Paprosky分型髖臼側骨缺損翻修的研究進展

張德華，王玉琦，韓大棟，涂 迪，曹 洪，鄒海兵 (十堰市人民醫(yī)院/湖北醫(yī)藥學院附屬人民醫(yī)院骨關節(jié)科，湖北 十堰 442000)

人工髖關節(jié)翻修術(revision of total hip arthroplasty，RTHA)可改善各種原因導致的人工全髖關節(jié)置換術(total hip arthroplasty，THA)后髖關節(jié)疼痛、患肢縮短、髖關節(jié)功能受限等問題[1]。導致人工髖關節(jié)翻修的原因眾多，主要包括假體松動、感染、聚乙烯襯墊磨損、假體周圍骨折、溶骨反應導致的髖臼側骨缺損等[2]。隨著社會的發(fā)展及人口老齡化趨勢的不斷加快，行THA的患者數(shù)量不斷增加，RTHA的數(shù)量也隨之增加。有文獻報道，THA術后5年及10年的翻修率分別為6.45%和12.90%，而與髖臼側骨缺損相關的因素占全部翻修因素的45%～60%[3-4]。然而，髖臼側骨缺損的重建一直是影響翻修手術成功的重要技術難題。Paprosky分型通過對術前X射線片上髖臼的解剖結構進行評估，從而準確把握骨缺損的大小、位置及假體移位等情況，為髖臼側骨缺損翻修時假體的選擇及是否需要骨移植提供依據(jù)[5]。故本文基于臨床常用的Paprosky分型對髖臼側骨缺損翻修的診治進展進行總結。

1 髖臼的解剖概要

髖關節(jié)是人體最大的關節(jié)，由股骨頭和髖臼之間的關節(jié)組成，髖臼是髖骨外側面中間的深窩。髖臼關節(jié)面為170°～175°的半球形，髖臼在髖關節(jié)運動的各個方向覆蓋了大約40%的股骨頭。正常的髖臼向前、向外傾斜，前傾角為15°～20°，外傾角為35°～40°，且男性髖臼的傾斜度比女性大[6]。髖臼唇是一個由環(huán)繞髖臼的膠原纖維組成的邊緣，其作用是加深髖關節(jié)窩，限制極限運動范圍。髖臼的前方為前柱，后方為后柱，前后柱之間通過坐骨支柱與骶髂關節(jié)相連，并呈60°角相交，形成髖臼的拱形臼頂，具有厚而堅強的特性[7]。圓韌帶從股骨頭中心凹向外延伸，幾乎附著于整個髖臼韌帶。髖臼對股骨頭有包容及支持作用，所以其正常結構對于下肢的負重、運動、穩(wěn)定非常重要。

2 髖臼側骨缺損的原因

髖臼側骨缺損的發(fā)生與許多因素有關，包括假體的類型及設計特點，患者的自身骨質條件、性別、年齡、免疫狀況以及髖臼負重區(qū)等，但主要因素為:①各種原因導致的假體松動、磨損顆粒或無菌性感染等，以及以上因素導致的骨溶解[8-9]。研究顯示，骨溶解主要由巨噬細胞對磨損顆粒的吞噬或激活引起一系列的炎癥介質產(chǎn)生、破骨細胞聚集、成骨細胞分泌功能降低、淋巴細胞調節(jié)的骨自身穩(wěn)定被破壞4種途徑共同作用[10-12]。②首次THA丟失的骨量較多或翻修手術時對骨質的破壞。③髖關節(jié)發(fā)育不良，在初次THA、骨盆骨折內固定等手術時未能對髖臼側骨質進行良好處理。④RTHA取出假體時對骨質的二次破壞。

3 髖臼側骨缺損的分型與影像學特征

3.1 Paprosky分型

對髖臼側骨缺損的范圍以及嚴重程度進行準確的評估，并對骨缺損的類型進行正確的判斷，有助于翻修手術入路、骨缺損重建方式以及假體安置方法的選擇。臨床上有很多髖臼側骨缺損的分類標準，目前國內外常使用的有Paprosky分型、AAOS分型、Saleh分型、Cross分型、Engh分型以及重慶髖臼骨缺損分型[13-15]。在臨床實際應用中，Paprosky分型能更好地評估患者骨缺損情況，因此其運用更加廣泛。Paprosky分型是根據(jù)骨盆前后位、髖關節(jié)X射線片上髖關節(jié)中心移位、坐骨溶解、淚滴骨溶解的嚴重程度，將髖臼骨缺損分為3型[16]，見表1。

表1 Paprosky分型

3.2 髖臼側骨缺損的X射線診斷

髖臼側骨缺損的X射線標志主要有：①Kohler線，可提示髖臼內壁及前柱的上方有無缺損;②淚滴，可提示髖臼內壁和前后柱的下方有無缺損;③坐骨完整性，可提示髖臼后壁及后柱是否完整;④臼杯垂直移位，可檢查髖臼負重區(qū)的完整性。髖臼側骨缺損的X射線特征為：①髖關節(jié)中心上移征，提示髖臼負重區(qū)發(fā)生骨丟失，不同方向的移位提示髖臼受損部位不同;②淚滴骨溶解征，提示髖臼前柱下方、恥骨、髖臼內壁等髖臼內下方發(fā)生骨丟失;③坐骨溶解征，提示髖臼后壁等髖臼后柱下方發(fā)生骨丟失;④松動臼杯內移征，若松動臼杯越過Kohler線內移，表明髖臼的前柱已存在骨溶解。

4 Paprosky分型髖臼側骨缺損的重建

4.1 植骨材料的選擇

骨移植是修復髖臼側骨缺損的重要方法，骨移植材料根據(jù)其來源不同可分為自體骨、同種異體骨、異種骨以及非骨移植新材料等[17]。自體骨取自手術部位的碎屑或身體其他部位，其中以髂骨較為常用，其誘導成骨的能力較強，并可提供良好的初始穩(wěn)定性，也不會引起嚴重的并發(fā)癥，但是增加了額外的創(chuàng)傷和術后疼痛等。同種異體骨來源廣、易獲得，目前在臨床上應用較為廣泛；但其缺點也很明顯，具有免疫原性，誘導成骨的能力較差，且還會導致一些傳染病的發(fā)生[18]。異種骨取自其他物種，免疫原性以及免疫排斥強，因而在臨床上使用較困難[19]。近年來一些新材料，如羥基磷灰石、β-磷酸三鈣和納米材料等相繼出現(xiàn)，基本無免疫原性，無交叉感染的風險，且生物相容性較好，理化性質表現(xiàn)非常突出，因其組成與人體骨骼較接近，在臨床上的應用越來越廣泛。

4.2 重建方法的選擇

4.2.1 Paprosky Ⅰ型及ⅡA型髖臼側骨缺損 Paprosky Ⅰ型髖臼側骨缺損的髖臼緣、髖臼壁以及前后柱相對完整，大多數(shù)只是腔隙性的骨缺損或者輕微的假體移位，治療方法相對簡單，沒有太多的爭議。Paprosky ⅡA型的骨缺損較Paprosky Ⅰ型嚴重，但重建方法與Paprosky Ⅰ型基本相同，重點是在移除臼杯以及再次使用髖臼銼打磨髖臼時應仔細操作，盡可能保留宿主骨質，減少植骨率。翻修時首選非骨水泥壓配臼杯及螺釘固定，若需要植骨，宜選用顆粒性植骨的方法[20]。顆粒性植骨多選擇直徑5～10 mm的松質骨塊，可在早期與自身骨質結合，形成早期的初始穩(wěn)定性，恢復髖臼的相對解剖結構，適用于包容性骨缺損及假體周圍骨缺損較少時的修復。有研究顯示，在顆粒性植骨后3周即可觀察到新生骨小梁結構，1年內可見其與宿主骨質相融合。打壓植骨是顆粒性植骨最常用的一種技術，該技術不會對髖臼骨結構造成機械性損傷，可促進骨質愈合，增加骨質強度[21]。毛遠青等[22]對較小的髖臼側骨缺損使用非骨水泥型臼杯+松質骨重建，平均隨訪45個月，患者Harris評分較術前提高了40.6分，且中遠期效果也較好。

4.2.2 Paprosky ⅡB型及ⅡC型髖臼側骨缺損 Paprosky ⅡB型髖臼側骨缺損的內壁較完整，邊緣有少許缺損，Paprosky ⅡC型髖臼側骨缺損的內壁缺損，髖臼邊緣骨缺損<30%。這兩個亞型的淚滴、坐骨以及Kohler線均存在輕中度骨溶解，髖臼壁均有缺損，甚至有髖臼內壁的磨漏，但兩個亞型的宿主骨質與翻修假體臼杯的接觸均在70%以上，依舊可以選擇非骨水泥壓配臼杯，通常使用Jumbo杯技術進行重建[23]。Jumbo杯是指臼杯的直徑比初次置換的臼杯直徑大10 mm以上，男性臼杯直徑≥66 mm，女性≥62 mm。使用Jumbo杯需滿足以下條件:髖臼后柱完整，宿主骨質與臼杯的接觸面積>50%；后壁后柱不存在明顯骨缺損[24]。Jumbo杯技術有以下優(yōu)點[25]:①手術操作簡單，有利于恢復髖關節(jié)中心及正常軟組織的張力；②Jumbo杯體積大，有利于填充骨缺損，減少植骨；③臼杯微孔涂層與殘留骨質接觸面積大，有利于獲得初始穩(wěn)定性及遠期骨長入，可轉移髖關節(jié)負荷。Von Roth等[26]使用Jumbo杯技術對89例髖臼側骨缺損患者進行髖臼重建，術后平均隨訪20年，患者HHS評分由術前的56分增至71分，證明了Jumbo杯技術重建髖臼骨缺損是一個較理想的方法，可獲得良好的臨床效果。

4.2.3 Paprosky Ⅲ型髖臼側骨缺損 Paprosky Ⅲ型髖臼側骨缺損的假體移位明顯，髖臼環(huán)不完整，骨缺損甚至在50%以上，Paprosky ⅢB型還可能出現(xiàn)骨盆不連續(xù)。對于此型的復雜缺損，目前治療較為困難，但總體原則依舊是盡可能保留宿主骨質，修補骨缺損，增加臼杯與骨質的接觸，以獲得良好的初始穩(wěn)定性及遠期骨長入，降低再次翻修的風險[27]。Paprosky Ⅲ型髖臼側骨缺損的重建方法較多，但暫無統(tǒng)一的標準，下面將對臨床常用的方法進行概述。

結構性植骨：結構性植骨常選擇體積較大且?guī)в衅べ|骨的骨塊，此類骨塊機械強度較高，適用于髖臼嚴重骨缺損(如AAOS Ⅲ型、Ⅳ型及Paprosky Ⅲ型髖臼側骨缺損)的修復。結構性植骨骨塊較大，通常使用異體骨移植[28]。M?kinen等[29]研究顯示，結構性植骨遠期骨質吸收率高，且移植骨假體支撐面積越大，遠期松動的可能性也越大。雖然同種異體結構性植骨風險較高，但其恢復骨量的效果確切，對髖臼側骨缺損較嚴重的年輕患者仍是一種良好的重建方法。

鉭金屬：近年來，鉭金屬在關節(jié)翻修領域的使用較為普遍。鉭金屬具有良好的生物學特性，接近松質骨，可促進成骨細胞的增殖和骨長入。鉭金屬的微孔率為75%～85%[30]，同時具有較高的摩擦系數(shù)，有利于假體獲得良好的初始穩(wěn)定性和遠期骨長入。Theil等[31]使用鉭金屬對41例翻修患者的髖臼進行重建，結果顯示，多孔鉭金屬植入物具有良好的中短期功能效果，并發(fā)癥的發(fā)生率也較低。相關研究表明，使用鉭金屬填充塊可顯著降低二次翻修率，對術中多變的Paprosky Ⅲ型髖臼側骨缺損適應性較好[32]。

髖臼杯聯(lián)合髖臼加強環(huán)技術(cup-cage技術)：對于髖臼側嚴重骨缺損(>50%)或者骨盆不連續(xù)，通過單純的超大杯技術或者墊塊技術都不能獲得良好的初始穩(wěn)定性，且移植物容易被吸收[33]。cup-cage技術通過髖臼杯與加強環(huán)的相互作用，使假體植入后可獲得良好的初始穩(wěn)定性與長期效果。有研究對1999年到2019年發(fā)表的應用cup-cage技術重建嚴重髖臼側骨缺損的文章數(shù)據(jù)進行分析，結果顯示cup-cage技術具有良好的臨床效果，可降低翻修率及術后并發(fā)癥，在嚴重髖臼側骨缺損的重建中具有廣闊前景[34]。

杯上杯技術(cup-on-cup技術)：cup-on-cup技術使用2個多孔鉭臼杯，其中一個小型假體臼杯以無骨水泥的方式安置在宿主支持骨上，以填充重度骨缺損，建立初始穩(wěn)定性，以此較小的假體作為穩(wěn)定平臺，再通過骨水泥的方式安置較大的髖臼杯，以恢復髖關節(jié)旋轉中心，獲得正常的力學結構，從而改善髖關節(jié)功能[35]。與傳統(tǒng)方法相比，cup-on-cup技術具有假體與骨質結合好、使用時間長、術后恢復快等優(yōu)勢；然而，作為一種非常規(guī)技術手段，其存在相對明確的適應證：髖臼內上方骨缺損面積大，單一金屬臼杯難以重建髖臼的完整性及恢復旋轉中心；髖臼內陷型的大塊骨缺損[36]。吳曉宇等[37]使用cup-on-cup技術對18例Paprosky Ⅲ型髖臼側骨缺損患者進行翻修，術后隨訪36～108個月(平均61.2個月)，患者均未出現(xiàn)假體感染、松動、脫位等，提示cup-on-cup技術具有并發(fā)癥少、安全性高、術后功能恢復好等特點。

個體化3D打印技術：個體化3D打印技術是目前重建嚴重髖臼側骨缺損的新技術，適用于Paprosky ⅢB型及骨盆不連續(xù)的修復。自Christie等[38]于2001年報道了個體化3D打印技術后，此技術逐步開始用于復雜RTHA中。個體化3D打印技術通過術前對髖關節(jié)及骨盆進行薄層CT掃描(層厚1～2 mm)，運用軟件對CT數(shù)據(jù)進行處理和三維重建，消除髖關節(jié)假體影像的影響，得到髖臼各個方向的骨缺損范圍，再根據(jù)骨缺損的范圍設計出與患者相匹配的假體[38]。個體化3D打印技術可增加假體與髖臼側骨缺損界面的接觸面積，在獲得良好的匹配和初始穩(wěn)定性的同時，可減少術中對髖臼側殘余骨量的破壞，有利于遠期骨長入，為RTHA的長期效果打下堅實的基礎[39-40]。目前，生物力學方面的研究顯示，個體化3D打印髖臼假體可更好地分配髖臼承受的應力，因此更接近正常的髖臼狀態(tài)；此外，其還可調節(jié)髖關節(jié)的旋轉中心、偏距等相關參數(shù)，從而進一步改善下肢的生物力學狀態(tài)[40]。個體化3D打印技術能夠精確呈現(xiàn)出髖臼側骨缺損的形態(tài)，從而進行個體化治療，可節(jié)約手術時間，對誘導骨長入的效果也較好，但目前存在制備周期長、費用高等問題[41]。未來在精準醫(yī)療的時代要求下，有望克服個體化3D打印技術的缺點，使其應用于復雜RTHA中，為髖關節(jié)疾病的治療提供更多選擇。

5 其他特殊修復重建方式

隨著科技的進步，采用生物型假體重建已逐漸成為髖臼側骨缺損翻修的主流重建方式，但在某些特殊情況下，如對于存在重度骨質疏松的高齡患者(>70歲)，骨水泥固定的臨床療效更顯著[13]。雖然骨水泥技術也在不斷改進，但是早期髖關節(jié)翻修手術中采用骨水泥型髖臼假體的效果仍然不理想。Kokubo等[42]通過對骨水泥型髖臼假體用于修復嚴重髖臼側骨缺損的效果進行長期隨訪發(fā)現(xiàn)，骨水泥技術可以增加翻修后的初始穩(wěn)定性，但遠期療效及骨長入較差。因此，骨水泥技術只能作為特定條件下的選擇，無法常規(guī)使用。

6 總結與展望

如何良好重建髖臼側骨缺損仍然是目前RTHA的難題。髖臼側骨缺損的程度不同，術中的不確定因素較多，導致RTHA難度增加。因此，術前應結合髖關節(jié)解剖結構與影像學表現(xiàn)，準確評估髖臼側骨缺損的類型，制定詳細的翻修重建方案，并準備多種翻修材料，以應對術中各種未知情況。同時，在臨床工作中應更加注重個體化治療，明確骨缺損的類型及原因，選擇最適合患者的翻修方案，術后制定詳細的功能鍛煉計劃，以取得更理想的翻修效果。隨著生物材料的不斷更新、技術的進步及重建方式的不斷改進，更多需要行RTHA的患者將會從中受益。