Zweymüller双锥面螺旋髋臼假体修复成人发育性髋关节发育不良

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.39.008

摘要/Abstract

摘要：

背景：研究认为螺旋型髋臼假体在全髋关节置换时的稳定性较好。
目的：探讨Zweymüller双锥面螺旋髋臼假体全髋关节置换治疗成人发育性髋关节发育不良的早期临床疗效。
方法：收集2011年1月至2013年6月38例(48髋)成人发育性髋关节发育不良采用Zweymüller假体行全髋关节置换的患者，观察临床疗效。
结果与结论：38例患者无一例失访，随访时间21-46个月(平均42.3个月)，1例发生患肢深静脉血栓；置换后末次随访Harris评分和Charnely评分较置换前明显提高；术中平均截骨长度为(2.42±0.48) cm，患肢平均延长(4.58±1.15) cm；置换后X射线检查显示截骨面愈合良好，假体无下沉及松动，置换后髋臼位置良好，截骨面愈合时间3-11个月(平均5.3个月)，髋臼假体覆盖范围92.5%，具有较好初期稳定性；手术治疗优良率90%，患者满意率84%。提示Zweymüller螺旋髋臼假体有设计合理、初始稳定性良好、术后松动率低、患者满意度高等优点。但是由于患者数较少，随访时间较短，只能进行早期临床疗效评价，对于其中远期治疗效果还需继续随访评价。

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: 骨科植入物, 假体, 发育不良, 髋臼, 全髋关节置换, 临床疗效, 稳定性, Harris评分, Charnely评分

Abstract:

BACKGROUND: Spiral acetabular prosthesis has good stability during total hip arthroplasty.
OBJECTIVE: To observe the early therapeutic effect of Zweymüller spiral acetabular prosthesis in total hip arthroplasty for patients with developmental dysplasia of the hip.
METHODS: Totally 38 patients (48 hips) with developmental dysplasia of the hip received total hip arthroplasty with Zweymüller spiral acetabular prosthesis from January 2011 to June 2013 were selected. The clinical effect was observed after the operation.
RESULTS AND CONCLUSION: A total of 38 patients were followed up for 21-46 months (averagely 42.3 months). One case suffered from deep venous thrombosis. Harris scores and Charnely scores apparently increased after surgery compared with that before surgery. The mean length of the osteotomy was 2.42±0.48 cm, and the mean extended length of the affected limb was 4.58±1.15 cm. X-ray films showed that there was no disunion of the osteotomy, no subsidence and loosening of prosthesis. The position of the acetabulum was suitable. The healing time of bone graft was 3-11 months (averagely 5.3 months). The coverage of the acetabular component was 92.5%, with a good initial stability, and the excellent rate of the operation was 90%. The satisfaction rate of patients was 84%. These results indicate that the Zweymüller spiral acetabular prosthesis has the advantages of reasonable design, good initial stability, low loosening rate and high satisfaction degree. However, the number of cases of this study was relatively small, the follow-up time was short, and only the short-term effect was evaluated. Thus, the midterm and long-term effects need to be observed by the follow-up evaluation.

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

Key words: Hip Joint, Hip Dislocation, Congenital, Acetabulum, Hip Prosthesis

中图分类号:

R318

吴健，王兵，姚力. Zweymüller双锥面螺旋髋臼假体修复成人发育性髋关节发育不良[J]. 中国组织工程研究, doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2015.39.008.

Wu Jian, Wang Bing, Yao Li. Zweymüller spiral acetabular prosthesis for treating developmental dysplasia of the hip in adults[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2015.39.008.

图/表（结果） 4

2.1 参与者数量分析及随访情况 38例患者均获随访，无失访患者，无一例患者死亡，随访时间21-46个月(平均42.3个月)，随访期间X射线检查显示假体位于真臼位置，与周围骨床紧密相结合，髋臼假体外展35°-45°，股骨假体内翻和外翻均< 3°。术中无血管、神经损伤并发症，无死亡患者。1例患者置换后发生置换侧下肢的深静脉血栓，溶栓治疗后症状缓解。
2.2 具体结果
2.2.1 功能评定患者置换后末次随访Harris评分和Charnely评分均较置换前明显提高(P < 0.05；表2)。

本组患者(患侧髋)成人发育性髋关节发育不良不同Crowe脱位类型各自的疗效及总体疗效评价结果见表3，其中Crowe Ⅰ型和Crowe Ⅲ型患者优良率≥90%，CroweⅡ型患者优良率为85%，说明螺旋臼假体全髋关节置换治疗成人发育性髋关节发育不良CroweⅠ和Ⅲ型的效果较好。本组患者(患侧髋)治疗总体优良率为90%。

2.2.2 影像学评定 Crowe Ⅳ型患者共6例，此6例患者术中截骨长度1.7-4.0 cm，平均截骨长度(2.42±0.48) cm；患肢平均延长(4.58±1.15) cm，最多延长5.8 cm。置换后X射线评价无截骨面不愈合及假体下沉及松动，截骨面愈合时间3-11个月，平均5.3个月。手置换前后髋臼中心平均高度 36.8 mm和35.7 mm，置换后髋臼底厚度平均21.2 mm，置换后髋臼平均倾斜角47.8°，置换后髋臼假体覆盖范围92.5%，具有较好初期稳定性(表4)。
2.2.3 患者满意度随访患者对置换满意度的评价为：非常满意25例，满意7例，不满意6例，总体满意率84.2%。患者基本满意。6例随访不满意的患者中，Crowe Ⅵ型成人发育性髋关节发育不良患者3例，Crowe Ⅲ型2例，CroweⅡ型1例。分析原因，可能因合并症而存在肢体运动障碍，影响患者满意度。

2.3 典型病例患者1，女，53岁，左侧髋关节成人发育性髋关节发育不良(Crowe Ⅱ型)，伴慢性骨关节炎，置换前Harris评分39分。使用螺旋臼假体全髋关节置换，未行髋臼植骨。置换后Harris评分89分，患者置换后3 d下床负重行走，随访38个月，患肢无明显疼痛，假体无松动(图1A，B)。
患者2，女，46岁，双侧髋关节成人发育性髋关节发育不良(Crowe Ⅳ型)，置换前Harris评分，左侧37分，右侧34分。使用螺旋臼假体行双侧股骨转子下短缩截骨全髋关节置换，置换后Harris评分，左侧87分，右侧86分，患者置换后4周下床负重行走，临床效果良好，随访26个月无复发，假体无松动及脱位(图1C，D)。
2.4 不良反应术中无血管、神经损伤并发症，术中及术后无死亡患者。其中1例患者置换后发生置换侧下肢的深静脉血栓，溶栓治疗后症状缓解。

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引言

材料方法

1.1 设计自身前后对照的临床研究。
1.2 时间及地点试验于2011年1月至2013年6月在徐州医学院附属连云港第一人民医院关节外科完成。
1.3 对象收集2011年1月至2013年6月就诊于徐州医学院附属连云港第一人民医院关节外科并行Zweymüller双锥面螺旋髋臼假体全髋关节置换的患者。
纳入标准：①诊断为成人发育性髋关节发育不良合并继发性骨关节炎。②伴有髋关节疼痛及功能障碍。③患肢短缩0.5-3.0 cm。④患者及家属签署知情同意书。⑤采用Zweymüller双锥面螺旋髋臼假体行全髋关节置换。
排除标准：①年龄小于18岁。②置换后失访或死亡。
剔除标准：对已被选入本临床研究，属于以下情况之一者，作为剔除病例。①不符合纳入标准，或符合排除标准者。②无任何记录者。
最终纳入38例患者(48髋)，其中男10例(18髋)，女28例(36髋)，年龄33-51岁(平均47.7岁)。Crowe分型^[7]：Ⅰ型6髋，Ⅱ型12髋，Ⅲ型12髋，Ⅵ型8髋。
1.4 方法
1.4.1 材料 Zweymüller双锥面螺旋髋臼假体购自瑞士Plus Endoprothetik公司，材料为锻造钛合金，由双锥面矩形股骨柄和双锥面螺旋臼组成。
1.4.2 置换前准备除一般常规术前准备外，置换前行骨盆前后位、侧位及斜位X射线观察，髋关节CT平扫及三维重建成像检查，明确髋臼深度和大小及是否有骨质缺损和股骨颈的前倾，了解髓腔宽度、股骨近端有无畸形存在。手术台面找平后，患者取仰卧位，双侧髂前上棘保持相同高度。
1.4.3 置入过程采用前外侧入路，显露股骨近端和髋臼。找到髋臼横韧带解剖标志，以外展约42°、前倾12°用小髋臼锉磨垂直加深髋臼，锉至骨性覆盖≥75%，拧入相应型号的Zweymüller臼杯，用水平仪及角度仪(型号：pro360，生产厂家：北京哲成科技有限公司)测量置入髋臼杯的外展角、前倾角，放置内衬，后常规安装股骨非骨水泥假体。股骨侧处理根据置换前准备及术中情况常规处理。术毕前放置1条引流管。
1.4.4 术后恢复置换后常规静滴头孢唑啉预防感染，置换后24-48 h停药。皮下注射低分子肝素预防深静脉血栓。置换后引流量< 50 mL时拔出引流管。置换后患肢取中立位，髋关节轻度屈曲，膝关节屈曲60°，以矫形鞋固定3 d。随后逐渐伸直膝关节及髋关节，进行下肢功能锻炼。置换后8周若无股骨纵向叩击痛，复查X射线显示截骨愈合，则开始不完全负重锻炼，进而完全负重。
1.4.5 修复效果评价标准置换前询问患者病史，详细记录治疗前症状、体征，重点记录患者髋关节疼痛、畸形、活动范围及肌力等，完善相关辅助检查。术中记录截骨长度、患肢延长长度。置换后通过门诊复查及电话随访，详细观察记录患者治疗后症状、体征的变化，影像学检查对截骨面愈合情况、假体有无松动、下沉及髋臼假体稳定性进行评价。
1.4.6 不良反应评价标准不良反应与使用疗法的因果关系判断：根据卫生部药品不良反应）监测中心制定的标准，进行因果关系判断^[8]。根据相关文献汇总，全髋关节置换中及置换后不良反应主要包括：置换后感染、下肢深静脉血栓、假体周围骨折、假体置换后松动、置换后脱位、截骨不愈合、神经血管损伤等^[9]。
1.4.7 结局观察指标对于髋关节功能评价目前常用的有Harris评分、Chamley评分及北京方案^[10]。本研究临床疗效采用Harris评分和Chamley评分标准^[11-12]，作为主要结局指标。Harris评分包括疼痛、功能、关节活动度、畸形四个维度内容，总分90-100分：优，80-89分：良，70-79分：中，69分以下：差。患者满意度的评价为次要结局指标，满意度的评价采用采用目测类比评分进行量化。总分10-8分(包括8分)为非常满意，8-6分(包括6分)为满意，6分以下为不满意^[13]。Chamley评分标准见表1。

1.5 统计学分析采用SPSS 18. 0软件进行统计分析，结果服从正态分布则以x±s表示。置换前和末次随访时患者的Harris评分、Charnely评分采用配对t 检验进行比较。P < 0.05为差异有显著性意义。

讨论

3.1 成人发育性髋关节发育不良患者全髋关节置换要点人工全髋关节置换的入路选择常规有2种，一种是常规切口，该种入路切口长，视野开阔，便于操作，但是创伤较大，适合于肥胖、复杂病情或有合并疾病的患者；另一种是小切口前外侧入路，该入路切口短、创伤小、并发症较少^[14]。本组患者无并发症及肥胖者，因此均选择小切口前外侧入路。成人发育性髋关节发育不良的基本病理改变是骨头覆盖减少导致股骨头不稳定及前外侧移位、髋关节负重状态发生改变。最初期髋臼上唇肥大是代偿性的维持股骨头位于髋关节内，如果慢性的剪力持续存在，髋臼唇缘的软组织失代偿后，髋臼上唇撕裂，导致股骨头脱位日益加重^[15]。髋臼假体的重建是手术成功的关键^[16]，置换前应仔细参考影像学资料，评估髋关节真臼和假臼局部骨的质量，考虑假体植入后的稳定性，肢体延长后对血管神经的影响等诸多因素^[17]。高位脱位成人发育性髋关节发育不良患者常用的髋臼重建方法包括结构性植骨、髋臼中心化和高髋中心技术等。关于人工髋臼的位置，大部分观点认为髋臼假体应安放于真臼位置^[18]。理由是恢复髋臼正常解剖关系，避免假体在非生理状态下加速磨损；有利于肢体的延长；可改善髋关节的外展功能^[19]。因此应根据影像学资料及术中寻找髋臼横韧带确定真臼位置，力争在真臼位置重建髋臼^[20]。本试验术中彻底松解髋关节周围挛缩软组织，根据泪滴及髋臼横韧带确定真臼位置，清除臼内软组织。对CroweⅠ型患者，手术方式无特殊。Crowe Ⅱ、Ⅲ型患者，因真臼发育差及股骨头部分缺失，沿真臼解剖方向用髋臼锉使变浅的髋臼中央加深，注意避免穿破髋臼壁。而Crowe Ⅳ型患者，除在真臼位置采用髋臼锉扩大加深，还需彻底松解软组织，包括髂腰肌、内收肌、髂胫束等，必要时行截骨，股骨截骨有转子间截骨、转子下截骨、小转子水平截骨与远端截骨4种方法^[21]。本试验6例Crowe Ⅳ型患者均行转子下截骨。
3.2 髋臼假体的选择成人发育性髋关节发育不良患者特殊的病理解剖学改变，使其行全髋关节置换时假体的选择不同于常规。目前普遍接受选择小的髋臼假体获得适宜的骨面覆盖率。非骨水泥型及骨水泥型髓臼假体的内径多数为是22 mm或26 mm，外径多小至36 mm^[22]。直径大的假体聚乙烯内衬厚，这将对年龄较轻的患者有利。至于髋臼假体的选择，Voigt等^[23]就非骨水泥型金属臼杯-聚乙烯内衬的组配式髋臼假体是否优于骨水泥型全聚乙烯髋臼假体进行Meta分析，结果显示2种假体髋关节功能恢复及围手术期不良反应情况接近；随时间手术后时间延长，尤其是10年以上时骨水泥型假体失败的风险增加，对于年轻患者，即使需要进行术后翻修，如果假体的金属外杯固定良好，在翻修时仅需要更换聚乙烯内衬，不像骨水泥型髋臼假体翻修那样带来更大创伤。
3.3 Zweymüller螺旋臼假体稳定性研究表明，全髋关节置换保证髋臼假体初始稳定性的关键是找到真臼位置，逐一扩大后并在其位置正确旋入螺旋臼，为减少假体后期的松动及磨损，应尽量恢复正常或接近正常的解剖力学关节^[24]。Zweymüller双锥面螺旋臼具有独特的表面自攻型螺纹，有利于假体的旋入，增加骨组织接触面积，又能减少髋臼底部的骨切除量，效防止髋臼假体的倾斜。假体表面的粗糙螺纹设计有利于骨长入，以达到生物性固定，形成良好的初始稳定性^[25-28]。重建后的髋臼应当保证能够提供足够的骨性覆盖，以维持髋臼假体的稳定性^[29]。
Perka等^[30]对93例121髋采用Zweymüller全髋假体和内移髋关节旋转中心方法行全髋关节置换，Harris评分由34.0分提高到置换后的84.1分，作者指出，尽管成人发育性髋关节发育不良患者年龄相对较轻，全髋关节置换后活动量大，只要采用内移髋臼旋转中心并确保臼杯至少一排螺纹拧入髋臼骨质，在稳定性方面长期疗效良好。Bouras等^[31]以Zweymüller臼杯为87例(94髋)成人发育性髋关节发育不良患者全髋关节置换治疗，置换后随访6-10年，仅4例患者(4髋)需翻修，指出全髋关节置换后无菌性松动和翻修率低。寇伯龙等^[32]应用Zweymüller髋臼假体全髋关节置换对29例(32髋)成人发育性髋关节发育不良患者进行治疗，平均随访时间为27.5个月，Harris评分由平均44.5分提高到置换后平均85.0分，髋臼假体固定无松动，因此认为只要骨床覆盖髋臼杯表面70%，Zweymüller髋臼假体就非常稳定，不需植骨，该观点也得到其他学者的认同^[33-35]。Gill^[36]认为骨床覆盖髋臼杯表面至少为75%，Garvin^[37]认为不应少于80%。而Dorr等^[38]在对一组28髋患者的平均随访7年后认为骨床覆盖髋臼杯表面70%-80%均可。张媺等^[39]以病例回顾性研究，发现在全髋关节置换治疗中，螺旋臼的初始稳定性优于压配型髋臼。
本试验纳入患者均行真臼重建，术中以髋臼横韧带为参照，确定真臼位置，适当增加髋臼杯的覆盖率，加深髋臼内壁，适度内移髋臼，旋入大小合适假体，最大幅度增加髋臼覆盖率^[40]，短期随访效果均满意。
3.4 螺旋臼特点及螺旋臼全髋关节置换的适应病种 Zweymüller双锥面螺旋臼是钛合金锻造的生物固定型假体，具有极好的生物相容性，其在欧洲很已有30年以上的临床使用经验。该髋臼为双锥面螺旋型，表面有自攻螺纹齿，在将螺旋臼旋入已磨锉好的骨床时，减少髋臼的骨切除量，且增加与骨组织的接触面积，有利骨整合，促进粗糙面骨长入，提供很好的稳定性，并能有效避免发生臼杯的倾斜移位，既便于操作，又提高了手术操作的精确^[41]，这点也是双锥面螺旋臼行髋臼翻修的优点。据相关文献报道，螺旋臼全髋关节置换目前临床可以用于：①全髋关节置换后翻修^[42-43]：翻修手术技术性强，对临床医生说是挑战和机遇^[44]。全髋关节翻修成功的关键在于髋臼能否良好地重建^[45]。在行髋关节翻修时，应同时修复髋臼的骨缺损，尽量将髋臼重建在正常或者接近正常的解剖位置上。重建后的髋臼应该能够容纳新的髋臼假体，并具备较好的初始稳定性。使用螺旋臼时只要存在髋臼环或者髋臼前、后柱，就能将其缓慢拧入固定并达到初始稳定^[46]。②Zweymüller螺旋臼假体全髋关节置换在类风湿髋关节炎、股骨颈骨折、股骨头坏死、强制性脊柱炎及成人发育性髋关节发育不良^[47-49]，均显示出较好的临床疗效。
3.5 成人发育性髋关节发育不良患者全髋关节置换后的不良反应
3.5.1 下肢深静脉血栓深静脉血栓属静脉回流障碍性疾病，指血液在深静脉内不正常地凝结^[50]，下肢深静脉血栓是髋关节置换后最常见的并发症之一，通常发生在患者手术及康复的过程中^[51]。手术造成的静脉壁损伤、血流动力学改变，血液在深静脉中异常凝聚，完全或不完全堵塞静脉管腔，静脉回流障碍，引起远端静脉高压、浅静脉扩张及肢体肿胀疼痛不适。Clarke等^[52]发现髋关节置换后，未预防性治疗的患者中有66%-84%发生深静脉血栓；国内研究也显示髋关节置换后深静脉血栓的发生率18.1%-40%，近端深静脉血栓发生率为15%-25%，致命性肺栓塞发生率为2%-7%^[53]。而肺栓塞导致可导致肺循环和呼吸功能障碍，是围手术期患者死亡的主要原因之一^[54]。钱文伟等^[55]通过回顾性研究分析深静脉血栓的影响因素，认为髋部骨折、长期卧床、高龄、代谢性内科疾病仍是下肢深静脉血栓形成的高危因素。陈戬宏^[56]等通过随机对照试验证实采用序贯、交叉的联用低分子肝素，间歇式充气压力治疗以及持续性股神经阻滞镇痛，此3种干预措施有机组成的综合预防方案，利于患者尽早进行下肢功能恢复锻炼，减少置换后深静脉血栓的形成。
3.5.2 置换后感染全髋关节置换通过植入生物材料，达到改善患者髋关节功能，提高生活质量的目的，但是生物材料相对于机体毕竟为异物，其组织相容性、生物学特性等缺陷易产生感染、无菌性假体松动等并发症。随着医学科学技术的发展，接受髋关节手术越来越多，其感染发生率明显减少，但是一旦发生感染，对患者及医生都将造成重大打击^[57]。感染途径以内源途径为主，病原菌来自于皮肤、呼吸道、泌尿生殖道等身体内部，经血液或局部蔓延造成感染。研究发现，全髋关节置换后感染的危险因素主要有年龄、合并糖尿病、长期应用激素、置换前血红蛋白含量、置换前血清白蛋白含量、手术时间及引流时间等^[58-59]。因此对高龄患者在置换前应做全面检查、全面诊断，及时发现潜在慢性基础病，对症治疗。具体而言，对长期口服糖皮质激素的自身免疫性疾病的患者仍继续小剂量维持治疗，维持激素水平的相对稳定，必要时延长置换后抗菌药物使用时间。对于伴有糖尿病的患者应严密监测血糖，血糖明显下降至正常值附近时再准备置换治疗^[9]。对于置换前血清白蛋白及血红蛋白含量明显较低的患者先给予营养支持治疗，改善患者一般状况和增加手术损伤的耐受能力^[59]。另外尚需缩短手术时间，减少术中的组织损伤；常规留置负压引流管，观察并记录引流量、引流液颜色；严格按照抗菌药物预防性应用原则，置换前30 min使用首次剂量，手术时间如超过4 h，特殊情况如年龄大、合并糖尿病、长期使用激素，术中见关节腔内有明显炎性改变、纤维组织未完全切除的特殊患者应适当延长抗菌药物的使用时间。
本试验中，1例患者置换后早期出现深静脉血栓，无置换后感染情况，相关文献亦未报道螺旋型髋臼增加置换中及置换后不良反应，提示该方法安全性尚可。
3.6 下肢长短问题对单侧低位和高位脱位患者行时应充分考虑到下肢不等长的缺陷，患肢延长的具体长度要综合考虑四方面；跛行的纠正；外展肌力的平衡；术中是否容易复位；肢体延长对血管神经的牵拉损伤。可通过将假体置于接近真臼的位置，以及选用较长的股骨假体以实现下肢长度延长的目的，下肢最多延长4 cm。术中应注意监测坐骨神经的张力，过度延长可造成股神经和坐骨神经麻痹。不能为了恢复患侧肢体长度强行复位。另一方面，应分离坐骨神经，通过坐骨神经的紧张度，确定术中是否需要行转子下截骨，截骨切除长度一般1-3 cm，每次截骨 0.5 cm，直至满意为止^[60]。
对于成人发育性髋关节发育不良患者，其大多存在不同程度肢体短缩和髋关节周围软组织挛缩情况。由于患侧股骨干发育差，股骨头脱位，相应的骨髓腔细小弯曲，骨质缺损硬化，引起髋关节周围肌群继发性挛缩，则出现脊柱腰段侧凸或前凸。全髋关节置换中应完全切除前外侧挛缩的关节囊和瘢痕组织，松解髋关节周围粘连，甚至行髂腰肌松解。术中尽可能保护臀中肌，清除髋臼周围的多余骨赘^[61]。另一方面，成人发育性髋关节发育不良患者长期行走逐渐引起髋关节骨关节炎，其脊柱大多合并代偿性侧弯，长期的行走已使患者逐步适应这种异常改变，手术过程中如过分追求双下肢等长，患者将不能适应以往步态。此时患者主诉患肢相对延长，或者患肢疼痛。所以一般患侧肢体不宜过长，可以偏短1.5 cm以内，这样由于代偿性的脊柱侧弯，患者不会出现下肢疼痛症状^[62]。
综上所述，Zweymüller假体全髋关节置换治疗成人发育性髋关节发育不良早期临床随访疗效满意。置换后髋关节功能改善，Zweymüller螺旋髋臼假体有设计合理、初始稳定性良好、置换后松动率低、患者满意度高等优点。但是由于本组试验患者数较少，随访时间较短，目前只能进行早期临床疗效评价。未来的研究中，应扩大样本含量，继续随访评价其中远期治疗效果。