近端指间（PIP）关节置换手部有热解碳植入物

概要
直到20世纪80年代后期，近端指间（PIP）关节重建几乎完全通过使用整体硅胶垫片进行，并且与良好的临床结果相关。

最近，提出了新的材料，如聚乙烯金属和热解碳植入物，与良好的短期和中期结果相关。

热解碳是一种生物惰性和生物相容性材料，具有低磨损倾向。 PIP热解植入物的特征在于石墨核心，在射线照片上可见并且由射线可透过的热解碳外层覆盖。

正如最近的研究所证明的那样，新的手术技术和更好的患者选择与定制的康复方案相关，与长期使用热解碳植入物的经验相关，已经证明了多年来值得注意的临床结果。

引用本文：EFORT Open Rev 2017; 2：21-27。 DOI：10.1302 / 2058-5241.2.160041

关键词：近端指间关节，指关节置换，热解碳，热解碳植入物，类风湿性关节炎，骨关节炎，手，手指

介绍
直到20世纪80年代后期，手指关节假体重建几乎完全由Swanson等人在20多年前开发的使用单块硅树脂垫片进行.1 这种植入物不固定在骨骼上，假体可自由滑入髓管在屈伸期间。所谓的“活塞效应”允许在更宽的部分上分布力，并允许柔性铰链相对于关节的旋转轴线找到更好的位置.1结果相当好，特别是在掌指关节（MP） ）受类风湿性关节炎（RA）和退行性骨关节炎（OA）影响的患者的关节。近端指间（PIP）关节重建的经验显示出不同的结果，并且据报道不太令人满意.2 硅胶垫片没有提供足够的横向稳定性，因此表现出高的角度不稳定性和二次磨损，导致骨干断裂。与垫片的中心体连接。此外，在这种情况下，硅橡胶碎片可能诱发滑膜炎症反应，导致众所周知的“硅胶相关滑膜炎”。因此，对用于PIP关节重建的替代生物材料和假体设计的需求导致了新装置的开发。提出了金属对聚乙烯植入物，非骨水泥或骨水泥假体，全关节或半关节成形术以及热解碳PIP关节假体，结果令人满意.3-10 后者的特点是生物惰性和生物相容性材料，倾向于低穿。这种植入物由解剖学双髁半约束压配部件组成，该部件由石墨芯制成，在射线照片上可见，由射线可透过的热解碳外层覆盖。关于关节的解剖学旋转中心需要最小的骨切除术;副韧带必须保留或重建。热解碳植入物的初步经验显示出令人鼓舞的结果.5-11在中期和长期随访中，在满意的报告中，记录了早期失败或部件破裂.12-19 术后满意度和功能能力已作为考虑到术前患者的预期和手术后运动范围（ROM）的实际改善，临床参数与可变结果相关[6-8,14,17,19,20]从外科医生的角度来看，显著额外手术或翻修手术的百分比（分别报告高达25％和15％）代表了对这种植入物使用的担忧.2,6-8,16,17,20

迄今为止的结果
PIP关节置换已经进行了数十年，硅胶植入物具有良好的结果，并且具有良好的结果。然而，与MP关节置换手术相比，由于几个问题，这种类型的手术与不太令人满意的结果相关，通常导致早期修正。具体而言，与MP关节成形术相比，失败的主要原因与在工作和日常生活活动中作用于PIP关节的更强烈的机械载荷和角度力以及骨/植入物界面处的特殊扭矩应力和应变有关.20 Pyrocarbon 20世纪70年代在实验研究和20世纪80年代的骨科，脊椎和手外科临床实践中被引入。在小型系列首次发布后，最近报道了5-11 与PIP关节成形术相关的中长期随访研究.12-21尽管生存率非常高，但迄今为止的临床结果多种多样且不同评估。辩论的主要内容涉及手术技术，放射学分析，术后康复和临床结果评估。

手术技术
PIP关节手术可以通过背侧，侧面或掌侧方法进行。最常使用背侧入路，可以进行纵向伸肌腱分离或V形腱切断术，保留中央带插入.22 背侧中线切口，通过伸肌腱从P1到中央滑动从中节指骨基部脱离的插入物和软组织通过保留侧副韧带的锋利解剖反射，后者作为套管直到副韧带的前三分之一附着。抬起基于远端的伸肌腱瓣的共同伸肌允许关节脱位并使中央指骨完整地留在中指骨的基部。在第一种情况下，中央滑动可以通过骨缝线重新连接到中节指骨的基部。或者，仅使用连续缝合来闭合伸肌腱中的裂缝而不将中心滑动重新附接到骨。

然后抬高背侧囊并保护侧副韧带。然后进行骨切除术并且延伸髓管以允许组件的定位。

一些作者更喜欢侧卧或掌侧入路，因为肌腱连续性得到了更好的保留，可以进行早期康复.2,6-8,19,21,23

侧向入路在保持伸肌和屈肌腱方面具有主要优势。皮肤切口在近节指骨的外侧纵向上形成，然后在中节指骨上背侧弯曲。在切断视网膜韧带的斜向和横向纤维后，伸肌装置升高;然后，肌腱横向脱位，保留其中央带的骨插入。掌侧神经血管结构受到软组织的保护。韧带复合体作为单个三角瓣抬高并向近端反射，呈V形切口，其纵向分支对应于侧副韧带的背缘，而前斜支将侧支和附属侧支与phalango-glenoidal分开韧带。然后部分地释放掌侧板和背侧囊的近端插入，以使关节侧向移位，使对侧副韧带复合体作为枢轴点。进行骨切除和髓管扩孔，并植入热解碳组分。关节缩小，并将副韧带重新固定到完整的phalango-glenoidal组件。将纵韧带缝合到外侧带以完成伸肌装置的解剖重建（图1至图4）.7


图1
在一名60岁的患者中无名指的近端指间骨关节炎。 在X光片上注意到关节间隙减少和主要骨赘。


图4
三年随访时的X光片。 注意假体周围的密集骨线; 薄的皮质化过程被认为是植入物稳定性的典型标志（内透明线对应于射线可透过的热解碳杆涂层）（与图1中的情况相同）。


图2
使用外科手术方法植入热解碳近端指间组件（见文本）。 a）抬高尺侧副韧带，然后b）在植入物定位后重新缝合到phalango-glenoidal纤维（与图1中的情况相同）。


图3
三年屈曲范围（与图1相同）。

在掌侧方法中，手掌皮肤以锯齿形方式切开（布鲁纳切口）。屈肌腱鞘暴露，在A2滑轮处释放并向远侧拉动，使屈肌腱复合体与掌侧板一起从P1和P2分离。侧支韧带的掌侧插入也被切开.12,24 PIP关节脱位，关节面从掌侧切除。通过45°角切割去除P1髁突;然后通过垂直切割剩余的背缘完成切除。 P2基底最通常通过简单地平滑关节表面和拉伸P2髓管来制备，以获得支撑远端部件的均匀边缘。伸肌腱中央滑动的插入得以保留。在手术结束时，将屈肌腱鞘带回到屈肌腱上并在其原始解剖位置重新固定。在手术期间必须仔细评估组分的足够大小和轴向排列，以获得稳定的构建体。部件的错位和不充分的皮质支持被认为是假体早期失败的原因和假体周期骨的反应性病理性重塑，导致植入物下沉。

射线照相发现
热解碳关节成形术后的放射照片发现显示出有助于跟踪这种植入物的进化和存活的特殊方面。实际上，在手术后两年内，可以在连续X线片上观察到围绕骨 - 热解碳界面的骨对合过程的发展，作为对称的透明边缘.2,6-8,13,17,18它包括植入茎干周围的高密度骨性线，并在茎尖水平处密封髓管.7,18,19这一过程通常会加强，因为允许术后活动。一旦椎骨周围的致密骨性线在X光片上变得明显，就不会报告进一步的骨重建过程。这被认为与植入物稳定性一致[13,17,21,25]。请注意，在这种植入物的放射学随访中，还评估了与各种植入物相关的发现，如倾斜，迁移和松动.8这些方面没有显示与热解碳PIP植入物的材料或形状有关的任何特征。

复原
康复方案与手术方法严格相关。在采用背侧入路的情况下，操作不会在术后第四天开始。动态PIP关节延伸夹板通常在白天佩戴，并逐渐调整以在术后四周内允许60°屈曲。然后将夹板保持长达六周。另一方面，侧向或掌侧入路允许更早且更少限制的活动，也因为伸肌腱在手术期间被保留。允许主动关节活动性穿戴指背侧定制静态夹板，将PIP关节伸展限制在5°并防止任何侧向偏离，但不能防止DIP屈曲和伸展。前两周应避免完整的PIP延长，以便愈合关节韧带复合体。手掌静态夹板在夜间佩戴，使MP和PIP关节在静止位置弯曲。手术后四周，允许日常生活活动，对相邻的手指进行两个月的保护性“伙伴贴”。如有必要，也可以使用椭圆形八夹板来防止PIP关节过度伸展。在手术后的前三个月，强烈建议对经验丰富的手部物理治疗师进行监督。

评估结果
临床结果
如上所述，最近发表了一些研究，患者数量一致，延长了随访期.2,9,16,17,19然而，在临床结果评估中未发现一致性。评估以下参数：患者总体满意度，疼痛缓解，抓握和关键捏力，ROM，快速DASH和密歇根州手助结果问卷评分。这些数据总结在表1中。骨关节炎，创伤后关节炎和一些系列RA和银屑病关节炎是PIP关节疾病的主要原因。同时考虑退行性和炎性病症也可能代表这种系列的限制，特别是因为报告的并发症在患有炎性关节疾病的患者中具有显著更高的频率.2,9该系列的大部分包括多数字关节成形术。患者对疼痛的总体满意度和缓解情况大多报告为良好。大多数作者继续在这种类型的手术中使用热解碳植入物，2,6-8,10,13,14,16,17，而很少有人表示无意继续使用这种装置.7,14,18

表格1。
最近一系列关于近端指间热解碳植入物的研究报告的临床结果的比较

*以kg表示
†加拿大职业绩效评估（COPM）
放射学结果
根据不同的评分系统对放射学结果进行了评估：使用了甜和斯特恩分级系统，8尼尔森医院评分系统14和Herren系统.12定期评估植入物的放射线，沉降和沉降，对应于特定的放射学模式，如 如下：没有变化，早期变化，随后是未修改的射线照片结果，进一步控制（植入物沉降在稳定位置）（图5），13,16种植体倾斜，以及下沉和/或松动（图6）.8 应该注意的是，在手术后的前18个月至24个月内观察到放射学改变.6-8,17,21此外，一定程度的植入物沉降或倾斜并不总是与症状有关.9,16


图5
58岁患者a）一年和b）8年随访的放射照片：植入物稳定，没有观察到其位置的变化。 b）注意远端柄周围的对称射线可透性，长期对照X线片上有硬化边缘。


图6
由于植入物的尺寸不足，手术后两年P2组件下沉的放射学迹象。

表2总结了附加程序和植入物修订。需要转换为Swanson间隔物或PIP关节融合的植入物失败在0％至16％的范围内。 很少报告单组分替代（0.5％）.7,16

表2。
关于近端指间热解植入物的一系列近期研究中报道的并发症和附加程序的总结


并发症
在文献中已经报道了使用热解碳植入物的PIP手术中的并发症，其速率在0％至几乎25％的范围内。另一方面，翻修手术需要从系列的0％到39％.6-10,13,15-17,19,21,26不需要修复的最常见的术后临床设置之一是吱吱声。在这种情况下，可以通过手指的ROM听到关节'噪音'，这在大多数情况下会随着时间的推移自发地消失。在一些情况下，吱吱声可能与组件的排列不协调有关.6可能会发生需要进一步手术甚至用硅胶植入物修复的其他并发症，或者在最严重的情况下，可能发生关节融合。不太常见的问题是在背侧入路（手术修复，肌腱松解，进展或肌腱固定术），不完全的骨赘去除，脱位，天鹅颈畸形和感染的情况下需要伸肌腱手术。

结论
PIP关节假体置换具有与每个关节的功能性实质独立性相关的特征方面。这使得每个单独的PIP暴露于手持续执行的日常生活中的横向，背屈和扭矩应力。此外，与手的其他更近端关节成形术相比，它通常与较差的良好结果和较高的并发症和修正率相关。软组织管理在技术上要求更高，需要关节重建，这是这种手术的主要特征。小尺寸和指骨的薄皮质表现出技术上的困难，这使得管道扩孔特别困难，并且与缺乏肌肉覆盖相关的稀少骨性血管形成可导致愈合问题。 Pyrocarbon种植体必须被认为是PIP关节重建的合理选择，因为它们具有特定的特征，例如双髁半约束解剖设计，有限骨切除的需要，压合固定，高生物相容性和低磨损倾向。

退行性OA和创伤后病症可被认为是这种植入物的最佳适应症，如文献中的几个系列所示，但硅胶植入物或融合物仍然代表治疗炎性关节炎中PIP关节的“金标准”。另一方面，手术技术是至关重要的，并且不同方法的知识对于更好地解决特定的PIP关节畸形是有用的。通过侧向或掌侧方法可行的伸肌装置的保存是获得解剖学重建和更快速的术后康复方案的另一个关键因素。手术后，强烈建议使用定制的夹板和手部物理治疗师的密切监督。在手术中，应实现两个主要目标：组件的适当尺寸和杆的轴向对齐。在任何情况下，PIP关节稳定性和功能ROM应在程序结束时获得。

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