全髋翻修髋臼骨缺损中颗粒打压植骨的应用

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.35.005

摘要/Abstract

摘要：

背景：髋臼重建植骨分为颗粒植骨、结构植骨和混合植骨，而颗粒骨由于制作简便、愈合时间短等优点而被大量使用。
目的：探讨全髋人工关节翻修中髋臼AAOSIII型骨缺损颗粒打压植骨技术的应用要点和临床效果。
方法：16例髋关节翻修AAOSIII骨缺损患者采用单纯颗粒打压植骨技术、结合金属器械或结构植骨处理髋臼AAOSIII型骨缺损。对比治疗前及治疗后定期随访的髋关节Harris评分及影像学资料，评估颗粒打压植骨对该型髋臼骨缺损的治疗效果。
结果与结论：按照治疗后3，6，12个月及每半年周期随访中，16例患者髋关节疼痛症状均得到明显缓解，并恢复行走功能。16例患者治疗后Harris髋关节功能评分由治疗前平均48.00分提高到84.94分(P < 0.01)，其中优5例，良8例，可2例，差1例，优良率为81%，患者满意率为94%。16例患者术后X射线片示髋臼旋转中心均恢复(接近)正常，臼杯骨性覆盖良好，植骨颗粒获得放射学骨整合，臼杯假体未发生移位，假体植入物未发生位置改变或断裂现象。结果提示颗粒打压植骨技术修复翻修髋臼AAOSIII型骨缺损，有效重建了髋臼的骨性结构，保留并恢复了髋臼的骨量，具有良好的技术优势和临床疗效。

关键词: 骨关节植入物, 人工假体, 颗粒打压植骨技术, 全髋翻修, 髋臼AAOSIII型骨缺损, 植入物, 假体, 植骨

Abstract:

BACKGROUND: Bone graft for acetabular reconstruction includes morselized bone graft, structural bone graft and hybrid bone graft, and the morselized bone has been widely used because of the advantages of simple production and short healing time.
OBJECTIVE: To explore the key technologies and clinical effect of impaction bone grafting with morselized bone in total hip revision for AAOS Ⅲ acetabular deficiency.
METHODS: Sixteen cases of AAOS Ⅲ acetabular deficiency were treated with impaction bone grafting with morselized bone combined with metal devicesor constructive bone grafting. The hip Harris scores and radiographic data were compared before and after treatment. The effect of impaction bone grafting with morselized bone on acetabular deficiency was assessed.
RESULTS AND CONCLUSION: All the patients were followed-up at 3, 6, 12 months after surgery and every half a year successively. The pain of hip joints after operation was relieved significantly and the walking function was restored. The hip Harris score was improved from 48.00 points before surgery to 84.94 points after surgery (P < 0.01). Five cases were graded as excellent, eight cases as good, two cases as average, and one case as poor. The excellent and good rate was 81%, and the satisfying rate of the patients was 94%. The post-operative X-ray films of all the 16 patients showed that the acetabular rotation centers were recovered (near) to normal and the acetabular cups were covered well by bone. The grafting bone particles got radiological osseointegration and the acetabular cup prosthesis did not displaced, and no displacement and breakage happened to the metal devices. Impaction bone grafting with morselized bone in total hip revision for AAOS Ⅲ acetabular deficiency can effectively reconstruct the acetabular bone structure, retain and restore the acetabular bone mass, and it has good technical advantages and good clinical effects.

Key words: bone and joint implants, artificial prosthesis, impaction bone grafting with morselized bone, total hip revision, AAOS Ⅲ acetabular deficiency, implants, prosthesis, bone graft

中图分类号:

R318

潘昭勋，孙超，杨振雷，杨晓明，崔岩. 全髋翻修髋臼骨缺损中颗粒打压植骨的应用[J]. 中国组织工程研究, 2013, 17(35): 6247-6253.

Pan Zhao-xun, Sun Chao, Yang Zhen-lei, Yang Xiao-ming, Cui Yan. Impaction bone grafting with morselized bone in total hip revision for acetabular deficiency[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2013, 17(35): 6247-6253.

图/表（结果） 1

2.1 参与者数量分析 纳入16例患者，所有患者手术顺利，均获得随访，随访率为100%。随访时限均大于3个月，最长40个月，平均26.5个月。

2.2 髋关节功能评估结果 在最后一次随访中，所有治疗前髋关节疼痛患者均得到明显缓解，恢复行走功能，患者对手术效果满意。16例患者治疗后Harris髋关节功能评分由治疗前平均48分(29-64分)提高到84.94分(64-96分)，其中优5例，良8例，可2例，差1例，优良率为81%，表明术前术后差异有非常显著性意义(t=14.769 9，P < 0.01)。患者满意率为94%。

2.3 影像学评估结果 16例患者治疗后X射线片示髋臼旋转中心均恢复(接近)正常。根据CE角测定指标示臼杯和股骨头骨性覆盖良好。16例患者仅1例患者在治疗后6个月随访时出现髋臼3区假体周边的透亮线，但透亮带< 2 mm，且进一步随访无进行性增宽，其余患者均未见透亮带发生。16例患者术后3个月及以后的随访中打压植骨颗粒均与宿主髋臼有骨小梁桥接，获得放射学上的骨整合，其中1例结合结构植骨的患者出现了轻度的骨吸收，但无假体松动的表现。16例患者髋臼臼杯假体均未发生移位。结合金属器械修复的患者金属器械固定良好，未发生位置改变或器械及螺钉断裂现象。

2.4 患者治疗后不良事件 本组16例患者治疗后2周拆线，均未发生感染。1例患者治疗后患肢肿胀疼痛，经彩超证实为下肢深静脉血栓形成，经溶栓和利伐沙班抗凝5周后痊愈。3例患者治疗后出现轻度跛行，经正确功能锻炼后恢复正常。均未发生关节脱位、异位骨化、假体周围骨折、神经血管损伤、疼痛、双下肢不等长等其他并发症。

2.5 综合评价 见表1。

参考文献

引言

材料方法

设计：回顾性病例分析。

时间及地点：于2008年9月至2011年12月在解放军第八十九医院关节外科进行。

对象：16例髋臼翻修AAOSIII骨缺损患者；男7例，女9例；年龄52-76岁，平均68.5岁，术前髋关节功能按Harris评分29-64分，平均48分。

纳入标准：全髋关节置换后需进行翻修，且髋臼骨缺损类型为AAOSIII型骨缺损患者，术中均采用了颗粒打压植骨技术进行处理。

排除标准：有全髋翻修手术禁忌证或髋臼骨缺损类型非AAOSIII型患者，无论是否行颗粒打压植骨技术处理者。

内置材料：同种异体结构植骨和颗粒打压植骨材料为解放军第八九医院解剖实验室深低温冷冻骨。金属网罩、加强环及假体均为北京威联德骨科技术有限公司提供的德国Link公司产品。

方法：

全髋翻修围术期处理：评估髋臼骨缺损程度，术前应拍摄清晰骨盆前后位及侧位X射线平片^[1]，必要时行CT检查及三维重建。实验室检查排除感染。准备好所需骨缺损修复材料和假体及翻修工具。备血。调整内科系统疾患。

全髋翻修术操作要点：手术均由同一手术医师完成。硬腰联合麻醉或气管插管全身麻醉成功后，患者取健侧卧位，采用髋关节后外侧入路，依次切开臀大肌和阔筋膜，切断外旋肌群，髋关节后脱位。可在关节脱位前先在股骨近端进行软组织松解利于关节脱位。髋关节周围的关节囊及瘢痕组织要广泛切除，髂腰肌可在关节脱位后适当松解。松解完毕应清晰显露髋臼的前、上、后方以及下方的髋臼横韧带。此步骤非常重要，必要时进行大转子延长截骨。妥善取出髋臼和股骨假体，避免造成医源性骨折和新的骨缺损。髋臼内的纤维假膜组织用骨膜剥离器和刮匙从髋臼表面清理干净。可以用髋臼锉打磨骨面起到关节清理作用。髋臼完全清理后，仔细结合术前影像学资料和术中所见检查判断髋臼骨缺损的状况，髋臼的内壁和边缘是否存在节段型骨缺损。见图1。

本组16例患者皆为AAOSIII型即混合型骨缺损。根据骨缺损的情况确定骨缺损修复的材料，通过结构植骨或金属器械将节段型骨缺损转化为腔隙型骨缺损。用髋臼锉打磨髋臼直至硬化骨渗血，然后用细钻在硬化骨上钻孔，见图2。用髋臼试模或髋臼锉置于髋臼横韧带水平，判断需要重建的髋臼边缘大小，见图 3。

若需要使用金属网罩，则将金属网罩根据骨缺损重建需要修剪完毕覆盖骨缺损部位。保证金属网罩直接贴附骨面的前提下，用螺钉固定于髋臼的前后壁上。金属网罩固定可以用试模做参照，螺钉固定方向应与金属网罩受力方向垂直，通常需5枚以上的螺钉。特别是对于大的内壁缺损，螺钉固定时应尽量向上方的髂骨和下方的坐骨拧入。如朝向盆腔方向应选择短螺钉。内壁小缺损可金属网罩覆盖后直接进行颗粒打压植骨无需固定。取出冷冻的新鲜股骨头，用生理盐水复温，去除股骨头表面的软骨组织、软组织和骨皮质，用咬骨钳将股骨头修剪成8-10 mm直径大小颗粒骨块。用碘伏水浸泡 30 min，然后用含庆大霉素的生理盐水反复冲洗颗粒骨块，目的是减轻抗原性和脱脂。冲洗完毕用无菌干纱布吸水。掺入万古霉素或庆大霉素备用。髋臼锉处理凸出部分骨组织，硬化骨部位钻孔至渗血，将颗粒骨块植入髋臼。见图4。

用颗粒打压植骨器用力打压，打压紧密后再次植入颗粒骨块，重复上述打压过程，直至打压植骨后骨床恢复接近正常髋臼直径。打压植骨过程中要确保压紧打实恢复骨量，髋臼旋转中心位置正确，避免髋臼骨折。根据最后打压植骨器的直径选择骨水泥髋臼假体。用吸引器将骨床表面的渗血吸干。见图5。

将真空搅拌的抗生素骨水泥即将到面团期前注入髋臼，用髋臼骨水泥加压器加压骨水泥以使骨水泥更好地渗入骨床。骨水泥达到面团期后置入聚乙烯臼杯，用髋臼把持器加压臼杯直至骨水泥硬化，确保骨水泥有2.0-3.0 mm的厚度和臼杯位置正确。见图6。

股骨侧进行相应处理后复位髋关节，逐层缝合关闭组织，放置引流管后加压包扎。典型病例治疗前治疗后X射线见图7，8。

全髋翻修后处理：患者治疗后即开始进行下肢肌肉的收缩练习。治疗后使用静脉滴注抗生素5 d，口服利伐沙班5周预防深静脉血栓。治疗后第1天即可坐起，根据引流量48 h后拔除引流管。治疗后根据骨缺损类型和修复材料决定何时扶拐下地，患肢足趾点地部分负重。治疗后3个月开始增加负重量，每月增加10 kg直到完全负重，然后可弃拐行走。

评估标准：根据治疗前检查和治疗后3，6，12个月及1年后每半年随访结果，采用髋关节Harris功能评分(优：90-100分；良：80-89分；可：70-79分；差：<70分)及影像学资料进行对照评估。

主要观察指标：①髋关节功能评估结果。②影像学评估结果。③患者治疗后不良事件。

统计学分析：根据术前及术后最近一次的Harris评分结果，使用SPSS软件进行配对资料的t 检验。若P < 0.05，则表明术后髋关节功能得到明显改善。

讨论

全髋翻修中如何修复髋臼严重的骨缺损，恢复髋臼正常的解剖形态和位置,是骨科医生面临的巨大挑战。随着人们对全髋翻修术的深入理解，新型修复材料的不断发明，全髋翻修理论的极大丰富,使髋臼骨缺损处理方案不断改进,文献报道中显示出理想的临床效果。

3.1 髋臼翻修处理原则 大致可概括为以下5点：①完整取出髋臼假体，取出假体的过程中尽量避免破坏髋臼，尽最大可能保留髋臼骨组织。②治疗前和治疗中利用科学的髋臼分类系统，正确评估髋臼骨缺损的状况，决定髋臼重建方案。③准确修复髋臼骨缺损，使骨性髋臼对假体提供最大覆盖和支撑。④根据患者髋臼骨缺损的修复情况，选择合适的髋臼假体和固定方法，本组病例皆为骨水泥固定。需要注意的是植入较大量的松质颗粒骨，如使用非骨水泥型髋臼假体，即使加用螺钉固定，也常无法保证必要的初始稳定性^[2]。⑤髋臼翻修术毕提供即刻假体稳定性。

3.2 翻修髋臼骨缺损重建方案 综合文献大致有以下几种方法^[3]：①提高髋关节的旋转中心。②扩大翻修假体的直径，采用Jumbo髋臼杯。③采用植骨或植入组织工程材料修复髋臼骨缺损。④植骨(包括同种异体半骨盆移植)和其他金属器械相结合重建髋臼。⑤采用特殊订制髋臼假体。提高髋关节旋转中心的办法通常使髋关节中心上移超过25 mm以使假体贴附在正常骨质上或采用较小直径的髋臼安放于髂翼部位。Harris将高位旋转中心定义为髋臼旋转中心高于泪滴连线35 mm。此种方法需注意恢复下肢等长，避免髋关节中心外移，预防髋关节脱位和股骨骨水泥假体的无菌性松动。但Robert等^[4]认为髋关节旋转中心位置的意义重大,建议全髋翻修时将髋臼置于解剖位置。金属器械包括：髋臼金属网、Burch-Schneider髋臼加强支架、Muller环、Ganz环、髋臼重建钢板等。特殊假体主要包括：子母式髋臼假体(Oblong假体)、加侧翼假体、带嵴假体和马鞍型假体等。戴克戎等^[2]通过使用特殊订制假体翻修髋臼巨大骨缺损,经最长11年随访结果基本满意。特殊假体具有适合个体化需求、防止植骨块移位或塌陷及吸收、初始稳定性较好可提供即刻稳定性等优点, 将是今后关节外科发展的一个方向。但是，髋臼重建植骨分为颗粒植骨、结构植骨和混合植骨，而颗粒骨由于制作简便、愈合时间短等优点而被大量使用^[5]，植骨组织的稳定性除了靠打压技术外，还需一定的固定，仅靠植骨修复髋臼缺损，其生物学强度是不够的^[6]，在结构植骨或采用金属器械修复节段性缺损的前提下，结合颗粒打压植骨技术是恢复髋臼骨缺损的首选方法。组织工程修复材料尚处于实验和临床的初级节段，需待进一步临床验证。

3.3 髋臼颗粒打压植骨技术要点 髋臼颗粒打压植骨前需将骨床完全清理干净，必要时利用结构植骨或金属器械将节段型骨缺损变为腔隙性骨缺损，髋臼硬化部位用髋臼锉研磨或细钻头网状钻孔使髋臼表面出血，使其成为新鲜有活力的骨床。目的是保证打压植骨颗粒与宿主骨床紧密接触，利于打压植骨颗粒的再血管化，改善打压植骨的改建重塑速度促进骨整合。以髋臼横韧带为依据确定髋臼旋转中心。用植骨器械将颗粒骨块填入髋臼，利用髋臼锉逆时针旋转压紧颗粒骨，然后用专用半球形髋臼植骨打压器用力打压，打压的力量必须能够将颗粒骨块压扁使其相互犬齿咬合和微锁固定，保证打压植骨颗粒有足够的机械强度，击打要均匀稳定，打压器的着力方向应指向相对健康的髋臼骨床，目的是避免出现髋臼骨折。当颗粒骨块被打压紧密后，击打的声音会变实，停止打压，再次植入颗粒骨块，重复髋臼锉、打压器的处理过程。随着打压器型号依次递减，逐步将髋臼骨缺损修复的同时，重建了正确的髋臼旋转中心。打压植骨的总体厚度不宜超过2 cm。然后根据假体选择类型分别植入生物型和骨水泥型臼杯。

3.4 颗粒打压植骨技术临床效果 这次报道的16例患者均为AAOSIII型骨缺损，根据髋臼骨缺损的处理原则和方法，术后Harris评分和影像学检查均显示出颗粒打压植骨技术处理髋臼骨缺损具有切实可靠的临床效果。

Sloof教授是颗粒打压植骨技术的奠基人和倡导者。曾对1979至1986年进行髋臼打压植骨的56例60髋进行了长期随访。治疗后平均15年随访排除感染患者以假体无菌松动为统计终点的假体生存率为84%。Buttaro等^[7]介绍23例节段型骨缺损使用金属网罩加颗粒打压植骨技术进行髋臼翻修，平均随访36个月，以再翻修为终点的假体生存率为90.8%。Aulakh等^[8]在采用颗粒打压植骨技术处理髋臼骨缺损时，将患者分为两组，一组采用同种异体骨，另一组采用同种异体骨和羟基磷灰石各占50%的植骨材料。术后13年单纯采用同种异体骨组假体生存率为84%，混合组假体生存率为82%，两组间差异没有显著性意义。Palm等^[9]对严重髋臼骨缺损导致宿主骨床与假体接触面积小于50%的一组患者，采用了颗粒打压植骨技术处理骨缺损后，使用了生物型髋臼杯。平均9年总体假体生存率为90.5%，而在排除感染等其他因素，以仅无菌松动再翻修为统计终点，假体生存率达94%。

3.5 阶梯功能康复方案 髋臼翻修骨缺损采用打压植骨技术处理的患者术后功能康复与初次人工全髋关节置换的患者明显不同。因为髋臼骨缺损的类型不同，骨缺损修复的材料不同，选用的髋臼假体不同，假体的固定方式不同，注定了该类患者功能康复的个体化。

作者结合16例患者的功能康复经验，以患者能否负重和负重大小为标准，认为术后功能康复可分为如下3个阶梯：床上功能康复阶段、部分负重功能康复阶段、完全负重功能康复阶段。关于患者能否负重和负重多少的问题众说纷纭。虽然颗粒打压植骨技术提出的早期有医生出于对骨床支撑力的担忧而提倡延缓负重时间，但是现代的研究表明术后早期负重能够加速颗粒打压植骨层的骨长入和骨整合。主要是根据患者髋臼骨缺损的大小，缺损修复的材料和颗粒打压植骨的效果来确定。通常情况下，当股骨侧允许时，单纯腔隙型骨缺损行颗粒打压植骨患者可在术后视体力恢复情况下地，6周内拄双拐患肢足尖负重(负荷占体质量的25%或更少)。随后4-6周拄单拐部分负重(负荷占体质量的25%-75%)，对应标准是脚掌总面积的1/4-3/4着地，可按每周增加10 kg计算。然后根据情况逐渐脱拐和拄手杖行走。结构植骨加颗粒打压植骨的患者应避免负重3-6周，3个月内拄双拐患肢足尖负重，直至放射学证实移植骨块与宿主骨初步愈合。然后3-6个月内患者改拄单拐部分负重逐渐过渡到完全负重。严重骨缺损大块结构植骨加颗粒打压植骨的患者必须在术后避免负重6周，6个月内持双拐患肢足尖负重以防止移植骨块的移位和塌陷。采用金属器械的患者康复方案根据实际骨缺损情况参照上述分类标准执行。关于负重的负荷量问题，目前还没有确定最佳负荷的精确方法，作者只是结合本组患者的康复效果提出以上阶梯方案。

3.6 文章的偏倚或不足 选择病例适应证范围较狭窄，患者全部为AAOSIII型骨缺损。设计上样本量不够大，总体共计16例患者，如能继续增大样本量可提供更加可靠的说服力。样本随访时间尚浅，其可靠临床效果尚待长期随访结果。

3.7 提供临床借鉴的意义 通过对16例髋臼翻修AAOSIII型骨缺损的患者运用颗粒打压植骨技术修复重建进行临床研究。结合术前术后Harris髋关节功能评分和影像学资料对比，评价颗粒打压植骨技术结合金属器械或结构植骨修复翻修髋臼AAOSIII型骨缺损的临床疗效。为临床处理全髋人工关节翻修髋臼骨缺损提供技术支撑和理论依据。

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