにおける骨折したセラミックヘッドの発生率について報告した。 外傷は7つの報告で骨折の発生に関与していた。 セラミック頭部骨折の危険因子に焦点を当てた論文は二つだけであった。 Kooら。 第三世代28ミリメートルヘッドを使用して5 367COC股関節補綴物の中で頭の骨折を発見しました。 すべての骨折成分は短首頭であり、すべての場合において、骨折は頭穴の縁に近い頭の周方向部分を含んでいた。 著者らは、28mmヘッドを使用すると、ヘッドボアの角とセラミックヘッドの外面との間の距離が中長ネック設計と比較して小さくなり、亀裂の伝播が容易になると仮定した。 これらの知見は、Callawayらの研究と一致する。 また、第二世代の28mm短首頭についても骨折のリスクが高いことが確認された。 逆に,二つの写本では,ヘッドボアのエッジとヘッド自体の外面との間の距離が増加すると,テーパボア接合部における引張応力が増加するため,長いネックデザインがヘッド骨折を容易にすることができると仮定した。 しかし、報告されたデータは、この理論を支持するのに十分ではなかった。 利用できる文献に基づいて、陶磁器のヘッドひびの危険と関連付けられる唯一の要因は短い首の使用28のmmの頭部である。 セラミックヘッド骨折の報告された速度および使用される材料の生成は、表1に報告されている。

著者 セラミックの種類 いいえ。 いいえ。 /td> %
Lee et al. 第三世代(バイオロックスフォルテ) 86 2(1) 1。1
Mannan et al. Unspecified (surgery 1989–1992) 100 2 2
Aldrian et al. 2nd generation (BIOLOX) 107 3 2.8
Koo et al. 3rd generation (BIOLOX FORTE) 367 5 1.4
Fayard et al. Unspecified (surgery 1991-1992) 102 2 (2) 0
Park et al. 3rd generation (BIOLOX FORTE) 357 2 0.6
Yoo et al. 3rd generation (BIOLOX FORTE) 72 2 (1) 1.4
Jeong et al. 3rd generation (BIOLOX FORTE) 100 1 (1) 0
Toni et al. 1st generation (ALUMINA) 82 2 2.4
Callaway et al. Unspecified 184 4 2.2
Nizard et al. Unspecified (surgery 1977–1979) 87 5 5.7
表1
文献におけるセラミック頭部骨折の割合(割合は非外傷性頭部骨折に基づいて計算された)。セラミックライナー骨折は、一般的に微妙で過小評価されたイベントであり、外傷に直接関係していません。 セラミックライナー骨折の発生は、COC THRを受けている患者の0,013%と1,1%の間であることが報告されている。 この場合であっても、新しいセラミック材料の導入は、壊滅的な故障のリスクを排除しませんでした。 21件の出版された原稿が見つかりました。 8ケースレポート、COC人工股関節の成果を扱う8レトロスペクティブケースシリーズ、一つのケースコントロール研究、一つの実験室研究、および一つの多施設試験が これらの報告のほとんどは,セラミックとメタルバックの剛性ミスマッチを低減するために,通常よりも薄いセラミックライナーとメタルバックの間にポリエチレン層を介在させるサンドイッチ型ライナーの使用を考慮した。 それはデザインの面で伝統的なセラミックライナーに関して異なると考えられるべきであるため、これらの原稿の結論を考慮していませんでした。 残りの原稿(表2)のいずれかを除くすべてで、著者らは逸話的にライナー骨折の散発的な症例を報告したが、最終的に故障に関連する危険因子の明確な インプラント障害の原因因子として最も受け入れられている仮説は、茎の首と寛骨臼成分との間の周期的な衝突である。 この機構は,ライナの反対側にピーク応力を伴う頭部亜脱臼を決定し,その破壊を決定することができた。 このコンテストでは、茎と骨盤自体に対する寛骨臼成分の相対的な位置がこの競合を決定する上で重要な役割を果たす可能性があるが、報告された症例の数が小さすぎて決定的な結論を出すには不十分である。 被験者の唯一のケースコントロール研究は、セラミックライナー骨折のために改訂された26の失敗したCOC人工股関節を49の年齢にマッチしたよく機能するCOC人工股関節と比較した。 人口は、人口統計、使用されるセラミック部品の種類、およびインプラント位置の点で同等であった; 骨盤のCTスキャンは、骨折したセラミックライナーの22のうち26の症例で、対照群のすべての症例で利用可能であった。 カップ前傾の最適範囲外に配置されたカップのより多くの数は、非骨折群で観察された21例(80,7%)と比較して、骨折群の可聴ノイズが検出された障害群 このシリーズから抽出されたデータは,ヘッド亜脱臼とライナの反対側のエッジ荷重によるネックからカップへの衝突がライナ破壊を引き起こす可能性があるという仮説を支持する。 ライナー障害の疑いのある患者におけるカップ位置決めの評価が示唆されているので,骨盤のCTスキャンを行い,軸面上のカップ位置を評価し,従来のX線では最終的には見えないセラミック片の存在を同時に確認する必要がある。

著者 セラミックの種類 いいえ。 いいえ。 %
Hamilton et al. 4th generation (BIOLOX DELTA) 157 2 1.3
Traina et al. 3rd generation (BIOLOX FORTE) 61 1 1.6
Choi et al. 3rd generation (BIOLOX FORTE) 173 1 0.6
Toni et al. Unspecified (surgery 1993–2004) 3710 8 0.2
Traina et al. Unspecified (surgery 2000–2010) 6648 22 0.3
表2
文献におけるセラミックライナー骨折の割合(すべての場合において非外傷性)。

また、カップへの挿入中のライナーのずれによるチッピングは、多くの場合、故障の原因となる可能性があると考えられています。 McAuley et al. 実験室モデルを用いてこの仮説をテストし、寛骨臼成分への衝突中のライナーのミスアラインメントが有意にライナー骨折のリスクを増加させるこ 上記の紙コップの軸面上の位置異常と挿入中のライナの位置ずれに基づいて,ライナ破壊のリスクに影響を与える唯一の二つの関連因子であることが分かった。

3.2. 診断

セラミック頭部骨折の早期診断を扱う論文は見つかりませんでした。 セラミックライナー骨折の早期診断のための貴重なツールとして,股関節針吸引後の滑液微小分析が示唆された。 Toni et al. 3710COC人工股関節の間で八ライナー骨折を評価すると、総股関節置換後のノイズとセラミックライナー骨折との間に相関が見つかりました。 同じ著者らは、滑液検査後に5μ mを超えるセラミック断片の存在がライナー骨折の存在と強く関連していることをさらに実証した。 第二の研究では、12よく機能するCOC人工股関節から収穫滑液は、通常のCOCインプラントにおけるセラミック粒子の生理的量を設定するために使用され、その後、ノイズや不快感のために続いて39COC腰で行わ股関節針吸引の結果は、セラミックカップリングとは無関係な理由のために改訂手術のために予定されている七つのCOC腰の結果と比較された。 Cアームインテンシファイアまたは超音波を用いて無菌条件下で股関節吸引を行った。 滑液をポリカーボネートフィルタ上に滴下し,次亜塩素酸ナトリウムを加えて粒子を単離した。 最後に走査型電子顕微鏡は粒子の測定を可能にする。

著者らは、少なくとも11個のセラミック粒子が3μ mより小さいか、または3μ mより大きい少なくとも一つのセラミック粒子の存在を、各90μ m2の観測フィールドごとにセラミックライナー損傷の強いレベルとして定義し、滑液微小分析がセラミック粒子の強い存在の場合にセラミックライナー骨折を予測する際に100%の感度と88%の特異性を有することを実証した。 より大きな集団でこの観察を確認すべきであるにもかかわらず,滑液微小分析はセラミックライナー骨折の早期診断のための貴重なツールであると思われる。

ノイズはTHRのセラミックライナー故障の予測と考えることができ、この仮説を決定的に確認するためにはさらなる研究が必要であるが、THR後の騒々しい股関節の存在はライナー骨折の疑いを提起し、CTスキャンなどの適切な調査を必要とするはずである。

3.3. 治療戦略

骨折したセラミック成分の改訂手術は面倒であり、結果が悪いことに関連する可能性があります。 実際,人工関節空間に保持されている鋭いセラミック断片の存在は,新しい関節結合の性能に影響を与える研磨ペーストとして作用する可能性があると推測されている。 さらに,モーステーパーのフレッティング腐食による新しい破壊のリスクが高いと推定されるため,以前に使用されたモーステーパー上の新しいヘッドの再移植についての懸念が存在する。

現時点では、セラミックインプラントの障害を有する患者における改訂手術に対処するための最良の戦略についてのコンセンサスはありません。 セラミック粒子が金属テーパをさらに損傷するリスクを低減するためには,骨折したセラミック部品の修正手術が緊急に行われるべきである。 外科までの体重負荷の残りそして回避は茎の首と金属のコップへの陶磁器の粒子そして損傷の拡散を減らす目標と勧められる。 セラミック断片の完全な除去は、新しい関節の生存率を高めるために最も重要であるため、手術には常に広範な滑膜切除術と関節腔の徹底的な灌漑 骨折したセラミックヘッドのために行われた105の改訂の結果に関する遡及的研究では、Allain et al. 平均3.5年のフォローアップで失敗の31%率を見つけました。 著者らは、完全滑膜切除術を行わなかった場合、生存率は有意に低下したと結論している。

改訂手術におけるもう一つの論争の技術的な問題は、使用するのに最適な関節結合の選択です。 Sharma et al. セラミックヘッドの骨折後にコバルトクロムヘッドを用いてポリエチレンアーティキュレーション上の金属に改訂された八腰を追跡した。 著者らは、平均10.5年のフォローアップで骨溶解または無菌緩みによる改訂を発見しませんでした。 セラミックの耐スクラッチ性が高いと第三のボディ摩耗のリスクを減らすことができるので、他の著者は、セラミックまたはポリエチレン(COP)カップリング 最適なカップリングを明確に識別するのに十分なデータはありませんが、COCまたはCOPは、第三のボディ摩耗のリスクを低減するようです。

PulliamとTrousdaleの報告以来、以前に使用されたモーステーパーに新しいセラミックヘッドを再移植することは、フレッティング腐食のリスクが急速に新しいセラ しかし、Hannouche e t a l. 骨折したセラミックヘッドの改訂手術の結果を評価し、月の平均で非改訂チタンモルステーパーに再移植された61セラミックヘッドの間で骨折を見つ 著者らは、手術中にテーパーの大きな損傷が明らかでない場合、元のモーステーパーを安全に使用できることを示唆した。 利用可能な文献に基づいて、この質問についての決定的な結論を引き出すことはできません。

COCカップリングを持つTHRは、次の将来に徐々に増加すると予想されます; 但し、材料の製造の改善にもかかわらず、陶磁器のもろさはまだ主要な心配であり、外科医は失敗したCOCの人工股関節形成術の評価そして管理の現 セラミック部品破壊の危険因子の決定,セラミック部品破壊の早期診断のための基準の定義,および更新された経営戦略のために,失敗したCOCTHRの問題に対処する上で関連すると考えられる三つの質問に答えるために,このシステマティックレビューを行った。

股関節形成術のセラミック成分の破裂の疑いに対処する場合(図3)、最初の診断ステップは通常のように標準的なX線の性能であり、ほとんどの場合、診断を洗練し、カップとステムとの間の相互関係をよりよく特徴付けるために補助CTスキャンが必要である。 現在の知識はかなり陶磁器の頭部のひびの危険に影響を与える、およびはさみ金の軸平面のコップのmalpositionおよびミスアラインメント挿入の間にはさみ金 滑液微小分析はセラミックライナー骨折の早期診断のための貴重なツールであると思われ、THR後の騒々しい股関節の存在は、ライナー骨折の疑いを提起す; しかし、滑液吸引の信頼性に関するデータは、患者のより大きなコホートで確認されるべきである。 セラミック部品骨折の診断が行われると、修正手術が必要です。 最良の治療戦略について決定的な結論を出すことはできませんが、改訂手術中には広範な滑膜切除術と関節腔の徹底的な灌漑が必須であり、COCまたはCOP

図3

THRに続く骨折したセラミックベアリングの診断と治療のためのガイドラインを持つアルゴリズム。

利益相反

著者は利益相反がないと宣言しています。

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