涂迪 張德華 韓大棟 錢煒

隨著全髖關節(jié)置換術（total hip arthroplasty，THA）數(shù)量的不斷增加，骨缺損致髖臼重建的數(shù)量也在不斷增加。預計到2030 年，美國全髖關節(jié)翻修術（revision total hip arthroplasty，RTHA）的數(shù)量將增加1 倍[1]。髖臼重建和髖臼骨質(zhì)流失的預防管理即使對經(jīng)驗豐富的骨科醫(yī)生來講也具有相當?shù)奶魬?zhàn)性。因此，除了對患者進行詳細的評估、分型及術前計劃外，還要選擇合適的重建方式。

1 髖臼骨缺損的原因分析

通過大量的樣本數(shù)據(jù)分析，造成髖臼骨缺損最常見的原因是THA 術后失敗導致的翻修，其次還包括創(chuàng)傷、腫瘤、先天性髖臼發(fā)育不良（developmental dysplasia of the hip，DDH）、髖關節(jié)骨性關節(jié)炎、風濕性關節(jié)炎、髖臼內(nèi)突（OTTO ?。┑龋醮蜹HA 術中髖臼側骨質(zhì)過度磨挫、取出假體和骨水泥時將部分骨質(zhì)帶出也是造成骨缺損的原因之一[2]。其中THA 術后失敗的原因主要是假體不穩(wěn)或脫位（20.4%）、機械性松動（17.8%）、感染（11.1%）等[3]。周圍骨折、骨溶解及內(nèi)襯磨損發(fā)生率反而有所下降。

相關臨床研究發(fā)現(xiàn)，假體磨損引發(fā)髖臼骨缺損的機制是產(chǎn)生的微小碎屑激發(fā)巨噬細胞、破骨細胞等介導的炎癥反應，釋放白細胞介素、腫瘤壞死因子、前列腺素等細胞因子抑制成骨細胞Ⅰ型膠原蛋白合成，誘導破骨細胞分化引發(fā)假體周圍骨的再吸收，進而使假體發(fā)生松動[4-5]。隨著材料學及臨床應用發(fā)展，人工髖關節(jié)假體材料不斷改進設計和制造工藝，提高人工關節(jié)的耐磨性和力學性能，增強植入物與宿主良好的生物相容性，以此降低假體磨損對骨溶解的影響[6]。國內(nèi)學者段永剛等[7]研究發(fā)現(xiàn)，新型β鈦合金Ti35Nb3Zr2Ta表面接觸角較小，鈣沉積量明顯減少，具有良好的生物相容性。賈巍等[8]認為，功能梯度生物材料可在股骨遠端產(chǎn)生更高的應力以及在襯墊上產(chǎn)生更小的接觸壓力，減少聚乙烯襯墊磨損。

2 術前準備和計劃

由于髖臼翻修術非常復雜，為了成功恢復髖關節(jié)旋轉中心、下肢長度、假體穩(wěn)定性和保持再翻修骨量，必須進行詳細的術前評估和計劃。

2.1 病史和查體

術前詳細詢問病史，除了詢問患者的疼痛部位、程度、持續(xù)時間及是否與活動有關，有無伴隨發(fā)熱等癥狀；還應詳細詢問初次手術情況，包括手術原因、假體型號、是否出現(xiàn)術后并發(fā)癥等。髖關節(jié)感染、假體不穩(wěn)和撞擊等引發(fā)的疼痛可發(fā)生在THA術后早期。而無菌性松動、骨溶解等出現(xiàn)的時間較晚。查體除了全身情況、髖關節(jié)活動度、肢體長度、步態(tài)、肌力等一般檢查外，還應檢查腹股溝區(qū)和臀區(qū)深部、神經(jīng)血管評估、腰骶椎情況等。若有感染則應檢查紅細胞沉降率、C 反應蛋白、關節(jié)液細胞計數(shù)分類及培養(yǎng)等。

2.2 影像學對骨缺損的判斷

術前患者的影像學評估包括骨盆前后位X線片，需要時可加拍閉孔位和髂骨斜位片。術前在X線片上測量髖關節(jié)中心位置、淚滴、髖臼下緣和假體臼與髂坐線（K?hler）的改變來判斷骨缺損的程度。假體臼向上外側移位表明后柱缺損，向上內(nèi)側移位表明前柱缺損。髖關節(jié)中心上移在兩側閉孔最高點連線上方3 cm以內(nèi)為骨缺損不明顯，若超過3 cm表明骨缺損明顯[9]。淚滴由髖臼窩和骨盆內(nèi)壁組成，其外側破壞表明髖臼壁下方缺損，前后柱完整；淚滴內(nèi)側破壞表明髖臼柱的下方完整性喪失。坐骨溶解表示髖臼后壁后柱下方缺損。根據(jù)骨溶解距離閉孔橫線下方距離分為輕、中、重3 度。髖臼中心內(nèi)移表明內(nèi)壁缺損。髖臼中心位于K?hler線外側、正中、超過分為輕、中、重度缺損。

X 線片可以初步判斷髖關節(jié)缺損情況及分型，測量髖臼上下緣連線與垂線形成的夾角為外展角。X 線片對復雜髖臼缺損的定位和測量的準確度會降低[10]。CT雖然可以更準確地評估髖關節(jié)缺損情況，但CT 的二維圖像無法清晰顯示髖關節(jié)空間結構。三維CT 重建技術進行表面遮蓋顯示法（surface shade display，SSD） 和多平面重建法（multiplanar reconstruction，MPR）可以將連續(xù)性像素轉換成三維結構模型，更加直觀地顯示髖臼內(nèi)部及髖臼壁缺損情況，對手術具有重要指導意義[11]。3D 快速原型技術（rapid prototyping，RP）與X 線、CT 相比，提高了髖臼缺損評估的敏感性和準確性，具有更好的定位和評估效率[12]。

使用基于CT 的微運動分析（CTMA）分析杯子遷移。使用體積定量計算機斷層掃描（quantitative computed tomography，QCT）測定移植物和周圍天然骨中的骨礦物質(zhì)密度。從3D重建中計算骨移植體積。低劑量CT掃描使遷移分析和骨密度測定在同一環(huán)境中成為可能，為髖關節(jié)置換術患者提供了巨大的診斷潛力[13]。

2.3 髖關節(jié)功能評估

術前體格檢查評估髖關節(jié)的運動范圍、運動力量、腿長、步態(tài)等。術前用Harris 評分系統(tǒng)對髖關節(jié)進行功能評估，有利于術后療效評價。術后可使用Oswestry標準評估骨移植物的骨整合情況。

2.4 手術方案和器械準備

髖關節(jié)翻修術需要非常有臨床經(jīng)驗的醫(yī)生制定詳細的手術方案和處理原則，以防術中遇到特殊情況。并且需進行詳細的術前討論，并與麻醉師溝通患者病情，共同完成各項配合工作。術前必須準備好各種器械和材料，用于取出舊假體和骨水泥等所需的配套器械，定制的個體髖臼假體、異體骨或人工骨等。

盡管初次髖關節(jié)置換手術會遺留不同的切口瘢痕，但髖翻修應盡可能沿原切口進行，原手術入路一般均可用于翻修手術。大多數(shù)的髖翻修手術可以采用前外側入路和后方入路，如果需要固定后柱就必須采用后方入路。前入路對髖臼的顯露不夠，對髖臼后側的處理比較困難，并且通過延長切口的方式會增加臀上神經(jīng)損傷的幾率。

無論哪種入路方式，術中判斷下肢長度是否等長都是至關重要的。術前通過X線片測量股骨小轉子至雙側髖臼淚滴下緣連線的垂直距離，計算雙下肢長度差異；使用模板測量假體型號及植入位置。術中通過C臂機術中透視法測量坐骨大孔長軸與短軸來判斷骨盆傾斜程度并調(diào)整至術前預估值；假體試模后透視與術前測量結果比較，通過不斷調(diào)試最終確定肢體長度差異不大于1.5 cm。還可通過克氏針定位法、“L”型卡尺測量、手法測量及計算機輔助導航等多種方法[14]。

3 骨缺損分型系統(tǒng)

髖臼骨缺損分型的主要目的是為了制定一個在骨科醫(yī)生之間方便交流的診斷標準，為進一步制定治療方案和術后療效評估提供參考。目前，髖臼骨缺損分型系統(tǒng)最常見的是Paprosky 分型和由D'Antonio等介紹的美國骨科醫(yī)師協(xié)會（American Academy of Orthopaedic Surgeons，AAOS）分型。

3.1 Paprosky分型

Paprosky 分型系統(tǒng)基于一系列髖臼翻修患者的骨缺損情況進行詳細分類，是目前最常用的分類系統(tǒng)和指導治療策略[9]。翻修髖臼假體的初始穩(wěn)定性取決于殘留髖臼骨的支撐結構狀態(tài)，可通過髖臼穩(wěn)定實驗判斷假體試模的初始穩(wěn)定性。

Paprosky 分型系統(tǒng)依據(jù)髖臼旋轉中心的位置、坐骨溶解程度、淚滴溶解程度和K?hler線的完整性進行分類。通過術中情況分為3型（見表1）。

表1 髖臼骨缺損Paprosky分型

3.2 AAOS分型系統(tǒng)

美國骨科醫(yī)師協(xié)會（AAOS）髖臼骨缺損分型系統(tǒng)是由D'Antonio及其團隊提出的，此分型主要分為節(jié)段性和腔隙性兩大類。節(jié)段性骨缺損是指結構支撐骨完全缺損，而腔隙性骨缺損是指髖臼骨容量的丟失，以至于髖臼內(nèi)陷變深[15]。AAOS 分型[16]共分為5 型：①Ⅰ型，髖臼節(jié)段性骨缺損；Ⅰa型，上、前、后方邊緣骨缺損；Ⅰb型，中央髖臼伴內(nèi)壁骨缺損。②Ⅱ型：髖臼腔隙性骨缺損。③Ⅲ型：髖臼節(jié)段性合并腔隙性骨缺損。④Ⅳ型：骨盆連續(xù)性喪失。⑤Ⅴ型：髖臼融合性缺損。骨盆不連續(xù)性是指骨缺損致前柱和后柱分離，并且從遠端破壞頭側骨盆。髖臼融合是指髖臼無明顯骨質(zhì)缺損，但難以找到真性髖臼的位置。該分型系統(tǒng)通過術前X線片進行評估，沒有缺陷類型的術中分析。

3.3 其他髖臼骨缺損分型

此外，還有Gross 分型系統(tǒng)：該系統(tǒng)比較簡單，重點關注骨移植的要點和規(guī)范[17]。Gustilo 和Pasternak 分類法：該系統(tǒng)重點關注剩余骨骼和失敗的假體組件狀況，沒有解決可重復性或有效性問題[18]。Saleh分型系統(tǒng)：基于移除植入物后剩余骨量的評估[19]。Engh-Glassman分類法：該系統(tǒng)缺少骨缺損的術中分析。國內(nèi)學者王愛民等[20]提出的重慶髖臼骨缺損分類法，這一分類方法比較簡明，對于髖臼翻修的處理及預后的判斷都有一定的指導作用。各種分類系統(tǒng)都有優(yōu)缺點，目前尚無統(tǒng)一的分類標準。

4 髖臼骨缺損的處理

將髖臼骨缺損進行修復是為了使髖臼結構恢復完整性、肢體長度和解剖位置關系，使假體能夠獲得長期的穩(wěn)定性。目前有多種重建方式用于治療髖臼骨缺損，各種重建方式都有其獨特的優(yōu)缺點。選擇合適的方式有利于髖臼假體與髖臼的骨整合、降低術后脫位風險、減少假體磨損引發(fā)的骨溶解等。需要兩個基本條件，即良好的初始穩(wěn)定性和足夠的接觸面積。

4.1 顆粒打壓植骨

顆粒移植骨為直徑5 ～ 10 mm的松質(zhì)骨，此大直徑脫脂骨顆粒能阻止假體在骨床上的旋轉移位，采用緊密壓配植骨技術（sloof-ling技術）將移植骨在缺損處擠壓緊密或用髖臼銼反銼使骨水泥擠壓入缺損處以便宿主骨爬行替代移植骨，完成骨誘導，為髖臼假體提供初始穩(wěn)定性。這一技術適用于腔隙性骨缺損的修復治療，特別是年輕患者。此技術的要點在于恢復髖臼骨容量。植骨的來源多為自體骨、同種異體骨、異種骨和人工合成骨[21]。各類植骨源均有各自的優(yōu)缺點，目前同種異體骨占主要來源。Gagala等[22]對44 例患髖使用磷酸三鈣（tricalcium phosphate，TCP）羥基磷灰石（hydroxyapatite，HA）混合移植物進行翻修，以無菌性松動為終點，使用Kaplan-Meier分析10年生存率為97.56%。

4.2 結構性骨移植

結構性移植骨使用大體積并帶有皮質(zhì)骨的骨塊，經(jīng)修整后用于較大缺損的髖臼。其不僅可以為假體提供有效支撐，還提供較好的耐受力學負荷和恢復骨容量。AAOS 分型的Ⅲ、Ⅳ型及Paprosky 分型的Ⅲ型適于用此方法[23]。結構性骨移植的問題在于其與宿主骨并不能完全整合，并且隨著時間的延長，移植骨在血管化和重塑將會導致移植骨吸收塌陷或移位，最終導致內(nèi)植物松動。Butscheidt等[24]的研究發(fā)現(xiàn)，隨著宿主和同種異體移植骨沿著大部分接觸界面互連整合，骨重塑導致同種異體移植物的充分結合，其余未重塑的移植骨充分礦化，在移植后22 年未出現(xiàn)塌陷物。緊密的連接很可能是成功重塑過程和整合同種異體移植骨的先決條件。目前大多數(shù)學者認為非骨水泥假體的髖臼覆蓋率至少為50%[25]。許志慶等[26]使用同種異體股骨頭結構性植骨應用于15例Paprosky ⅢA型髖臼骨缺損翻修，早中期隨訪15例髖臼杯均獲得骨長入，均未出現(xiàn)假體松動表現(xiàn)。

4.3 金屬填充塊

為了進一步降低結構性植骨出現(xiàn)骨吸收造成內(nèi)植物松動的風險，一種骨小梁金屬填充塊被設計出來并應用于臨床。金屬填充塊被制成表面粗糙并具有多孔涂層的結構，更有利于骨長入。其雖然與結構性植骨功能相似，但具有更強的結構穩(wěn)定性和力學性能[27]。一種新型鈦合金膠金屬被用于種植體修復手術，具有更強的骨整合能力和生物相容性[28]。應用定制3D打印多孔鈦合金加強塊重建重度髖臼骨缺損，其優(yōu)勢在于術中操作更簡便，填充塊與缺損骨面和臼杯能更好地貼附匹配[29]。國內(nèi)學者通過對照研究發(fā)現(xiàn)，金屬墊塊對比植骨具有縮短手術時間、減少術中出血、骨整合能力及安全性更強等優(yōu)勢[30]。Beckmann等[31]使用邏輯回歸模型對金屬填充塊等各個植入物的失敗率進行統(tǒng)計比較，金屬填充塊對于降低松動率具有統(tǒng)計學意義。

4.4 金屬鈦網(wǎng)或重建杯聯(lián)合打壓植骨

當面臨髖臼缺損較大時（如節(jié)段性缺損或Paprosky Ⅲ型缺損），單純結構性植骨或聯(lián)合金屬墊塊無法提供初始穩(wěn)定性時，可考慮使用重建環(huán)或金屬鈦網(wǎng)重建骨盆，將骨盆不連續(xù)轉化為封閉缺損，增加髖臼負重面積，并聯(lián)合打壓植骨，從而解決這一難題。Buttaro 等[32]對100 例因嚴重骨缺損而接受金屬網(wǎng)聯(lián)合打壓植骨翻修手術患者進行前瞻性隨訪，認為這種方法適用于中度髖臼缺損，但嚴重的節(jié)段性缺陷與主要的內(nèi)側壁缺陷相結合是使用金屬網(wǎng)的禁忌證。García-Rey 等[33]則認為外側和邊緣節(jié)段性缺損同樣是禁忌證。陳哲峰等[34]對22例患者行同種異體打壓植骨鈦網(wǎng)杯重建髖臼缺損，平均隨訪5.1年，中期植骨均融合，臼杯均獲得良好的穩(wěn)定性。單獨使用雙TM 杯（多孔鉭杯）或與IBG 聯(lián)合使用缺陷重建是無盆腔不連續(xù)性的Paprosky Ⅲ型髖臼缺損的實用且可靠的治療選擇。然而，高術后并發(fā)癥發(fā)生率，特別是在脫臼方面，仍然是一個挑戰(zhàn)[35]。

4.5 加強環(huán)和籠架

加強環(huán)（ring）和籠架（cage）一直被用于嚴重髖臼骨缺損的重建，通過橋接作用將ring 和cage 固定在坐骨和髂骨上，以此恢復正常髖臼解剖結構，并為移植骨提供支撐，促進其骨整合過程，為假體提供初始穩(wěn)定性。由于加強環(huán)和籠架本身材料所限，Burch-Schneider 抗前凸籠（anti-protrusion cage，APC）使用光滑的鈦外表面，防止骨質(zhì)摻入，因此無法獲得生物學固定，遠期隨訪易出現(xiàn)無菌性松動、疲勞斷裂等失敗。為了解決上述問題，目前正在制造具有骨內(nèi)生長潛力的新一代髖臼籠[36]。Villatte 等[37]報道使用病毒滅活同種異體移植骨和加固環(huán)進行重建，95例患者平均隨訪7年，術后并發(fā)癥發(fā)生率為7.4%，預估10年生存率為96.2%，放射學生存率為84.5%。同種異體移植物骨整合在95.8%的患者中令人滿意（Oswestry評分≥2分）。Malahias 等[38]報道了非髂坐骨跨越籠治療盆腔不連續(xù)的生存率為60.6%（20/33）。

4.6 Cup-cage重建技術

髖臼杯聯(lián)合髖臼加強環(huán)重建技術（Cup-cage 技術）在多孔金屬臼杯的發(fā)展基礎上將大直徑臼杯（如多孔金屬Jumbo 臼杯）植入嚴重骨缺損的髖臼后，在其表面植入與之相匹配的髖臼cage，再將cage 上下翼塑形與臼杯、髂骨、坐骨相匹配，上翼通過螺釘固定于髂骨，下翼插入坐骨，最后將髖臼髂骨和坐骨橋接起來。因此，杯籠結構通過cage 保護臼杯免受機械力影響，促進臼杯的生物整合，為髖臼提供了永久固定，并改善髖關節(jié)旋轉中心。文獻報道此技術適用于Paprosky Ⅲ型缺損[39]。Changjun 等[40]報告Cup-cage 重建151 例患髖，術后6 年假體存活率為90.1%，總并發(fā)癥發(fā)生率為23.8%。Wang 等[41]通過對232 例患者進行系統(tǒng)回顧和薈萃分析發(fā)現(xiàn)，杯籠結構具有良好的臨床效果，翻修率低約為8%，并發(fā)癥發(fā)生率約為20%。

4.7 Cup-in-Cup或Cup-on-Cup技術

杯中杯技術（Cup-in-Cup）使用兩個多孔鉭髖臼杯，以生物結合的方式將一個較大的內(nèi)側杯放置在支撐主骨上，以支撐大面積骨缺損，建立初始穩(wěn)定性，再將一個較小的側杯使用骨水泥粘合在一起，以恢復水平和垂直偏移。而杯對杯技術（Cup-on-Cup）則是將較小的內(nèi)側杯放置在主骨上，為側杯建立部分初始穩(wěn)定性和錨定區(qū)域，下面再粘合較大的側杯，進一步改善穩(wěn)定性、水平和垂直偏移。杯對杯技術相比杯中杯技術減弱了初始穩(wěn)定性，但對垂直和水平方面的控制更有效[42]。這類技術通常用于髖臼骨嚴重缺損的Paprosky ⅡC 型或Ⅲ型，明顯改善外展肌無力、髖關節(jié)撞擊等并發(fā)癥，相比于大直徑髖臼杯可以顯著減少髖關節(jié)旋轉中心的移位；并且可以解決定制植入物不能術中調(diào)整的缺點[43]。有學者報告杯對杯重建系列，平均隨訪61 個月，假體存活率為100%，術后髖關節(jié)脫位發(fā)生率較高為16.7%。因此術后脫位仍然是個巨大的挑戰(zhàn)[44]。

4.8 3D打印技術在髖臼骨缺損中的應用

目前，3D打印技術可制作與患者骨骼病理學完全匹配的定制假體植入物，特別在大面積髖臼骨缺損的治療中[45]。術前使用3D打印髖臼模型制定手術方案模擬手術，并設計個性假體。定制的三連體單塊髖臼組件可根據(jù)髖臼骨缺損情況提供個體化治療，從而覆蓋骨盆不連續(xù)并重建解剖學髖關節(jié)中心[46-47]。3D 打印髖臼假體的宿主骨覆蓋率可達70%，并通過骨整合達到長期穩(wěn)定性。通過重建髖關節(jié)旋轉中心以恢復假體和軟組織之間的平衡，從而降低磨損率和無菌性松動。定制假體可精確計算設計出釘孔位置、方向及螺釘長度，避免損傷重要血管、神經(jīng)的可能[48]。目前3D打印材料多為高分子和金屬等可粘合材料，其生物相容性及材料的毒理學方面仍處于研究階段。定制假體術前周期長并且價格昂貴，目前尚無統(tǒng)一的制作標準和規(guī)范。黎慶鈿等[49]采用3D 技術輔助鉭金屬塊植入治療Paprosky Ⅲ型髖臼骨缺損，隨訪期間均未出現(xiàn)假體無菌性松動、感染及脫位。Tikhilov等[50]對106例在RTHA中使用標準植入物（standard acetabular implants，SAIs）和定制髖臼植入物（custom-made acetabular implants，CMAIs）的結果進行比較，顯示植入CMAIs 患者的無菌性松動發(fā)生率低于SAIs（分別為2.4%和10.0%）。

4.9 髖臼牽引技術

2012年，Sporer和Paprosky首次描述了髖臼牽引技術，用于治療慢性盆腔不連續(xù)[51]。髖臼牽張技術利用一個放置在髖臼外位置的大層狀擴張器，產(chǎn)生對外側或周圍的牽張和中央或內(nèi)側的加壓。慢性不連續(xù)型髖臼內(nèi)肉芽組織的清理不要過于嚴重是非常有必要的，因為這可能導致過度牽引和中央加壓不足。Sheth 等[52]最近報道了32 例，平均隨訪5 年，無菌性松動率3%（1/32），影像學松動率6%（2/32），從放射學評估來看，69%（22/32）的病例顯示出骨盆不連續(xù)愈合良好。有學者使用一種改進的髖臼牽引技術，11例患者慢性骨盆不連續(xù)均愈合良好，放射學未出現(xiàn)移植物松動[53]。髖臼牽張的主要優(yōu)點是通過“預緊張”支撐著髖臼的骨和軟組織，為翻修結構提供了更大的穩(wěn)定性。因此，髖臼牽引技術可以使慢性盆腔不連續(xù)性治愈的可重復性更強，并且在理論上可降低移植物松動的風險。缺點是其技術要求高，沒有明確定義充分固定所需要的牽引程度[54]。需要長期高質(zhì)量研究來評估植入物的存活率。

5 展望

髖臼骨缺損是THA術中面臨的主要問題，根據(jù)缺損程度的不同有不同的重建方法。每種重建方法都有其優(yōu)缺點，但其應用的一般原則保持不變。成功的治療取決于精細的術前評估、詳細的術前計劃、醫(yī)生團隊的計劃執(zhí)行力及良好的術后護理和康復。目前，Paprosky 分類系統(tǒng)是最常用于描述缺損和指導治療的系統(tǒng)。雖然Cup-Cage 技術、定制型假體、髖臼牽引術等都被報道具有良好的中期效果，但仍然需要長期的研究來評估每種重建方法的長期生存率。