3D打印髖臼組件在髖臼松動(dòng)骨缺損翻修的應(yīng)用△

李科偉，王愛國(guó)，王少華，魏 瑄，侯穎周，曹耀威，楊 帥

（鄭州市骨科醫(yī)院，河南鄭州450052）

假體周圍感染、無(wú)菌性松動(dòng)、假體位置不良是初次髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后翻修的幾大原因，骨缺損是髖關(guān)節(jié)翻修手術(shù)中面臨的最常見的難題［1］。本組將3D打印技術(shù)以及3D打印金屬墊塊、金屬小梁臼杯應(yīng)用于30例嚴(yán)重髖臼骨缺損的髖關(guān)節(jié)翻修病例中，療效滿意，并發(fā)癥少，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 臨床資料

1.1 一般資料

本組30例，男13例，女17例。年齡53～78歲，平均（67.32±12.64）歲。均為伴隨嚴(yán)重髖臼骨缺損的髖關(guān)節(jié)翻修患者。其中無(wú)菌性松動(dòng)22例，感染曠置術(shù)后8例?；颊叱霈F(xiàn)疼痛癥狀到本次翻修時(shí)間3～15年，平均（6.85±0.68）年。本研究獲醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者均知情同意，批號(hào)2015醫(yī)院倫審第（006）號(hào)。

1.2 手術(shù)方法

1.2.1 3D打印假體制備與術(shù)前計(jì)劃

所有患者仰臥位行髖部CT檢查，以5 mm厚度進(jìn)行掃描，以dicom形式保存，并發(fā)送到北京愛康宜誠(chéng)公司進(jìn)行設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化，初步設(shè)定合適大小的臼杯及墊塊組件安裝位置，并用樹脂打印出1∶1骨盆模型，在模型上初步評(píng)估骨缺損，并進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃，包括假體大小，假體及螺釘位置。

1.2.2 手術(shù)操作

麻醉成功后患者取側(cè)臥位，患肢在上，采用前外側(cè)入路，逐層切開顯露，切斷臀中肌前1/3，切開瘢痕顯露髖關(guān)節(jié)，徹底松解后完成髖關(guān)節(jié)前脫位，取出股骨頭，取出松動(dòng)的髖臼組件或者骨水泥占位器，去除臼底瘢痕組織后初步評(píng)估骨缺損大小并與模型對(duì)照，定位髖臼中心逐級(jí)磨挫，滿意后按照術(shù)前3D打印規(guī)劃安放髖臼及墊塊試模，評(píng)估初始穩(wěn)定，滿意后安裝合適大小的3D打印臼杯、骨小梁墊塊，墊塊和臼杯之間采取骨水泥固定，再次測(cè)試髖臼組件初始穩(wěn)定性后安裝內(nèi)襯，術(shù)中測(cè)試股骨柄的穩(wěn)定性，對(duì)于松動(dòng)的直接取出，位置不良，固定牢固的經(jīng)大轉(zhuǎn)子延長(zhǎng)截骨取出，捆綁牢固后逐級(jí)擴(kuò)大挫磨，直至壓配良好，安裝試模，測(cè)試髖關(guān)節(jié)全程穩(wěn)定無(wú)脫位后安裝假體柄及球頭，復(fù)位髖關(guān)節(jié)，再次測(cè)試穩(wěn)定性滿意后，無(wú)菌生理鹽水沖洗，放置引流管，逐層關(guān)閉切口。

1.2.3 術(shù)后處理

術(shù)后按照《中國(guó)髖、膝關(guān)節(jié)置換術(shù)加速康復(fù)-圍術(shù)期管理策略專家共識(shí)》進(jìn)行處理［2］，依據(jù)術(shù)中關(guān)節(jié)穩(wěn)定性及骨質(zhì)條件，患者在術(shù)后7～21 d扶拐下床。

1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)

記錄圍手術(shù)期資料。采用疼痛視覺模擬評(píng)分（visual analogue scale,VAS）、Harris髖關(guān)節(jié)功能評(píng)分評(píng)價(jià)臨床結(jié)果。行影像檢查，評(píng)價(jià)假體位置、穩(wěn)定性以及假體并發(fā)癥發(fā)生情況。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 圍手術(shù)期情況

所有患者均順利手術(shù)，術(shù)中無(wú)血管神經(jīng)損傷，無(wú)骨折。30例取出原髖臼假體后，15例髖臼底骨性內(nèi)壁缺損，與盆腔相通，15例臼底內(nèi)壁尚完整。30例中，18例髖臼底部骨缺損與個(gè)性化3D打印墊塊完全匹配，12例骨缺損與打印墊塊不完全匹配。經(jīng)術(shù)中髖臼磨挫調(diào)整，30例髖均順利置入個(gè)性化3D打印訂制墊塊和髖臼假體組件，髖臼組件內(nèi)下緣與原骨性髖臼下緣對(duì)齊，恢復(fù)髖臼旋轉(zhuǎn)中心的解剖位置。術(shù)中30例患者均未再采用骨移植。手術(shù)時(shí)間93～182 min，平均（125.31±18.27）min；術(shù)中出血量451～1 392 ml，平均 （678.33±32.92） ml；切口長(zhǎng)度 18～40 cm，平均（25.36±4.75）cm；住院時(shí)間 12～21 d，平均（14.22±3.57）d。所有患者切口均甲級(jí)愈合，無(wú)早期感染、癥狀性血栓等早期并發(fā)癥。

2.2 隨訪結(jié)果

本組30例患者隨訪1.5～4年，平均（2.58±0.92）年。隨訪期間內(nèi)，未出現(xiàn)關(guān)節(jié)假體松動(dòng)、感染。1例患者于術(shù)后第3周出現(xiàn)髖關(guān)節(jié)前脫位，麻醉下復(fù)位后，支具固定4周，后未再出現(xiàn)脫位。

30例患者VAS和Harris評(píng)分結(jié)果見表1。與術(shù)前相比，末次隨訪時(shí)患者VAS評(píng)分顯著減少，而Harris評(píng)分顯著增加，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

表1 30例患者隨訪結(jié)果（分，±s）與比較

表1 30例患者隨訪結(jié)果（分，±s）與比較

images/BZ_89_1305_1665_1582_1731.pngimages/BZ_89_1582_1665_1849_1731.pngimages/BZ_89_1849_1665_2276_1731.pngimages/BZ_89_1305_1798_1582_1864.png術(shù)前P值images/BZ_89_1582_1798_1849_1864.png7.25±2.18<0.001images/BZ_89_1849_1798_2276_1864.png58.62±5.48<0.001

2.3 影像評(píng)估

術(shù)前30例患者原髖臼假體均松動(dòng)，假體及骨性臼底上移或上移內(nèi)陷。按Paprosky分型：Ⅱb型8例，Ⅱc型10例，Ⅲa型8例，Ⅲb型4例，髖臼旋轉(zhuǎn)中心上移1.3～6.8 cm，平均（3.46±1.37）cm。術(shù)后即刻影像顯示30例患者的3D打印墊塊良好填充于臼底骨缺損，翻修髖臼組件的旋轉(zhuǎn)中心與坐骨結(jié)節(jié)連線的垂直距離與健側(cè)差值均在1cm以內(nèi)，髖臼組件外翻角 41°～52°，平均（43.27±3.96）°；前傾角 13°～25°，平均（18.63±2.58）°。至末次隨訪時(shí)，30例患者翻修髖臼與股骨組件位置較術(shù)后即刻均無(wú)任何改變，假體和宿主骨愈合情況良好，假體周圍均未見透亮區(qū)。30例患者均未見異位骨化等不良征象。典型病例影像見圖1。

圖1 患者，男，61歲，左髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體松動(dòng)；右側(cè)股骨頭壞死繼發(fā)髖關(guān)節(jié)炎，分兩次住院先后行左髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)和右側(cè)人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù) 1a:術(shù)前雙髖正位X線片顯示左髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體松動(dòng)，髖臼側(cè)骨缺損為PaproskyⅡc型，髖臼旋轉(zhuǎn)中心上移2.5 cm，股骨柄內(nèi)翻放置；右側(cè)股骨頭壞死股骨頭塌陷繼發(fā)髖關(guān)節(jié)炎 1b:術(shù)后1周X線片顯示髖臼墊塊和臼杯組件，以及股骨組件、大轉(zhuǎn)子延長(zhǎng)截骨鋼絲內(nèi)固定位置均良好，髖臼旋轉(zhuǎn)中心恢復(fù)至解剖位 1c:術(shù)后1.5年X線片顯示假體位置良好，假體周圍骨整合良好 1d:術(shù)后2.5年左側(cè)髖關(guān)節(jié)假體骨長(zhǎng)入良好，應(yīng)患者要求行右側(cè)人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)，術(shù)后假體位置良好，雙側(cè)下肢長(zhǎng)度基本一致

3 討論

臨床中面對(duì)嚴(yán)重的髖關(guān)節(jié)翻修骨缺損病例，醫(yī)師通常會(huì)在Jumbo杯、結(jié)構(gòu)植骨、髖臼加強(qiáng)環(huán)、雙杯技術(shù)等治療方案中作出選擇［3］。然而翻修手術(shù)面臨的不確定性太多，以至于醫(yī)生術(shù)前需準(zhǔn)備大量的翻修工具以及假體［4］。3D打印的醫(yī)療產(chǎn)品目前有定制髖膝關(guān)節(jié)假體、個(gè)體化截骨工具、抗生素骨水泥占位器等［5］。伴隨3D打印技術(shù)的飛速發(fā)展，個(gè)體化精準(zhǔn)的髖關(guān)節(jié)翻修手術(shù)成為一種可能［6］。

方盛等［7］利用3D打印技術(shù)對(duì)髖臼骨缺損全髖翻修術(shù)的患者進(jìn)行治療取得了滿意的效果，認(rèn)為3D打印術(shù)前規(guī)劃可以輔助術(shù)中精準(zhǔn)的安放關(guān)節(jié)假體，縮短手術(shù)時(shí)間，進(jìn)而減少感染的風(fēng)險(xiǎn)。馬立峰等［8］通過(guò)比較3D打印金屬加強(qiáng)塊和Jumbo臼杯重建髖臼骨缺損，認(rèn)為二者療效相當(dāng)，但3D打印組術(shù)后脫位率更低，對(duì)旋轉(zhuǎn)中心的恢復(fù)比Jumbo臼杯更好。本組Ⅱc型骨缺損患者通過(guò)臼杯底部墊塊的支撐，使得內(nèi)移的旋轉(zhuǎn)中心外移，Ⅲa型骨缺損患者旋轉(zhuǎn)中心實(shí)現(xiàn)下移，完美重建臀中肌的力臂，關(guān)節(jié)更穩(wěn)定，也證實(shí)了這一點(diǎn)。然而本組患者多數(shù)存在對(duì)側(cè)髖關(guān)節(jié)病變，因此無(wú)法對(duì)正常髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心做出準(zhǔn)確度量。由于3D打印金屬小梁孔隙率和自身骨小梁孔隙率更加接近，通過(guò)金屬墊塊補(bǔ)充，減少對(duì)宿主骨的磨銼，使得髖臼組件和宿主骨的接觸面積更大，初始穩(wěn)定性更佳，骨長(zhǎng)入的效果優(yōu)異［9］。

3D打印術(shù)前規(guī)劃可以輔助更精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)關(guān)節(jié)假體的型號(hào)大小，減少對(duì)宿主骨的磨銼；準(zhǔn)確的安放假體，減少術(shù)后脫位的風(fēng)險(xiǎn)；有效縮短手術(shù)時(shí)間。然而3D打印同時(shí)面臨著價(jià)格昂貴的缺點(diǎn)［10］。本研究存在的不足：樣本量小，且為回顧性設(shè)計(jì)，隨訪時(shí)間短，遠(yuǎn)期關(guān)節(jié)功能、假體生存率以及并發(fā)癥發(fā)生情況仍有待于進(jìn)一步的隨訪觀察。