孫培棟 歐陽鈞

【摘 要】 目的 總結(jié)髖關(guān)節(jié)保護(hù)器（hip protector，HP）的應(yīng)用及研究現(xiàn)況，探討目前存在的問題及進(jìn)一步研究方向。 方法 查閱國內(nèi)外近年關(guān)于 HP 的文獻(xiàn)，進(jìn)行分析總結(jié)。 結(jié)果 目前生物力學(xué)試驗研究顯示 HP 具有良好的防護(hù)摔倒所致髖關(guān)節(jié)骨折的效果，而在臨床應(yīng)用中未顯示有確切的相關(guān)防護(hù)效果。 結(jié)論 HP 生物力學(xué)試驗中防護(hù)效果較好可能與其采用較低沖擊能量有關(guān)；臨床應(yīng)用中 HP 依從性差被認(rèn)為是導(dǎo)致其防護(hù)效果差的最主要原因。

【關(guān)鍵詞】 髖關(guān)節(jié)保護(hù)器 股骨近端骨折 沖擊 防護(hù)效果

髖關(guān)節(jié)骨折越來越成為困擾老年人健康的一個重要問題 [1]，尤其是患有骨質(zhì)疏松的老年女性，具有較高發(fā)病率、高致殘率、短期內(nèi)繼發(fā)死亡風(fēng)險顯著增加 [2] 和需長期占用治療及護(hù)理資源等特點。據(jù)報道，90% 的老年女性髖關(guān)節(jié)骨折是由摔倒引起 [3]。髖關(guān)節(jié)保護(hù)器（hip protector，HP）是主要應(yīng)用于老年人的一種非藥物干預(yù)方法，可以吸收和 / 或分流摔倒所產(chǎn)生的對股骨大轉(zhuǎn)子的直接沖擊能量，降低摔倒所致的髖關(guān)節(jié)骨折風(fēng)險。自 Lauritzen 等 [4] 于 1993 年報道了 HP 的臨床有效性后，HP 得以廣泛應(yīng)用和發(fā)展。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，

HP 的臨床防護(hù)效果與最初的研究結(jié)果不一致，近年相關(guān)臨床前瞻性研究 [5-16] 及 Meta 分析 [17-20] 均顯示，無確切證據(jù)顯示 HP 可降低老年人摔倒所致的髖關(guān)節(jié)骨折風(fēng)險。但大量生物力學(xué)試驗結(jié)果卻表明，在實驗室設(shè)

置的相對理想狀態(tài)下，HP 可最高減少摔倒時股骨大轉(zhuǎn)子所受的 94% 沖擊力，有效降低摔倒所致髖關(guān)節(jié)骨折風(fēng)險 [21-31]。本文對 HP 相關(guān)的生物力學(xué)試驗研究及臨床研究作一綜述，分析導(dǎo)致兩種研究結(jié)果不相符的原因，為進(jìn)一步開展 HP 研究提供參考。

1 HP 的設(shè)計和分類

側(cè)方摔倒所產(chǎn)生的沖擊力可導(dǎo)致髖關(guān)節(jié)骨折已成為共識。HP 作為一種能量緩沖和 / 或分流裝置，通過降低摔倒所致對髖部結(jié)構(gòu)的暴力沖擊，降低髖部骨折風(fēng)險，具有較強(qiáng)的理論性優(yōu)勢和應(yīng)用前景。根據(jù)生物力學(xué)原理，HP 設(shè)計為暴力吸收和暴力分流兩種類型裝置，暴力吸收型 HP 一般采用質(zhì)地較軟的材料，暴力分流型材料質(zhì)地較硬。為了更好地貼合股骨大轉(zhuǎn)子外覆蓋的軟組織表面形狀，發(fā)揮更好的能量轉(zhuǎn)移作用，HP 的形狀一般設(shè)計為圓形或橢圓形，其內(nèi)面凹、外面凸；最近也有學(xué)者將 HP 設(shè)計成馬蹄鐵形，呈內(nèi)凹外凸?fàn)?[21， 25]。

2 HP 生物力學(xué)試驗研究

生物力學(xué)試驗可在體外真實模擬摔倒所產(chǎn)生的沖擊，用于定量研究 HP 的緩沖作用，是評價 HP 防護(hù)效果的重要指標(biāo)。目前大部分體外生物力學(xué)試驗結(jié)果均提示，HP 可減少摔倒產(chǎn)生的對髖關(guān)節(jié)的沖擊力，具有優(yōu)良的防護(hù)果，可有效降低摔倒所致髖關(guān)節(jié)骨折風(fēng)險。

目前應(yīng)用較多的 HP 評價方法是采用具有股骨外形的塑料模型進(jìn)行沖擊試驗。試驗以采用懸吊式?jīng)_擊錘 [27] 或舂米式?jīng)_擊錘 [21, 24] 作為試驗裝置進(jìn)行沖擊研究為主，也有研究采用直立式?jīng)_擊塔 [26, 32] 模擬側(cè)方摔倒時產(chǎn)生的沖擊。根據(jù) 2007 年 11 月國際 HP 組織推薦的 HP 生物力學(xué)試驗標(biāo)準(zhǔn)，直立式?jīng)_擊塔和舂米式?jīng)_擊錘因能較好模擬側(cè)方摔倒產(chǎn)生的沖擊，成為主要推薦的試驗裝置 [33]。對各種不同類型 HP 所進(jìn)行的生物力學(xué)沖擊試驗

均有相關(guān)報道。根據(jù) Choi 等 [21] 的研究結(jié)果，16 mm 厚混合型卵圓形防護(hù)墊是防護(hù)效果最好的 HP。

該研究也對兩種軟質(zhì)馬蹄鐵形 HP 進(jìn)行了研究，結(jié)果表明對于馬蹄鐵形 HP，中心位置偏移出股骨大轉(zhuǎn)子部位2.5 cm 會影響其防護(hù)效果，這可能與其能量轉(zhuǎn)移及吸收機(jī)制有關(guān)。與該試驗結(jié)果類似，大量研究發(fā)生在通過模擬摔倒時沖擊能量相對較低的情況下，混合型 HP相對其他類型 HP 具有較好防護(hù)效果 [22-23, 25, 27-30]。在模擬摔倒時中等沖擊能量情況下，各類型 HP 也能獲得較好的防護(hù)效果 [26]。但隨著沖擊能量的增加，各類型 HP的抗沖擊防護(hù)能力效果逐漸減弱 [31]。目前，對較高能量沖擊下的 HP 防護(hù)效果研究較少，在該情況下各類型HP 的防護(hù)能力還有待進(jìn)一步證實。

3 HP 臨床研究

HP 臨床應(yīng)用已近 20 年，目前各類型 HP 的臨床防護(hù)效果評價相關(guān)研究已較深入。

3.1 臨床前瞻性研究

有研究認(rèn)為HP具有良好的防護(hù)效果。Koike等[5]及 Kannus 等 [14] 認(rèn)為 HP 對體弱的老年人可有效降低髖關(guān)節(jié)骨折風(fēng)險，這兩項研究中研究對象 HP 的臨床依從性分別為 79.7% 和 48% ± 29%。也有臨床前瞻性研究報道結(jié)果與之相反，但大多數(shù)研究中研究對象佩戴HP 的臨床依從性較差 [7-9，11，13]。無明確醫(yī)囑、額外醫(yī)療費用、缺乏有效臨床實用性證據(jù)、穿戴不舒適以及穿戴物滑脫可能是依從性差的主要原因 [34]。

3.2 Meta 分析

Gillespie 等 [17] 根據(jù)老年人所處環(huán)境不同將臨床研究資料分為 3 組進(jìn)行 Meta 分析，發(fā)現(xiàn)雖然 HP 應(yīng)用

于養(yǎng)老院中體弱老年人可能會降低摔倒所致髖關(guān)節(jié)骨折發(fā)病率，但對于其他老年人，其臨床有效性依然未被完全證實。該研究同時指出，研究對象接受度和持續(xù)使用率較低可能是導(dǎo)致 HP 防護(hù)效果不能得到確切證實的關(guān)鍵因素，這與 HP 臨床前瞻性研究的結(jié)果相吻合。其他學(xué)者的研究 [18-20] 也報道了類似的研究結(jié)果。

4 HP 防護(hù)效果分析及展望

HP 作為一種潛在的可預(yù)防老年人摔倒所致髖關(guān)節(jié)骨折的非藥物干預(yù)措施，在理論基礎(chǔ)以及生物力學(xué)研究中均顯示出較好應(yīng)用前景，并且相對于其他干預(yù)措施，具有價格低廉、使用簡便、易于更換等優(yōu)點。

目前 HP 主要包括能量吸收型、能量轉(zhuǎn)移型以及混合型 3 種類型。其中能量吸收型是通過吸收摔倒所產(chǎn)生的部分沖擊能量起到防護(hù)效果；能量轉(zhuǎn)移型通過將能量轉(zhuǎn)移至周圍軟組織，降低對股骨大轉(zhuǎn)子的沖擊能量，產(chǎn)生預(yù)防骨折效果。根據(jù)對這兩種 HP 的生物力學(xué)試驗 [24] 和臨床效果評價 [6] 研究證實，這兩種 HP 的防護(hù)效果相對較差?；旌闲?HP 主要由內(nèi)、外兩層構(gòu)成，外層為起能量轉(zhuǎn)移作用的塑料硬殼，內(nèi)層為起能量吸收作用的可壓縮泡沫，可產(chǎn)生相對較好的抗沖擊作用。馬蹄鐵形 HP 作為新近出現(xiàn)的新型防護(hù)墊，是針對髖部沖擊的壓力分布特征開發(fā)的，兼具能量吸收和轉(zhuǎn)移特點，但其臨床防護(hù)效果有待進(jìn)一步證實 [21]。

目前的 HP 生物力學(xué)沖擊試驗為 HP 預(yù)防摔倒所致髖關(guān)節(jié)骨折提供了一定數(shù)據(jù)支持，但這些試驗也存在不足，如多采用相對較低的沖擊能量。Laing 等 [24]的相對較高沖擊能量（230 J）試驗結(jié)果顯示，能量吸收型及能量轉(zhuǎn)移型 HP 的防護(hù)效果均不理想。在實際跌倒情況下，相對沖擊能量均高于已報道的生物力學(xué)試驗中所設(shè)置的能量，如體重 60 kg 老年人由座位高度（髖部離地高度約 50 mm）和站立高度（髖部離地高度約 90 mm）側(cè)方跌倒所產(chǎn)生的最高能量可分別達(dá)到300 J 和 540 J[30]。因此，目前低能量沖擊的生物力學(xué)試驗獲得的 HP 防護(hù)效果尚無法完全代表實際應(yīng)用效果。進(jìn)一步模擬觀察真實摔倒?fàn)顟B(tài)下 HP 的防護(hù)效果將是評價 HP 實際應(yīng)用效果的基本依據(jù)，也是對其進(jìn)行改進(jìn)的基本參考。

臨床依從性較差是目前認(rèn)為 HP 臨床防護(hù)效果得不到有效證實的關(guān)鍵因素。Milisen 等 [35] 研究結(jié)果顯示，在開始階段 85% 老年人愿意佩戴 HP，但只有 29%愿意長期佩戴；Sawka 等 [34] 研究結(jié)果顯示 HP 的經(jīng)驗使用率為 14.3% ～ 80%。這兩項研究的結(jié)論均為：無明確醫(yī)囑、穿戴引起不適、對HP 防護(hù)效果的懷疑及HP易滑脫是依從性差的主要原因。在另一項關(guān)于 HP 臨床依從性的研究中，Cameron 等 [36] 認(rèn)為免費發(fā)放 HP以及增加 HP 宣教將增加 HP 的長期使用率。Parker等 [37] 的一項 Meta 分析認(rèn)為，在高選擇性的髖部骨折高風(fēng)險人群中應(yīng)用 HP 可降低髖部骨折風(fēng)險，同時認(rèn)為佩戴不舒適和實用性差是其臨床依從性較差的主要原因。因此在 HP 臨床防護(hù)效果得到確切證實之前，任何細(xì)微的不適都將直接導(dǎo)致 HP 的棄用。

老年人的身體狀況與 HP 的防護(hù)效果也有直接關(guān)系。老年人因機(jī)體機(jī)能下降和存在基礎(chǔ)疾病，發(fā)生跌倒風(fēng)險大大增加，單純應(yīng)用 HP 無法保證其摔倒時安全。因此，對于不同狀態(tài)的老年群體，必須根據(jù)其基礎(chǔ)疾病和骨質(zhì)狀況結(jié)合 HP 的有效防護(hù)范圍進(jìn)行劃分，以確定不同的防護(hù)等級，達(dá)到個體化防護(hù)目的。目前，HP 臨床防護(hù)效果評價的研究尚未按照老年人的實際狀況進(jìn)行嚴(yán)格篩選，這可能是其臨床有效性得不到有效證實的潛在原因，也是今后研究的重要方面。

國內(nèi) HP 相關(guān)研究尚較薄弱，王鳳英等 [38] 和王書軍等 [39] 分別對 HP 的臨床應(yīng)用效果及作用原理等進(jìn)行了描述。香港學(xué)者從生物力學(xué)試驗和臨床應(yīng)用角度對HP 進(jìn)行研究 [23，40]，認(rèn)為使用 HP 可有效降低髖關(guān)節(jié)骨折風(fēng)險。但這些研究均無后續(xù)研究出現(xiàn)。

綜上述，目前 HP 在相對較高能量沖擊下的防護(hù)效果尚不清楚，其防護(hù)效果的不確定和無針對性醫(yī)囑導(dǎo)致使用者對其防護(hù)信心不足，加之穿戴不適等原因，致使 HP 的臨床依從性較差，并且由于缺乏對目標(biāo)人群的確切定義，所有這些原因可能最終致使其臨床防護(hù)效果得不到有效證實。因此，設(shè)計可防護(hù)高沖擊能量的HP 及生物力學(xué)試驗證實其防護(hù)效果，并根據(jù)不同種類HP 定義不同的目標(biāo)人群將是下一步 HP 研究的重點。