Paprosky型髋臼骨缺损翻修重建治疗进展

2015-02-26   文章来源:上海交通大学附属第六人民医院 周申元 张先龙    点击量:2188 我要说

  随着接受全髋关节置换术患者年龄不断增长及活动量增大,髋关节翻修手术数量在过去10多年中不断增长,预计至2026年手术总量将较今翻翻。造成初次全髋关节置换术失败需行髋关节翻修术的原因很多,有感染、假体聚乙烯内衬磨损和假体习惯性脱位等。假体磨损碎屑所致假体周围骨溶解,进而引起假体无菌性松动,始终是施行髋关节翻修术的最主要原因。面对初次髋关节置换失败后髋关节翻修术,髋臼侧缺损修复重建手术策略及手术技术是对骨科医生的挑战之一。髋关节翻修术髋臼侧重建面临的最主要问题是髋臼骨缺损,其术前评估常采用Paprosky分型、美国骨科医师学会(AAOS)分型、Saleh分型、Gustilo分型及Gross分型等,其中Paprosky和AAOS分型在临床上应用最为广泛。目前临床上对髋臼轻度骨缺损患者施行髋关节翻修术髋臼侧重建策略较为一致,但对髋臼重度骨缺损患者的植骨、金属内置物、骨水泥应用等选择则尚存争议。

  1.Paprosky髋臼骨缺损分型

  髋臼骨缺损分型评估旨在为手术医生提供更为具体的解剖信息,初步评估手术患者可能保留骨量的多寡。Paprosky分型评估骨缺损程度依据术前x线骨盆正位片中髋臼侧假体移位程度,髋臼前后柱、髋臼内侧壁及上缘状况。不同于其他分型系统依据总体骨丢失进行分型,Paprosky分型系统以解剖结构为基础,对髋臼侧不同结构出现的骨缺损及髋关节旋转中心移位程度作出评估,为髋关节翻修术时髋臼重建所需植骨、内固定方式及内置物选择提供参考。

  Paprosky髋臼骨缺损分型:I型指极少量骨量丢失,髋臼承重结构及前后柱完整,髋关节旋转中心无移位;Ⅱ型指中等骨量丢失,髋臼上缘及内侧壁骨量丢失而前后柱完整,旋转中心移位<3cm,髋臼缘不完整而仍能支撑髋臼杯半球结构(Ⅱa型指旋转中心上移<3cm,髋臼顶部结构完整;Ⅱb型指旋转中心出现上移及内移,髋臼上缘有缺损;Ⅱc型指旋转中心内移,髋臼内侧壁骨缺损);Ⅲ型指存在严重骨缺损,同时累及髋臼周围所有承重结构,旋转中心移位>3cm,并常伴有骨盆不连续(Ⅲa型指中重度骨缺损,累及整个髋臼缘及髋臼后柱,旋转中心向侧上方移位,30%~60%承重骨骨量丢失;Ⅲb型指重度骨缺损,累及整个髋臼缘及前后柱,旋转中心向内七移位,60%以上承重骨骨量丢失)。Paprosky髋臼骨缺损分型通过区分骨缺损主要处于髋臼支撑结构的哪一部分,为髋关节翻修术时所需内置物的选择提供参考。

  2  髋关节翻修术时髋臼骨缺损修复重建治疗进展

  2.1 Paprosky l型骨缺损治疗

  对Paprosky l型髋臼骨缺损患者施行髋关节翻修术时骨缺损修复重建及保留骨储量显得尤为重要,为了能提供更好的髋臼假体覆盖率及初期稳定,采用颗粒骨植骨填补骨缺损是最为常用的方法。自体骨是最为理想的植骨材料,它不产生任何免疫反应及因移植感染疾病的风险,但受限于数量有限。同种异体骨目前广泛用于骨缺损修复治疗,体内实验研究证实其与宿主骨之间产生骨小梁并完全愈合、牢固稳定需要1~2年;大量实验研究证实,同种异体骨打压植骨对于髋关节翻修术髋臼骨缺损修复重建有非常好的治疗效果,可为髋臼侧假体提供足够的中远期稳定保障。Gilbody等报道分析一组304例接受松质骨打压植骨的髋关节翻修术患者,平均随访12.4年,假体累计生存率达到85.9%。然而同种异体骨仍存在数量有限、价格昂贵及疾病传播等问题。羟基磷灰石生物陶瓷是一种无毒性物质,仅会引起人体轻微免疫反应,其理化性质十分适合作为人体骨骼替代物。体外实验研究证实,多孔羟基磷灰石颗粒完全可与同种异体骨相媲美,为人体成骨提供所需的合适网状结构。有研究报道采用羟基磷灰石颗粒植骨配合非骨水泥型髋臼杯施行髋关节翻修术,取得了非常好的临床疗效。

  目前对Paprosky l型髋臼骨缺损患者髋臼侧假体松动的治疗策略,无太多争议。Paprosky I型患者髋臼环完整,骨缺损程度小,因此原髋臼位置仍能为假体提供足够的初期稳定。髋关节翻修术时,取出原松动的髋臼侧假体后需要对原髋臼底进行扩大磋磨,直至髋臼底出现新鲜的点状出血,若未发现明显骨缺损,可直接压配安装较大直径的非骨水泥型髋臼杯;如仍有较明显骨缺损,则可行颗粒骨植骨,再行压配安装较大直径的非骨水泥型髋臼侧假体。Lee等回顾性分析接受颗粒骨植骨及非骨水泥型髋臼杯治疗的62例Paprosky I型髋臼骨缺损患者(71髋),平均随访时间12年,结果患者Harris髋关节功能评分(HHS)由术前平均52分上升至末次随访时平均92分,仅有3髋需再次接受翻修术;骨水泥型髋臼杯虽能为假体提供非常有效的初期稳定,但许多随访研究显示其中远期假体松动率达到30%~50%,故临床上已不再应用。

  2.2 PaproskyⅡ型及Ⅲ型骨缺损治疗

  PaproskyⅡa型髋臼骨缺损的处理原则与PaproskyI型基本相同。由于PapmskyⅡa型骨缺损相对严重,打压植骨后反向搓摩技术受到广泛应用。大量实验研究证实,颗粒骨打压植骨联合较大直径非骨水泥型髋臼杯能够为假体提供十分可靠的初期及中长期稳定。

  目前文献报道中对PaproskyⅡb型以上髋臼骨缺损患者的治疗方案各异。为填补骨缺损,尽可能恢复并维持骨量,增加髋臼侧假体覆盖率,维持假体初期稳定,可选用的植骨方式有颗粒骨打压植骨、同种异体结构骨植骨、混合型植骨、多孔钽金属填补骨缺损等。Philippe等回顾性分析95例经颗粒骨植骨联合髋臼加强杯治疗的PaproskyⅡ型及Ⅲ型髋关节翻修患者,平均随访8年显示,除有7例术后脱位,3例深部感染外,仅有2例再次发生假体松动而需再次翻修;末次随访时X线检查提示45%患者髋关节旋转中心维持于理想位置,60%患者获得良好的骨长入;比较分析结果提示,能够维持理想的髋关节旋转中心位置,便可获得更好的髋关节功能。如果PaproskyⅢ型骨缺损发生于髋臼所有支撑结构,呈现严重的非包容性缺损,并伴有骨盆不连续,单纯颗粒骨打压植骨及反向搓摩技术已无法提供足够的假体覆盖率,此时适宜采用同种异体骨结构性植骨方法。Regis等回顾性分析18例骨盆连续性中断的严重骨缺损患者,经同种异体结构性植骨、Burch-Schneider髋臼加强环处理及术后平均13.5年随访,仅3例因感染(1例)及假体松动(2例)需要再次翻修,假体总累计生存率达72.2%。

  多孔钽植入物具有良好的生物相容性及摩擦系数,为人体骨组织理想的替代材料。有研究显示,髋关节翻修术中采用多孔钽棒后骨长入程度优于同种异体骨植骨。此外,移植骨若未能发生良好的骨长入且出现骨吸收,可能会导致髋臼侧假体组件松动,而多孔钽植入物则可始终保持自身结构稳定,起到对假体组件的支持作用。
Molicllik等报道对25例接受髋关节翻修术患者采用多孔钽垫块处理,平均随访20.5个月经X线检查显示,24例未见透亮线,仅1例出现假体周围透亮线,所有假体均未出现松动。Abolghasemian等回顾性研究34例采用多孔钽棒行髋关节翻修术患者,平均随访64.5个月发现有3例发生假体无菌性松动,其中2例术前伴有骨盆不连续,因此认为多孔钽棒不适宜用于伴有骨盆不连续患者髋臼骨缺损重建。

  尽管多种植骨技术在髋关节翻修术中的应用已得到广泛认可,但仍存在取材受限、疾病传播等问题。此外,采用大块同种异体骨结构性植骨时可能会低估相应髋臼侧假体组件的直径尺寸,从而增加假体远期松动可能。随着研究的深入,多孔钽植人物结合打压植骨技术可能会成为未来修复严重骨缺损、增加骨储量的最佳选择。

  临床研究显示,对PaproskyⅡa型骨缺损压配安装髋臼杯后,应辅以松质骨螺钉固定。Meneghini等在骨盆标本上模拟髋关节翻修术,在安装相同髋臼杯组件下比较3种不同松质骨螺钉辅助固定方式(组1以2枚髋臼顶松质骨螺钉辅助固定,组2以2枚髋臼顶松质骨螺钉、1枚髋臼后柱螺钉辅助固定,组3以2枚髋臼顶松质骨螺钉、1枚髂骨螺钉辅助固定)的效果,结果显示组2、组3髋臼杯假体较之组1能更好地抵抗外力;松质骨螺钉辅助固定可为髋臼侧假体组件初期稳定提供有效帮助,利于假体骨长入并维持中远期稳定。

  移植骨与自体骨整合可大致分为两步,即移植骨部分吸收和移植骨与自体骨融合重分布,整个整合过程中移植骨均十分脆弱,必须对其进行有效的固定。许多实验研究表明,单纯异体骨植骨、骨水泥型髋臼杯置入后不经由骨盆加强环固定,虽然能获得很好的初期稳定效果,但假体5年松动率为20%,10年松动率为47%,16年松动率达66%,因此对PaproskyⅡc型以上髋臼骨缺损实施植骨的同时,需辅以可靠的固定处理;对于重度髋臼骨缺损,尤其是非包容性骨缺损,植骨时辅以髋臼加强结构,如加强环(ring)、结构重建罩(cage)和钢丝网(mesh)固定将其转化为包容性骨缺损,可使假体获得良好的初期稳定及中远期生存率。此外,还有许多特殊类型髋臼杯假体专门用于伴有严重髋臼骨缺损患者的髋关节翻修术,如子母式髋臼假体(Oblong假体),带柄髋臼假体及定制三翼假体等,它们的共同特点是增加假体与宿主骨之间的覆盖率,以获得可靠的初期稳定,但此类设计并未考虑恢复并维持患者的骨量,而术中过度磋磨髋臼还可能造成医源性骨量丢失。

  Garcia-Rey等回顾性研究经Oblong髋臼假体行髋关节翻修术治疗的45例患者(46髋),平均随访7年显示仅有40.54%髋未出现影像学松动表现;Oblong髋臼假体过度内移会造成远期松动率增加。DeBoer等研究评估20例接受定制型三翼髋臼假体治疗严重骨缺损伴骨盆不连续病例,平均随访10年显示假体总体生存率达到90%,但假体脱位率为30%。Desbonnet等回顾性研究48例接受带柄髋臼假体的髋关节翻修术病例,平均随访28个月显示假体总体生存率为94.1%。Li等研究报道采用订制型内置物重建修复严重髋臼骨缺损,也获得良好的疗效。以上常用于严重髋臼骨缺损病例的假体,因与宿主骨之间接触面积得以增强并经充分压配固定,可获得较佳的初期稳定效果;如能再结合植骨技术,尽可能恢复并保留骨量,获得良好的假体中远期生存率是可期的。Rees等近期研究显示,大多数重度髋臼骨缺损患者无需植骨而仅置人超大直径髋臼杯,也可获得令人满意的中远期疗效。但Nwankwo等近期研究报道,超大直径髋臼杯会造成髋关节旋转中心上移,从而导致磨损增加。

  综上所述,面对日趋增多的髋关节翻修术患者,髋臼骨缺损处理原则是尽可能恢复并保存患者骨量,获得足够的假体覆盖率以确保假体良好的初期稳定,使植骨和内置物与宿主骨之间产生融合性重分布。假体初期稳定可保证充分的骨融合及骨长人,而良好的骨长人有助于髋臼假体组件远期稳定及生存率。术前须充分了解患者骨缺损情况,并对骨缺损进行分型以制定手术策略,充分准备术中可能需要的内置物。对于有轻度髋臼骨缺损的髋关节翻修术患者,采用植骨结合较大直径的髋臼杯可获得良好的假体远期生存率;对于中重度髋臼骨缺损患者,根据术前评估及术中实际情况选用髋臼加强杯或各种特殊类型假体并结合合适的植骨术,也可获得较好的假体远期稳定及生存率。

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