鉭金屬墊塊翻修術(shù)聯(lián)合3D打印技術(shù)在Paprosky 3型髖臼骨缺損中的療效評(píng)價(jià)

伍旭林 邱冰 朱偉民 唐本森 周廣福 劉懋 楊洋

(貴州省骨科醫(yī)院關(guān)節(jié)外科，貴州 貴陽 550007)

全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)已經(jīng)成為目前臨床上改善髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能的最為主要手段之一〔1〕，但是在對(duì)患者進(jìn)行手術(shù)后，在日常生活中，患者由于自身原因及假體的磨損，不可避免造成患者的植入假體松動(dòng)情況的發(fā)生，需要進(jìn)行二次手術(shù)〔2〕。有臨床研究顯示〔3〕，由于假體周圍骨組織的溶解，假體松動(dòng)甚至移位，加之患者的年齡、骨質(zhì)疏松及基礎(chǔ)性疾病的影響，50%的全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)患者均需要進(jìn)行全髖關(guān)節(jié)翻修手術(shù)〔4〕，在治療過程中，髖臼側(cè)骨缺損是假體安裝的重要影響因素。同時(shí)在假體安裝過程中，由于髖臼側(cè)骨缺損，造成患者的局部感染風(fēng)險(xiǎn)逐步提升，嚴(yán)重影響患者的生命質(zhì)量〔5〕。而3D打印技術(shù)是近年來新型的材料技術(shù)，通過術(shù)中對(duì)患者的解剖位置的良好分析及定制假肢，給患者進(jìn)行假體安裝，與患者的客觀數(shù)據(jù)吻合程度高，對(duì)于患者的預(yù)后具有積極的意義。本研究旨在觀察鉭金屬墊塊翻修術(shù)聯(lián)合3D打印技術(shù)在Paprosky 3型髖臼骨缺損中療效。

1 資料與方法

1.1一般資料 2013年1月至2015年12月在貴州省骨科醫(yī)院進(jìn)行治療的Paprosky 3型髖臼骨缺損患者100例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①患者均符合全髖關(guān)節(jié)翻修及髖臼骨缺損手術(shù)指征〔6〕；②患者均為影像學(xué)確診；③患者均在治療前經(jīng)過常規(guī)治療6個(gè)月以上；④患者均可耐受手術(shù)；⑤患者均簽署本研究知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并其他危及生命的疾病患者；②免疫系統(tǒng)嚴(yán)重功能不全患者；③存在急性腦血管意外風(fēng)險(xiǎn)患者；④嚴(yán)重心臟、肝、腎功能障礙的患者；⑤對(duì)本研究藥物過敏的患者。其中男48例，女52例，年齡61～78歲，平均(63.22±4.09)歲，體重指數(shù)平均(24.54±2.43)kg/m2，血紅蛋白110～135 g/L，平均(106.22±8.05)g/L，手術(shù)肢體：左下肢患者47例，右下肢患者53例。隨機(jī)分為觀察組和對(duì)照組各50例。兩組性別、年齡、體重指數(shù)、血紅蛋白水平及手術(shù)肢體之間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表1。并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)論證通過。

表1 兩組基線資料對(duì)比

1.2研究方法 觀察組進(jìn)行金屬墊塊行翻修術(shù)聯(lián)合3D打印技術(shù)手術(shù)，對(duì)照組進(jìn)行金屬墊塊行翻修術(shù)。

鉭金屬墊塊翻修術(shù)〔7〕：患者取側(cè)臥位，沿著全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)手術(shù)切口切開，對(duì)病灶部位關(guān)節(jié)囊周圍瘢痕組織進(jìn)行徹底清除，取出患者的假體，對(duì)患者的溶解骨質(zhì)及殘留骨水泥進(jìn)行清除，清洗患者潛在摩擦造成的微粒，使用小號(hào)髖臼挫對(duì)患者病灶部位進(jìn)行修整，直到出現(xiàn)新鮮滲血。使用大號(hào)髖臼挫修整患者的病灶部位直至匹配到患者的假體，同時(shí)對(duì)患者髖臼骨缺損區(qū)域進(jìn)行缺損部位的試模測(cè)量，選擇合適的金屬墊塊通過螺釘固定于髂骨骨面，最后安裝髖臼假體。而觀察組患者則使用假體為3D打印假體，直接進(jìn)行安裝，無需進(jìn)行試模。

3D打印技術(shù)：在患者術(shù)前進(jìn)行CT掃描病灶部位，經(jīng)計(jì)算機(jī)合成建模數(shù)據(jù)，將建模數(shù)據(jù)傳輸?shù)?D打印機(jī)，使用鈦金屬進(jìn)行關(guān)節(jié)3D打印，制作髖臼假體。

1.3觀察指標(biāo)

1.3.1兩組圍術(shù)期指標(biāo)對(duì)比 分別對(duì)兩組手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、住院時(shí)間進(jìn)行對(duì)比觀察。

1.3.2兩組髖關(guān)節(jié)的恢復(fù)情況對(duì)比 患者的髖關(guān)節(jié)的恢復(fù)情況對(duì)比采用髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)評(píng)分(Harris)進(jìn)行，Harris評(píng)分〔8〕總分100分，≥90分為優(yōu)良，80～89分為較好，70～79分為尚可，<70分則為較差。

1.3.3兩組治療前后視覺模擬評(píng)分(VAS)〔9〕對(duì)比 分別對(duì)兩組治療前和治療1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月后VAS指數(shù)分析。

1.3.4兩組外展角和髖臼假體覆蓋率對(duì)比 外展角是指患者的骨盆平片上髖臼杯上下緣之間的連線與同側(cè)坐骨結(jié)節(jié)之間的夾角〔10〕。而髖臼假體覆蓋率是指髖臼假體內(nèi)緣與患者的髖臼骨最外側(cè)之間的距離及髖臼假體內(nèi)緣與髖臼骨最外側(cè)之間距離之比〔11〕。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS20.0軟件進(jìn)行t及χ2檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1兩組圍術(shù)期指標(biāo)對(duì)比 手術(shù)中，兩組手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量及住院時(shí)間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

2.2兩組Harris評(píng)分對(duì)比 治療前，兩組Harris評(píng)分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。治療后，兩組Harris評(píng)分明顯上升，且治療1、3、6個(gè)月后，觀察組Harris評(píng)分均明顯高于對(duì)照組(P<0.05)。見表3。

表2 兩組圍術(shù)期指標(biāo)對(duì)比

表3 兩組Harris評(píng)分對(duì)比分)

與治療前比較：1)P<0.05,下表同

2.3兩組VAS評(píng)分對(duì)比 治療前，兩組VAS評(píng)分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。治療后，兩組VAS評(píng)分均明顯下降，且觀察組VAS評(píng)分顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。見表4。

表4 兩組VAS評(píng)分對(duì)比分)

2.4兩組外展角和髖臼假體覆蓋率對(duì)比 兩組治療前外展角和髖臼假體覆蓋率之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，治療6個(gè)月后，兩組外展角和髖臼假體覆蓋率均明顯提高，且觀察組外展角和髖臼假體覆蓋率明顯高于對(duì)照組(P<0.05)。見表5。

表5 兩組外展角和髖臼假體覆蓋率對(duì)比

3 討 論

在對(duì)患者進(jìn)行全髖關(guān)節(jié)手術(shù)后，由于患者的植入假體的無菌性松動(dòng)、感染及植入組件的脫落〔12〕，均會(huì)造成患者的髖關(guān)節(jié)翻修手術(shù)。而在對(duì)患者進(jìn)行髖關(guān)節(jié)翻修手術(shù)時(shí)，對(duì)于髖臼部位的缺損的處理以及假體的選擇是手術(shù)的關(guān)鍵。而在實(shí)際手術(shù)過程中，髖臼部位的復(fù)雜解剖結(jié)構(gòu)及常規(guī)假體的不完整性均是手術(shù)障礙之一〔13〕。而3D打印技術(shù)根據(jù)患者的髖臼關(guān)節(jié)的影像學(xué)數(shù)據(jù)，通過軟件進(jìn)行實(shí)體模型的模擬，提供患者的視覺和觸覺的有效數(shù)據(jù)和模型，是手術(shù)操作者對(duì)于患者的病變部位的細(xì)微變化進(jìn)行有效識(shí)別和精確手術(shù)〔14〕，同時(shí)，定制假肢，提高患者的假體合適率和缺損部位覆蓋率，保證了手術(shù)質(zhì)量。同時(shí)，通過對(duì)患者的3D打印模型的直觀性了解，對(duì)于手術(shù)前對(duì)患者及家屬進(jìn)行有效溝通，使患者對(duì)于手術(shù)方案有了更加明朗的認(rèn)識(shí)。

本研究結(jié)果分析認(rèn)為，3D打印假體的安裝，在對(duì)患者的病灶部位進(jìn)行安裝后，患者的局部疼痛情況、僵硬情況及關(guān)節(jié)功能明顯改善，相比傳統(tǒng)模具安裝，由于根據(jù)患者的實(shí)際解剖情況進(jìn)模具制作，更加符合患者的運(yùn)動(dòng)學(xué)和工學(xué)特點(diǎn)，病灶部位周圍軟組織的磨損情況明顯降低，患者的局部疼痛感降低，同時(shí)由于對(duì)周邊軟組織的磨損降低，周圍組織由于炎性細(xì)胞及應(yīng)激反應(yīng)的降低，患者的僵硬狀態(tài)明顯降低，同時(shí)隨著僵硬狀態(tài)的明顯降低，患者的活動(dòng)明顯改善，同時(shí)患者的疼痛感、僵硬程度及關(guān)節(jié)功能的改善，促進(jìn)患者的運(yùn)動(dòng)意愿〔13〕，患者的運(yùn)動(dòng)量的增加，患者的活動(dòng)能力增加，對(duì)于患者的康復(fù)具有積極的作用。本研究結(jié)果從側(cè)面反映了對(duì)患者進(jìn)行3D打印手術(shù)，有效改善患者病灶部位周圍軟組織與假體的契合度，降低由于周邊軟組織與假體之間間隙造成的不穩(wěn)定因素。田野〔15〕對(duì)人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后采用3D手術(shù)進(jìn)行缺損部位彌補(bǔ)，效果顯著，與本研究結(jié)果一致。

本研究結(jié)果分析認(rèn)為，生物力學(xué)異常在髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后較為常見，由于體重的重力作用，常規(guī)假體與患者的病灶部位契合度較低，患者的周邊組織與假體形成的空間較大，易造成患者的局部軟組織磨損，進(jìn)而造成患者的生物力學(xué)異常，最終形成患者的雙側(cè)下肢的受力不均勻，最終對(duì)患者的康復(fù)形成不利影響。而在對(duì)患者使用3D手術(shù)后，避免患者的手術(shù)空腔形成，避免患者的無菌性感染及康復(fù)過程中的磨損，對(duì)于患者的日后恢復(fù)具有積極的作用。

綜上，鉭金屬墊塊翻修術(shù)聯(lián)合3D打印技術(shù)在Paprosky 3型髖臼骨缺損治療中，顯著降低患者的疼痛指數(shù)，提升髖關(guān)節(jié)活動(dòng)度及髖臼假體覆蓋率，效果顯著。