周報(bào)春 周一新

隨著接受人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)患者的年輕化及其預(yù)期壽命的延長(zhǎng)，人工髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)的數(shù)量也逐年增加。預(yù)計(jì)至2021年，人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后翻修率將達(dá)到12.9%[1]。初次接受人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的患者術(shù)后常發(fā)生骨溶解、感染、磨損及骨折等并發(fā)癥，進(jìn)一步發(fā)展將導(dǎo)致骨缺損。盡管髖臼側(cè)嚴(yán)重骨缺損和骨盆不連續(xù)的發(fā)生率較低(1%～5%)[2-5]，但是對(duì)于獲得初始機(jī)械穩(wěn)定性和遠(yuǎn)期骨長(zhǎng)入仍是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，出現(xiàn)了多種重建方法，如多孔金屬臼杯聯(lián)合多孔金屬加強(qiáng)塊、髖臼牽引聯(lián)合超大臼杯、多孔金屬臼杯聯(lián)合髖臼重建球籠以及定制三翼臼杯等[6-9]。自2001年Christie等[10]報(bào)道定制三翼臼杯技術(shù)以來(lái)，因其具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，隨后被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)中[5，9，11-14]。

一、定制三翼臼杯的設(shè)計(jì)和制作

人工髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)前對(duì)患者行CT掃描，掃描層厚1～2 mm，掃描范圍包括整個(gè)骨盆。應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建，去除髖關(guān)節(jié)假體，計(jì)算各個(gè)方向的骨缺損范圍，繪制骨缺損彩色梯度圖，精確評(píng)估患者髖臼的解剖學(xué)形態(tài)和骨質(zhì)[10，15-16]。參考重建的骨盆模型(圖像或?qū)嶓w)進(jìn)行三翼臼杯的個(gè)體化設(shè)計(jì)，在此過(guò)程中可咨詢工程師的意見(jiàn)，同時(shí)還需考慮股骨側(cè)是否需要翻修[17]。三翼臼杯的設(shè)計(jì)理念是在獲得良好匹配和可靠穩(wěn)定性的前提下，盡可能地減少術(shù)中對(duì)宿主骨的破壞[13]。

1.設(shè)計(jì)臼杯：參照閉孔、髂骨翼和恥骨支等解剖學(xué)標(biāo)志設(shè)計(jì)臼杯的大小，同時(shí)設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)中心的位置和臼杯開(kāi)口平面的朝向[10，12]。如果髖臼窩骨缺損較大，可在半球形臼杯的基礎(chǔ)上，增加類(lèi)似于金屬加強(qiáng)塊的設(shè)計(jì)，以重建殘余空腔，金屬加強(qiáng)塊與半球形臼杯構(gòu)成一個(gè)整塊式結(jié)構(gòu)[18]。

2.設(shè)計(jì)螺釘?shù)奈恢?、釘?shù)兰伴L(zhǎng)度：螺釘?shù)奈恢谩⑨數(shù)兰伴L(zhǎng)度決定了臼翼的大小。坐骨側(cè)臼翼一般有4～6個(gè)螺釘孔，較大的髂骨側(cè)臼翼通常有2排螺釘孔，每排3～4個(gè)[19]。對(duì)于恥骨側(cè)臼翼是否使用螺釘固定目前仍存有爭(zhēng)議[5，11-13]。雙皮質(zhì)螺釘可在假體和宿主骨之間產(chǎn)生足夠大的壓力，但由于髂骨翼較薄，其固定效果可能會(huì)受限。當(dāng)骨質(zhì)較差時(shí)考慮使用鎖定釘固定，并應(yīng)用血管造影技術(shù)以減少血管損傷的發(fā)生[20]。臨床上，一般聯(lián)合使用鎖定釘和皮質(zhì)螺釘固定。應(yīng)用帶變向鎖定釘可達(dá)到加強(qiáng)固定坐骨的效果，但應(yīng)注意避免螺釘穿過(guò)骶髂關(guān)節(jié)，螺釘距離坐骨切跡應(yīng)>10 mm[13]。由于臼杯背面的松質(zhì)骨條件較差，如果使用臼頂螺釘應(yīng)選擇鎖定釘[5]。

3.設(shè)計(jì)臼翼：優(yōu)先設(shè)計(jì)髂骨側(cè)臼翼，最小厚度6 mm，使臼翼按前后方向延伸，以減少近端的顯露[13]。雖然坐骨結(jié)節(jié)的外側(cè)面較寬大，能容納更多的螺釘，但一般選擇將坐骨側(cè)臼翼固定于坐骨結(jié)節(jié)后側(cè)面，因?yàn)榇颂幙梢允褂酶L(zhǎng)的螺釘固定[10，12]。坐骨側(cè)臼翼延伸至閉孔下緣即可，而恥骨側(cè)臼翼通常需插入恥骨支，以對(duì)抗內(nèi)旋的力[13]。

4.制作塑料模型：按上述初步設(shè)計(jì)打印假體和骨盆的塑料模型。據(jù)此對(duì)定制三翼臼杯的匹配度進(jìn)行評(píng)估，并在骨盆模型上標(biāo)記需去除的骨質(zhì)，尤其是髂骨、恥骨及坐骨突出的骨質(zhì)[17]。

5.制作定制三翼臼杯：采用增材制造技術(shù)(電子束熔煉或激光燒結(jié))以鈦合金粉末為原料制作三翼臼杯[20]。對(duì)臼杯和臼翼施以特殊的表面處理，以增強(qiáng)其力學(xué)和生物學(xué)性能。多孔或羥基磷灰石涂層可促進(jìn)骨長(zhǎng)入[12，20]，銀涂層可降低術(shù)后感染的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[21-22]，光滑表面可減少對(duì)軟組織的刺激。

設(shè)計(jì)和制作定制三翼臼杯的時(shí)間取決于髖臼骨缺損的類(lèi)型和假體的特點(diǎn)，通常需6～12周。有研究報(bào)道，設(shè)計(jì)和制作定制三翼臼杯的總費(fèi)用約為1.2萬(wàn)美元，高于初次接受人工髖關(guān)節(jié)置換的假體費(fèi)用，與使用多孔金屬臼杯聯(lián)合髖臼重建球籠(1.1萬(wàn)美元)或鉭金屬臼杯聯(lián)合鉭金屬加強(qiáng)塊(1.4萬(wàn)美元)的費(fèi)用相當(dāng)[9，14]。

二、置入定制三翼臼杯的手術(shù)技術(shù)

置入定制三翼臼杯時(shí)，需廣泛的顯露，以便觀察髖臼骨缺損和獲得臼翼固定的骨面[17]。若髂骨側(cè)的顯露較為困難，可行轉(zhuǎn)子截骨術(shù)[23]，顯露坐骨側(cè)時(shí)可松解腘繩肌腱的起點(diǎn)[10]。若恥骨側(cè)臼翼不使用螺釘固定，可在恥骨支制作一個(gè)凹槽，以容納臼翼[10]。在顯露時(shí)，應(yīng)注意辨認(rèn)和保護(hù)坐骨神經(jīng)和臀上神經(jīng)及血管等結(jié)構(gòu)。顯露完成后，取出置換失敗的髖關(guān)節(jié)假體，參照術(shù)前設(shè)計(jì)用高速磨鉆去除多余骨質(zhì)。術(shù)中使用三維打印的骨盆模型與患者的骨盆進(jìn)行對(duì)比，以提高假體安裝的精確性[15]。安裝定制三翼臼杯時(shí)，稍屈髖放松外展肌，從髂骨掀起臀中肌和臀小肌，安裝髂骨側(cè)臼翼，之后將下方的兩翼分別安裝于坐骨和恥骨表面[10-12]。安裝坐骨側(cè)臼翼時(shí)，為保護(hù)坐骨神經(jīng)，可采取伸髖屈膝位[23]。根據(jù)術(shù)前設(shè)計(jì)，可使用螺釘加強(qiáng)臼翼與宿主骨之間的固定強(qiáng)度，注意保護(hù)鄰近神經(jīng)、血管等結(jié)構(gòu)。對(duì)于臼杯與宿主骨之間的微小殘留腔隙，可使用顆粒植骨填充，但應(yīng)避免旋轉(zhuǎn)中心的過(guò)度外移[13]。在三翼臼杯的內(nèi)側(cè)，可安裝帶高邊的限制性內(nèi)襯或雙動(dòng)頭結(jié)構(gòu)，以調(diào)節(jié)軟組織張力，增強(qiáng)髖關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性[14-15]。

三、定制三翼臼杯的臨床應(yīng)用

定制三翼臼杯主要適用于PaproskyⅢ型髖臼骨缺損的重建，尤其是ⅢB型，即髖臼上方和內(nèi)側(cè)存在大量骨缺損，臼杯向上內(nèi)側(cè)移位>3 cm，Kohler線被突破，淚滴消失，坐骨支嚴(yán)重受損，可能伴有骨盆不連續(xù)，臼杯與宿主骨的接觸面積占比<40%，無(wú)法獲得內(nèi)在穩(wěn)定性[2]。PaproskyⅢB型髖臼骨缺損患者往往經(jīng)歷過(guò)多次手術(shù)治療，軟組織條件較差，且伴有諸多合并癥，手術(shù)難度大?，F(xiàn)有的其他重建技術(shù)需根據(jù)患者的骨質(zhì)情況，通過(guò)臼杯聯(lián)合金屬加強(qiáng)塊、重建球籠或結(jié)構(gòu)植骨等技術(shù)輔助固定，但存在假體費(fèi)用高昂、手術(shù)過(guò)程復(fù)雜、術(shù)中需去除較多的殘留骨、難以獲得足夠的宿主骨接觸以及難以恢復(fù)髖關(guān)節(jié)正常生物力學(xué)特性等問(wèn)題。

借助定制三翼臼杯技術(shù)可在術(shù)前進(jìn)行精準(zhǔn)的假體設(shè)計(jì)和手術(shù)規(guī)劃，手術(shù)難度低[10]。使用三維打印的骨盆模型測(cè)定骨缺損范圍和進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃較參考影像學(xué)資料更精確[24]。應(yīng)用定制三翼臼杯技術(shù)處理復(fù)雜人工髖關(guān)節(jié)翻修病例，術(shù)后假體的實(shí)際位置、臼杯角度及螺釘方向同術(shù)前規(guī)劃基本一致，誤差較小[18，25]。定制三翼臼杯可跨過(guò)骨缺損，有利于恢復(fù)髖臼的連續(xù)性[11，12，26]。三個(gè)臼翼借助多根螺釘可與骨質(zhì)和血管條件良好的遠(yuǎn)端殘留宿主骨(髂骨、坐骨及恥骨)牢固固定，含金屬加強(qiáng)塊的整塊式臼杯可最大程度地增加假體與宿主骨的接觸面積，從而增強(qiáng)髖關(guān)節(jié)的初始機(jī)械穩(wěn)定性[5，17-18，27]。臼杯和臼翼表面的多孔涂層可促進(jìn)骨長(zhǎng)入，增強(qiáng)髖關(guān)節(jié)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性[13-14]。在生物力學(xué)方面，定制三翼臼杯可使髖臼承受的應(yīng)力從臼翼表面?zhèn)鬟f至髂骨、坐骨和恥骨，可避免應(yīng)力分布至已被破壞的髖臼緣，更接近正常解剖學(xué)狀態(tài)[10，12]。此外，使用定制三翼臼杯還可調(diào)節(jié)髖關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心、偏距、力臂和下肢長(zhǎng)度等參數(shù)，進(jìn)一步改善下肢的生物力學(xué)狀態(tài)[10，17]。

應(yīng)用定制三翼臼杯技術(shù)治療復(fù)雜人工髖關(guān)節(jié)翻修病例的短期療效與其他技術(shù)類(lèi)似，4年假體生存率為80%～85%[10，13，19，28]，但是中期隨訪失敗率較高，關(guān)節(jié)不穩(wěn)定是最常見(jiàn)的術(shù)后并發(fā)癥[29]。DeBoer等[11]報(bào)道，術(shù)后10年關(guān)節(jié)不穩(wěn)定的發(fā)生率高達(dá)30%，其中再次手術(shù)治療者占25%。Taunton等[12]報(bào)道，術(shù)后5年關(guān)節(jié)不穩(wěn)定發(fā)生率為21%，其中再次翻修者占18%。Wind等[30]報(bào)道，術(shù)后2.5年關(guān)節(jié)不穩(wěn)定的發(fā)生率為26%，其中11%的患者髖關(guān)節(jié)反復(fù)脫位。關(guān)節(jié)不穩(wěn)定的高發(fā)生率可能與術(shù)前外展肌功能缺陷、旋轉(zhuǎn)中心設(shè)計(jì)靠外、術(shù)中廣泛軟組織松解以及臀上神經(jīng)損傷等有關(guān)[9，11-12，31]。此外，同時(shí)行股骨側(cè)翻修術(shù)的患者術(shù)后關(guān)節(jié)脫位的發(fā)生率較低，可能與股骨側(cè)對(duì)假體前傾角的代償調(diào)節(jié)有關(guān)[30-31]。因此，在設(shè)計(jì)三翼臼杯時(shí)，應(yīng)特別注意旋轉(zhuǎn)中心的位置和臼杯開(kāi)口平面朝向。盡量縮短髂骨側(cè)臼翼，可使髂骨側(cè)螺釘朝向頭側(cè)，達(dá)到保護(hù)臀上神經(jīng)的目的[9，11-12]。術(shù)中只進(jìn)行必要的顯露和松解，可采用大轉(zhuǎn)子截骨術(shù)來(lái)減少臀上神經(jīng)的張力，有學(xué)者建議使用限制性內(nèi)襯或雙動(dòng)頭[9，11，19，32]。術(shù)后早期使用夾具可限制髖關(guān)節(jié)過(guò)度活動(dòng)[12，19]。

應(yīng)用定制三翼臼杯技術(shù)治療復(fù)雜人工髖關(guān)節(jié)翻修病例術(shù)后坐骨支固定失效也常被報(bào)道。Holt和Dennis[19]報(bào)道，術(shù)后4.5年12%的病例假體失效，坐骨螺釘均松動(dòng)，其中67%的松動(dòng)發(fā)生于骨盆不連續(xù)的病例。DeBoer等[11]報(bào)道，術(shù)后10年坐骨螺釘松動(dòng)的發(fā)生率為5%，但未發(fā)展至臼杯松動(dòng)。而Wind等[30]報(bào)道，術(shù)后2.5年21%的病例發(fā)生假體移位，均伴有坐骨側(cè)臼翼脫出。Barlow等[13]認(rèn)為，定制三翼臼杯技術(shù)通常會(huì)引起髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心外移1 cm，使剪切力增加，從而導(dǎo)致坐骨側(cè)臼翼松動(dòng)。盡管坐骨側(cè)固定失效并不總會(huì)導(dǎo)致臼杯松動(dòng)，但仍然是一個(gè)潛在的危險(xiǎn)因素。因此，在設(shè)計(jì)三翼臼杯模型時(shí)，在保證關(guān)節(jié)穩(wěn)定性和減少撞擊的前提下，可盡量使旋轉(zhuǎn)中心稍內(nèi)移，以減少坐骨側(cè)剪切力[13]。術(shù)中先安裝坐骨側(cè)螺釘，再安裝髂骨側(cè)螺釘，以產(chǎn)生向下的拉力，使臼杯更好地接觸宿主骨[11]。在坐骨側(cè)打入螺釘前，先于坐骨缺損處置入骨水泥，以增強(qiáng)螺釘?shù)墓潭◤?qiáng)度[11，19，29]，并用鎖定釘固定坐骨側(cè)臼翼以避免其脫出[11，13]。

綜上所述，定制三翼臼杯技術(shù)適用于伴重度骨缺損(包括骨盆不連續(xù))的復(fù)雜人工髖關(guān)節(jié)翻修等病例，具有幫助術(shù)者進(jìn)行精準(zhǔn)的術(shù)前規(guī)劃、提供個(gè)體化匹配的產(chǎn)品、手術(shù)難度低、手術(shù)時(shí)間短、最大限度地保留殘留骨質(zhì)、獲得可靠的假體穩(wěn)定性以及調(diào)節(jié)髖關(guān)節(jié)生物力學(xué)等優(yōu)勢(shì)。但是，目前還存在制備周期長(zhǎng)、術(shù)后關(guān)節(jié)不穩(wěn)定發(fā)生率高以及坐骨側(cè)臼翼易脫出等問(wèn)題。未來(lái)的可能研究方向有：(1)長(zhǎng)期隨訪研究；(2)內(nèi)移旋轉(zhuǎn)中心對(duì)穩(wěn)定性的影響；(3)恥骨側(cè)臼翼是否使用螺釘固定。