張斌斌(綜述),周建生,王志巖(審校)
(安徽省蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院骨科,安徽 蚌埠 233004)
人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)可以說是20世紀(jì)醫(yī)學(xué)生物工程最為成功的技術(shù)之一?,F(xiàn)在髖關(guān)節(jié)置換技術(shù)愈加成熟,髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)患者也隨之增多。人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后髖關(guān)節(jié)翻修的原因有無菌性松動(dòng)、感染、假體不穩(wěn)、假體周圍骨折、內(nèi)襯磨損等[1]。髖臼骨缺損和髖臼假體的選擇是髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)中的重要難題。隨著工程材料的開發(fā)應(yīng)用,骨缺損所需植骨材料由當(dāng)初的自體骨移植發(fā)展至今天的同種異體骨、自身的血小板濃縮物、重組蛋白、干細(xì)胞和金屬墊片等新材料;髖臼假體也由當(dāng)初單一金屬制造發(fā)展至今天的微孔等離子噴涂且適于骨長(zhǎng)入的合金假體。
在臨床上有很多髖臼骨缺損的分類標(biāo)準(zhǔn),國(guó)外常使用的有Paprosky分類法[2]、美國(guó)骨科醫(yī)師學(xué)會(huì)(American Academy of Orthopedic Surgeons,AAOS)分類法[3]、Gross 分類法[4]、Engh Glassman分類法[4]、Gustilo和Pasternak分類法[5]。王愛民等[6]也提出了重慶髖臼骨缺損分類法。
1.1Paprosky分類法 以骨盆平片中髖關(guān)節(jié)中心、坐骨支、淚滴骨的變化程度為分類依據(jù)。有實(shí)驗(yàn)證實(shí),此法用于評(píng)估髖臼骨缺損是正確、可信賴的[2]。此法評(píng)估骨缺損較為準(zhǔn)確,但使用相對(duì)不便(表1)[4]。
股骨頭中心上移距離在閉孔連線上方3 cm以內(nèi)為輕微,超過3 cm為明顯。
坐骨支骨溶解以距閉孔連線距離為依據(jù)劃分為:0~7 mm為輕微,8~14 mm為中度,超過15 mm為重度。
股骨頭中心內(nèi)移至Kohler線外側(cè)為Ⅰ級(jí),在Kohler線處為Ⅱ級(jí),在Kohler線至盆腔之間為Ⅱ+級(jí),在盆腔內(nèi)為Ⅲ級(jí),在盆腔內(nèi)較為明顯者為Ⅲ+級(jí)。
淚滴處外側(cè)緣少量骨缺損為輕度,外側(cè)緣完全缺損為中度,內(nèi)外側(cè)均有缺損為重度。
1.2AAOS分類法 AAOS分類[3]適用于原發(fā)性和繼發(fā)性髖臼異常病例。劃分節(jié)段性骨缺損和腔隙性骨缺損是其顯著特點(diǎn)。此法主要適用于術(shù)中直視下對(duì)髖臼骨缺損進(jìn)行評(píng)估,但對(duì)殘余骨床評(píng)估不足,因而對(duì)術(shù)前重建髖臼缺乏精確地評(píng)估指導(dǎo)(表2)。
1.3Gross分類法 Gross分類法[4]分為包容型和非包容型骨缺損。此法很像是依據(jù)術(shù)中所見分類,因而術(shù)中可為術(shù)者提供重建髖臼所需信息(表3)。
表1 Paprosky骨缺損分類法
表2 AAOS骨缺損分類法
表3 Gross 骨缺損分類法
1.4Engh Glassman分類法 Engh Glassman分類法[4]將髖臼骨缺損分為三型。輕型:髖臼緣完整、極少的空腔缺損;中型:髖臼緣缺損、較少的空腔缺損;重型:大量的髖臼緣和空腔缺損,或骨盆不連續(xù)。
1.5Gustilo和Pasternak分類法 此類分為四型:Ⅰ型為骨缺損較少,假體植入無影響;Ⅱ型為髖臼和股骨髓腔擴(kuò)大,但壁無缺損;Ⅲ型為髖臼和髓腔壁有缺損;Ⅳ型為存在大塊骨缺損,骨結(jié)構(gòu)存在塌陷[5]。
1.6重慶髖臼骨缺損分類法 依據(jù)骨缺損形態(tài)分類分為三型。此法使用相對(duì)簡(jiǎn)單,但由于臨床應(yīng)用時(shí)間短,對(duì)指導(dǎo)臨床和判斷預(yù)后仍需時(shí)間檢驗(yàn)(表4)[6]。
表4 重慶髖臼骨缺損分類法
2.1髖臼骨缺損中植骨材料的選擇 骨移植是修復(fù)髖臼骨缺損的主要方法,按來源不同分為自體骨、同種異體骨和異種骨移植。此外,還出現(xiàn)了新材料,如脫鈣基質(zhì)[7]、重組蛋白、高分子墊片等。新近出現(xiàn)的有添加骨形態(tài)發(fā)生蛋白的羥基磷灰石/磷酸三鈣人工多孔骨,清華大學(xué)研制的“納米人工骨”,武漢理工大學(xué)開發(fā)的多孔生物陶瓷人工合成骨和臺(tái)灣信迪思醫(yī)療器械公司推出的新型人工骨產(chǎn)品“ChronOS”等。
自體骨無免疫原性,骨誘導(dǎo)性強(qiáng);但其骨源有限,需切取修剪為合適的形狀填補(bǔ)骨缺損,取骨處易出現(xiàn)并發(fā)癥[8]。
同種異體骨是目前應(yīng)用最為廣泛的植骨材料,其具有來源充足、容易獲得、初始強(qiáng)度有保證且容易修剪為所需的形狀、可避免取骨后出現(xiàn)的并發(fā)癥等優(yōu)點(diǎn);缺點(diǎn)是有免疫原性,骨誘導(dǎo)能力差和容易傳染疾病等。
2.2髖臼骨缺損常見的重建方法
2.2.1顆粒性植骨 顆粒性骨塊是指5~10 mm的松質(zhì)骨,常用于填充包容性骨缺損以恢復(fù)髖臼解剖學(xué)功能。它能早期與骨床融合,提供早期機(jī)械穩(wěn)定性。國(guó)外學(xué)者研究表明,術(shù)后3周即可觀察到新生骨小梁結(jié)構(gòu),12個(gè)月可見與宿主骨融合[9]。打壓植骨是顆粒性植骨中常用的植骨技術(shù)。Sloof首次報(bào)道使用顆粒骨結(jié)合打壓植骨技術(shù)應(yīng)用于髖臼骨缺損的重建,在臨床上取得良好的效果,目前已成為髖臼缺損翻修的主要技術(shù)[10]。Lee等[11]報(bào)道使用異體顆粒骨打壓植骨重建71髖,并平均隨訪10年,僅有3例進(jìn)行再次翻修,最近的Harris評(píng)分為92分,12年生存率為95.8%。周建生等[12]報(bào)道28例髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)中使用顆粒骨打壓植骨并根據(jù)殘存Harris窩和髖臼切跡重建髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心,術(shù)后影像學(xué)顯示植骨充分并準(zhǔn)確地重建髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心。
2.2.2結(jié)構(gòu)性植骨 結(jié)構(gòu)性骨塊是體積較大的骨塊,此種骨塊常帶有皮質(zhì)骨以保持機(jī)械強(qiáng)度。結(jié)構(gòu)性植骨主要用于AAOS分類的Ⅲ型、Ⅳ型及Paprosky分類的Ⅲ型骨缺損。在翻修術(shù)中,何時(shí)選用結(jié)構(gòu)性植骨,至今沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。O′Rourke等[13]研究認(rèn)為,結(jié)構(gòu)性植骨的優(yōu)點(diǎn)在于提供假體初始穩(wěn)定性,恢復(fù)原有的解剖學(xué)完整性,缺點(diǎn)是與宿主骨融合的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。有研究使用巫帽狀結(jié)構(gòu)植骨填補(bǔ)髖臼骨缺損,術(shù)后隨訪至少10年,Kaplan-Meier生存存活率為89.4%,Harris評(píng)分由術(shù)前36分增至86分[14]。蘇以林等[15]應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)模擬髖臼骨缺損行結(jié)構(gòu)性植骨,結(jié)果顯示骨塊與缺損區(qū)吻合良好,因此認(rèn)為術(shù)前使用數(shù)字化模型,可增加植骨塊與缺損區(qū)的匹配度,提高手術(shù)成功率,臨床應(yīng)用前景良好。
2.2.3混合性植骨 在髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)中,由于缺損較大,往往需要使用結(jié)構(gòu)性和顆粒性聯(lián)合植骨。隋金頗等[16]報(bào)道使用混合性植骨應(yīng)用于翻修術(shù)中骨缺損,對(duì)50髖平均隨訪24.2個(gè)月,49例髖臼植骨融合。術(shù)后2周Harris評(píng)分平均為79.5分,術(shù)后1年平均為91.3分,因此認(rèn)為使用混合性植骨可以恢復(fù)髖臼完整性,增加髖臼骨覆蓋量,提高翻修術(shù)后髖臼假體穩(wěn)定性。Hansen等[17]報(bào)道翻修使用混合性植骨修復(fù)髖臼骨缺損,平均隨訪59個(gè)月,影像學(xué)顯示僅有1例發(fā)生松動(dòng),術(shù)后效果良好。
雖然多數(shù)骨科醫(yī)師傾向于植骨,但也有部分醫(yī)師進(jìn)行髖臼缺損重建時(shí)未采用植骨的報(bào)道。Rees等[18]對(duì)107髖髖臼翻修時(shí)未使用骨移植,僅使用巨大型臼杯修復(fù)骨缺損,術(shù)后影像學(xué)顯示宿主骨向臼杯內(nèi)填充,除3例失敗外,其余均獲得成功。
2.2.4縫匠肌骨瓣修復(fù)髖臼骨缺損 王愛民等[6]首次在國(guó)內(nèi)報(bào)道使用縫匠肌骨瓣移植重建髖臼缺損,3個(gè)月后行X線檢查顯示骨融合良好,這是一種新的重建髖臼骨缺損的方法,國(guó)外未見報(bào)道。此后又報(bào)道9例,手術(shù)均獲得成功,隨訪24~60個(gè)月,關(guān)節(jié)未見疼痛,關(guān)節(jié)功能較術(shù)前改善明顯,影像學(xué)顯示移植骨愈合良好,未見髖臼松動(dòng)和骨吸收等現(xiàn)象[19]。李濤等[20]建立縫匠肌骨瓣修復(fù)人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中髖臼缺損的成年山羊模型,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示縫匠肌髂骨瓣血運(yùn)良好,術(shù)后X線提示移植骨塊與假體位置良好,固定可靠,因此認(rèn)為應(yīng)用縫匠肌骨瓣修復(fù)髖臼節(jié)段性骨缺損,效果較游離骨瓣佳。李浩宇等[21]行縫匠肌骨瓣修復(fù)髖臼缺損治療20髖發(fā)育性髖關(guān)節(jié)脫位,術(shù)后平均隨訪22.8個(gè)月,優(yōu)良率為89%,臨床療效良好。但此法的療效仍需長(zhǎng)期隨訪。
髖臼翻修假體可分為生物型和骨水泥型。目前對(duì)髖臼翻修術(shù)中髖臼重建是否需要使用骨水泥仍有爭(zhēng)議。Paprosky等[22]認(rèn)為髖臼假體與宿主骨的接觸面積多少?zèng)Q定是否需要使用骨水泥,若接觸面積>50%,則需使用;而Parikh[23]提出若接觸面積<50%,則要使用頂部加強(qiáng)環(huán)的臼杯。
3.1生物型髖臼假體
3.1.1超大型髖臼杯 Jumbo假體是指直徑大于第一次使用臼杯直徑10 mm的假體。Dearbom等[24]認(rèn)為所使用的臼杯直徑>66 mm即是超大臼杯。Jumbo臼杯可用于髖臼前柱節(jié)段性骨缺損和髖臼內(nèi)壁缺損,能恢復(fù)髖關(guān)節(jié)假體旋轉(zhuǎn)中心。Rees等[18]報(bào)道對(duì)107髖髖臼翻修時(shí),修復(fù)骨缺損不行骨移植,術(shù)前根據(jù)Saleh分選標(biāo)準(zhǔn)選出64髖中度至重度骨缺損(Ⅱ型至Ⅴ型),均使用超大型重建,術(shù)后下肢核心、疼痛分?jǐn)?shù)和12條目簡(jiǎn)明量表評(píng)分分別增加22.01、37.52和17.08分,影像學(xué)顯示宿主骨向臼杯內(nèi)填充,除有3例失敗外,其他均獲成功。Lachiewicz等[25]報(bào)道使用超大型髖臼杯翻修129髖,隨訪2~20年顯示翻修后感染和松動(dòng)率低,且具有15年的高成活率;在第二個(gè)十年的磨損和松動(dòng)增加。脫位是其最常見的并發(fā)癥。
3.1.2Oblong假體、Biobed假體和McMinn假體 Oblong假體通過改進(jìn)假體設(shè)計(jì),使假體表面與宿主自身植骨床接觸面積最大化,減少植骨或避免植骨。其主要適用于髖臼外上方和頂部的缺損。Oblong假體具有以下特點(diǎn)[26]:①獨(dú)特的子母式結(jié)構(gòu),多孔涂層外表面,利于骨長(zhǎng)入。假體上部可替代部分骨缺損,下部可容納聚乙烯內(nèi)襯;②可獲得早期機(jī)械穩(wěn)定性;③能恢復(fù)正常髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心。Biobed假體設(shè)計(jì)采用雙半球合成結(jié)構(gòu),上葉為全金屬結(jié)構(gòu),根據(jù)兩葉至圓心間的距離不同分為2種型號(hào);下葉前傾15°,外展10°或20°,植入時(shí)能與髖臼壁形態(tài)相吻合。此外,還有McMinn髖臼假體,但對(duì)髖臼頂部缺損填充不佳,需將髖臼中心上移,手術(shù)需采用高位中心術(shù)式。García-Rey等[27]報(bào)道46髖采用Oblong假體翻修,出現(xiàn)較高的無菌性松動(dòng)率(7年,60.1%),臨床和影像學(xué)結(jié)果不滿意。
3.2依托骨水泥技術(shù)的髖臼假體 多數(shù)學(xué)者認(rèn)為生物型髖臼固定優(yōu)于骨水泥固定,所以出現(xiàn)了髖臼生物固定+股骨柄骨水泥固定組合,也稱為雜交固定的全髖關(guān)節(jié)。對(duì)年齡過大(>70歲)的骨質(zhì)疏松癥、骨生長(zhǎng)機(jī)能障礙者,需采用骨水泥型髖臼。伴有髖臼節(jié)段性或混合型缺損>50%時(shí)常用骨水泥型假體。填補(bǔ)骨缺損的方法有顆粒骨植骨、打壓植骨和大塊異體骨結(jié)構(gòu)性植骨等。雖然植骨方式很多,但是植骨后髖臼環(huán)境不能提供髖臼初始穩(wěn)定性,常需要髖臼加強(qiáng)環(huán)和球籠等金屬支撐裝置來提供初始穩(wěn)定性,常見的有Muller加強(qiáng)環(huán)、安全隔離網(wǎng)加強(qiáng)環(huán)和Burch-Schneider型防內(nèi)突籠等。髖臼加強(qiáng)環(huán)和球籠也存在一些缺點(diǎn),如術(shù)后坐骨神經(jīng)損傷。Schatzker等[28]報(bào)道,髖臼加強(qiáng)環(huán)損傷坐骨神經(jīng)的發(fā)生率是49%,網(wǎng)罩是26%。Uchiyama等[29]使用自體骨植骨加Ganz(蓋氏)加強(qiáng)環(huán)修復(fù)髖臼缺損,Lamo-Espinosa等[30]使用抗突出籠翻修髖關(guān)節(jié),均取得良好的臨床效果。Kawanabe等[31]采用有限元分析Kerboull形裝置,抗突出籠,Muller加強(qiáng)環(huán)和Ganz(蓋氏) 加強(qiáng)環(huán)4種髖臼加強(qiáng)裝置,結(jié)果表明在髖臼內(nèi)表面可減少一半應(yīng)力,并能保持植骨的位置穩(wěn)定和防止術(shù)后脫位。
髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)中髖臼側(cè)骨缺損是骨科醫(yī)師經(jīng)常遇到的問題,它也是致翻修術(shù)難度增大及降低成功率的主要因素之一。植骨重建髖臼仍是翻修術(shù)行之有效的方法。隨著技術(shù)革新使用新型生物學(xué)假體,不斷完善重建方式,會(huì)使越來越多的患者受益。但是,如何選擇恰當(dāng)假體,重建髖臼穩(wěn)定性,恢復(fù)正常旋轉(zhuǎn)中心以及減少假體的松動(dòng)率,延長(zhǎng)假體使用壽命,仍是骨科醫(yī)師面臨的挑戰(zhàn)。
[1] 張紀(jì),郭衛(wèi),周一新.髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后失敗原因分析[J].中國(guó)骨與關(guān)節(jié)外科,2012,5(3):217-219.
[2] Yu R,Hofstaetter JG,Sullivan T,etal.Validity and reliability of the Paprosky acetabular defect classification[J].Clin Orthop Relat Res,2013,471(7):2259-2265.
[3] Nieminen J,Pakarinen TK,Laitinen M.Orthopedic reconstruction of complex pelvic bone defects.Evaluation of various treatment methods[J].Scand J Sur,2013,102(1):36-41.
[4] 張先龍,蔣垚,陳云蘇.人工髖關(guān)節(jié)外科學(xué)——從初次置換到翻修手術(shù)[M].北京:人民軍醫(yī)出版社,2009:329-336.
[5] Gao ZB,Wang ZS,Wang ZQ.Current study on classification of bone deficiency in the revision of total hip replacement[J].Zhong Guo Gu Shang,2009,22(6):480-482.
[6] 王愛民,孫紅振,杜全印,等.髖臼骨缺損髖關(guān)節(jié)置換31例[J].中華創(chuàng)傷雜志,2003,19 (11):651-654.
[7] 錢葉斌,張先龍.纖維狀脫鈣骨基質(zhì)用于大面積骨缺損髖臼重建的手術(shù)技術(shù)和初步結(jié)果[J].中國(guó)矯形外科雜志,2011,19(8):623.
[8] Ahlmann E,Patzakis M,Roidis N,etal.Comparison of anterior and posterior iliac crest bone grafts in terms of harvest site morbidity and function and outcomes[J].J Bone Joint Surg Am,2002,84-A(5):716-720.
[9] Schimmel JW,Buma P,Versleyen D,etal.Acetabular reconstruction with impacted morselized cancellous allografts in cemented hip arthroplasty:a histological and biomechanical study on the goat[J].J Arthroplasty,1998,13(4):438-448.
[10] 羅樹林,尹峰.植骨在全髖置換翻修術(shù)中修復(fù)髖臼缺損的應(yīng)用[J].生物骨科材料與臨床研究,2008,5(6):34-36.
[11] Lee JM,Nam HT.Acetabular revision total hip arthroplasty using an impacted morselized allograft and a cementless cup:minimum 10-year follow-up[J].J Arthroplasty,2011,26(7):1057-1060.
[12] 周建生,王志巖,肖玉周,等.人工髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)旋轉(zhuǎn)中心重建的臨床研究[J].中華骨科雜志,2011,31(5):475-480.
[13] O′Rourke MR,Paprosky WG,Rosenberg AG.Use of structural allografts in acetabular revision suegery[J].Clin Orthop Relat Res,2004,3(420):113-121.
[14] Peng KT,Hsu WH,Shih HN,etal.Revision total hip arthroplasty for large medial defects with witch′s hat-shaped structural allografts-minimum 10-year follow-up[J].J Arthroplasty,2013.
[15] 蘇以林,王鋼,徐琳峰.髖臼骨缺損結(jié)構(gòu)性植骨的術(shù)前數(shù)字化設(shè)計(jì)[J].中華創(chuàng)傷骨科雜志,2009,11(7):629-631.
[16] 隋金頗,葛幫榮,張?jiān)?,?自體骨植骨應(yīng)用于全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中髖臼缺損療效分析[J].中國(guó)骨與關(guān)節(jié)損傷雜志,2012,27(12):1103-1104.
[17] Hansen E,Shearer D,Ries MD.Does a cemented cage improve revision THA for severe acetabular defects?[J].Clin Orthop Relat Res,2011,469(2):491-502.
[18] Rees HW,Fung DA,Cerynik DL,etal.Revision total hip arthroplasty without bone graft high-grade acetabular defects[J].J Arthroplasty,2012,27(1):41-47.
[19] 王曉軍,王愛民,郭慶山,等.縫匠肌骨瓣修復(fù)髖臼節(jié)段型骨缺損的全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)[J].中華創(chuàng)傷外科雜志,2005,7(12):1187-1188.
[20] 李濤,王子明,藍(lán)修復(fù),等.縫匠肌骨瓣修復(fù)人工全髖關(guān)節(jié)置換中髖臼骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究[J].創(chuàng)傷外科雜志,2008,10(2):153-156.
[21] 李浩宇,蔡剛,王浩,等.縫匠肌髂骨瓣翻轉(zhuǎn)固定修復(fù)髖臼缺損治療發(fā)育性髖脫位[J].軍醫(yī)進(jìn)修學(xué)院學(xué)報(bào),2012,33(10):1001-1003.
[22] Paprosky WG,Perona PG,Lawrence JM.Acetabular defect classification and surgical reconst ruction in revision arthroplasty:a 6-year follow up evaluation[J].J Arthroplasty,1994,9(1):33-34.
[23] Parikh SN,Kreder HJ.Pelvic reconstruction for massive acetabular insufficiency[J].Clin Orthop Relat Res,2005,(434):217-221.
[24] Dearbom JT,Harris WH.Acetabular revision arthroplasty using so-called jumbo cementless components:an average 7-year follow-up study[J].J Arthroplasty,2000,15(1):8-15.
[25] Lachiewicz PF,Soileau ES.Fixation,survival,and dislocation of jumbo acetabular components in revision hip arthroplasty[J].J Bone Joint Surg Am,2013,95(6):543-548.
[26] 楊慶銘.髖臼假體翻修重建術(shù)[J].上海醫(yī)學(xué),2004,27(2):69-71.
[27] García-Rey E,Fernández-Fernández R,Durán D,etal.Rconstruction of the rotation center of the hip after oblong cups in revision total hip arthroplasty[J].J Orthop Traumatol,2013,14(1):39-49.
[28] Schatzker J,Wong MK.Acetabular revision the role of rings and cages[J].Clin Orthop Relat Res,1999,12(369):187-197.
[29] Uchiyama K,Takhira N,Fukushima K,etal.Radiological evaluation of allograft reconstruct ion in acetabulum with Ganz reinforcement ring in revision total hip replacement[J].J Orthop Sci,2010,15(6):764-771.
[30] Lamo-Espinosa J,Duart Clemente J,Pons-Villanueva J,etal.The Burch-Schneider antiprotrusio cage:medium follow-up results[J].Musculoskelet Surg,2013,97(1):31-37.
[31] Kawanabe K,Akiyama H,Goto K,etal.Load dispersion effects of acetabular reinforcement devices used in revision total hip arthroplasty:a simulation study using finite element analysis[J].J Arthroplasty,2011,26(7):1061-1066.