严重髋臼缺损髋关节发育不良患者全髋置换中采用结构性植骨重建髋臼的有效性

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.1397

摘要/Abstract

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文题释义：

结构性植骨：是治疗成人高位先天性髋关节脱位的一种方法，可以提供良好的髋臼覆盖，恢复髋关节旋转中心高度并可保留骨盆量。

髋臼发育不良：主要表现为髋臼变小、变浅，局部骨量的严重丢失，臼壁外倾呈蝶形，假臼形成，髋关节旋转中心向外上移位。

摘要

背景：对于髋臼缺损的患者，全髋置换中可能会因假体覆盖率不足导致安放困难，而结构性植骨重建髋臼可使假体获得覆盖率和稳定性，但如何获得较好的植骨覆盖率是影响疗效的关键。

目的：观察严重髋臼缺损的髋关节发育不良患者在全髋置换中采用结构性植骨重建髋臼的有效性，评估植骨覆盖率对修复效果的影响。

方法：选取2010年2月至2016年2月高州市中医院骨关节外科收治的80例(100髋)伴有严重髋臼缺损的髋关节发育不良患者作为研究对象，所有患者均行全髋置换，术中以自体股骨头结构性植骨重建髋臼。术后随访期间行骨盆正位X射线检查，并比较患者术前、术后1、2年的Harris评分变化。按入选患者的宿主骨覆盖率进行分组(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组分别为≥70%、65%-69%、<65%)。

结果与结论：①术后X射线评估髋臼假体的位置理想，髋臼植骨愈合良好，其中8例植骨块在髋臼假体外缘出现轻度的骨吸收，但在后续随访中未发现假体松动；②Harris评分术后1，2年均较术前的评分明显增高(P=0.000)；③第Ⅰ组宿主骨覆盖率为(73.25±1.40)%，植骨覆盖率为(26.75±0.94)%；宿主骨覆盖率65%-69%者共32例38髋，为第Ⅱ组，宿主骨覆盖率为(67.15±0.57)%，植骨覆盖率为(32.75±0.46)%；<65%者共20例27髋，为第Ⅲ组，宿主骨覆盖率为(55.22±1.10)%，植骨覆盖率为(44.78±0.85)%。术后1，2年，第Ⅰ，Ⅱ组Harris评分无显著差异，第Ⅲ组Harris评分低于第Ⅰ，Ⅱ组(P=0.000)；④结果证实，对于严重髋臼缺损的髋关节发育不良患者，在全髋置换中采用结构性植骨重建髋臼，可获得较为理想的疗效。试验已于2019-01-12经高州市中医院伦理委员会批准并通过(批准号：GZSZYY83741002)。

ORCID: 0000-0002-4404-0093(杨鉴)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 髋关节发育不良, 全髋置换, 结构性植骨, 髋臼, 宿主骨覆盖率, 植骨覆盖率, X射线, 髋臼假体, 组织工程

Abstract:

BACKGROUND: For patients with acetabular defect, it may be difficult to place the prosthesis in total hip replacement because of insufficient coverage. Structural bone graft reconstruction of acetabulum can make the prosthesis achieve coverage and stability, but how to obtain better coverage of bone graft is the key to affect the curative effect.

OBJECTIVE: To observe the curative effect of structural bone graft reconstruction for total hip arthroplasty in patients with developmental dysplasia of hips and severe acetabular defects, and to assess the effect of bone graft coverage on repair.

METHODS: Totally 80 patients (100 hips) with severe acetabular defects and hip dysplasia admitted to Department of Bone and Joint Surgery, Gaozhou City Hospital of Traditional Chinese Medicine from February 2010 to February 2016 were selected as the research objects. All patients underwent total hip arthroplasty, with intramedullary reconstruction of the acetabulum with autologous femoral head during operation. The pelvis was examined by X-ray during follow-up. Harris scores were compared between preoperative, postoperative 1 and 2 years. Group allocation was conducted according to graft coverage (≥ 70%, 65%-69%, < 65% in the groups Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ, respectively).

RESULTS AND CONCLUSION: (1) Postoperative X-ray evaluation showed that the position of acetabular prosthesis was ideal and the healing of acetabular bone graft was good. Among them, 8 cases had slight bone resorption at the outer edge of acetabular prosthesis, but no prosthesis loosening was found during follow-up. (2) Harris scores 1 year and 2 years after surgery were significantly higher than those before surgery (P=0.000). (3) Host bone coverage was (73.25±1.40)%, and bone graft coverage was (26.75±0.94)% in the Ⅰ group. In the Ⅱ group, there were 32 cases (38 hips) with host bone coverage from 65% to 69%; the host bone coverage was (67.15±0.57)%, and bone graft coverage (32.75±0.46)%. In the Ⅲ group, there were 20 cases (27 hips) with host bone coverage < 65%; the host bone coverage was (55.22±1.10)%, and bone graft coverage (44.78±0.85)%. There was no significant difference in Harris score between Ⅰ group andⅡ group at 1 and 2 years after operation. Harris scores were lower in the Ⅲ group than in the Ⅰ and Ⅱ groups (P=0.000). (4) For patients with developmental dysplasia of hips and severe acetabular defects, reconstruction of the acetabulum with total hip arthroplasty may get a more satisfactory effect. This study was approved by the Ethics Committee of Gaozhou City Hospital of Traditional Chinese Medicine on January 12, 2019 (approval No. GZSZYY83741002).

Key words: developmental dysplasia of hips, total hip arthroplasty, structural bone graft, acetabulum, host bone coverage, bone graft coverage, X-ray, acetabular prosthesis, tissue engineering

中图分类号:

R459.9|R615|R318

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杨鉴，梁灿，张会忠. 严重髋臼缺损髋关节发育不良患者全髋置换中采用结构性植骨重建髋臼的有效性[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(32): 5092-5096.

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图/表（结果） 4

2.1 受试者数量分析 共收集到80例100髋伴有严重髋臼缺损的髋关节发育不良患者作为研究对象，试验干预流程见图1。各组间患者的年龄、性别的比较均无显著差异，表示3组间资料具有一定的均质性及可比性，见表2。

2.2 术后随访基本情况 术后平均随访时间为2年，术后X射线评估髋臼假体的位置理想，髋臼植骨愈合良好，其中8例植骨块在髋臼假体外缘出现轻度的骨吸收，但在后续随访中未发现假体松动。术后3-6个月可见植骨与髂骨间的骨小梁形成，3-18个月可见交界面消失，随访超过3年的患者可见植骨外侧缘高密度带，植骨愈合情况良好。

所有入选患者中，宿主骨覆盖率为45%-78%，平均(65.25±6.18)%；植骨覆盖率为22%-49%，平均(34.75±3.85)%；双下肢的长度差异平均0.9 cm，3例在术后出现股神经麻痹，术后约6个月内恢复；旋转中心水平距离为18-37 mm，平均(27.53±2.64)mm；旋转中心垂直距离为21-42 mm，平均(31.38±3.37)mm；假体臼杯的外倾角为32°-52°，平均(42.35±4.86)°。

2.3 患者髋关节Harris评分变化 患者术前Harris评分为25-57分，平均(45.62±5.88)分，术后1年的Harris评分为75-95分，平均(85.27±5.54)分，术后2年的Harris评分为76-96分，平均(85.51±5.59)分，差异均有显著性意义(P < 0.05)。

按宿主骨覆盖率进行分组：宿主骨覆盖率≥70%者共28例35髋，为第Ⅰ组，宿主骨覆盖率为(73.25±1.40)%，植骨覆盖率为(26.75±0.94)%；宿主骨覆盖率65%-69%者共32例38髋，为第Ⅱ组，宿主骨覆盖率为(67.15±0.57)%，植骨覆盖率为(32.75±0.46)%；宿主骨覆盖率<65%者共20例27髋，为第Ⅲ组，宿主骨覆盖率为(55.22±1.10)%，植骨覆盖率为(44.78±0.85)%。术后1，2年，第Ⅰ，Ⅱ组Harris评分的差异均无显著性意义(P > 0.05)，第Ⅰ，Ⅲ组Harris评分的差异均有显著性意义(P < 0.05)，第Ⅱ，Ⅲ组Harris评分的差异也均有显著性意义(P < 0.05)，见表3。

2.4 典型病例 见图2，3。

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引言

材料方法

1.1 设计 回顾性病例分析。

1.2 时间及地点 于2018年1至3月在高州市中医院骨关节外科收集2010年2月至2016年2月骨关节外科病例资料。

1.3 对象 选取2010年2月至2016年2月高州市中医院骨关节外科收治入院后的均需行全髋置换，并在术中用自体股骨头结构性植骨重建髋臼的患者80例100髋。试验经高州市中医院伦理委员会批准并通过(批准号：GZSZYY83741002，批准时间2019-01-12)，患者及家属均签署知情同意书。

纳入标准：①Crowe Ⅲ、Ⅳ型髋关节发育不良^[9]；②合并严重的骨性关节炎。

排除标准：①既往患有感染性关节炎或慢性多发性关节炎者；②近3个月内服用过影响骨代谢的药物者。

1.4 材料 骨科植入物信息见表1。

1.5 方法

1.5.1 置换方法所有患者均采用静脉复合麻醉，取侧卧位、髋关节外侧切口。切开后逐层显露，行股骨颈截骨，松解彻底后，可轻松屈髋，内收、内旋90°患肢。显露股骨颈截骨部位后截骨。如预计延长不超过4 cm时，则保留一定长度的股骨距(不超过1 cm)；如预计延长超过4 cm时，则靠近小转子上缘位置截骨，完整取出股骨头备用。将挛缩的关节囊、瘢痕组织以及骨赘和硬化骨彻底去除，显露髋臼，“4”字脱位股骨头，在小转子上方截骨。暴露并处理植骨床骨面，用髋臼锉对植骨床骨面打磨，清除附着的软组织、硬化骨，直至骨面出血，再向内后方锉磨髋臼，需要较大程度植骨者，可部分内移真臼。真臼处以前倾角[(15±10)°]和外展角[(45±10)°]打磨髋臼，再结合骨缺损程度以及术前测量结果考虑植骨的大小和位置。截取股骨头，去除其表面的软骨及硬化骨，制备成楔形骨块，以渗血的松质骨面作为植骨接触面，软骨下的股骨头端作为植骨外侧缘，以螺钉将重建的髋臼从外下向内上斜形固定。打磨修整重建的髋臼，打压植骨块，安装假体臼杯，最后安装股骨假体，复位髋关节假体。

1.5.2 置换后处理术后卧床维持仰卧位，患肢保持中立位。6周内以卧床康复锻炼为主，6个月以内避免患肢内收、外旋，6个月后逐步下地负重。

1.5.3 术后随访所有患者分别于术后立即及术后1、2年行骨盆正位X射线检查。影像学检查重点关注假体松动、植骨吸收和植骨愈合的情况。假体松动为假体臼杯水平或垂直移位>2 mm，假体可能松动为假体臼杯周边发现> 2 mm的透亮影但未发生移位^[5]。植骨块吸收是指植骨块轴线距离较之前的轴线距离缩短，缩短<1/3为轻度，1/3-1/2为中度，缩短>1/2为重度^[6]。植骨愈合的判断包括3个方面：植骨块与植骨面交界的模糊消失，与髂骨间骨小梁的重建，外缘高密度带的出现^[7]。

1.6 主要观察指标

1.6.1 宿主骨覆盖率^[10] 术后骨盆正位X射线片中，假体臼杯水平距离与其内外侧缘水平距离的百分数；植骨覆盖率：用100%减去宿主骨覆盖率。下肢延长：泪滴下缘至小转子水平垂直距离；旋转中心水平距离：假体股骨头中心与泪滴连线的水平距离；旋转中心垂直距离：假体股骨头中心与泪滴连线的垂直距离。测定假体臼杯的倾斜角，评估其安放的满意程度。

1.6.2 髋关节Harris评分^[11] 该评分系统用于评定髋关节功能，>90分为优，80-98分为良，70-79分为中，<70分为差。按所有入选患者的宿主骨覆盖率进行分组(≥70%、65%-69%、<65%，共分3组)，计算每组的平均植骨覆盖率和平均Harris评分，以评估覆盖率对修复效果的影响。

1.7 统计学分析 采用SPSS 19.0软件进行数据分析。计量资料以x(_)±s表示，术前与术后1年、术后2年Harris评分的比较以及分组后Harris评分的比较采用重复测量方差分析，组间两两比较采用LSD检验，P < 0.05为差异有显著性意义。

讨论

临床中对于髋臼发育不良尚无完整的诊断标准，髋臼发育不良患者早期并无明显症状，患者一般仅在出现明显临床症状后才会到医疗机构进行诊断^[12-16]。研究发现，纤维及脂肪组织充满髋臼窝或髋臼浅平，且阻碍患者股骨头回纳，是较为常见的髋臼发育不良病理学改变。而股骨头形状不规整、股骨颈前倾角增大等也会阻碍头臼无法有效匹配^[17-19]。髋臼发育不良患者若不及时进行干预则极可能导致患者出现骨性关节炎，诱发功能异常或疼痛加剧，并显著提高患者手术难度^[20-21]。

对于合并严重的骨性关节炎的髋关节发育不良患者，全髋关节置换是首选的治疗方法，但术中由于髋臼的缺损，髋关节发育不良患者常因为假体覆盖率不足导致术后松动及脱位^[22-23]。试验在植骨和髋臼重建中做到了以下3点：①由于在假臼的形成过程中会生成瘫痕组织及硬化骨，阻碍植骨与宿主骨的愈合，因此在植骨前将其充分去除并打磨骨面直至渗血；②在制备植骨块的过程中，利用小号髋臼锉反复修整植骨块，增加了植骨与骨床的匹配程度；③植骨接触面选择血运好的内部松质骨面，匹配较差的植骨可填塞松质骨颗粒，植骨结束后，视重建髋臼为完整髋臼打磨处理，确保假体的稳定和植骨的愈合^[24-25]。术中截取股骨头行结构性植骨重建髋臼，让假体臼杯得到了较好的覆盖率，使全髋关节置换得以顺利完成，而植骨技术、髋臼重建技术以及术中技术的应用则在很大程度上决定了手术的成败。试验的随访结果显示，80例100髋均未发现假体松动和植骨吸收的情况，且植骨愈合情况良好，同时术后1、2年的Harris评分均明显高于术前，说明植骨技术和髋臼重建技术在全髋关节置换后取得了良好疗效。

除了植骨技术以外，假体覆盖率也是影响修复效果的重要因素，假体的早期稳定性取决于宿主骨，所以应减少植骨覆盖率^[26-27]。有文献报道植骨覆盖率超过50%是手术失败的原因之一，为保证假体的稳定性，对于骨缺损直径超过2.5 cm的，除了大块的结构性植骨，还应强化植骨块的内固定处理，提高骨融合的概率^[28-30]。有研究对77例髋关节发育不良患者进行了术后随访，平均植骨覆盖率为45%，手术成功率为94%^[15]。试验的植骨覆盖率为22%-49%，全部低于50%，其中第Ⅰ组(26.75%)和第Ⅱ组(32.75%)的植骨覆盖率在文献的安全范围内^[27]，第Ⅲ组(44.78%)超出安全范围，比较3组的Harris评分来评估不同的植骨覆盖率对修复效果的影响，第Ⅰ，Ⅱ组术后1，2年的Harris评分均高于第Ⅲ组。

综上所述，对于严重髋臼缺损的髋关节发育不良患者，在全髋置换中采用结构性植骨重建髋臼，当植骨覆盖率处于安全范围内的时候，可获得较为理想的疗效。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程