●曾憲良 肖東民
成人髖臼發育不良髖臼缺損重建的研究進展
●曾憲良 肖東民
成人髖臼發育不良(acetabular dysplasia,ADDH)常由于髖臼發育異常,股骨頭與髖臼不能形成較好的覆蓋,髖關節出現半脫位和或脫位。它其實是嬰幼兒先天性髖臼發育異常的延續,成人中晚期髖關節骨性關節炎的主要病因之一,也是誘發髖關節慢性疼痛的重要因素,比例約5%一10%LH。1939年國外學者Wiberg在其進行的影像學及臨床研究中首次提出髖臼發育不良的概念。ADDH常起病隱慝,容易漏診,一旦發展為0AH,病情將發展迅速,嚴重影響工作及生活。OAH保守治療效果往往不佳;患者年紀較大或疾病晚期行人工關節置換術,由于其特殊的髖部結構,人工關節置放及固定也比一般患者困難。因此,成人DI)H患者如伴有臨床癥狀,應盡早采取截骨矯形手術治療。目前各國學者提出的骨盆截骨矯形及重建手術方式多樣,效果不一。但大多數手術治療旨在矯正頭臼之問的異常匹配關系,恢復正常或接近正常髖關節解剖結構和生物力學結構和髖關節功能,有效避免或延緩OAH發生及發展,一旦發展為OAH,需行全髖置換術及髖臼重建,目前ADDH的手術治療主要是圍繞髖臼缺損修復重建及恢復患肢長度展開,手術方法多種多樣,現主要是現對成人髖臼發育不良髖臼缺損重建做一綜述。
X線為臨床常用的檢查方法,測量指標有CE角、髖臼深度、Shenton線、髖臼指數等。Crowe分型[1]的具體測量方法是股骨頭的垂直高度為百分比參照高度,髖關節正位X光片上以經淚滴下緣水平線為參照線,測水平參照線至內側股骨頭頸交界處的距離,根據髖關節不全脫位的程度將發育不良的髓關節分成四型,Ⅰ型∶不全脫位小于50%;Ⅱ型∶不全脫位50%~75%,CroweⅢ型∶不全脫位75%~100%,CrowelV型∶脫位大于100%,即完全脫位。臨床分期∶根據病史、臨床癥狀及骨盆X線表現可分為早期、中期、晚期等。ADDH的治療方式由這兩種分型及結合患者年齡共同決定的。
根據王愛民[2]等提出的 COAD分類法,根據髖臼形態的改變將髖臼缺損分成3型,A型為節段型髖臼缺損,B型為空腔型髖臼缺損,C型為混合型髖臼缺損,三型根據缺損的位置及程度又分為不同的亞型。ADDH的髖臼缺損有其特殊性,成人髖臼發育不良(Adult Acetabular Dysplasia,AAD)是由于年輕時治療不及時或發育性髖關節脫位治療后殘余髖臼畸形而致髖臼相對股骨頭覆蓋不全所致,其實質為髖臼頂相對股骨頭較窄或股骨頭較髖臼頂
相對偏大而導致覆蓋不全,是骨科的一種常見疾病。其主要表現為髖臼外上方和前方缺損,髖臼相對變淺,臼頭指數明顯降低等。Crowe分型Ⅰ型Ⅱ型臨床早中期的患者的髖臼缺損按照COAD 分類法多見于A型,只表現為髖臼外上方和前方缺損,而Crowe分型Ⅲ型、Ⅳ型患者病程較長者因且合并骨性髖關節炎,髖臼缺損除外上方及前方缺損外,可合并有髖臼其他部位缺損、空洞、空腔等,并出現髖外翻或內翻、股骨頸短縮、股骨粗隆后旋、股骨皮質變薄,股骨髓腔狹窄等,手術治療較Ⅰ型Ⅱ型棘手復雜。
成人髖臼發育不良的治療在于恢復良好的頭、臼關系;增大關節的負重面積,恢復關節的正常力學關系,經過治療得到一個接近正常的關節;改善關節功能,防止或延遲骨關節炎的發生。因而原則上應盡早治療,對于能早期發現、關節軟骨存在且未嚴重破壞的患者,可以進行截骨術。但是絕大部份患者常在成年后才發現髖關節畸形,多見于發生骨關節炎后出現疼痛以及關節功能障礙才求治。對于已出現骨關節炎且嚴重疼痛、功能障礙的病例可進行人工髖關節置換手術。而ADDH的全髖置換術重點及難點主要在重建及修復髖臼。下面詳細論述。
患者剛開始無明顯的髖關節病變,可能會選擇非手術治療,如口服非甾體類止痛藥或注射鎮痛劑、改變生活方式等。然而,這并不能從根本上予以治療,且一段時間后髖關節發育不良可能會進展為髖關節骨性關節炎。目前手術治療主要考慮從改變髖臼的方向和增加髖臼的覆蓋面兩方面進行,以防止或延緩向中晚期發展。以改變髖臼方向為主的術式目前常用的手術方法有經骨盆髖臼周圍截骨法、二聯截骨法、三聯髖臼周圍截骨法。近年來報道比較多的為髖臼周圍截骨術,1988年,Gillett經 Smith -Peterson入路行髖臼周截骨術治療成人髖臼發育不良先后共報道75例,并將此術式命名為泊爾尼(Bernese)髖臼周圍截骨術。國內北京積水潭醫院矯形外科張洪采用腹股溝入路在骨盆內壁作Gans髖臼周圍截骨,治療51例,術后3個月均達到骨性愈合,術后隨訪24例髖關節活動度明顯改善,Harris評分由術前平均78分達到術后平均 92 分。
此期髖關節疼痛加重,出現關節半脫位或脫位,輕度骨性關節炎表現,此期的治療主要是減輕關節疼痛,緊縮關節囊,增強關節的穩定性為目的。 主要的代表性手術有Chiari骨盆內移截骨術及各種髖臼加蓋術(如Albee手術、Gill手術、Wiberg手術、Ghormleg手術及 Wilson手術)等。Chiari于1974年報道了其設計的骨盆內移截骨術,作為一種挽救性的術式,經過長期的臨床觀察,術后 60% ~80%患者可獲得好的臨床療效。 髖臼加蓋手術是一種在髖臼關節囊外上緣外側行結構性植骨,用克氏針或螺釘固定,從而增強髖臼對股骨頭的包容,手術不會改變頭臼關系,因此對成年人的適應證較局限,經常與Chiari截骨等其他手術聯合應用,術后療效較單一術式好。
2.3.1 CroweⅠ和 CroweⅡ型成人 DDH 的手術適應證及手術方式
Crowe Ⅰ、Ⅱ型 DDH 晚期往往伴有嚴重的骨關節炎改變、關節疼痛、行走困難、活動明顯受限。對于合并骨關節炎的 DDH 患者行髖關節置換術已成為公認的治療方法CroweⅠ型及Ⅱ型患者單純骨水泥假體髖臼不植骨效果不理想,Kobyashi等,隨訪 37 例行骨水泥假體聯合結構性植骨的髖臼發育不良患者,效果肯定,無一例返修及松動。但Jasty 等認為骨水泥假體結合結構性植骨短期效果較滿意,長期隨訪有較高的失敗率,他認為非骨水泥多孔型假體可明顯提高長期成功率。Spangehl等建議,對 CroweⅠ、Ⅱ型病例,可于真臼部位施行髖臼假體中心內移技術,使用生物型假體,不破壞骨盆內側皮質,不需植骨。2002 年韓國慶熙大學醫院 Yoo 報道了髖臼內壁環形內移截骨術,并用于成人 DDH 的人工全髖置換術中,效果滿意,隨訪 7. 8 年,無一例松動。其中選擇小髖臼假體獲得滿意骨面覆蓋觀點已被普遍接受。目前髖臼假體一般選用生物型,采用深磨內移髖臼或髖臼內壁環形內移截骨內移髖臼,小臼或特殊假體,來達到髖臼假體良好的骨性覆蓋,一般無植骨必要,如假
體覆蓋小于70%可用自體骨或異體骨植骨以增加覆蓋,同時使用松質骨螺釘固定。但有研究表明部分患者植骨在重塑時出現吸收,遠期出現松動、斷裂導致假體移位,手術失敗。
2.3.2 CroweⅢ型、Ⅳ型成人 DDH 的手術適應證及手術方式
2.3.2.1 重建髓臼位置的選擇
CroweⅢ型lV型DDH患者因長期股骨頭脫位,在真臼的上方形成假臼,在行THA治療時,髖臼假體的重建位置究竟是在真臼還是假臼上,臨床上尚有爭議。根據綜合文獻[3]報道人工髖臼的放置位置應符合兩個條件∶①接近正常解剖;②有充分的自體骨床覆蓋。目前有少數學者主張假臼水平重建髖臼,理由是∶①長期的股骨頭脫位,使得在真臼上方的假臼內形成了假性關節,患者已經適應了非生理狀態下的運動,無需矯正患肢畸形,THA手術的主要目的是為了緩解疼痛;②真臼因缺少股骨頭應力的刺激,真臼發育不良骨質疏松明顯,臼杯假體放置后的應力改變,可能會導致骨折;③而部分患者的假臼骨質條件為臼杯假體提供了足夠的造臼部位,能承受術后應力的改變。目前多數學者主張于真臼水平重建髖臼,理由是∶①真臼水平重建髖臼可恢復髖臼解剖中心,再加深髖臼能使髖關節旋轉中心內移和下移,有利于增加股骨假體偏心距,縮短了軀體中心的杠桿力臂,使患肢外展功能得到有效恢復并矯正患者肢體的短縮,增加了髖關節的穩定性;②真臼位置安放髖臼假體可降低臼杯的剪切力和適應外展肌杠桿臂,真臼后壁厚可以提供一定的骨量支撐,還利于恢復髖關節的正常解剖和力學的功能,髖臼假體旋轉中心回復到解剖旋轉中心,可使雙髖關節負擔身體重力得到平衡;③當髖關節位于高位時,臀中肌松弛,降低假體位置可以使該肌在張力下恢復功能,減輕跛行。因此,大多數研究認為應該在真臼水平位置重建髖臼。
2.3.2.2 髖臼缺損修復
股骨頭完全脫位的真臼發育不良,髖臼的形態,外觀極小,呈三角形臼窩,前壁極薄,真臼周圍骨量減少,給真臼放置髖臼假體帶來了極大的困難,主要是髖臼銼處理后的真臼結構完整性破壞,髖臼骨缺損,當髖臼假體安放于處理后的真臼時,出現臼杯假體宿主骨覆蓋不足,導致假體臼杯的穩定性差[4],髖臼結構性植骨、加深真臼法可以彌補上述的不足,結構性植骨是對髖臼缺損行植骨重建,擴大髖臼、增加髖臼假體覆蓋率,在此基礎上真臼水平安裝假體。移植骨可分為自體骨、同種異體骨和異體骨三種,每種移植骨都有其優缺點,自體骨不具有免疫抗原性,并能誘導宿主的新骨形成,尤其是DDH患者行全髖關節置換術時,術中可以采用股骨頭修整后植骨,即充分利用了自身骨塊,節省了病人的住院費用,又可以防止應用異體骨或異種骨的各種并發癥。結構性植骨的優點是植骨后的髖臼擴大提高了髖臼假體的穩定性,骨量增加給可能行翻修術的患者提供更多的骨量。真臼內移法是用髖臼銼將真臼向內、向下磨銼,恢復髖關節旋轉中心,不僅增加了髖臼假體骨覆蓋率,保證其穩定性,而且還恢復了髖關節解剖受力,改善了髖關節的功能。一般認為[5],用髖臼試模測試髂骨的覆蓋程度,如果試模的上部超過5mm沒有骨性覆蓋就應考慮結構性植骨。人工髖臼的宿主骨性覆蓋不應少于70%,因為植骨塊對髖臼提供支撐的百分比與人工髖臼松動率有很高的相關性。關鍵的問題是結構性植骨后可出現植骨塊的骨吸收、坍塌,導致假體松動。但隨著假體技術的提高、手術的成熟和經驗的積累,使結構性植骨全髖關節置換治療Crowe IV型DDH患者的手術失敗率下降,因此該方法已經被大多數臨床醫生所倡導,同時,我們已經提出在全髖置換術中,使用塑形的髖臼蓋結合自體骨植修復髖臼外上部的缺損,并成功進行了力學及臨床實驗,提示該髖臼蓋不僅固定牢固,能分擔部分負荷及應力,保護植骨,避免植骨松動、吸收、疲勞骨折等,中期效果滿意,但需臨床長期隨訪。
總之,ADDH髖臼重建方法有骨盆截骨、用髖臼加強金屬杯聯合骨水泥、調整髖臼杯大小、髖臼內置中心化、大塊自體骨或者異體骨植骨、或者聯合金屬髖臼蓋填充植骨修復、顆粒打壓植骨、骨水泥填充等,結構性大塊自體骨植骨目前應用較多,主要目的是獲得良好的股骨頭覆蓋率及髖臼初始穩定性及保持骨量,但部分研究表明,大塊結構性植骨后再血管化及重塑過程中容易吸收、松動、塌陷等,Harris等通過近12年的隨訪研究,結果表明髖臼結構性植骨修復術后,約45%的臼杯出現松動及移植骨出現部分吸收,隨著術后時間延長,髖臼杯松動及骨吸收、塌陷加重,導致手術失敗。因此,中山大學徐棟梁[6]等結合自身研究認為,結構性植骨無論是自體骨還是異體骨,骨融合的發生僅僅發生的移植骨的外層,移植骨中心卻遺留有骨壞死。植骨融合與植骨技術及全髖置換手術中科學的髖臼重建方法密切相關,髖臼假體安置位置及安置方向會導致假體周圍植骨床應力的集中或者分散,如外翻角過大導致髖臼頂部的應力集中,反之亦然,原骨床應力多則植骨床應力減少,這樣有利于植骨塊融合,植骨融合遵循Walff定律,倘若應力集中過大就導致骨吸收較快超過骨生長,這樣就致髖臼周圍植骨吸收繼而髖臼假體松動,同時需要植骨塊牢固固定于植骨床上,在適當應力下以便植骨微循環的建立及骨痂的連接。結構性植骨重建髖臼缺損處,移植骨覆蓋面積應小于40%,國外Mulroy[7]研究表明植骨塊對髖臼假體的支撐百分比與其遠期松動率密切相關,小于40%時,手術失敗率為21%,大于40%時,手術失敗率為68%。Barrack等[8]認為,進行髖臼重建時,若宿主骨對人工髖臼覆蓋率低于70%時,是植骨的適應癥,低于50%時,應在結構性植骨的同時聯合使用骨水泥固定髖臼。多數學者認為在能不用骨水泥固定髖臼時選擇非骨水泥髖臼假體(生物型),臼杯微孔表面處理,有助于宿主骨骨長入,且放置臼杯假體時要動作輕柔,避免因真臼的骨質疏松造成骨折。因此,在結構性植骨的基礎上尋找一種固定牢固、能承擔一定負荷及應力且能保護植骨的植骨方式是提高植骨融合、提高關節成活率的關鍵,為此,我們率先發明一種髖臼金屬蓋,已經獲得國家專利,并經過前期動物實驗及力學實驗,臨床實驗已經開展,正等待進一步臨床隨訪及有限元分析驗證其可行性。
(作者單位:南華大學附屬永州臨床學院骨科)
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