3D打印技术在髋关节翻修术中的应用

2015-03-03   文章来源:长沙市第三医院骨科 长沙市3D打印技术医学应用研究所     点击量:3201 我要说

  髋关节翻修术技术复杂,涉及原有假体的取出、骨缺损的处理、翻修假体的重新植入等环节,并发症发生率高;有学者认为,翻修不及时是翻修手术困难的最主要原因之一,但临床实践发现,早期翻修难度同样巨大,如为水泥型假体,骨水泥的完全取出困难,如为生物型假体,由于存在骨长入,固定界面牢靠,假体取出同样困难;相对而言,股骨侧翻修比髋臼侧翻修难度更大,股骨假体柄或骨水泥的取出更加费时,且容易出现术中骨折。术前如何精确的测量股骨侧假体周围骨量骨质情况,降低扩髓风险,也是难点。最近我院接诊一例髋关节翻修术后假体柄断裂的患者,现汇报如下。

  病例摘要
  患者马某某,女,82岁,因左髋关节翻修术后2年左大腿疼痛7天入院。
  自诉无明显诱因出现左大腿疼痛,偶有剧痛,但是能自行缓解,疼痛时间不定,有几分钟到1小时左右。既往患者依从性差,高血压病史,无药物过敏史。
  体查:神清,左大腿可见30cm手术瘢痕,无肿胀、青紫,大腿无明显压痛,直腿抬高不能,足跟纵向叩痛阴性,股骨滚动试验阳性。
  术前X线及CT资料:
  左侧股骨假体柄中段断裂,钢板远端螺钉松动;CT图像显示伪影。

  术前讨论意见
  长沙市第三医院骨科雷青主任指出:患者为老年女性,左侧髋关节翻修术后发生假体柄断裂,假体近段骨质吸收、松动,手术指征明确;第1次翻修假体为非骨水泥型,断柄远段存在骨长入,取出断柄远端且须保证股骨髓腔主体完整存在一定难度,可采用环钻去骨扩髓;X线平片及CT三维成像均不能充分显示断柄远段周围骨量情况,术中髓腔锉、绞刀扩髓存在穿凿、股骨骨折风险,且不能提供引导方向;建议联合长沙市3D打印技术医学应用研究所订制术前左侧股骨中上段3D打印模型充分了解假体周围骨量情况,并测量数据,确定手术计划;患者依从性差,不能耐受长时间卧床及导尿管导尿,术后需保证患者能早期下床进行下肢功能锻炼,以促进恢复,提高生活质量。

  术前3D打印模型及测量:
  术前3D打印提示股骨近端后方大部分骨缺损,原股骨粗隆截骨处骨痂不多,断柄以远的股骨皮质厚约6~7mm,最薄处约3mm,断柄远段长约11cm,股骨中下段髓腔约12~14mm。

  术中情况

  术中见股骨近端后方大部分骨缺损,瘢痕填满,原股骨粗隆截骨处有部分骨质相连,臼杯稳定、无松动,遂决定仅翻修股骨侧假体,断柄近侧假体松动,易于取出,结合测量数据,在断柄处外侧开窗1.5cm×1cm,暴露假体柄断端,用直径12.5mm空心环钻从股骨近端插入,直视下并在C臂监测下对准假体柄断端,调整其方向与假体柄方向一致,断柄远侧固定牢固,环钻与薄骨刀交替运用去除柄周骨质直至柄尖,减少骨壁骨量丢失,使断柄完全游离取出,再用髓腔锉依次扩髓到13.5mm,安装生物型假体柄(直径13.5mm、柄长250mm)及未见磨损的原金属股骨头(28mm),牵引复位,各个方向活动无脱位及撞击;于股骨近端后方骨缺损处植入同种异体皮质骨板并钢丝捆扎,将原钢板远端单皮质螺钉全部取出,改用双股钢丝重新环绕股骨绑定;手术顺利,麻醉满意,术中出血600ml,输血800ml,手术耗时200分钟。

  术中资料


  术后X线片:新股骨假体位置良好,与髓腔贴合紧密,植入骨板贴合紧密。


  经验小结
  1.本例为髋关节翻修术后并发症中的少见情况,假体柄断裂的原因:(1)股骨粗隆截骨后的骨质愈合欠佳,导致假体近段无骨长入,骨质吸收松动,致使应力集中引起假体柄的金属疲劳;(2)不排除外力因素。

  2.术前平片及CT(伪影较重)无法全面了解股骨侧假体周围骨质骨量情况以及假体柄周围骨长入情况;患者依从性差,要求早期下床活动,为了保证股骨假体段髓腔的完整性,术中需使用环钻取出假体柄,存在股骨骨折风险;本案采用术前3D打印股骨假体段模型可以全面了解股骨端假体周围骨量及假体柄与周围骨质结合情况,估计环钻使用的可能性及避免相关风险问题,完成各种解剖学测量为精确手术方案提供依据,模型骨质缺损情况与术中情况高度吻合,为植入骨板的设计提供依据,减少手术时间。

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