人工关节置换治疗成人髋关节发育不良的新进展

李梁涛,谷贵山

(吉林大学白求恩第一医院骨关节外科,吉林长春 130021)

成人髋关节发育不良(adult developmental dysplasia of the hip,ADDH)因为病史较长、局部解剖异常、生物力学特点的变化以及继发骨关节炎等原因使其治疗一直是骨科医生面临的挑战。人工髋关节置换作为一种终末的治疗手段,已经在成人髋关节发育不良的治疗中取得了很大的进展,但仍然有诸多问题,例如：分型、病理、手术的时机、假体的选择、股骨截骨、术后双下肢等长等,需要进一步探讨。本文针对上述等问题,结合近年来文献的报道进行综述,以期为人工髋关节置换治疗成人髋关节发育不良提供相关的经验或理论依据。

公元前 4世纪,希波克拉底在他的医学著作《instruments of reduction》里最早描述了儿童非创伤性髋关节脱位。鉴于其在新生儿阶段即可出现一些异常,故过去很长一段时间称之为先天性髋关节脱位(congenital dysplasia of the hip,CDH)。但近些年来,因其自然病程中病变随年龄发展的相关性,将其改名为髋关节发育不良(或脱位) (developmental dysplasia of the hip,DDH)。DDH是因髋臼先天性发育缺陷所导致长期生物力学异常而逐渐出现的股骨头半脱位或脱位,导致负重区软骨退变及股骨头局灶性坏死,最后发展为严重骨关节炎的一种常见疾病。随着现代医学和社会的不断发展,人们越来越关注这一高致残率的疾病。国内文献报道髋臼发育不良发病率约为0.091%,以女性多见,男女比例约为1∶6,单侧及双侧之比约为2∶1,左侧及右侧为2∶1～3∶1[1]。导致髋臼发育不良的因素一般认为有以下几种：遗传因素、解剖生理缺陷、环境因素、机械因素等[2]。由于部分患儿症状无或轻微,监护人也未及时注意,轻型者早期未发现,或因 DDH治疗后残余髋臼畸形而致髋臼顶相对股骨头较窄或股骨头较髋臼顶相对偏大而导致覆盖不全,这两者在成年后易发生退行性骨关节炎,称为成人髋臼发育不良。表现为股骨头负重区范围缩小,局部关节软骨所承受应力明显增大,进而加速软骨变性、坏死和剥脱,最终导致不可逆性痛性髋关节骨关节炎。

1 ADDH的病理改变

髋臼是 DDH的初始病理变化所在,研究发现在患儿髋臼边缘,除有正常的髋臼缘外,在其内缘还出现一条新的髋臼缘[3],主要由纤维软骨组织构成,它的存在明显影响了股骨头的复位。髋臼缺乏股骨头的刺激和压力,将不再生长发育,术中可以看到真髋臼内充满脂肪组织,髋臼表现为小而平坦,表面没有明显的关节软骨组织,表现为髋臼角过大,髋臼浅,绝大多数患者存在着股骨头覆盖不良,股骨头覆盖率小,常合并半脱位。国内学者[4,5]通过 13位成人髋关节发育不良患者的螺旋 CT扫描,应用表面遮盖和多平面重建观察髋臼的空间位置和髋臼壁骨质。结果显示：髋臼变浅变小,髋臼外上方普遍存在不同程度的骨缺损,髋臼内侧壁和后壁有一定量的骨贮备;部分髋关节骨赘增生严重,除了覆盖髋臼使髋臼变浅外,髋臼边缘的骨赘使髋臼的前倾角变小。另外,还对17例19髋行全髋关节置换术的成人髋关节发育不良伴骨关节炎患者行螺旋 CT扫描,结果患髋脱位程度按照Crowe等的方法测量为 25%～89%,Sharp角均大于 45°。患侧髋臼均存在不同程度骨缺损,单侧脱位患者患侧与健侧髋臼比较,髋臼开口相差 2.7～19.1mm,深度相差 2.3～13.1 mm。总之,ADDH的病理学改变有：a)原始髋臼臼窝变浅、前后壁骨质缺失,边缘硬化而且薄;b)股骨头半脱位或全脱位,股骨头扁平,股骨头软骨面剥脱,股骨颈变直或前倾增大,股骨干近端髓腔狭窄;c)关节囊拉长,内面可与股骨头发生黏连,髋关节周围肌肉与筋膜可有不同程度挛缩;d)脊柱可出现代偿性侧弯、腰椎前凸加剧、臀部后凸等。

2 ADDH的分型

2.1 Crowe分型[6]目前国外有关ADDH的文献中引用最多的分型标准是 1979年由Crowe等提出来的。他们认为,正常髋关节的股骨头颈交界的下缘与两泪滴点下缘连线的垂直距离接近 0,当此垂直距离为骨盆高(髂棘最高点至坐骨结节下缘的高度)的 10%时,就可以认为髋关节不全脱位50%。从而根据髋关节不全脱位的程度将发育不良的髓关节分成四型,Ⅰ型：不全脱位小于 50%;Ⅱ型：不全脱位 50%～75%;Ⅲ型：不全脱位 75%～100%;Ⅳ型：不全脱位大于100%,即完全脱位。

2.2 Hartofilakidis分型[7]Hartofilakidis将 ADDH分为三型,Ⅰ型：发育不良,虽有不同程度的不全脱位,但股骨头仍包含在真臼中;Ⅱ型：低位脱位,股骨头已位于假臼中,但假臼仍有部分与真臼相接,术中真臼很容易被忽略;Ⅲ型：高位脱位,股骨头向后上方移位,假臼位于真臼后上方骼骨翼上且真假臼不相接。此分类方法在临床运用中较 Crowe分型实用。

2.3 Eftekhar分型[8]Eftekhar依据病情的发展提出了 4阶段分类法,第 1阶段：髋臼仅体现为轻度变长及发育不良,且存在有股骨头的发育畸形;第2阶段：体现为存在与真臼局部堆叠的假臼;第 3阶段：存在高位、独立的假臼;第 4阶段：股骨头向上向后脱位,但与髂骨翼不相接触。

2.4 Mark分型[9]近年来Mark等对于成人需要做全髋关节置换术的 ADDH提出一种新的分类。髋臼部分,AⅠ：髋臼发育不良;AⅡ：髋臼发育不良合并关节低位脱位;AⅢ：髋臼手术后改变,其中包括AⅢa髋臼部位有金属植入物,和AⅢb髋臼部位无金属植入物。股骨部分,FⅠ：股骨发育不良,股骨头在髋臼内或轻度脱位;FⅡ：高脱位;FⅢ：股骨术后改变,其中包括 FⅢa有金属植入物,和 FⅢb无金属植入物。

ADDH的分型众多,骨科医生应当根据自己不同需求选择不同分型标准。Crowe分型是目前国外有关ADDH的文献中引用最多的经典分型标准,但并没有指出髋臼的解剖异常;Hartofilakidis分型在临床运用中较 Crowe分型实用; Eftekhar分型对于病情发展有参考价值;Mark分型有助于预计手术的难易程度和预后。

3 ADDH的治疗

对于 ADDH早期出现髋关节酸胀、轻度疼痛、下肢不等长或跛行步态,且无明显影像学改变者,经保守治疗后可采用各种重建性截骨手术,以恢复近于正常的头臼解剖关系,缓解疼痛,防止或延缓其向中晚期发展;对于中期髋关节疼痛加重,出现关节半脱位或脱位,影像学有轻中度骨关节炎表现者,治疗目的以减轻疼痛、紧缩关节囊、增加关节稳定性为主,可行各种挽救性截骨术;对于髋关节发育不良合并严重骨关节炎的晚期患者,患髋疼痛进一步加重,出现静息痛,跛行明显,影像学可见明显骨关节炎征象,此期全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)是最佳选择。但此类手术复杂、难度高、出血量大、术后并发症多,应当引起重视。Biant[10]及 Thillemann等[11]统计 THA手术病例共 56,087例 ,其中因 ADDH需行 THA者 890例,仅占全部 T HA的1.6%,因此手术经验相对较少,如果对这类手术的难度认识不足,手术风险将明显增加。Harris认为,其手术难点在于严重的 ADDH患者除关节脱位、骨变形外,周围神经、血管和关节囊等结构已严重扭曲,强行复位必将造成神经、血管的损伤。因此,其T HA也与一般的THA有很大的区别,主要难点在手术时机的选择、髋臼重建、是否植骨、股骨假体的选择和安放、股骨截骨的选择和方法以及肢体不等长等问题

3.1 手术时机的选择 实施 THA前应该清楚诊断是否明确,可通过详细的病史采集及影像学检查获得初步诊断。在诊断明确后,患者出现进行性髋关节疼痛,或有影像学提示继发性骨关节炎甚至是股骨头坏死,应该实施 T HA。

3.2 髋臼的处理 为实现臼杯的长期稳定,髋臼重建是THA治疗 DDH患者最为关键的步骤,其中又包括两点：一是恢复正常髋关节的旋转中心,二是为臼杯提供更好的覆盖,以增加其稳定性。对于人工髋臼的位置,多数学者认为应该是真臼位置,少数学者则认为假臼位置较好。除了真臼和假臼水平外,根据髋臼骨量多少和双下肢长度差异的大小,可选择靠近真臼,或内移和上移。国外文献[12,13]报道髋关节中心在没有外移的情况下,高位造臼是可行的,其对于臼杯的生物力学影响不大,故在髋臼局部骨量不足的情况下可行高位造臼。而髋臼重建方法有内置臼杯、骨盆截骨、自体和异体骨植骨、应用小臼杯等,实际操作应根据患者具体情况选择不同重建方法。目前大家普遍接受的是选择小臼杯以获得比较好的骨覆盖。一般情况下,采用高旋转中心技术和小臼杯技术,并且大多数不需要植骨,然而,少数严重髋臼缺损仍需要采用植骨术。 Kobayashi等[14]追踪 30名患者37髋长达10～26年不等,发现由于 DDH导致的严重骨缺损采用骨水泥并大量自体植骨重建髋臼,临床和影像学都有满意的结果。自体骨移植的植骨来源为术中切除的股骨头颈,由Harris最早提出,并且为多数人采用。

Morsi等[15]的研究结果表明,采用自体或异体植骨后,无论应用或不应用骨水泥固定髋臼杯,两者的植骨效果均无明显差异,建议采用自体或异体植骨修复髋臼缺损后应用非骨水泥的压配方法固定髋臼杯。

3.3 股骨假体的选择与安放 由于晚期 DDH患者的髋关节存在着长期病理改变,股骨假体的选择与正常人相比有其特殊性。股骨上端由于没有受到髋臼的力传导,导致股骨头小而不规则,颈干角增大[16],多超过130°,严重者达180°。有时股骨上端髓腔有弯曲等畸形,股骨髓腔狭窄,骨皮质薄,选取股骨假体常常发生困难。为解决股骨干近端髓腔狭窄等问题,通常用的两种方法有扩大髓腔和使用直柄、直径小的股骨假体。Biant等[17]对21例出现骨关节炎的晚期 DDH患者平均追踪 10年,共 28髋应用非骨水泥 S-ROM组配式股骨柄,均有不同程度植骨,结果无一例出现松脱或翻修。

3.4 股骨截骨的选择与方法 目前对于是否截骨还有争议,普遍认为[18]在Crowe分型IV型脱位过高的患者中,髋关节难以复位甚至不能复位,往往需做过度软组织松解,而软组织松解不仅影响关节功能恢复,还会增加关节不稳定性,因此常需要截骨。文献有比较研究的主要有股骨近端截骨和股骨转子下截骨这两种方式。大部分学者[19]研究认为股骨近端截骨有股骨近端和大粗隆骨折风险,而股骨转子下截骨则保留股骨干骺端松质骨,从而为假体提供更大抗旋力,故倾向于选择股骨转子下截骨。转子下截骨又根据截骨方法的不同分多种类型,如横行截骨、台阶状截骨、斜型截骨等。不同学者选择不同类型的截骨方法实施 THA,均有相关报道,但最终选用哪种转子下截骨方法能获得最佳效果并没有一致意见。本文认为斜型截骨具有手术操作简便,且截骨断端有抗旋转作用,故推荐使用。截骨后将股骨头颗粒状骨粒植于断端周围,并用钢丝固定。

3.5 双下肢等长的控制 单侧ADDH患者髋关节脱位愈严重,双下肢不等长愈明显,而双侧患者由于双侧肢体均缩短则肢体长度问题可能不明显。因股骨头长期脱位向上,关节周围软组织也发生明显改变,如臀中肌、股直肌、阔筋膜张肌和坐骨神经等均出现明显短缩。手术过程中肢体恢复长度,尤其是 CroweⅣ型的患者,下肢延长可能损伤神经,因此下肢延长长度是一个研究课题。一些学者认为恢复下肢长度超过3 cm会牵拉坐骨神经,不建议完全恢复下肢长度。另一种观点认为神经并非真正的短缩,通过软组织的松解可完全恢复下肢的长度。国内报道[20]称,对于 Crowe-Ⅲ、Ⅳ型髋臼发育不良,往往伴有严重的骨关节炎,关节疼痛,行走困难,活动明显受限,特别是身材矮小的女性患者。在人工全髋关节置换术应用 Zweymǜ ller系统,只要术前充分准备,术中彻底松解,一般能在真臼处放置假体,不进行股骨截骨同样能复位,下肢延长 4～5 cm是可行的,一般也不会损伤股神经、坐骨神经。如何在术中确定肢体长度也是THA的一个难点,并没有一个术中标准方法来确定肢体长度。有学者采用手术前X线片分别测量股骨头中心点与双侧股骨大粗隆最高点连线的垂直距离,小粗隆尖部与双侧坐骨结节连线间的距离,同时测量双下肢髂前上棘至内踝的距离,在术中利用术前测量的数据为依据,来确定肢体长度。结果证实该方法简单、可靠,是一种较为理想的术中确定肢体长度的方法。采用麻醉唤醒试验去检查复位后足趾的活动或诱发电位试验也是监视神经功能的简便方法。

4 问题与展望

总之,目前症状明显的成人髋关节发育不良患者,人工髋关节置换术是主要的治疗方式。然而,THA并不是 DDH的万能解决方法,临床中我们应当致力于 DDH的早期发现、早期治疗,以最少的代价获得最佳的疗效。THA本身也存在着假体松动、磨损等问题,需要我们进一步研究加以解决。而对于晚期 DDH患者,由于病程长,病理改变严重,手术难度增加,因此需术前影像学全面检查,获得形态学资料,综合患者全身情况最终确定手术方式和假体选择。现阶段晚期患者已经通过 T HA获得了良好的生活质量,最终也将从中获得更大益处。在手术方式和人工材料不断探索下,现代科技将推动人工髋关节置换术在成人髋关节发育不良治疗中取得不断的进步。

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