严重髋臼骨缺损治疗技术的应用进展

王聪聪，孙水

(山东大学附属省立医院，济南 250021)

人工全髋关节置换术是治疗老年股骨颈骨折及股骨头缺血性坏死的有效疗法，其所实施数目日益增加。但随着我国老龄化问题的加重[1]，人工全髋关节翻修术的挑战也随之而来。髋关节翻修术中骨缺损的原因多样，如感染、聚乙烯内衬磨损等，这些均可导致一定程度的骨质吸收与骨质缺损。而髋关节置换术中术前骨质缺损评估无论对于术式的选择、术中的具体操作、患者预后均具有重要意义，临床上对于髋臼骨缺损评估以Paporsky分型应用最为广泛，为重建髋臼提供了一把“量尺”[2]。髋臼骨缺损按照Paporsky分型分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型[3,4]，目前对于Ⅰ、Ⅱ型骨缺损行单纯行打压植骨即可使假体有良好的初始稳定性，且该技术较为成熟，而对于Ⅲ型、Ⅳ型(严重髋臼骨缺损)的治疗仍是一个难题，主流技术有Jumbo杯、钽金属臼杯、钽金属垫块、生物型臼杯假体、Cup-cage技术、3D打印技术个性化填充等。现就严重髋臼骨缺损治疗技术的应用进展情况综述如下。

1 Jumbo杯

Jumbo杯由Dearbon和Harris提出，定义为大于初次置换平均臼杯直径10 mm以上的髋臼杯，在国内一般认为直径在54～56 mm[5]。Gustke KA等[6]运用Jumbo杯翻修196例髋臼骨缺损患者(ⅢA型17例、ⅢB型8例)，Harris髋关节评分从术前44分提高到术后72分，后行5次再翻修和2次关节切除术，失败案例中包括两例ⅢB型患者。吴浩波等[7]回顾性研究Jumbo杯治疗48例髋臼骨缺损患者(47单髋1双髋，ⅢA型18例、ⅢB型4例)，术后Harris评分较术前增加，随访1～11 a，其中2髋ⅢA型术后出现感染，1髋ⅢA型、1髋ⅢB型出现假体松动，均行翻修术；1髋ⅢB型出现放射学松动。ⅢA型失败率达16.7%，ⅢB型达50%。Paprosky团队[8]采用Jumbo杯联合金属骨小梁垫块治疗ⅢA型髋臼骨缺28例，随访3.1 a，仅1例发生失败。Gustke等[9]对Jumbo杯重建髋臼骨缺损的196例患者随访10 a，16年假体生存率达96%。2017年AAOS髋关节翻修专场，Paprosky教授认为单纯的Jumbo杯难以为Paprosky ⅢA型骨缺损提供足够的支持性及稳定性。

2 钽金属

钽金属具有熔点高、蒸汽压低、冷加工性能好、化学稳定性高、抗液态金属腐蚀能力强、表面氧化膜介电常数大等一系列优异性能[10]。20世纪90年代后期，具有良好骨长人性能的钽金属骨小梁臼杯开始应用于临床，之后又出现了钽金属加强块系统[11]。钽金属骨小梁杯3 d空隙率70%～80%，与软骨下骨有相似的弹性模量，能为植骨提供良好的重塑环境，在松质骨表面有更高的攀爬系数及更强的骨界面抗剪切强度[12]。杜银桥等[13]应用钽金属加强块重建PaproskyⅢ型骨缺损17例(17髋)，均使用钽金属加强块或钽金属翻修杯去除钛环后的钽金属臼杯作为加强块，随访(16.2±5.4)个月，均未出现并发症，末次随访Harris评分较术前增加。郭盛杰等[14]采用钽金属骨小梁杯联合钽金属块治疗PaproskyⅢ型骨缺损23例(24髋)，随访16个月，术后近期效果良好；由于Ⅲ型骨缺损髋臼骨性环破坏较大，若无法重建可在骨性环三角形分布的三个支点上活得稳定支持。黄润华等[15]回顾性研究28例PaproskyⅢ、Ⅳ型患者，末次随访时均无松动等并发症的出现。研究表示，钽金属加强块相对于同种异体结构性植骨更有优势。Van Kleunen等[16]对多孔钽棒及同种异体骨结构性植骨两种RTHA进行了对比研究，结果发现前者的骨长入情况更为优秀。Moliänik等[17]采用多孔钽金属垫块治疗RTHA患者25例，随访20.5个月，末次随访X线片提示24例(96%)患者未出现假体周围透亮线，所有假体均未出现松动。

3 生物型臼杯假体

随着生物型臼杯假体的出现，高位放置不仅应用于发育性髋关节发育不良的治疗中，在翻修领域也得到较为理想的效果。高位放置虽然违背了恢复旋转中心的原则，但通过重建位置的调整、摩擦界面的改善、假体的适当选择、手术技术和理念的进步，生物型假体高位放置也可获得良好的初始稳定性[18]。朴尚等[19]采用生物型臼杯假体高位放置治疗髋臼骨缺损患者34例(35髋，其中ⅢA型17例、ⅢB型9例)，Harris评分有显著性提高，其中6例应用特小杯极度高位放置(旋转中心高度>5 cm)的PaproskyⅢB型患者的Harris评分由(26.65±13.46)分提高至末次随访(79.83±10.55)分；随访49.2个月，4 a后出现松动1例，予以翻修。

4 髋臼杯联合髋臼加强环重建技术(Cup-cage技术)

Cup-cage技术最早由Hassen和Lewallen于2005年提出，主要用于重建有骨盆不连续的髋臼骨缺损。于真臼中打入有良好骨长入能力的金属臼杯，将髋臼加强环置于臼杯中，使用骨水泥固定内衬。这种髋臼杯是连接骨盆不连续出的桥梁。髋臼杯与加强环相辅相成，为初始及长期稳定性提供了保证。穆文博等[20]回顾性研究了16例髋臼骨缺损患者(Ⅲ型16髋，1骨盆不连续5例)，Harris评分显著提高，随访18.7月，其中1例术后5 d脱位，予以闭合复位，其余未发生各种并发症。Rogers等[21]采用Cup-cage技术重建42例骨盆不连续患者，假体8年生存率达86.3%。研究发现，相对于使用单纯髋臼加强环架体，使用Cup-cage技术重建后的生存率更高。对于PaproskyⅢB型骨缺损，尤其是伴有骨盆不连续患者使用Cup-cage技术进行翻修，对于重建旋转中心、恢复髋关节活动及保证初始稳定性有良好的效果。

5 3d打印技术

2012年《经济学人》报道全球工业正经历第三次工业革命，其中3d打印正是其代表性技术。3d打印技术是基于三维CAD模型数据，通过增加材料逐层制造的方式，其包括CAD建模、测量、接口软件、数控、精密机械、激光、材料等多学科的集成[22]。目前，3d打印中的材料在成分上包括塑料、树脂、蜡等高分子材料、金属和合金材料、陶瓷材料等[23]。金属材料制作中选择性激光熔融成型精度优于电子束熔融技术，但是成型效率较低，往往需要二次热处理，更适用于小型、精度要求高的植人体的打印[24,25]。目前3d打印技术在髋臼骨缺损修复方面有一定的进展。因为常规臼杯或者Cage在髋臼周围广泛骨缺损患者中无法提供有效支撑，这需要一些特制的假体来处理。Li等[26]对25例辅助髋关节骨缺损患者通过打印等比例骨盆模型，确定骨缺损大小，辅助定制个性化Cage，并对个体化Cage匹配度进行术前验证，保证其接触面积，随访4.4 a，其中1例术后4 d脱位，其余患者末次随访无其他并发症。Mao等打印制作了一种含有多孔羟基磷灰石的髋臼加强环，并且为22例(23髋，其中Paprosky ⅢA型髋臼骨缺损3髋、PaproskyⅢB型髋臼骨缺损20髋)髋关节翻修术的患者应用该假体，术后初始稳定性较好，HHS评分从术前39．6分提高到80.9分(末次随访)，且未发生其他等并发症。刘阳等利用3d技术制造出3d多孔性支架，可人为控制其空隙率和孔尺寸，可为骨长入提供最优的空隙。Colen等利用激光烧结技术制作了一种三翼臼环，该假体应用于6例有严重髋臼骨缺损的髋关节翻修术患者，术后随访10～58个月显示效果均较好，且无其他并发症、手术失败或需再次翻修者。刘珂等对11例PaproskyⅣ型骨缺损患者采集影像学数据，通过3d打印髋臼骨缺损模型模拟手术，同时讲打印的活性肽填充块修补髋臼，术后6个月Harris评分为(85.2±4.5)分，临床效果满意。Zerr等为1例因术后感染导致严重骨缺损的患者打印患者患侧髋关节，通过术前模拟手术步骤，考虑关键步骤的注意事项，为该患者行二期髋关节翻修术，术后结果显示未发生骨盆连续性中断。3d打印技术1∶1模型的建立对于疾病的手术设计、手术步骤、手术中的注意事项起着极为重要的作用，打印成品在脊柱、创伤、骨肿瘤均有一定的使用，在关节外科的使用有待进一步发掘。

综上所述，单纯的Jumbo杯对于髋臼严重骨缺损的翻修失败率较高。钽金属臼杯及钽金属垫块、生物型臼杯假体、Cup-cage等技术虽然对残余骨量有所破坏，但其中远期效果是值得肯定的。3d打印技术目前仍处于发展阶段，由于对于骨量的保存优势，其在未来的发展潜力将更为巨大；但是运用3d打印技术行髋关节翻修术耗时久，经济压力大的缺点也无法忽视。相信随着技术的进一步成熟及发展，其在髋关节翻修术中的重要性必将愈加显著。