人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)(Total hip arthroplasty, THA)被譽為20世紀最成功的手術(shù)之一,也是目前治療髖關(guān)節(jié)疾病最有效方法之一。全美目前每年行初次THA約20~30萬例,翻修4~5萬例,估計到2030年,全美每年初次THA將達到57萬例,翻修9.6萬例[1]。
在THA術(shù)中,髖臼骨缺損的處理是臨床骨科醫(yī)師需要面臨的一大挑戰(zhàn),也是能否獲得良好的初始穩(wěn)定性以及影響假體壽命的重要因素。術(shù)前對髖臼側(cè)骨缺損進行精確評估及正確翻修假體足髖臼翻修重建成功的關(guān)鍵。本文就THA術(shù)中髖臼骨缺損的原因,分型和治療方法做一綜述,以期為臨床治療髖臼缺損提供一定的指導(dǎo)。
1 THA術(shù)中髖臼骨缺損的常見原因分析
臨床中髖臼骨缺損的最常見于THA術(shù)后假體松動、磨損或者感染引起的骨溶解;骨質(zhì)疏松以及體重過重、人工股骨頭置換后假體對髖臼骨質(zhì)的過度磨損;翻修手術(shù)中在取出前次假體或骨水泥時損傷髖臼周圍骨質(zhì)[2];初次THA術(shù)中髖臼側(cè)骨質(zhì)磨挫過多,尤其是已經(jīng)接受過一次表面置換或是髖臼翻修;由于髖臼骨折或者髖臼本身發(fā)育不良已經(jīng)存在的缺損,而初次THA手術(shù)中未修復(fù)等所致。
另外,先天性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良(Developmental dysplasia of the hip,DDH);類風濕性關(guān)節(jié)炎,髖關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎;髖臼內(nèi)突病(OTTO?。?;創(chuàng)傷;腫瘤;代謝性骨病、骨質(zhì)疏松等均可導(dǎo)致髖臼骨缺損。
需要特別指出的是初次THA時若是使用骨水泥假體,在翻修時常常會把骨水泥假體以及部分髖臼骨床同時帶出,因此不可避免的會造成髖臼骨缺損,以及髖臼假體無菌性松動伴周圍骨溶解最為常見和重要。在骨溶解的過程中,由于假體磨損后,不可避免產(chǎn)生的微粒碎屑可以啟動由巨噬細胞介導(dǎo)、破骨細胞、成骨細胞以及成纖維細胞等多種細胞參與的炎性反應(yīng),并釋放腫瘤壞死因子(TNF-а)、白介素1(IL-1)、白介素6(IL-6)等多種溶骨因子。由此導(dǎo)致假體周圍的骨溶解,進一步使假體發(fā)生松動。
2 術(shù)前的評估與計劃
術(shù)前的臨床評估和計劃是髖關(guān)節(jié)翻修手術(shù)的成功關(guān)鍵因素。
2.1病史和查體 術(shù)前詳細了解病史,包括初次置換的原因、詳細的手術(shù)記錄以及所使用假體的具體廠家及型號、術(shù)后功能鍛煉情況如下地活動時間、是否扶拐及負重情況,術(shù)后是否發(fā)生并發(fā)癥,尤其是否發(fā)生過感染及髖關(guān)節(jié)假體脫位等。如果初次THA術(shù)后早期即發(fā)生髖部疼痛、發(fā)熱等癥狀,則要警惕早期假體不穩(wěn)定、感染、撞擊等可能。如果癥狀是發(fā)生在術(shù)后較長的一段時間后,則要考慮無菌性松動、骨溶解、感染等可能。
詳細詢問病史,了解疼痛發(fā)生的部位、程度,是否與活動有關(guān),以及緩解方式,仔細查體:如果疼痛主要發(fā)生在腹股溝區(qū),尤其是在起步行走時疼痛,持續(xù)一段時間后疼痛有所緩解,則主要考慮為髖臼假體松動所導(dǎo)致。如果有靜息痛或夜間痛,則提示有可能發(fā)生感染,伴有發(fā)熱等感染癥狀則支持感染。查體時需要觀察皮膚條件、肌肉是否萎縮、髖關(guān)節(jié)活動度、肌力、肢體長度等情況。
2.2輔助檢查 目前X線片是發(fā)現(xiàn)和評估髖臼骨缺損最基本及標準的方法,但是僅能夠大致的判斷,而無法準確評估骨缺損的大小,往往會低估骨缺損的情況,同時也很難發(fā)現(xiàn)較小的骨缺損。
而相比于X線來說,三維CT成像檢查可以更準確地判斷假體位置以及評估髖臼骨缺損的范圍及大小。判斷是否為假體感染所導(dǎo)致的松動需要進行一系列實驗室檢查,如血常規(guī)的白細胞計數(shù)、C反應(yīng)蛋白及血沉、降鈣素原,如果條件允許,則應(yīng)進行髖關(guān)節(jié)穿刺,并取穿刺液做白細胞計數(shù)以及細菌培養(yǎng)和藥敏。還可進行全身骨掃描,了解患髖是否有明顯的放射性濃聚。
3 髖臼缺損的分型
THA術(shù)前和術(shù)中對髖臼缺損的大小和現(xiàn)有骨量的估計是手術(shù)成功的關(guān)鍵,對髖臼缺損大小的估計依賴于髖臼缺損的分型系統(tǒng),選擇一個合適的分型系統(tǒng)也有利于骨科醫(yī)師之間的學術(shù)交流。髖臼缺損的分型目前國內(nèi)外主要有6種,包括美國骨科醫(yī)師學會(AAOS)分型,Paprosky分型,Engh-Glassman分型,Gross分型,GustiloPasternak分型和重慶髖臼骨缺損分型。其中運用最廣泛的是AAOS分型和Paprosky分型。
3.1 AAOS分型由D'Antonio[3,4]等人于1989年提出,隨后得到AAOS組織的推薦,根據(jù)髖臼缺損的形態(tài)和位置進行分類,既適用于髖臼發(fā)育異常,也適用于翻修時髖臼骨缺損的情況,其主要分為節(jié)段性和空腔性兩大類,然后再細分為5類(表1)。節(jié)段性骨缺損是指組成髖臼半球形的四周壁結(jié)構(gòu)的部分缺損??涨恍怨侨睋p是指髖臼四周壁結(jié)構(gòu)無缺損,其內(nèi)在的骨小梁、松質(zhì)骨的缺損,導(dǎo)致髖臼內(nèi)陷、變深,而臼緣完整。根據(jù)缺損的部位,節(jié)段性骨缺損和空腔性骨缺損又可分為前方、上方、后方或中央型等亞型。AAOS分型分為5型(表1)。
雖然AAOS分類法為髖臼骨缺損以精確地命名,簡單好記而被廣泛的采用,但是由于沒有涉及髖臼骨缺損的量及范圍,無法很好地反映缺損的程度以及殘留髖臼對假體的支撐能力,故對手術(shù)采取何種辦法進行髖臼重建的指導(dǎo)意義不大。
3.2 Paprosky分型 Paprosky分型[5,6]是由美國醫(yī)生Paprosky等人于1994年提出。此分型方法對髖臼缺損進行了更詳細的分類,涉及到穩(wěn)定實驗、術(shù)中情況以及影像學評估,以期為臨床治療提供更具體的指導(dǎo)[7]。髖臼假體的初始穩(wěn)定性取決于殘留髖臼的骨性支持結(jié)構(gòu),Paprosky分型系統(tǒng)術(shù)中穩(wěn)定實驗:在裝入髖臼假體試模后推動其邊緣或進行復(fù)位實驗,如果沒有發(fā)生位移說明髖臼假體的初始穩(wěn)定性很好(穩(wěn)定),否則髖臼假體試模的初始穩(wěn)定性一般(部分穩(wěn)定);如果在打入髖臼假體后取下植入器手柄時即發(fā)生位移說明髖臼假體試模沒有初始穩(wěn)定性(不穩(wěn)定)。
Paprosky分型系統(tǒng)結(jié)合術(shù)中情況髖臼缺損分為三型:Ⅰ型髖臼缺損僅有輕微骨量丟失,髖臼邊緣和前后柱支撐結(jié)構(gòu)完整,術(shù)中穩(wěn)定;Ⅱ型髖臼骨缺損包括三個亞型,每個亞型術(shù)中穩(wěn)定實驗均有一定移位,但不影響髖臼結(jié)構(gòu)性支撐;Ⅲ型髖臼骨缺損有兩個亞型,髖臼支撐性結(jié)構(gòu)不完整,術(shù)中穩(wěn)定實驗只有部分初始穩(wěn)定性或沒有初始穩(wěn)定性。見表2。
Paprosky分型系統(tǒng)依據(jù)骨盆X線平片測量規(guī)定了四個標準:髖臼旋轉(zhuǎn)中心上移、坐骨溶解、以Kohler線為基準的髖臼中心內(nèi)移和淚滴溶解,其著重強調(diào)髖臼緣、臼頂、前后壁及前后柱的穩(wěn)定性。當髖臼旋轉(zhuǎn)中心上移則提示骨缺損累及到髖臼頂及前、后柱,坐骨骨溶解則提示髖臼后柱骨缺損,同時伴有髖臼后壁的骨缺損,若假體越過Kohler線和淚滴溶解則提示髖臼內(nèi)側(cè)骨缺損。根據(jù)這四個標準分為三個亞型(表2)。
此分型法能夠?qū)y臼骨缺損程度、部位進行比較全面而且準確地評估,對于術(shù)中選擇何種重建方式、髖臼假體等具有一定的指導(dǎo)價值,有利于術(shù)前和術(shù)后的比較與評價,其缺點就是該分類方法相對比較復(fù)雜,記憶較困難。
3.3 Engh-Glassman分型 根據(jù)髖臼緣骨缺損的量以及是否存在空腔性缺損分為輕、中、重三型。輕型:髖臼緣基本完整,有極少的空腔性缺損;中型:髖臼緣存留較多,有較少的空腔性缺損;重型:髖臼緣缺損較多,空腔性缺損也較多。此種分型方法較為簡單,而且比較容易記憶和應(yīng)用,但是它并不能表示出整個骨骼的變化,而且骨缺損的情況也無法量化,故缺乏足夠的特異性。
3.4 Gross分型 將髖臼的骨缺損類型分為包容型、非包容型骨缺損兩種類型。Ⅰ型為包容型,即空腔性缺損,髖臼壁以及髖臼柱是完整的;Ⅱ型則為非包容性的缺損,其中再進一步可以分ⅡA和ⅡB二種亞型。ⅡA型為髖臼頂或者部分的髖臼柱的缺損,髖臼緣的部分缺損,但是髖臼壁的缺失面積不應(yīng)超過髖臼面積的50%。ⅡB型為髖臼柱的缺損,指一個或者二個髖臼柱的缺損,同時合并有髖臼壁的缺損,而且缺損的面積大于髖臼面積的50%。該分類方法對手術(shù)中如何決定重建方案有較大的參考實用價值。
3.5 GustiloPasternak分型 根據(jù)髖臼壁的缺損情況分為四種類型,I型:有少量骨缺損,髖臼壁輕度擴大,骨水泥-臼假體界面松動,但是不影響假體再次植入;Ⅱ型:髖臼壁和股骨髓腔明顯擴大、變薄,但無骨缺損,骨水泥一臼假體界面松動;Ⅲ型:指有1/4臼壁缺損,位于前、后、上或中心,影響假體再次植入;而Ⅳ型:指大塊缺損或球面坍陷,或髖臼骨缺損在1/2以上。
對于以上分型方法,各自都具有一定的優(yōu)缺點,尚沒有完全統(tǒng)一的標準。AAOS分型和Paprosky分型是目前國際上運用較多的分型系統(tǒng)。AAOS分型較簡單,將髖臼缺損分為節(jié)段性和空腔性兩大類,方便記憶,但不能較準確地評估骨缺損量的大小,故其指導(dǎo)價值有限;Paprosky分型系統(tǒng)準確的描述了髖臼缺損的位置和穩(wěn)定性,描述了髖臼周圍重要的結(jié)構(gòu)變化,對術(shù)前制定手術(shù)計劃和術(shù)中選擇手術(shù)方案提供了指導(dǎo),但其分型相對較復(fù)雜,不便于記憶。
4 THA治療髖臼缺損策略及結(jié)果
THA術(shù)中髖臼重建的目的是將髖關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心恢復(fù)至解剖位置;建立正常的關(guān)節(jié)活動機制;重建髖臼的結(jié)構(gòu)完整性;牢固的植骨將新假體充分環(huán)抱,從而將髖臼假體牢固固定在宿主骨上[2]。髖臼假體與宿主骨之間的接觸是復(fù)雜的三維關(guān)系,因此詳細的術(shù)前計劃和評估,根據(jù)影像學和術(shù)中情況評估缺損類型,選擇個性化的手術(shù)方式和假體是獲得手術(shù)成功的關(guān)鍵。進一步根據(jù)術(shù)中所見髖臼骨缺損的情況選擇不同的重建方式,而髖臼翻修假體的初始穩(wěn)定性是手術(shù)翻修成功的關(guān)鍵因素。應(yīng)盡可能采用生物型固定,通過骨長入使髖臼假體與髖臼之間獲得整合而使假體穩(wěn)定。
4.1常規(guī)THA置換術(shù) 空腔型缺損是髖臼缺損中最容易處理的類型,髖臼中心無移位,髖臼骨量丟失少,假體植入后穩(wěn)定,一般按照初次置換處理,使用常規(guī)髖臼假體。對于翻修病例,僅出現(xiàn)髖臼周圍骨溶解,無明顯的臨床癥狀,這類患者翻修是僅需翻修髖臼內(nèi)襯,防止骨溶解進一步加重,必要時結(jié)合植骨,以恢復(fù)髖臼骨量儲備[7]。毛遠清[8]等對14例較小的缺損用髖臼挫磨平缺損后,按照初次置換的方法選用較大直徑的假體,獲得了理想的效果。另外,Bozek[9]等對缺損較小的DDH患者使用標準的髖臼假體修復(fù)髖臼缺損,取的了較好的結(jié)果。
4.2生物型髖臼假體的運用 節(jié)段性缺損累及或不累及髖臼周緣,宿主骨與髖臼假體接觸面積大于50%,髖臼支撐結(jié)構(gòu)完整,假體植入后穩(wěn)定。對于這類缺損生物型髖臼假體是較理想的選擇,如果髖臼假體植入后,髖關(guān)節(jié)的活動中心已恢復(fù),就不需要結(jié)構(gòu)性植骨,如果髖臼旋轉(zhuǎn)中心未恢復(fù),則需要適當?shù)闹补呛秃线m的固定以恢復(fù)髖臼旋轉(zhuǎn)中心。術(shù)中根據(jù)不同的缺損選用不同的生物型髖臼杯,結(jié)合適當?shù)闹补呛投嗝堵葆敼潭?,可以完成髖臼重建。使用多枚螺釘固定生物型髖臼有助于臼杯的早期固定,可以防止早期假體的微動,有利于骨組織的長入,從而獲得假體的長期穩(wěn)定。
Wedemeyer[10]等運用超大髖臼杯,即Jumbo杯,結(jié)合適當?shù)闹补牵迯?fù)PaproskyⅡA到ⅢA,AAOSⅡ到Ⅲ型缺損取得了滿意效果。Nwankwo[11]通過計算機模型分析發(fā)現(xiàn)Jumbo杯可能導(dǎo)致髖臼旋轉(zhuǎn)中心上移和髖臼前壁突出,因此適當增加股骨頭的長度可以中和這種效應(yīng)。
第二代多孔涂層髖臼假體的運用,使假體與宿主骨的接觸更緊密,增加骨長入。研究表明多孔金屬鉭可以假體可以為成骨細胞提供合適的粘附、生長和分化的場所,從而初進骨長入[12]。另外,骨小梁金屬杯增加了宿主骨與髖臼假體的摩擦系數(shù),能夠獲得更好的初始穩(wěn)定性,可用于修復(fù)宿主骨與髖臼假體接觸面積50%以內(nèi)的髖臼缺損[13]。
4.3打壓顆粒植骨的運用 自體或異體顆粒打壓植骨即可用于骨水泥型髖臼假體,也可用于生物型髖臼假體,通過打壓植骨可以恢復(fù)髖臼的骨量,恢復(fù)髖臼的旋轉(zhuǎn)中心,同時有利于新生骨長入和血管長入,增加宿主骨量的保留,修復(fù)髖臼缺損。Schreurs[14]等通過異體打壓顆粒植骨聯(lián)合骨水泥型髖臼假體修復(fù)髖臼缺損,隨訪20~25年,髖臼假體20年的生存率為79%,如果排除2例無菌性松動,髖臼假體20年的生存率為87%。Philippe[15]等運用打壓顆粒植骨加髖臼加強杯修復(fù)12例PaproskyⅡ和83例PaproskyⅢ髖臼缺損,14年的假體生存率為77.9%,且獲得良好的功能。
4.4金屬骨墊塊的運用 當出現(xiàn)節(jié)段性缺損宿主骨與髖臼假體的接觸面積小于50%,假體無法完全獲得穩(wěn)定的支撐時可考慮金屬骨墊塊的運用,從而獲得髖臼穩(wěn)定的支持結(jié)構(gòu),修復(fù)髖臼骨缺損,且可獲得良好的初始穩(wěn)定性。Gehrke[16]等運用鉭金屬骨墊塊聯(lián)合打壓植骨修復(fù)28例PaproskyⅡB和18例PaproskyⅢA髖臼缺損,隨訪46月,除兩例行早期翻修外,其余均獲得穩(wěn)定的骨長入。Siegmeth[17]等運用小梁骨墊塊結(jié)合生物型髖臼假體修復(fù)PaproskyⅡA 4例,PaproskyⅡB 2例,PaproskyⅡC 1例,PaproskyⅢA 19例,PaproskyⅢB 8例,隨訪2年,影像學檢查款就穩(wěn)定,功能較術(shù)前明顯提高。
4.5重建鋼板和金屬鈦網(wǎng)的運用 當髖臼缺損大,術(shù)中假體植入無法獲得穩(wěn)定性,或骨盆連續(xù)性中斷時,單純植骨或聯(lián)合金屬墊塊無法獲得滿意固定時,可考慮使用重建鋼板或金屬鈦網(wǎng)重建骨盆,恢復(fù)骨盆連續(xù)性,增加髖臼負重面積從而獲得初始穩(wěn)定性。但是單純的重建鋼板或金屬鈦網(wǎng)植入只能獲得短期的穩(wěn)定,無法獲得良好的假體骨長入,導(dǎo)致假體松動。因此,重建鋼板或金屬鈦網(wǎng)往往需要聯(lián)合打壓植骨才能獲得理想的效果[18]。國內(nèi)趙建寧等運用金屬鈦網(wǎng)聯(lián)合打壓植骨,治療23例AAOSⅡ型和Ⅲ型髖臼骨缺損,平均隨訪3.9年,無一例翻修,獲得良好功能[19]。Hansen等回顧性分析了骨水泥型髖臼假體+金屬鈦網(wǎng)+打壓植骨或骨小梁墊塊治療PaproskyⅢ型髖臼缺損,其中有13例骨盆不連續(xù),22例骨盆連續(xù),平均隨訪59月,獲得了良好的效果[20]。劉志宏[21]等運用顆粒打壓植骨+髖臼重建鋼板治療10例嚴重髖臼缺損的患者,獲得了良好的骨長入和近期效果。
4.6定制型髖臼假體的運用 髖臼缺損情況各不相同,不同的病例有不同的修復(fù)需求,通過計算機輔助,定制型假體較易滿足不同缺損的修復(fù)需求,同時還能給手術(shù)者帶來方便,減低手術(shù)難度。戴尅戎[22]等在國內(nèi)較早開展了定制型假體修復(fù)嚴重髖臼缺損的技術(shù),根據(jù)患者的具體情況運用計算機定制了加側(cè)翼假體、雙層金屬網(wǎng)罩、髖臼增強環(huán)罩、雙球面假體、帶嵴假體和馬鞍型假體,結(jié)合正確的植骨,獲得了良好的初始穩(wěn)定性和中長期隨訪效果。Zhang,Y[23]等運用計算機輔助定制型假體修復(fù)DDH導(dǎo)致的嚴重髖臼缺損,獲得了良好的髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心,降低了手術(shù)的難度,且獲得良好的功能。
綜上所述,髖臼骨缺損是THA術(shù)中面臨的難題之一,術(shù)前必須有充分的評估及準備,術(shù)中實際所見的骨缺損往往比術(shù)前估計的要大,術(shù)前準備幾種不同的重建方案是非常必要的。隨著翻修手術(shù)的增多,高能損傷的增加,嚴重DDH的增加,骨盆腫瘤等的增多,髖臼缺損在臨床上愈發(fā)常見。修復(fù)髖臼缺損的方法很多,沒有一種方法或假體能夠使用與所有的髖臼缺損,因此根據(jù)不同的缺損類型,選用不同的修復(fù)方法或者聯(lián)合運用多種方法從而達到良好的初始穩(wěn)定性和假體骨長入,從而獲得良好的長期穩(wěn)定性是髖臼缺損修復(fù)的關(guān)鍵。
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