嚴(yán)重髖臼骨缺損治療技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展

王聰聰，孫水

(山東大學(xué)附屬省立醫(yī)院，濟(jì)南 250021)

人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)是治療老年股骨頸骨折及股骨頭缺血性壞死的有效療法，其所實(shí)施數(shù)目日益增加。但隨著我國老齡化問題的加重[1]，人工全髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)的挑戰(zhàn)也隨之而來。髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)中骨缺損的原因多樣，如感染、聚乙烯內(nèi)襯磨損等，這些均可導(dǎo)致一定程度的骨質(zhì)吸收與骨質(zhì)缺損。而髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中術(shù)前骨質(zhì)缺損評估無論對于術(shù)式的選擇、術(shù)中的具體操作、患者預(yù)后均具有重要意義，臨床上對于髖臼骨缺損評估以Paporsky分型應(yīng)用最為廣泛，為重建髖臼提供了一把“量尺”[2]。髖臼骨缺損按照Paporsky分型分為Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型[3,4]，目前對于Ⅰ、Ⅱ型骨缺損行單純行打壓植骨即可使假體有良好的初始穩(wěn)定性，且該技術(shù)較為成熟，而對于Ⅲ型、Ⅳ型(嚴(yán)重髖臼骨缺損)的治療仍是一個難題，主流技術(shù)有Jumbo杯、鉭金屬臼杯、鉭金屬墊塊、生物型臼杯假體、Cup-cage技術(shù)、3D打印技術(shù)個性化填充等?，F(xiàn)就嚴(yán)重髖臼骨缺損治療技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展情況綜述如下。

1 Jumbo杯

Jumbo杯由Dearbon和Harris提出，定義為大于初次置換平均臼杯直徑10 mm以上的髖臼杯，在國內(nèi)一般認(rèn)為直徑在54～56 mm[5]。Gustke KA等[6]運(yùn)用Jumbo杯翻修196例髖臼骨缺損患者(ⅢA型17例、ⅢB型8例)，Harris髖關(guān)節(jié)評分從術(shù)前44分提高到術(shù)后72分，后行5次再翻修和2次關(guān)節(jié)切除術(shù)，失敗案例中包括兩例ⅢB型患者。吳浩波等[7]回顧性研究Jumbo杯治療48例髖臼骨缺損患者(47單髖1雙髖，ⅢA型18例、ⅢB型4例)，術(shù)后Harris評分較術(shù)前增加，隨訪1～11 a，其中2髖ⅢA型術(shù)后出現(xiàn)感染，1髖ⅢA型、1髖ⅢB型出現(xiàn)假體松動，均行翻修術(shù)；1髖ⅢB型出現(xiàn)放射學(xué)松動。ⅢA型失敗率達(dá)16.7%，ⅢB型達(dá)50%。Paprosky團(tuán)隊(duì)[8]采用Jumbo杯聯(lián)合金屬骨小梁墊塊治療ⅢA型髖臼骨缺28例，隨訪3.1 a，僅1例發(fā)生失敗。Gustke等[9]對Jumbo杯重建髖臼骨缺損的196例患者隨訪10 a，16年假體生存率達(dá)96%。2017年AAOS髖關(guān)節(jié)翻修專場，Paprosky教授認(rèn)為單純的Jumbo杯難以為Paprosky ⅢA型骨缺損提供足夠的支持性及穩(wěn)定性。

2 鉭金屬

鉭金屬具有熔點(diǎn)高、蒸汽壓低、冷加工性能好、化學(xué)穩(wěn)定性高、抗液態(tài)金屬腐蝕能力強(qiáng)、表面氧化膜介電常數(shù)大等一系列優(yōu)異性能[10]。20世紀(jì)90年代后期，具有良好骨長人性能的鉭金屬骨小梁臼杯開始應(yīng)用于臨床，之后又出現(xiàn)了鉭金屬加強(qiáng)塊系統(tǒng)[11]。鉭金屬骨小梁杯3 d空隙率70%～80%，與軟骨下骨有相似的彈性模量，能為植骨提供良好的重塑環(huán)境，在松質(zhì)骨表面有更高的攀爬系數(shù)及更強(qiáng)的骨界面抗剪切強(qiáng)度[12]。杜銀橋等[13]應(yīng)用鉭金屬加強(qiáng)塊重建PaproskyⅢ型骨缺損17例(17髖)，均使用鉭金屬加強(qiáng)塊或鉭金屬翻修杯去除鈦環(huán)后的鉭金屬臼杯作為加強(qiáng)塊，隨訪(16.2±5.4)個月，均未出現(xiàn)并發(fā)癥，末次隨訪Harris評分較術(shù)前增加。郭盛杰等[14]采用鉭金屬骨小梁杯聯(lián)合鉭金屬塊治療PaproskyⅢ型骨缺損23例(24髖)，隨訪16個月，術(shù)后近期效果良好；由于Ⅲ型骨缺損髖臼骨性環(huán)破壞較大，若無法重建可在骨性環(huán)三角形分布的三個支點(diǎn)上活得穩(wěn)定支持。黃潤華等[15]回顧性研究28例PaproskyⅢ、Ⅳ型患者，末次隨訪時均無松動等并發(fā)癥的出現(xiàn)。研究表示，鉭金屬加強(qiáng)塊相對于同種異體結(jié)構(gòu)性植骨更有優(yōu)勢。Van Kleunen等[16]對多孔鉭棒及同種異體骨結(jié)構(gòu)性植骨兩種RTHA進(jìn)行了對比研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)前者的骨長入情況更為優(yōu)秀。Moli?nik等[17]采用多孔鉭金屬墊塊治療RTHA患者25例，隨訪20.5個月，末次隨訪X線片提示24例(96%)患者未出現(xiàn)假體周圍透亮線，所有假體均未出現(xiàn)松動。

3 生物型臼杯假體

隨著生物型臼杯假體的出現(xiàn)，高位放置不僅應(yīng)用于發(fā)育性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良的治療中，在翻修領(lǐng)域也得到較為理想的效果。高位放置雖然違背了恢復(fù)旋轉(zhuǎn)中心的原則，但通過重建位置的調(diào)整、摩擦界面的改善、假體的適當(dāng)選擇、手術(shù)技術(shù)和理念的進(jìn)步，生物型假體高位放置也可獲得良好的初始穩(wěn)定性[18]。樸尚等[19]采用生物型臼杯假體高位放置治療髖臼骨缺損患者34例(35髖，其中ⅢA型17例、ⅢB型9例)，Harris評分有顯著性提高，其中6例應(yīng)用特小杯極度高位放置(旋轉(zhuǎn)中心高度>5 cm)的PaproskyⅢB型患者的Harris評分由(26.65±13.46)分提高至末次隨訪(79.83±10.55)分；隨訪49.2個月，4 a后出現(xiàn)松動1例，予以翻修。

4 髖臼杯聯(lián)合髖臼加強(qiáng)環(huán)重建技術(shù)(Cup-cage技術(shù))

Cup-cage技術(shù)最早由Hassen和Lewallen于2005年提出，主要用于重建有骨盆不連續(xù)的髖臼骨缺損。于真臼中打入有良好骨長入能力的金屬臼杯，將髖臼加強(qiáng)環(huán)置于臼杯中，使用骨水泥固定內(nèi)襯。這種髖臼杯是連接骨盆不連續(xù)出的橋梁。髖臼杯與加強(qiáng)環(huán)相輔相成，為初始及長期穩(wěn)定性提供了保證。穆文博等[20]回顧性研究了16例髖臼骨缺損患者(Ⅲ型16髖，1骨盆不連續(xù)5例)，Harris評分顯著提高，隨訪18.7月，其中1例術(shù)后5 d脫位，予以閉合復(fù)位，其余未發(fā)生各種并發(fā)癥。Rogers等[21]采用Cup-cage技術(shù)重建42例骨盆不連續(xù)患者，假體8年生存率達(dá)86.3%。研究發(fā)現(xiàn)，相對于使用單純髖臼加強(qiáng)環(huán)架體，使用Cup-cage技術(shù)重建后的生存率更高。對于PaproskyⅢB型骨缺損，尤其是伴有骨盆不連續(xù)患者使用Cup-cage技術(shù)進(jìn)行翻修，對于重建旋轉(zhuǎn)中心、恢復(fù)髖關(guān)節(jié)活動及保證初始穩(wěn)定性有良好的效果。

5 3d打印技術(shù)

2012年《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》報(bào)道全球工業(yè)正經(jīng)歷第三次工業(yè)革命，其中3d打印正是其代表性技術(shù)。3d打印技術(shù)是基于三維CAD模型數(shù)據(jù)，通過增加材料逐層制造的方式，其包括CAD建模、測量、接口軟件、數(shù)控、精密機(jī)械、激光、材料等多學(xué)科的集成[22]。目前，3d打印中的材料在成分上包括塑料、樹脂、蠟等高分子材料、金屬和合金材料、陶瓷材料等[23]。金屬材料制作中選擇性激光熔融成型精度優(yōu)于電子束熔融技術(shù)，但是成型效率較低，往往需要二次熱處理，更適用于小型、精度要求高的植人體的打印[24,25]。目前3d打印技術(shù)在髖臼骨缺損修復(fù)方面有一定的進(jìn)展。因?yàn)槌Ｒ?guī)臼杯或者Cage在髖臼周圍廣泛骨缺損患者中無法提供有效支撐，這需要一些特制的假體來處理。Li等[26]對25例輔助髖關(guān)節(jié)骨缺損患者通過打印等比例骨盆模型，確定骨缺損大小，輔助定制個性化Cage，并對個體化Cage匹配度進(jìn)行術(shù)前驗(yàn)證，保證其接觸面積，隨訪4.4 a，其中1例術(shù)后4 d脫位，其余患者末次隨訪無其他并發(fā)癥。Mao等打印制作了一種含有多孔羥基磷灰石的髖臼加強(qiáng)環(huán)，并且為22例(23髖，其中Paprosky ⅢA型髖臼骨缺損3髖、PaproskyⅢB型髖臼骨缺損20髖)髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)的患者應(yīng)用該假體，術(shù)后初始穩(wěn)定性較好，HHS評分從術(shù)前39．6分提高到80.9分(末次隨訪)，且未發(fā)生其他等并發(fā)癥。劉陽等利用3d技術(shù)制造出3d多孔性支架，可人為控制其空隙率和孔尺寸，可為骨長入提供最優(yōu)的空隙。Colen等利用激光燒結(jié)技術(shù)制作了一種三翼臼環(huán)，該假體應(yīng)用于6例有嚴(yán)重髖臼骨缺損的髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)患者，術(shù)后隨訪10～58個月顯示效果均較好，且無其他并發(fā)癥、手術(shù)失敗或需再次翻修者。劉珂等對11例PaproskyⅣ型骨缺損患者采集影像學(xué)數(shù)據(jù)，通過3d打印髖臼骨缺損模型模擬手術(shù)，同時講打印的活性肽填充塊修補(bǔ)髖臼，術(shù)后6個月Harris評分為(85.2±4.5)分，臨床效果滿意。Zerr等為1例因術(shù)后感染導(dǎo)致嚴(yán)重骨缺損的患者打印患者患側(cè)髖關(guān)節(jié)，通過術(shù)前模擬手術(shù)步驟，考慮關(guān)鍵步驟的注意事項(xiàng)，為該患者行二期髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)，術(shù)后結(jié)果顯示未發(fā)生骨盆連續(xù)性中斷。3d打印技術(shù)1∶1模型的建立對于疾病的手術(shù)設(shè)計(jì)、手術(shù)步驟、手術(shù)中的注意事項(xiàng)起著極為重要的作用，打印成品在脊柱、創(chuàng)傷、骨腫瘤均有一定的使用，在關(guān)節(jié)外科的使用有待進(jìn)一步發(fā)掘。

綜上所述，單純的Jumbo杯對于髖臼嚴(yán)重骨缺損的翻修失敗率較高。鉭金屬臼杯及鉭金屬墊塊、生物型臼杯假體、Cup-cage等技術(shù)雖然對殘余骨量有所破壞，但其中遠(yuǎn)期效果是值得肯定的。3d打印技術(shù)目前仍處于發(fā)展階段，由于對于骨量的保存優(yōu)勢，其在未來的發(fā)展?jié)摿⒏鼮榫薮螅坏沁\(yùn)用3d打印技術(shù)行髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)耗時久，經(jīng)濟(jì)壓力大的缺點(diǎn)也無法忽視。相信隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟及發(fā)展，其在髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)中的重要性必將愈加顯著。