楊慧勤 陳卓遠 普淇 吳中雄 王杰 任云峰 熊鷹 陸繼鵬 楊澤 黃家崢


[摘要] 髖關節(jié)置換術后假體周圍骨折(periprosthetic femoral fractures,PFF)是骨科一種較為復雜的骨折,好發(fā)于骨質疏松的老年患者。PFF 目前臨床治療較困難,目前尚缺乏一種公認的手術方法。本文報道了1 例3D 打印技術結合橋接系統(tǒng)內固定手術治療PFF 病例,并結合相關文獻進行總結分析,旨在為PFF 的治療提供參考依據(jù)。
[關鍵詞] 髖關節(jié)置換術后假體周圍骨折;橋接系統(tǒng)內固定;3D 打印
[中圖分類號] R6? ? [文獻標識碼] A? ? [DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2023.12.034
髖關節(jié)置換術后假體周圍骨折(periprostheticfemoral fractures,PFF)隨著老年患者生存期延長及老年人活動數(shù)量的增加,以及患病老年人多合并骨質疏松,使其發(fā)病率逐年增加[1-3]。PFF 患者在治療上若無明顯的手術禁忌證,則需要行切開復位固定手術治療,達到使患者術后能早期下地進行康復訓練功能的目的。若不能行手術切開復位內固定治療,患者長時間臥床有可能誘發(fā)褥瘡、墜積性肺炎、深靜脈栓塞癥等并發(fā)癥,嚴重者甚至可能會威脅患者的生命[4-5],所以,選取適合的手術方法對改善患者的預后及康復具有重要作用。目前已有橋接系統(tǒng)內固定治療PFF 病例的報道,但此類手術難度較大。2016 年,昆明醫(yī)科大學附屬延安醫(yī)院通過3D 打印技術輔助橋接系統(tǒng)內固定治療PFF1 例(倫理審批號:YXLL-AF-SC-022/01),并隨訪5 年,現(xiàn)報道如下。
1 病例資料
患者,女,78 歲,因“摔倒致右大腿中段及膝部腫痛、活動受限8h 余”來院,既往病史:6 年前因右股骨頭壞死行全髖關節(jié)置換術;術后4 年不慎摔倒,醫(yī)院診斷為右PFF(Vancouver B1 型),行骨折復位并張力帶加鋼絲內固定術;此次再次摔倒骨折入院。入院查體:脊柱外形正常,各棘突無壓叩痛,活動度可。右下肢短縮畸形。右大腿中下段較對側腫脹明顯,骨折部明顯捫及骨擦感,右膝關節(jié)活動受限。輔助檢查:術前X 線示:右髖關節(jié)置換術后假體周圍骨折,右股骨髁上骨折,右股骨中下段骨折,見圖1。術前CT 示:右股骨下段粉碎性骨折,遠斷端稍向后移位,斷端向外側成角。臨床診斷:右髖關節(jié)置換術后假體周圍骨折(Vancouver B1型+C 型)、右股骨髁上骨折、重度骨質疏松癥。診治經(jīng)過:3D 打印技術結合橋接系統(tǒng)內固定手術治療。術前采集患者骨折部位CT 的Dicom 數(shù)據(jù),由工程師經(jīng)“工作站”重建患者骨折模型,了解患者的骨折分型,并在軟件模擬骨折復位的模型,并在3D 打印機以1∶1 進行等比3D 打印。打印好模型后,術前醫(yī)生和工程師根據(jù)骨折部位有限元分析結果及3D打印模型進行橋接系統(tǒng)內固定個性化配置和塑形,同時在模型上模擬手術,行橋接系統(tǒng)內固定,確定螺釘?shù)闹萌敕较蚝烷L度,見圖2。術中根據(jù)術前3D模型上模擬的手術方案實施骨折復位內固定,術中采用平臥位,右臀部墊枕,切開皮膚顯露骨折部位,骨折部位按模型指導復位后,將術前3D 模型上匹配好的橋接系統(tǒng)內固定,固定于已復位好的骨折部位,測量螺釘隧道長度并置入螺釘穩(wěn)定固定,透視下骨折復位滿意,內固定合適。該手術順利,術中出血量200ml,手術時間90min。患者術后14d 拆線。術后復查X 線片和CT,骨折復位佳,實現(xiàn)骨折的堅強固定,見圖3,患者早期可行床上康復功能鍛煉,避免長期臥床并發(fā)癥的發(fā)生。
根據(jù)患者術后隨訪檢查結果示:術后3 個月后假體及內固定位置可,骨折愈合良好,行助步器下地行走。術后隨訪6 個月,Harris 評分由術前14 分提高至92 分,患者自述術后逐漸開始獨立行走。本例手術成功,術后恢復良好。
2 討論
PFF 多發(fā)生于高齡老年患者,骨質疏松是引發(fā)PFF 骨折的首要原因,此外還與外傷、摔倒、假體松動和周圍骨溶解等因素有關[2]。同時,PFF 患者年齡大及多合并內科慢性病,臨床處理較為棘手[6]。對手術醫(yī)生的經(jīng)驗和技巧要求較高,治療上既要妥善處理創(chuàng)傷骨折,有時又要進行假體翻修,必要時需更換假體,甚至在骨量丟失時要進行植骨[7]。目前對于人工 PFF 的手術治療,常根據(jù)Vancouver 分型[8-9]來確定骨折的分型并指導治療方案,Vancouver 分型將PFF 骨折分為A 型(AG 和AL)、B 型(B1、B2、B3)、C 型幾種;治療方面,B1 型假體無需翻修,骨折可用捆綁帶、LISS 系統(tǒng)、鎖定加壓鋼板、骨水泥長柄假體、環(huán)抱器[10-12]。C 型骨折手術治療按股骨中下段骨折處理[13],目前此類手術難度大,在內固定器材的選擇上存在諸多問題,如鋼絲、捆綁帶固定易產(chǎn)生剪切作用,不屬于堅強內固定,也會造成局部血運障礙,從而影響骨折愈合;記憶合金環(huán)抱器固定需要大量剝離骨折周圍組織,致血運受破壞,影響骨折愈合,同時手術操作要求較高,固定不牢固,固定物易滑脫,從而致骨折斷端分離;LISS 鋼板固定可靠、局部血運破壞小,但螺釘固定與假體、股骨間無空間置釘,單用不能達到足夠的固定強度;鎖定加壓鋼板抗彎曲能力強,但對于多段骨折,鋼板長度不夠[14-15],造成二次手術固定困難,甚至手術失敗。
本文報道的該例老年女性患者, 同時合并Vancouver 分型B1 型+C 型,傳統(tǒng)的鋼板等內固定無法實現(xiàn)骨折的穩(wěn)定固定,以及實現(xiàn)整個股骨的固定,由于鋼板長度有限,而橋接系統(tǒng)內固定可以以一個內固定實現(xiàn)整個股骨的固定且同時固定Vancouver分型B1 型+C 型。同時通過結合3D 打印等比模型,實現(xiàn)骨折的個性化內固定匹配及術前模擬手術;術中通過模型實時指導,螺釘置釘方向避開了假體,實現(xiàn)了骨皮質雙皮質的穩(wěn)定固定[16-17]。從傳統(tǒng)鋼板二維固定到三維多向鎖定固定,三維固定巧妙轉移受重壓力,改善了骨質疏松患者骨折部位受力負荷現(xiàn)象;術中使用微創(chuàng)橋接等技術及對組織的保護較好,不傷害骨膜,使骨折區(qū)域的愈合速度明顯提升[18-20]。通過術前在3D 模型上模擬手術,使手術更加便捷,從而縮短手術時間,降低了手術風險[21]。
綜上,本研究采用3D 打印技術結合橋接系統(tǒng)內固定治療PFF,不僅為臨床醫(yī)生提供了術前模擬手術和術中指導手術,也為醫(yī)生提供了個性化的橋接系統(tǒng)內固定,為PFF 的治療提供了一種新的治療方法,同時也符合現(xiàn)代醫(yī)療的發(fā)展,是一種個性化、數(shù)字化的手術治療方法。
[參考文獻]
[1] DENG Y, KIESER D, WYATT M, et al. Risk factorsfor periprosthetic femoral fractures around total hiparthroplasty: A systematic review and Meta-analysis[J].ANZ J Surg, 2020, 90(4): 441–447.
[2] RICCI W M. Periprosthetic femur fractures[J]. J OrthopTrauma, 2015, 29(3): 130–137.
[3] GIARETTA S, MOMOLI A, PORCELLI G, et al.Diagnosis and management of periprosthetic femoralfractures after hip arthroplasty[J]. Injury, 2019, 50(Suppl2): S29–S33.
[4] DUNCAN C P, MASRI B A. Fractures of the femurafter hip replacement[J]. Instr Course Lect, 1995, 44:293–304.
[5] LIANG S, XIE J, WANG F, et al. Application ofthree-dimensional printing technology in peripheral hipdiseases[J]. Bioengineered, 2021, 12(1): 5883–5891.
[6] SIDLER-MAIER C C, WADDELL J P. Incidence andpredisposing factors of periprosthetic proximal femoralfractures: A literature review[J]. Int Orthop, 2015, 39(9):1673–1682.
[7] BRADY O H, GARBUZ D S, MASRI B A, et al.Classification of the hip[J]. Orthop Clin North Am, 1999,30(2): 215–220.
[8] SHERIDAN G A, SEPEHRI A, STOFFEL K, et al.Treatment of B1 distal periprosthetic femur fractures[J].Orthop Clin North Am, 2021, 52(4): 335–346.
[9] VICENTI G, BIZZOCA D, SOLARINO G, et al.Periprosthetic femoral re-fractures pathogenesis,classification, and surgical implications[J]. Injury, 2020,54(Suppl): S24–S30.
[10] GAUSDEN E B, TIBBO M E, PERRY K I, et al.Outcomes of vancouver periprosthetic femur fractures[J].J Arthroplasty, 2021, 36(10): 3601–3607.
[11] BAUM C, LEIMBACHER M, KRIECHLING P, et al.Treatment of periprosthetic femoral fractures vancouvertype B2: Revision arthroplasty versus open reduction andinternal fixation with locking compression plate[J].Geriatr Orthop Surg Rehabil, 2019, 10: 1467839237.
[12] LONG Y, QI Y, ZUO G, et al. Femoral periprostheticfracture treatment using the ortho-bridge system: Abiomechanical study[J]. J Orthop Surg Res, 2022, 17(1):301.
[13] 康鵬德, 李東海, 裴福興. 全髖關節(jié)置換術后股骨假體周圍骨折的治療策略[J]. 中華骨科雜志, 2019, (15):961–972.
[14] LI B, ZHANG M, LU Q, et al. Application anddevelopment of modern 3d printing technology in thefield of orthopedics[J]. Biomed Res Int, 2022, 2022:8759060.
[15] RODRIGUEZ C R, NAYAK V V, PARENTE P, et al.The presence of 3D printing in orthopedics: A clinicaland material review[J]. J Orthop Res, 2023, 41(3): 601.
[16] LIANG S, XIE J, WANG F, et al. Application ofthree-dimensional printing technology in peripheral hipdiseases[J]. Bioengineered, 2021, 12(1): 5883–5891.
[17] LOUCAS M, LOUCAS R, AKHAVAN N S, et al.Interprosthetic femoral fractures surgical treatment ingeriatric patients[J]. Geriatr Orthop Surg Rehabil, 2021,12: 1781245282.
[18] MARONGIU G, PROST R, CAPONE A. Use of 3Dmodelling and 3D printing for the diagnostic process,decision making and preoperative planning ofperiprosthetic acetabular fractures[J]. BMJ Case Rep,2020, 13(1): e233117.
[19] 普淇, 熊鷹, 趙烽, 等. 橋接內固定系統(tǒng)(OBS)在股骨干骨折治療中的應用效果及預后分析[J]. 臨床醫(yī)藥文獻電子雜志, 2017, 4(A4): 20486–20487.
[20] WALCHER M G, GIESINGER K, DU SART R, et al.Plate positioning in periprosthetic or interprostheticfemur fractures with stable implants-a biomechanicalstudy[J]. J Arthroplasty, 2016, 31(12): 2894–2899.
[21] 熊鷹, 李群輝, 柳百煉, 等. 橋接組合式內固定系統(tǒng)與鎖定接骨板釘系統(tǒng)在股骨骨折應用中的有限元分析[J]. 中國組織工程研究, 2012, 16(30): 5516–5519.
(收稿日期:2022–09–02)
(修回日期:2022–10–15)