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髋关节翻修中骨盆不连续的评估与重建

 何东生 2020-08-05

来源:中华骨科杂志, 2020,40(09) : 614-624.

随着接受全髋关节置换(total hip arthroplasty,THA)患者绝对数量的增加、患者不断年轻化及术后假体生存时间的不断延长,因各种原因导致的THA术后失败接受翻修患者的数量也在不断增加。美国THA术后翻修患者增长的预测研究显示,预计到2030年接受THA翻修的手术数量将增加137%[1,2,3]。THA术后最常见的翻修原因包括术后脱位不稳、无菌性松动及感染[4]。接受翻修时最主要的问题是存在不同程度的骨缺损,其中慢性骨盆不连续是髋臼翻修中最复杂、最严重的骨缺损,也是髋臼翻修复杂程度最大的、最具挑战性的难题。

一、骨盆不连续的定义

在髋关节翻修中最具挑战性的问题是与骨缺失相关的骨盆不连续。慢性骨盆不连续是针对髋臼骨折后的急性损伤而言,主要见于THA术后各种原因导致的髋臼骨缺失使骨盆连续性中断,占整个髋臼翻修患者比例的1%~5%[5,6]。随着THA数量的逐渐增多以及假体生存期的不断延长,骨盆不连续患者数量在未来20年的增长速度将超过接受THA治疗患者的增长速度[7]

骨盆不连续是指由于骨折或其他原因导致的骨丢失使髋臼上、下方连续性中断,即髋臼上方的髂骨与下方的坐骨、耻骨分离[8,9]。骨盆不连续分为急性骨盆不连续和慢性骨盆不连续。急性骨盆不连续多发生于老年髋臼骨折、术中磨锉髋臼或植入非骨水泥髋臼假体时;而最常见的慢性骨盆不连续发生于髋关节翻修病例,由于各种原因导致髋臼骨缺失并在长期应力作用下发生髋臼骨折使骨盆连续性中断(图1)。导致慢性骨盆不连续的主要原因有假体周围骨溶解、假体周围慢性感染、假体松动导致髋臼中部骨缺失。Mayo Clinic的研究数据显示骨盆不连续占髋关节翻修患者的比例为0.9%,最常见于女性、类风湿关节炎及既往有髋臼射线照射史者[5,10,11]

图1

慢性骨盆不连续 A 慢性骨盆不连续示意图。髋臼骨折、骨盆上方髂骨与下方坐骨、耻骨连续性中断 B 骨盆前后位X线片示右侧髋关节感染临时假体植入术后骨缺损,骨盆上方髂骨与下方坐骨、耻骨连续性中断,骨盆不连续

临床大部分慢性骨盆不连续发生于各种原因导致的髋臼骨缺损并在此基础上发生的髋臼应力骨折。导致髋臼骨缺损的常见原因包括假体周围骨溶解、假体周围慢性感染等[8]。慢性骨盆不连续由于存在严重骨缺损,使髋臼连续性修复愈合极具挑战性,也是最复杂的髋臼重建手术。慢性骨盆不连续成功重建的关键是对骨缺损的精确评估与判断,选择合适的假体获得稳定、持久的固定,在最大限度降低并发症发生率的同时促进骨盆愈合及重建骨盆连续性。

THA术后失败导致慢性骨盆不连续常见于美国骨科医师协会(American Academy of Orthopaedic Surgeons,AAOS)髋臼骨缺损Ⅳ型以及Paprosky髋臼骨缺损ⅡC、ⅢA、ⅢB型[8,12,13]。Berry又将AAOS Ⅳ型进一步细分为:Ⅳa型,腔隙性或轻度节段性骨缺损伴骨盆不连续;Ⅳb型,大段结构性或同时存在腔隙性骨缺损伴骨盆不连续;Ⅳc型,既往有髋部照射史的髋臼不连续[10]

二、慢性骨盆不连续的术前评估

术前对患者进行全面系统的评估是成功重建骨盆不连续的重要步骤。患者评估包括全身情况评估和髋臼局部评估。由于翻修患者通常年龄相对较大,因此术前应进行全面仔细的全身情况评估,包括患者一般情况、合并疾病、手术时机的选择等。此外,术前还应对骨盆不连续重建的假体进行了解与评估。

(一)病史及物理查体:详细采集病史和仔细的体格检查是翻修重建成功的关键。内容包括:前次手术时的疾病诊断、手术方式及手术详细信息、假体情况、患者功能状态、临床症状以及持续时间、疼痛表现形式等。前次手术信息可以帮助确定可能存在的问题、前次假体的型号、固定方式等。大部分患者表现为髋部疼痛,特别是负重状态下出现疼痛或疼痛加剧,如果患者表现为静息痛或夜间休息痛应进一步检查排除假体周围感染的可能。局部检查还包括对患侧髋周软组织情况的检查与评估,包括前次手术入路切口对本次手术入路的影响、外展肌功能评估,特别是髋部血管、神经状况,检查手段包括超声、血管造影等。

(二)实验室检查:实验室检查也是髋臼翻修重建术前非常重要的一个环节。实验室检查包括血常规、白细胞计数、红细胞沉降率、C反应蛋白、白细胞介素-6等,以确定或排除假体周围感染。怀疑有假体周围感染时应行关节腔穿刺,在超声引导下穿刺可以提高穿刺的成功率;穿刺液常规检查,必要时行穿刺液细菌培养与药敏试验。如果关节腔穿刺液白细胞计数大于1 700/μl,或中性粒细胞比例大于0.65,应高度怀疑假体周围慢性感染的可能[14]

(三)影像学检查:精确评估髋臼骨缺损的程度及部位,并在此基础上对髋臼骨缺损进行诊断分型,是诊断骨盆不连续、重建骨盆及髋臼的重要且必要的环节。影像学检查是术前评估及辅助慢性骨盆不连续诊断的重要手段,包括X线检查、CT三维重建、超声检查,必要时行血管造影检查。

1.X线检查

X线检查是评估骨缺损、诊断骨盆不连续的最基本、也是最重要的检查方法。对髋臼骨缺损、骨盆不连续常采用标准骨盆前后位片、患侧髋关节前后位(AP)片和蛙式位片,必要时加45°Judet斜位片,包括髂斜位和闭孔斜位(图2)。2012年,Wendt等[15]报告Lequesne(false-profile)投照位对诊断骨盆不连续具有较好的价值。Martin等[16]认为,结合骨盆前后位、髋关节前后位以及Judet位片,可以提高骨盆不连续的诊断率及准确率。

图2

髋关节前后位、蛙式位、髂斜位、闭孔斜位X线片是诊断慢性骨盆不连续的主要手段,可显示骨盆连续性中断 A 患髋前后位X线片 B 患髋蛙式位X线片 C 患髋髂斜位X线片 D 患髋闭孔斜位X线片

骨盆不连续在系列X线片上表现为:AP位片可见骨折线、闭孔不对称、半球形髋臼的下方臼底内移使Kohler线中断;蛙式位片可见经过髋臼后柱的骨折线;Judet位可以进一步提高骨盆不连续的检出率和提高准确性,在闭孔斜位片可见髋臼前柱和后壁骨折线,髂骨斜位片上可见髋臼前壁和后柱骨折线。Judet位通过髋臼前柱、后柱的骨折线提示骨盆不连续。Lequesne(false-profile)投照位可以直接观察到髋臼后柱,诊断骨盆不连续的敏感度达79%[15]

2.CT三维重建

CT扫描同样对诊断骨盆不连续具有较好的价值。但普通CT扫描存在金属假体伪影问题,以及过厚的扫描层面影响骨缺损、骨折线的辨认与判断。去伪影技术、2 mm以内薄层扫描以及三维重建可以提高骨缺损部位、范围及骨盆不连续诊断的敏感度及准确度,三维重建可以直观显示髋臼形态(图3)。

图3

术前影像学评估 A X线片示股骨头置换术后髋臼磨损骨缺损,骨盆连续性中断 B 去伪影三维CT扫描示髋臼上方骨缺损,髋臼连续性中断

对个别髋臼假体内移明显或已突入盆腔者,应建议行CT血管成像或血管造影检查,了解内突的髋臼假体与盆腔内血管之间的关系,帮助制定手术方案,避免盆腔血管损伤,特别是计划、判断取出髋臼假体和(或)髋臼螺钉是否会造成盆腔内血管损伤。

三、髋关节翻修中骨盆不连续重建的基本原则

髋臼翻修最常见的原因包括THA术后髋关节不稳、假体周围感染、负重界面磨损及其诱发的假体周围骨溶解骨缺损、假体位置不良、无菌性松动和假体周围骨折等。成功的髋臼重建取决于髋臼残存的骨质,特别是髋臼前上方髋臼前柱、臼顶、后下方髋臼后柱坐骨的骨量。髋臼重建的目标是非骨水泥大直径臼杯在髋臼前上方和后下方骨质压配接触下获得稳定固定,同时最大限度地获得髋臼杯粗糙面与髋臼骨质接触、获得稳定的初始固定,避免假体与骨界面间的微动,确保骨长入从而获得中远期稳定的生物固定。此外,术后负重时应力通过髋臼杯传导至臼杯表面髋臼骨质,避免应力遮挡[16]。总体来讲,骨盆不连续重建的基本原则包括以下几个方面:①重建髋臼连续性;②在髋臼骨缺损区包括骨折线区域植骨重建骨缺损;③最大限度地增加非骨水泥髋臼假体与髋臼有活性骨接触面积,有利于中远期骨长入获得稳定持久的生物固定;④选择合理的假体,以期获得稳定的固定。

四、骨盆不连续的重建方法

慢性骨盆不连续由于严重骨缺损、骨盆连续性中断,翻修时面临的主要问题是如何重建髋臼骨床骨缺损并使植入臼杯获得稳定固定[17]。成功重建的因素包括:髋臼残余骨量、髋臼残余骨成骨及骨长入能力、骨盆不连续的愈合能力[18,19];重建的主要目的是获得髋臼假体稳定持久的固定(主要以非骨水泥臼杯重建)、重建髋臼不连续、促进髋臼骨愈合[包括髋臼不连续处的直接愈合和(或)髋臼重建后髋臼上下部分的愈合]。

目前所采用的重建方法包括:同种异体结构植骨结合髋臼cage、定制型髋臼重建假体(custom triflange acetabular component,CTAC)、Cup-cage重建技术、Jumbo臼杯联合多孔金属垫块、骨盆牵引结合多孔钽金属臼杯、多孔钽金属臼杯结合不同形态匹配的多孔金属垫块。各种重建方法各有其优缺点,其选择取决于慢性骨盆不连续的具体情况、术者的习惯及所能获得的假体等多方面因素。

(一)骨盆不连续重建手术入路

虽然不同术者有不同的手术入路习惯,但后外侧入路由于良好广泛的髋臼(包括髋臼后柱、髂骨)、股骨侧显露而成为目前最常用的手术入路。后外侧入路躯体摆放体位非常重要,骨盆要与床面垂直,可以更好地确认解剖标志、提高髋臼假体安放角度及增加关节稳定性。后侧操作时应注意辨认并确定坐骨神经位置、走行,特别是显露坐骨、后上方髂骨时应注意保护坐骨神经。在慢性骨盆不连续翻修时,坐骨神经可能包裹在髋臼连续性中断的部位,不便辨认与分离,操作时应非常小心。可从神经远段逐渐向近端分离辨认,在髋关节平面下段坐骨神经通常包裹在脂肪组织内、位于臀大肌肌腱深部,在此分离脂肪组织确定坐骨神经后逐渐向上分离显露,直至髋臼后柱瘢痕粘连处,仔细分离瘢痕避免损伤坐骨神经。伸髋屈膝位可以松弛坐骨神经并减低神经张力,降低分离瘢痕时发生神经损伤的风险。因此,建议在髋臼后方操作过程中保持患肢处于伸髋屈膝位。

部分患者存在髋臼内突或股骨侧上移影响髋关节脱位及髋臼显露,此时可采用大转子延长截骨(extended trochanteric osteotomy,ETO)或经股骨截骨帮助显露髋臼[20]。是否考虑行截骨取决于以下几个因素:处理髋臼时股骨近端是否可以很好地牵开便于显露髋臼、术中是否可以脱位、虽然稳定固定但需要同时翻修的股骨假体(包括非骨水泥柄、骨水泥柄、骨水泥或骨水泥栓)的取出、大转子向上移位影响髋臼显露、髋臼固定位置与固定方式(髋臼取出困难、髋臼螺钉取出困难)、髋臼骨质条件和残存髋臼骨量等。ETO是股骨截骨最常用的方法,截骨长度通常为12~14 cm,根据术中需要还可向远段延伸(图4)。选择定制型三翼髋臼重建假体时需要更广泛地显露耻骨、坐骨、髂骨,在显露髂骨后上方时应注意避免损伤臀上神经和臀上血管,显露髋臼后柱、坐骨时应注意避免损伤坐骨神经,此时行ETO可辅助获得更好、更安全的显露及进行操作,降低或避免上述并发症的发生。

图4

大转子延长截骨(ETO) A ETO手术示意图。用电钻在截骨远端打孔后以骨刀截骨,可避免发生远端骨折 B 完成截骨后揭开骨块 C 术后X线片示多道钢丝捆绑固定截骨块,股骨柄获得稳定固定 D 术后1年X线片示ETO截骨面骨性愈合,股骨柄固定稳定

在取出髋臼假体,特别是稳定固定的非骨水泥髋臼假体时,应注意避免造成医源性骨丢失。可以借助特殊的工具,如与髋臼型号匹配的特殊弧形骨刀等工具辅助取出稳定固定的髋臼假体。取出髋臼假体并充分显露髋臼后,清除髋臼内纤维肉芽组织,进一步评估骨缺损,并确定骨盆是否连续。可以用一把Cobber置于坐骨结节不断施压观察髋臼中部或髋臼上下部之间是否有移动,如有则表明存在骨盆不连续。同时进一步明确残存骨解剖结构及解剖标志,解剖标志包括闭孔、髂骨翼、耻骨支及坐骨,辨认确定解剖标志可帮助术中判断旋转中心位置及假体植入角度。

另外应该强调的是,在显露髋臼时切忌广泛剥离髋臼周围、髂骨外板等附着的软组织,以最少的软组织分离、剥离获得最佳显露。过多剥离软组织增加术中出血及手术创伤,更重要的是增加术后感染的风险、影响髋臼骨血供进而影响骨盆不连续的愈合、影响非骨水泥臼杯的中远期固定。

(二)同种异体植骨结合半球形非骨水泥臼杯重建(急性骨盆不连续重建)技术

如术中植入非骨水泥臼杯时发生急性骨盆不连续,可选择半球形非骨水泥臼杯结合髋臼后柱加压钢板固定重建髋臼连续性。非骨水泥半球形臼杯结合髋臼后柱钢板固定也适合部分慢性骨盆不连续患者的翻修重建。加压钢板可以稳定不连续的髋臼并促进骨盆不连续的愈合,为半球形非骨水泥臼杯获得早期压配固定、中远期骨长入生物固定提供有利的条件(图5)。

图5

半球形臼杯重建慢性骨盆不连续 A 术前左髋髋臼假体松动、髋臼骨缺损导致骨盆不连续 B 半球形臼杯重建髋臼术后

骨盆不连续的愈合潜能取决于患者骨床成骨活性以及术中不连续的具体情况。在半球形非骨水泥臼杯获得稳定固定的前提下,自体髂骨植骨可以提高不连续的愈合率。但大部分情况下自体髂骨量有限,需要结合或单独使用同种异体骨植骨。半球形非骨水泥臼杯适用于臼杯与髋臼残余有活性骨床接触面积在50%以上者,以三或四枚螺钉辅助固定,在尽可能的情况下于坐骨或耻骨上支各植入一枚螺钉,使髋臼杯与髋臼之间压应力分布更加均匀,避免负重时臼杯下方受到剪切应力产生微动影响骨长入固定[18]

非骨水泥半球形臼杯结合髋臼后柱加压钢板固定重建骨盆不连续具有较好的中远期临床结果。由于适用此技术的患者髋臼骨丢失相对不严重,非骨水泥臼杯与髋臼骨接触面积相对较大,使假体在获得初始稳定性的基础上保证骨长入,获得良好的中远期固定。此项技术是骨盆不连续翻修重建技术中最成功的手术。文献报道中远期骨盆不连续愈合率在78%与100%之间。但是,采用此项技术重建也有部分病例发生失败,需要再次翻修。

(三)髋臼植骨结合防内突髋臼cage骨水泥臼杯重建技术

慢性骨盆不连续严重骨缺失(大于50%髋臼骨缺失)的重建需要在植入翻修假体前最大限度地重建髋臼骨量。但由于绝大多数植骨为同种异体骨植骨,植入后再吸收、再血管化的过程中出现强度下降、成骨能力降低,导致术后假体移位和松动率偏高[21,22]。为避免单一髋臼植骨技术失败率较高的缺点,有学者提出了同种异体植骨结合防内突髋臼cage重建技术(allograft-prosthetic composites,APC)。对严重的髋臼骨缺损骨盆不连续,APC重建技术是提高骨愈合的保证,可以获得假体即刻稳定固定[23]

同种异体骨植骨结合髋臼cage重建技术最早出现于1970年前后,在严重髋臼骨缺损、慢性骨盆不连续重建中一度成为最主要的重建手段,直到2000年前后出现新的重建技术如Cup-cage重建技术、定制型三翼髋臼重建假体结合多孔金属垫块技术,该技术的应用才逐渐减少。髋臼重建的APC技术通过特殊的髋臼重建假体将分离的髋臼髂骨、坐骨坚强桥接固定在一起[24]。设计的理论依据是在髋臼骨缺损植骨后植入cage,利用cage将中断的髋臼上、下桥接起来,为髋臼提供应力支撑,为植入骨提供再血管化成骨的生物力学环境,促进骨愈合,重建髋关节旋转中心与解剖中心[25]。我们曾报告采用APC技术重建髋臼PaproskyⅢ型骨缺损患者19例(20髋),随访(5.8±2.4)年,所有病例植入的异体骨均与宿主骨融合,无髋臼cage移位、螺钉断裂、进展性透光线以及骨水泥断裂发生,3例(3髋)出现轻度骨吸收,假体五年生存率为100%[95%可信区间(0.95,1.0)](图6)[26]。APC技术可以取得较好的早期临床结果,但中远期有较高的失败率,失败原因在于中远期cage表面无法获得骨长入或骨长上,导致固定cage螺钉松动、断裂,最终使cage松动失败[25,27,28,29] (表1)。

图6

APC技术重建慢性骨盆不连续 A 左侧THA术后髋臼松动骨缺损,骨盆不连续 B 采用APC技术重建术后5年X线片示植骨已再血管化,假体固定稳定,无螺钉松动及断裂 C APC重建术后5年CT片示植骨成活,cage稳定固定,但螺钉周围有透光线

表1

髋臼植骨结合防内突髋臼cage骨水泥臼杯重建技术的应用

(四)多孔金属垫块联合骨小梁多孔金属(trabecular metal,TM)臼杯重建技术

TM系统是复杂髋关节翻修近年来常用的重建材料,多用在髋臼骨缺损重建中,可最大限度地增加生物固定效果。多孔微孔化TM金属的摩擦系数较大,有利于压配植入后获得最佳的初始稳定,避免同种异体骨植入再血管化过程中强度下降使假体发生松动;多孔微孔化的表面更有利于骨长入,使假体获得中远期生物固定,与其他重建金属材料相比其弹性模量与软骨下骨弹性模量接近,可避免应力遮挡,更有利于骨塑形;蜂窝状臼杯设计便于术中根据需要钻孔及螺钉固定。

骨小梁多孔金属垫块联合TM臼杯同样是重建髋臼严重缺损及骨盆不连续的有效方法。多孔钽金属垫块联合TM臼杯在重建严重髋臼骨缺损的同时可确保金属臼杯获得稳定的初始固定。Weeden和Schmidt[30]报告钽金属垫块联合TM臼杯的适应证为髋臼残余骨量小于50%者及植入非骨水泥臼杯需要结构支撑获得稳定固定者;术后平均随访2.8年,98%的患者金属垫块与臼杯影像学稳定。我们采用此方法重建严重的髋臼骨缺损及骨盆不连续患者,临床疗效较好(图7)。Sporer和Paprosky[19]报告了13例13髋ⅢB型患者采用多孔金属垫块联合TM臼杯平均2.6年的随访结果,1例影像学可疑松动,但无一例失败翻修。Abolghasemian等[31]报告16例术后5年的假体生存率为91.1%。Mayo Clinic的Jenkins等[32]报告采用多孔金属垫块联合TM臼杯治疗复杂髋臼骨缺损重建5年以上的随访结果,以假体松动需要再翻修为终点事件,假体生存率达97%。以术后再翻修和影像学松动为评价指标,文献中多孔金属垫块联合TM臼杯具有较好的临床随访结果,术后5~10年随访有较低的再翻修率和假体松动率[33,34](表2)。虽然多孔金属垫块联合TM臼杯重建髋臼严重骨缺损取得了较好的中期临床效果,但是采用此方法重建骨盆不连续应慎重,因其重建后的稳定效果相对较差。在Jenkins等[32]的研究中,11髋翻修前存在骨盆不连续,在至少5年的随访中,有6髋发生假体松动或假体周围出现影像学透光线(提示未来可能发生假体松动)。他们指出,对严重髋臼骨缺损伴骨盆不连续的病例应联合其他措施或直接采用其他方法重建。

图7

多孔金属垫块联合TM臼杯重建技术 A 右股骨头置换术后髋臼磨损导致骨缺损,骨盆不连续 B 多孔金属垫块联合TM臼杯重建术后X线片示假体固定稳定,无移位,假体周围无透光线

表2

多孔金属垫块联合骨小梁多孔金属臼杯重建技术的应用

(五)Cup-cage重建技术

近年来多孔金属材料的出现,为髋关节翻修中的髋臼重建提供了新的、有效的治疗方法。多孔金属臼杯可提供即刻稳定性,其臼杯表面较高的摩擦系数与髋臼骨面接触获得骨长入机会,良好的力学性能也可避免植入后产生应力遮挡[35,36]。因此,多孔金属臼杯被用于骨盆不连续的重建修复并获得了较好的临床治疗效果,包括既往有髋臼射线照射史的患者[35]

在多孔金属臼杯基础上发展起来的Cup-cage技术为一些更为复杂、骨缺损更严重的骨盆不连续患者的髋臼重建提供了方法。Cup-cage技术包括在严重骨缺损的髋臼内植入多孔金属Jumbo臼杯(美国Mayo Clinic将Jumbo臼杯定义为臼杯直径男性≥66 mm、女性≥62 mm),如果需要可以用一个或多个多孔金属垫块填充修复髋臼骨缺损后再植入多孔臼杯。植入多孔金属臼杯后在其表面植入匹配的髋臼cage,臼杯和cage通过螺钉固定于宿主骨,必要时可在多孔金属臼杯钻孔植入螺钉固定。Cage通过分别置于髂骨、坐骨的上下翼将髋臼髂骨、坐骨桥接在一起,上方翼通过螺钉将其稳定固定于髂骨,下方翼植入坐骨表面或插入坐骨内(图8)。理论上讲,结合或不结合多孔金属垫块的Jumbo多孔金属臼杯联合cage可以为髋臼重建假体提供即刻稳定,在需要髋臼打压植骨的情况下提供更好的应力保护,有利于植入骨再血管化及成骨,其初始稳定固定有利于早期骨长入假体表面,保证假体获得稳定的中远期固定。但cage的翼不会有骨长入,远期稳定固定主要依赖于cage底部臼杯表面骨长入。如果同时需要植入多孔金属垫块,应先将金属垫块用螺钉固定后再植入臼杯,根据垫块植入位置分别用螺钉将垫块固定于髂骨、坐骨或耻骨,臼杯与垫块之间用骨水泥衔接。

图8

Cup-cage重建技术 A 重建技术示意图 B 右侧全髋关节置换术后X线片示髋臼松动骨缺损,骨盆不连续 C 采用臼底打压植骨、Cup-cage技术重建术后2年X线片示假体稳定无移位,假体骨界面间无透光线

大多数骨盆不连续患者选择Cup-cage技术重建髋臼时需要大直径臼杯,一方面确保植入臼杯能够获得最大限度的骨接触并填充骨缺损,另一方面可以为cage提供更好的匹配。Cage通常是可塑形的,术中根据臼杯植入角度、髂骨和坐骨的匹配情况,将cage的上、下翼进行适当的塑形达到与臼杯、髂骨、坐骨更好的匹配,可以植入多枚螺钉固定以获得更好的稳定固定。尽量选择直径小的cage,直径相对较小的cage植入形成Cup-cage复合体可以为植入骨水泥臼杯提供更大的空间,便于更好地调整臼杯植入角度,降低术后脱位的发生率。

Cup-cage重建技术是目前针对髋臼严重骨缺损、骨盆不连续最常采用的重建方法,临床随访近期、中期效果较好,文献报道中早期成功率、假体生存率>85%[6,37,38](表3)。Amenabar等[39]报告术后5年、10年的假体生存率分别为93%和85%。Martin等[40]报告Cup-cage重建27髋,术后5年假体生存率为100%。

表3

Cup-cage重建技术的临床应用

(六)定制型三翼髋臼假体(custom triflange acetabular component,CTAC)重建技术

CTAC技术通常用于严重髋臼骨缺损、骨盆不连续患者的髋臼重建。应用CT扫描重建骨盆模型了解骨缺损的程度、部位、范围,并在此基础上设计制作三翼髋臼重建假体。此特制假体表面可以微孔化处理,也可以羟基磷灰石涂层处理,三个翼分别固定于髂骨、耻骨、坐骨[41](图9)。CTAC假体植入后与髋臼宿主骨面匹配而紧密结合,在获得初始稳定的基础上重建髋关节旋转解剖中心或接近解剖中心位置;假体翼固定于髂骨、耻骨、坐骨可确保假体获得稳定固定,有利于促进骨盆不连续的愈合及假体表面骨长入,获得稳定的生物固定效果。CTAC的缺点是术前加工复杂、等待时间较长、费用相对较高,在美国每个CTAC假体价格平均超过8 000美元[42,43]

图9

定制型三翼髋臼假体重建技术(CTAC) A CTAC重建技术示意图 B 右侧全髋关节置换术后髋臼松动、骨缺损,骨盆不连续 C 采用打压植骨、CTAC重建术后(图片引自:Berasi CC 4th, Berend KR, Adams JB, et al. Are custom triflange acetabular components effective for reconstruction of catastrophic bone loss?[J]. Clin Orthop Relat Res, 2015, 473(2): 528-535. DOI: 10.1007/s11999-014-3969-z.[41]

CTAC的处理流程是首先获得患者的骨盆去金属伪影扫描影像,在此基础上重建骨盆3D模型,术者和工程师依此设计髋臼重建假体并确定假体旋转中心的位置及臼杯植入角度;然后根据髂骨、耻骨及坐骨设计三个固定翼以及翼上螺钉固定开口位置,以期植入体内后各个翼与骨面紧密贴合并通过螺钉固定获得稳定的初始固定。髂骨、坐骨翼相对较大,固定螺钉数较多;坐骨翼较小,固定螺钉为两枚左右。设计完成即可进行加工成型、表面处理,消毒后用于手术植入重建。

术中清除肉芽组织后髋臼骨表面可能有部分骨不平整或骨性突起影响CTAC的植入,此时可用髋臼锉或磨钻进行骨面修整。髋臼有明显骨缺损时可以首先行髋臼打压植骨或植入多孔金属垫块再植入CTAC。但打压植骨或植入多孔金属垫块修复骨缺损时应避免CTAC植入后出现旋转中心内移或外移过度。在植入髂骨翼时应避免过度分离髂骨外板外展肌起点导致臀上神经损伤而出现外展肌失神经支配。如耻骨、坐骨由于慢性感染等因素发生骨溶解破坏影响螺钉固定时,可设计锁定螺钉、松质骨螺钉固定。

CTAC临床应用有良好的中期随访结果,文献报道中其5年、10年假体生存率分别达到100%和90%[43,44,45,46](表4)。Taunton等[46]分析了来自四家医疗机构患者的临床资料,采用CTAC技术重建后81%的骨盆不连续在平均5.4年时获得愈合。但CTAC的临床应用也存在一些问题,除前述术前等待时间相对较长外,还包括术前计划与术中实际所见存在差别。这种差别可能来自于术中取出原假体过程造成的医源性骨丢失,出现术中定制假体与骨不能完全按术前计划匹配,影响假体固定效果,使术后假体松动的风险增加。此外,也有文献报道CTAC术后关节不稳发生率高达13.1%~21%,其他并发症包括神经损伤(5.5%)、无菌性松动(2.5%)和感染(2.5%)[44,46]。因此,CTAC重建髋臼骨缺损及骨盆不连续的长期临床效果、是否会产生明显的应力遮挡及术后关节稳定性如何等尚有待进一步观察。

表4

定制型三翼髋臼假体重建技术的临床应用

(七)髋臼牵引结合多孔钽杯技术

针对骨盆不连续各种重建方法的缺陷,Sporer和Paprosky[47]于2012年提出了髋臼牵引结合或不结合多孔金属垫块重建技术。其方式是显露髋臼后利用髋臼撑开器将髋臼周缘或外侧牵开,使不连续处的髋臼中央或内侧获得加压,以多孔金属垫块填充髋臼骨缺损,并植入非骨水泥臼杯,臼杯与垫块之间用骨水泥衔接[20,47,48]。此重建方法短期随访结果较满意,中长期疗效还有待进一步观察。

髋臼牵引技术采用标准后外侧入路,取出假体,清除髋臼内肉芽组织直至骨面渗血,注意避免医源性骨丢失;然后评估髋臼骨缺损部位、范围和程度,确定大小合适的多孔金属垫块以及垫块植入位置,并判断骨盆不连续部位及髋臼前上方与后下方的完整性;如果需要植入金属垫块,则先植入金属垫块以螺钉固定,再植入臼杯重建前上方和(或)后下方骨质;植入金属垫块后分别将两枚克式针置入髋臼残存前上方骨和后下方骨,用撑开器撑开克式针对髋臼进行牵引[3],在髋臼边缘获得牵引的同时使髋臼内侧或中央不连续处得以加压(图10);在持续牵引状态下用髋臼锉反转锉磨修整髋臼骨面,避免造成过多骨丢失,锉磨髋臼到合适大小;在臼底、骨盆中断不连续处用髋臼锉反转打压植骨,然后在持续髋臼牵引状态下植入半球形非骨水泥臼杯,臼杯与金属垫块之间用骨水泥衔接;植入金属臼杯后去除髋臼牵引,臼杯以不同角度螺钉辅助固定(通常至少需要四枚螺钉),其中一枚螺钉固定于下方耻骨支或坐骨,以免术后负重状态下臼杯承受剪切应力导致臼杯下方微动;最后植入骨水泥内衬,并调整内衬角度,降低术后不稳的风险。

图10

髋臼牵引技术 A 显露髋臼后在髋臼上方(髂骨)、下方(坐骨)各置入一枚克式针,用骨盆牵开器牵开克式针,使髋臼底和(或)骨盆不连续处加压 B 在骨盆持续牵开状态下锉磨臼杯、打压植骨并植入髋臼假体,然后移除牵开装置(图片引自:Sheth NP, Melnic CM, Paprosky WG. Acetabular distraction: an alternative for severe acetabular bone loss and chronic pelvic discontinuity[J]. Bone Joint J, 2014, 96-B(11 Suppl A): S36-S42. DOI: 10.1302/0301-620X.96B11.34455.[18]

髋臼牵引技术成功的要点之一是臼杯稳定固定,需要髋臼前上方和后下方骨结构的匹配。髋臼前上方和后下方骨丢失为髋臼内腔隙性骨缺损,金属加强垫块可用于重建骨缺损并增强植入臼杯的固定效果,金属垫块应先于金属臼杯植入。髋臼后上方骨缺损为髋臼外结构性骨缺损,金属垫块用于辅助固定。在ⅢB型骨缺损髋臼后上方植入金属垫块可为植入臼杯稳定固定提供保障(表5)。术后患者足趾接触地面负重(或身体重量的10%负重)6~12周,助行器或扶拐保护下负重行走至术后3个月。

表5

髋臼牵引技术临床结果

五、骨盆不连续重建方法的总体比较与选择

骨盆不连续是THA术后少见的严重并发症之一,目前针对骨盆不连续翻修重建有不同的重建方法。各种重建方法的总体中期假体松动失败率为14%。相对于APC重建技术,Cup-cage重建技术和CTAC重建技术是目前临床效果最好、假体松动率最低的重建方法,也是目前被关节外科医生越来越多采用的两种方法。一项Meta分析研究显示,针对骨盆不连续各种重建方法的总体短期假体失败率为11%、中期假体失败率为14%、远期假体失败率为12%;Cup-cage重建技术和CTAC技术中远期假体失败率较低;多孔骨小梁金属技术中期假体失败率为12%;总体并发症发生率为28%,Cup-cage技术重建并发症发生率为21%、APC技术为34%、CTAC技术为28%[7]

CTAC重建技术是中期假体松动率最低的重建方法,中期假体松动率为2.6%,远低于其他方法平均14.2%的松动率。一项Meta分析显示,根据CTAC中期临床结果估算其远期假体松动率约为20.8%,但没有具体的随访结果[7]。有文献报道显示CTAC并发症发生率相对较高,包括不稳脱位需要更换髋臼内衬和(或)股骨头、由于植入髂骨表面翼而过度剥离外展肌起点导致的臀上神经损伤等[46]

Cup-cage重建技术目前只有近期和中期随访结果。总体中期假体松动率为7%,并发症发生率约为21%。并发症发生率低于其他方法平均28%的发生率,最常见的并发症为术后不稳脱位。Rogers等[29]报告一组42例患者中脱位发生率高达31%。

APC重建技术由于使用时间较早,因此是目前应用患者数量最多的骨盆不连续重建方法。假体松动失败率高达24.5%,并发症发生率达34%。APC技术中远期主要存在的问题是螺钉松动、断裂,进而导致假体松动。然而从目前报道来看,APC技术重建是最精确恢复髋关节解剖旋转中心的方法。导致并发症发生率较高的因素是多方面的,包括假体大小是否合适、手术入路与手术操作技术、手术时间、患者髋臼残余骨量特别是有活性骨量较少、广泛的软组织剥离、术后炎症反应导致软组织粘连影响主要血管和神经,特别是神经粘连导致神经功能受损等[49]。术后脱位也是最常见的并发症[50]

无论采用何种方法重建骨盆不连续,在植入假体前髋臼植骨时必须的,特别是在骨盆不连续处松质骨打压植骨,对促进骨盆不连续的愈合非常重要。

参考文献略

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