Crowe Ⅳ型髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良的機器人輔助全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)兩例報告

郭人文 孔祥朋 宋平 吳東 柴偉 陳繼營

作者單位：中國人民解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學中心骨科，北京100853

成人發(fā)育性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良（developmental dysplasia of hip，DDH）是人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)（total hip arthroplasty，THA）的主要適應證之一［1-3］。DDH 解剖結(jié)構(gòu)畸形，以CroweⅣ型［2-3］的高脫位DDH尤為嚴重，其高脫位的假關(guān)節(jié)、發(fā)育不良的真臼、骨量的不足、下肢長度的不等都為THA手術(shù)帶來挑戰(zhàn)，術(shù)中骨折、血管神經(jīng)損傷、下肢不等長、脫位等術(shù)中術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生概率均較常規(guī)置換手術(shù)高［1-3］。骨科手術(shù)機器人可以輔助醫(yī)生進行手術(shù)，取得更好的手術(shù)效果［4］。目前在關(guān)節(jié)置換領(lǐng)域應用最廣的機器人是MAKO手術(shù)機器人（史賽克骨科，美國），據(jù)國內(nèi)外研究報道，與傳統(tǒng)手術(shù)相比，機器人輔助THA 可以提高手術(shù)精準度，降低假體位置的變異風險，減少軟組織創(chuàng)傷，取得更好的影像學和功能結(jié)果［5-11］。

目前，機器人輔助困難THA的報道較少［12］，且未見機器人輔助THA 治療高脫位DDH 的報道。本文報告兩例采用MAKO RIO?關(guān)節(jié)手術(shù)機器人系統(tǒng)輔助THA 治療Crowe Ⅳ型DDH的病例，以證明此類病例可以采用機器人輔助手術(shù)，并受益于該技術(shù)的使用，獲得良好且可預測的結(jié)果。

臨 床 資 料

圖1 病人，女，雙側(cè)Crowe Ⅳ型DDH a：術(shù)前下肢全長X線片示雙髖高脫位；b：三維規(guī)劃將髖臼假體安放進發(fā)育不良的真臼中；c：術(shù)中注冊點分布均勻，利用后壁骨骼進行注冊；d：髖臼磨削成直徑為46 mm的半球；e：髖關(guān)節(jié)復位后示下肢延長73 mm；f：術(shù)后8個月X線片可見雙下肢等長

例1，女，32歲，因跛行并雙髖疼痛前來就診。術(shù)前髖關(guān)節(jié)X線片示雙側(cè)髖關(guān)節(jié)Crowe Ⅳ型DDH（圖1 a）。查體示雙髖活動無受限，跛行步態(tài)，Trendelenburg 征陽性?；谟嬎銠C斷層（CT）掃描的術(shù)前計劃，在真臼中安放44 mm 以上的Trident 髖臼假體（史賽克，美國），以搭配28 mm 的陶瓷股骨頭（圖1 b），股骨側(cè)采用SROM組配假體（強生，美國）。手術(shù)采用側(cè)臥位后外側(cè)入路，先行左側(cè)THA，手術(shù)步驟與機器人輔助THA 類似［5，12］?；跈C器人系統(tǒng)術(shù)中提供的骨盆三維重建模型，順著扭曲的關(guān)節(jié)囊往下尋找真臼，找到髖臼下緣的橫韌帶，以橫韌帶為下邊緣可以找到發(fā)育不良呈三角形的真臼。清理真臼中填充的組織，充分顯露，對真臼及臼后緣進行髖臼側(cè)的注冊，包括3 個髖臼方向的判定點、32 個注冊點和8 個確認點（圖1 c）。進行機械臂輔助下的髖臼磨削，從35 mm 的髖臼挫開始磨削，每2 mm 增加髖臼挫型號，到39 mm時開始反向磨削，直至將髖臼打磨至直徑為46 mm的半球形（圖1 d）。髖臼磨削時機器人系統(tǒng)的屏幕上可以實時顯示髖臼磨削進度和骨量信息，待磨削的骨骼被標記為綠色，過度磨削超過1 mm時標記為紅色，過度磨削超過2.3 mm時將停止磨削。然后在機械臂的引導下，根據(jù)系統(tǒng)實時反饋的安裝角度和預計位置安裝46 mm 的Trident 髖臼假體。股骨側(cè)手工制備股骨髓腔，轉(zhuǎn)子下截骨4 cm［1，13］，安裝假體。關(guān)節(jié)復位后用機器人系統(tǒng)測量下肢長度，顯示測量的轉(zhuǎn)子部的肢體術(shù)后延長了73 mm，但短縮截骨40 mm，手術(shù)實際延長長度為33 mm（圖1 e）。1 周后行右側(cè)THA，髖臼假體位置、股骨假體位置、截骨長度均與對側(cè)一致。機器人輔助安裝的左側(cè)外展角/前傾角（45°/20°）、右側(cè)外展角/前傾角（40°/19°）與計劃的角度（40°/20°）基本一致，雙下肢等長。術(shù)后臥床6周，后拄雙拐行走至術(shù)后4個月。術(shù)后8個月復查時，病人恢復良好，行走自如，無疼痛，活動良好，可下蹲，術(shù)后雙下肢等長（圖1 f）。術(shù)后1年時左、右側(cè)髖關(guān)節(jié)Harris 評分分別為92分、93分。

例2，病人，女，59 歲，因跛行并左髖疼痛前來就診。術(shù)前髖關(guān)節(jié)X線片示左側(cè)髖關(guān)節(jié)Crowe Ⅳ型DDH（圖2 a）。查體示左髖活動無受限，跛行步態(tài)，Trendelenburg 征陽性。機器人輔助安裝的髖臼的外展角/前傾角（48°/21°）與計劃的角度（45°/24°）一致性好，下肢延長65 mm，股骨側(cè)轉(zhuǎn)子下截骨30 mm，則實際延長35 mm，術(shù)側(cè)下肢較對側(cè)短10 mm。病人術(shù)后臥床6 周，后拄雙拐行走至術(shù)后4 個月。術(shù)后6 個月復查時，病人恢復良好，術(shù)后雙下肢基本等長（圖2 b），行走自如無疼痛，活動良好，可自如蹲起，對手術(shù)滿意。術(shù)后1年時Harris髖關(guān)節(jié)評分為90分。

討 論

高脫位DDH 的THA 非常具有難度和挑戰(zhàn)性［1，3］。機器人輔助手術(shù)技術(shù)能夠有效輔助手術(shù)醫(yī)生克服高脫位DDH的THA手術(shù)的難點，順利完成手術(shù)，為手術(shù)帶來明顯的幫助。

手術(shù)在髖臼側(cè)的難點在于如何將髖臼假體安放在發(fā)育不良的真臼中。在高脫位的DDH病例中，真臼發(fā)育不良，形態(tài)為三角形并非近圓形，大小偏小并骨量不足。Zhou等［14］對37 例高脫位的髖關(guān)節(jié)進行CT 掃描并重建，認為髖臼后壁的骨量相對充足，在適當磨削后壁骨量和向內(nèi)向下移旋轉(zhuǎn)中心后，可以放入44 mm 大小的髖臼杯假體。但在實際操作中，對手術(shù)技術(shù)要求非常高，容易過度磨削，造成假體安裝不穩(wěn)定，手術(shù)失敗。機器人系統(tǒng)在三維術(shù)前計劃中允許直觀地觀察真臼骨骼的情況，可以獲得最優(yōu)的髖臼杯假體安放位置（圖3 a、b）。在手術(shù)中，機器人系統(tǒng)輔助手術(shù)醫(yī)生進行髖臼磨削和髖臼假體的安裝，將其計劃實現(xiàn)（圖4 a、b）。

圖2 病人，女，左側(cè)Crowe Ⅳ型DDH a：術(shù)前下肢全長X線片示左髖脫位，左下肢短縮，骨盆傾斜；b：術(shù)后6個月復查X線片示術(shù)后雙下肢基本等長

圖3 骨盆CT數(shù)據(jù)分別采用Mimics軟件（a）、MAKO系統(tǒng)（b）進行三維重建

圖4 機械臂輔助髖臼磨削和髖臼假體安裝 a：在機械臂引導下進行髖臼磨削，顯示器中實時顯示磨削進度，和距離髖臼磨削計劃位置的三維距離（紅色箭頭標記），待磨削骨骼被標記為綠色，過度磨削超過1 mm的骨骼被標記為紅色，過度磨削超過2.3 mm系統(tǒng)會自動停止磨削；b：在機械臂的引導下進行髖臼假體安裝，實時顯示髖臼假體的安裝角度，和距離預計位置的距離（紅色箭頭標記）

下肢長度是DDH的THA的焦點所在。脫位的髖關(guān)節(jié)本就下肢不等長，加之DDH帶來的肢體受力不同，下肢骨骼的長度也有所不同［15］，同時還需要考慮僵硬的脊柱對于體感下肢長度的影響［16］，這些給手術(shù)平衡下肢長度帶來了很大的挑戰(zhàn)。術(shù)前需要拍攝脊柱全長X線片評估脊柱柔韌性，拍攝下肢全長X 線片測量下肢長度，綜合計劃手術(shù)肢體延長程度。機器人系統(tǒng)可以在術(shù)中測量下肢的延長長度，對手術(shù)醫(yī)生有提示作用。

MAKO機器人系統(tǒng)也有其不足之處，該系統(tǒng)僅能識別史賽克公司的部分假體產(chǎn)品，對于Crowe Ⅳ型DDH 病人，髖臼側(cè)只能選用Trident 髖臼杯和X3 聚乙烯內(nèi)襯，而股骨側(cè)SROM并不適配，只能大致測量腿長和偏距。

總之，對于高脫位DDH的THA，機器人系統(tǒng)在術(shù)前計劃時可以最優(yōu)化髖臼假體的安放位置，在術(shù)中可以準確地幫助手術(shù)醫(yī)生按計劃得到良好的臼杯位置和角度，在下肢長度平衡上能反饋下肢的長度并給予提示和驗證，可以有效輔助完成手術(shù)。