徐亮，馬廈，曾祥一

(錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院骨科，遼寧 錦州 121000)

全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)(total hip arthroplasty，THA)在晚期發(fā)育性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良(developmental dysplasia of the hip，DDH)患者中已成為主要的手術(shù)治療方法[1]。對于Crowe ⅢDDH患者因真臼位置容易確定，髖臼骨包容性能夠達(dá)到70%，髖臼假體穩(wěn)定性較高，THA手術(shù)能夠取得較好臨床效果[2]。然而Crowe ⅣDDH患者因假臼形成，真臼小且表淺，髖臼壁較薄，常規(guī)THA手術(shù)以真臼為旋轉(zhuǎn)中心常因髖臼缺損導(dǎo)致髖臼杯假體覆蓋不全，既往采用結(jié)構(gòu)性植骨或顆粒打壓植骨增加髖臼杯的宿主骨覆蓋，從而獲得髖臼假體的初始穩(wěn)定性[3]。隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，在成人DDH患者中逐漸展開應(yīng)用，提高了DDH患者行THA手術(shù)時的準(zhǔn)確性與效率[4]。但是對于髖臼假體覆蓋方面仍然是技術(shù)的難點與重點，本研究在3D打印下設(shè)計個體化反折包埋式髖臼假體，現(xiàn)將其應(yīng)用于成人Crowe ⅣDDH患者進(jìn)行THA手術(shù)時，具體報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

研究對象為錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院骨科在2018年12月至2020年12月期間，接診的40例成人單側(cè)IV DDH患者，均符合初次THA手術(shù)指征。觀察組和對照組按奇偶隨機(jī)排序。觀察組20例采用3D打印技術(shù)制作骨盆模型，在模型上模擬全髖關(guān)節(jié)置換時的髖臼，采用藻酸鹽印模材料修復(fù)髖臼缺損，將修復(fù)好的髖臼假體模型發(fā)送產(chǎn)家定制個體化髖臼假體，術(shù)中采用THA手術(shù)與術(shù)前模擬操作一致。對照組20例依據(jù)經(jīng)驗行THA手術(shù)。觀察組男性6例，女性14例，年齡44～69歲，平均年齡56.20歲，左側(cè)12例，右側(cè)8例。對照組男性3例，女性17例，年齡46～68歲，平均年齡57.60歲，左側(cè)9例，右側(cè)11例。患者及家屬均在知情同意書上簽字，經(jīng)過我院倫理委員會的允許，倫理號：JYDSY-KSYJ-IEC-2021-010。兩組病人的一般數(shù)據(jù)對比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性，見表1。

表1 比較兩組患者的一般資料

納入標(biāo)準(zhǔn)：成人Crowe ⅣDDH患者，髖關(guān)節(jié)疼痛伴功能受限，影響日常生活，能夠耐受手術(shù)，具備THA手術(shù)指征，對治療取得知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡小于18周歲，髖關(guān)節(jié)疼痛不明顯，不影響日常生活；(2)合并嚴(yán)重內(nèi)科疾病，不能耐受手術(shù)或THA手術(shù)禁忌癥。

1.2 方法

對照組行THA手術(shù)：腰硬聯(lián)合麻醉滿意后，患者取側(cè)臥位，常規(guī)皮膚消毒，鋪無菌巾，于后外側(cè)入路弧形切開皮膚，切口長約12 cm，逐層切開深筋膜、闊筋膜，沿臀大肌肌纖維方向縱向分離臀大肌，切開短外旋肌群，止血后顯露并T形切開關(guān)節(jié)囊，顯露股骨頭及股骨頸，于股骨小轉(zhuǎn)子上1.5 cm垂直截骨，取下股骨頭，清理并切除關(guān)節(jié)囊，尋找真臼，清除周圍軟組織，找到真臼后髖臼銼逐層打磨，安放測試臼，切除股骨頭內(nèi)松質(zhì)骨修剪合適后在髖臼缺損處結(jié)構(gòu)性植骨并數(shù)枚螺釘予以固定，使髖臼圓滑，髖臼骨性覆蓋充分。選用相對應(yīng)的生物型髖臼假體，前傾15°外展45°打牢，選入兩枚松質(zhì)骨螺釘固定，(觀察組髖臼銼使用型號及操作步驟同術(shù)前模擬，安放定制好的個體化反折包埋髖臼假體，)，打入對應(yīng)型號髖臼內(nèi)襯。然后于股骨頸斷面前傾15°開髓，髓腔銼逐級擴(kuò)髓合適后，安裝測試球頭。復(fù)位不成功患者，沿轉(zhuǎn)子下橫行截骨，長度約為2 cm，重新復(fù)位測試，位置良好，前傾15°打入生物型股骨假體柄，安裝球頭，再次測試松緊適宜，屈髖120°，后伸0°無脫位，沖洗術(shù)野后，縫合短外旋肌群，切口旁放置一枚引流管，逐層縫合闊筋膜、深筋膜、皮下及皮膚。無菌敷料覆蓋包扎，術(shù)畢。

觀察組行3D建模、模擬手術(shù)操作及定制髖臼假體：將患者骨盆三維CT通過3D打印技術(shù)制作骨盆3D模型，在模型上采用THA手術(shù)重建髖臼，記錄髖臼銼型號，采用藻酸鹽印模材料修復(fù)髖臼缺損，將修復(fù)好的髖臼假體模型發(fā)送廠家定制個體化髖臼假體(定制的髖臼假體廠家為北京春立正達(dá)醫(yī)療器械股份有限公司)，見圖1、圖2。術(shù)中髖臼側(cè)手術(shù)操作與術(shù)前模擬時一致，使用定制好的個體化反折包埋式髖臼假體，余手術(shù)步驟同對照組，術(shù)前術(shù)后DR，見圖3。

①：3D打印患者髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良骨盆；②：在打印模型上髖臼銼模擬重建髖臼；③：藻酸鹽印模材料修復(fù)髖臼缺損；④電腦設(shè)計髖臼假體。

圖2 定制的髖臼假體

圖3 觀察組術(shù)前骨盆DR與術(shù)后患側(cè)髖關(guān)節(jié)DR

1.3 術(shù)后處理

術(shù)后患肢外展中立位，48 h內(nèi)拔出引流管，術(shù)后24 h抗生素預(yù)防感染，術(shù)后8 h低分子肝素鈉皮下注射預(yù)防下肢深靜脈血栓。拔出引流管后復(fù)查術(shù)后患側(cè)髖關(guān)節(jié)正位片，指導(dǎo)患者患肢功能鍛煉，助行器輔助下早期下床行走。

1.4 評價指標(biāo)

(1)記錄定制髖臼假體使用情況；(2)記錄髖關(guān)節(jié)功能評分(Harris)、視覺模擬評分(VAS)、手術(shù)時間、術(shù)中出血量和術(shù)后并發(fā)癥。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。計數(shù)資料以構(gòu)成比或率(%)表示，比較采用卡方檢驗。計量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，同組不同時間點間比較采用配對t檢驗，同一時間下的組間比較采用獨立樣本t檢驗，P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

觀察組術(shù)中使用髖臼假體型號與定制髖臼假體一致。觀察組手術(shù)時間、術(shù)中出血量明顯優(yōu)于對照組，組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表2。術(shù)后1個月VAS、Harris評分與術(shù)前比較明顯改善，觀察組優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表3。兩組患者均獲得術(shù)后12個隨訪，觀察組髖臼假體對骨性臼緣有效包裹，穩(wěn)定性更高，無髖臼假體松動，術(shù)后無脫位，無坐骨神經(jīng)損傷，見表4。轉(zhuǎn)子下截骨患者愈合時間為4～8個月。

表2 對兩組病人的手術(shù)時間、出血量進(jìn)行了比較

表3 比較兩組病人的Harris分?jǐn)?shù)和VAS分?jǐn)?shù)

表4 比較兩組患者的并發(fā)癥發(fā)生率情況

3 討 論

成人DDH根據(jù)Crowe分型分為四型，ⅣDDH患者股骨頭脫位率大于100%，是此分型最嚴(yán)重的一型。主要是髖關(guān)節(jié)高脫位，假臼形成，真臼小而淺，臼壁薄，常導(dǎo)致患者跛行，髖關(guān)節(jié)疼痛，嚴(yán)重者伴隨脊柱退變側(cè)凸畸形[5]。影響日常活動，降低生活質(zhì)量，對身體和心理造成嚴(yán)重創(chuàng)傷。

THA手術(shù)是ⅣDDH患者以及合并晚期骨性關(guān)節(jié)炎患者的主要治療方式，其中手術(shù)的重點與難點在于髖臼旋轉(zhuǎn)中心的確定以及修復(fù)髖臼缺損增加髖臼杯骨性包裹，這兩方面導(dǎo)致大部分關(guān)節(jié)醫(yī)生望而卻步。也會有初學(xué)者在臨床上誤將髖臼假體放置在假性髖臼中，而重建后的臼杯位置則會出現(xiàn)后移和上移的情況。使假體受到更大的剪切力，降低重建關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，致假體松動高發(fā)[1]1820-1825。何忠等人在2020年對3D打印技術(shù)輔助全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)治療Crowe Ⅳ型成人髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良研究中認(rèn)為在真臼位置重建髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心患者的髖臼假體遠(yuǎn)期松動率為13%，在假臼位置重建髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心時的髖臼假體遠(yuǎn)期松動率達(dá)到42%，證明了以真臼為旋轉(zhuǎn)中心可降低假體松動[6]。隨著3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的快速發(fā)展，術(shù)前采用3D打印技術(shù)打印骨盆模型，模擬手術(shù)操作，術(shù)前即可做出準(zhǔn)確的診斷操作并制定詳細(xì)手術(shù)方案，術(shù)中操作與術(shù)前模擬一致，可以使手術(shù)科學(xué)化、精準(zhǔn)化，降低了手術(shù)難度，提高了手術(shù)精準(zhǔn)度和安全性，同時患者對手術(shù)的認(rèn)識也更加直觀，增強(qiáng)了患者的依從性和醫(yī)療評價[7]。

盡管3D打印技術(shù)能夠模擬術(shù)前操作，降低術(shù)中的盲目性和不確定因素。但是髖臼缺損，臼杯覆蓋不全問題依然沒有得到很好的解決。目前較多術(shù)者采用的是結(jié)構(gòu)性植骨、顆粒打壓植骨、金屬墊塊來填充髖臼缺損，也有報道使用S-ROM小臼杯[8-9]。不過上述方法雖然能增加髖臼骨性覆蓋，但難以精準(zhǔn)匹配髖臼骨缺損形狀，術(shù)中需要用骨刀等工具對宿主骨進(jìn)行修形，造成手術(shù)時間增加，手術(shù)過程中大量出血，從而增加了手術(shù)風(fēng)險[10]。且術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率增高，周濤等人在研究3D打印技術(shù)在DDH患者中重建髖臼旋轉(zhuǎn)中心的最新進(jìn)展中指出，結(jié)構(gòu)性植骨術(shù)后隨訪時發(fā)現(xiàn)假體松動、骨質(zhì)吸收、髖關(guān)節(jié)活動范圍減少等并發(fā)癥[11]。文興貴等人在對DDH髖臼重建的研究中認(rèn)為，使用小號髖臼將導(dǎo)致髖關(guān)節(jié)活動范圍減少，增加髖關(guān)節(jié)承受的壓力，減少使用壽命，股骨頭逃逸半徑縮小，增加術(shù)后脫位的風(fēng)險[12]。

本研究在3D打印技術(shù)基礎(chǔ)上，術(shù)前模擬操作時采用藻酸鹽材料修復(fù)髖臼缺損，將修復(fù)好的髖臼假體由廠家進(jìn)行設(shè)計，制作成個體化反折包埋式髖臼假體并應(yīng)用于術(shù)中。術(shù)后取得了良好的臨床效果，觀察組患者Harris評分明顯高于對照組，術(shù)后髖關(guān)節(jié)功能顯著改善，與劉晨等采用3D打印多孔鈦合金髖臼杯應(yīng)用于25例髖臼骨缺損患者短期內(nèi)取得了良好的臨床效果研究結(jié)果一致[13]。在手術(shù)時間、術(shù)中出血量方面因3D打印個體化反折包埋式髖臼假體是在術(shù)前模擬一體化形成，術(shù)中髖臼側(cè)操作與術(shù)前模擬一致，髖臼銼打磨髖臼后，安裝定制反折包埋假體，假體完美貼合髖臼，并對臼緣進(jìn)行有效包裹。減少術(shù)中對髖臼緣的處理，省去了術(shù)中對髖臼骨缺損形態(tài)進(jìn)行修形、修剪股骨頭骨質(zhì)和組配墊塊的時間，簡化手術(shù)過程，與對照組相比手術(shù)時間明顯縮短，與此同時術(shù)中出血量亦減少[14-15]。在髖臼假體穩(wěn)定性及并發(fā)癥發(fā)生率方面由于3D打印個體化反折包埋髖臼假體對髖臼骨性臼緣進(jìn)行有效包裹，同時假體的金屬小梁孔隙率和自身骨小梁孔隙率更加接近，通過螺釘固定后，骨長入的效果更佳，髖臼假體的初始穩(wěn)定性更確切[16-17]。從而降低假體脫位、松動、脫落等并發(fā)癥的發(fā)生率，改善髖關(guān)節(jié)預(yù)后及延長假體移植物的使用年限，解決了髖臼缺損導(dǎo)致髖臼杯覆蓋不全的問題，增加髖臼假體的穩(wěn)定性。與賀垠皓等人在3D打印多孔鉭金屬治療發(fā)育性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良中研究結(jié)果一致[18]。

綜上所述，3D打印技術(shù)下個體化反折包埋式髖臼假體在成人CroweⅣDDH患者進(jìn)行THA手術(shù)時修復(fù)髖臼缺損優(yōu)勢明顯，增加髖臼假體穩(wěn)定性，減少手術(shù)時間、術(shù)中出血及術(shù)后并發(fā)癥，明顯改善髖關(guān)節(jié)功能，提高了手術(shù)效率和準(zhǔn)確性，值得臨床應(yīng)用與推廣。

本研究存在不足之處：(1)樣本例數(shù)相對較少，隨訪時間短，缺乏長期隨訪驗證假體的絕對穩(wěn)定性；(2)雖然3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域普遍使用，但是制作成本較高，依然不能普及；(3)因制作周期長，部分患者著急手術(shù)不接受等待制作假體時間。