3D打印輔助髖臼金屬支架在老年髖臼骨缺損翻修中的應用

何 忠，梁 周，楊 兵

作為多種髖關節(jié)疾病的主要治療方法，髖關節(jié)置換能緩解或消除疼痛，恢復功能。但隨著時間的推移及患者年齡的增長，髖關節(jié)假體松動的情況逐漸增多，需要行髖關節(jié)翻修才能恢復關節(jié)的功能。2017年1月～2019年2月，我科采用3D打印輔助髖臼金屬支架翻修治療18例老年髖關節(jié)置換術后髖臼骨缺損患者，療效滿意，報道如下。

1 材料與方法

1.1 病例資料本組18例，男12例，女6例，年齡63～84歲。初次置換至此次翻修時間為2～16年。翻修原因為髖臼假體松動和骨溶解。髖臼骨缺損根據Paprosky分型均為Ⅱ型。

1.2 術前處理常規(guī)行下肢彩色多普勒超聲檢查，有下肢靜脈栓塞者先用低分子肝素鈣抗凝1周，有貧血者給予輸血糾正，有內科疾病者請內科醫(yī)師會診評估指導治療直至患者能耐受手術。常規(guī)行患側髖關節(jié)X線、CT+三維重建檢查，根據影像學資料判斷髖臼假體松動及髖臼骨缺損情況。應用3D打印按1 ∶1重建髖部三維模型，通過三維模型評估髖臼骨缺損程度，選擇髖臼金屬支架型號，制定出髖臼金屬支架搭配骨水泥聚乙烯內襯進行翻修的手術方案。

1.3 手術方法硬膜外麻醉?；颊邆扰P位。后外側入路做長12 cm切口，切除髖臼后方假體周圍的瘢痕組織，適當松解周圍的軟組織，充分顯露髖臼假體。先將人工股骨頭脫位，檢查股骨柄有無松動，如有松動或比較容易取出則把股骨柄假體取出，如無松動則保留。取除松動的髖臼假體，清除臼壁內的偽膜組織，刮新硬化骨性組織至鮮血滲出，或用與原來髖臼假體大小相等的髖臼銼從反方向對髖臼進行再次成形，用大量生理鹽水及碘伏反復沖洗。置入合適的髖臼金屬支架，從髖臼頂后上方及恥骨支、坐骨支不同方向擰入5～6枚螺釘固定于髖臼上，將含慶大霉素的面團期骨水泥填入髖臼金屬支架網孔內，修復髖臼內側壁及其他部位骨缺損，再植入骨水泥型內襯，注意盡可能保持髖臼前傾角約15°、外展角約45°，維持至骨水泥固化。依據術中患者的骨質情況和骨缺損情況進行股骨柄翻修：5例采用生物型股骨假體柄,7例采用骨水泥型股骨假體柄，6例保留原股骨假體柄。安裝適合的金屬股骨頭，復位后檢查髖臼假體的穩(wěn)定性，切口放置引流管后逐層縫合。

1.4 術后處理應用抗生素2 d預防感染。術后24～48 h 拔除引流管。術后第1天開始指導患者行下肢髖、膝關節(jié)的屈伸活動，1周后開始扶拐下地逐步進行負重鍛煉。

2 結果

患者均獲得隨訪，時間8～19個月。術后切口均一期愈合。末次隨訪時，髖臼假體位置合適，無松動及脫位，髖關節(jié)疼痛癥狀明顯緩解或消失，髖關節(jié)Harris 評分為86～93分。

典型病例見圖1～3。

3 討論

臨床上因為股骨頭嚴重壞死及髖關節(jié)骨關節(jié)病而采用髖關節(jié)置換手術者不斷增多。關節(jié)置換術后由于多種原因導致假體松動，需要進行髖關節(jié)翻修的患者也隨之逐年增多。如何處理髖臼側嚴重骨缺損導致的髖關節(jié)假體松動關系到手術的成敗。在髖臼重建中要盡量恢復髖關節(jié)旋轉中心，還要恢復髖臼的完整包容性，為重建的髖臼提供良好的環(huán)抱力，以提高手術的成功率。目前文獻報道有多種不同的翻修方法。有采用骨水泥型臼杯加植骨翻修髖臼側，以期達到有效的即時固定效果[1]。亦有采用非骨水泥型假體加植骨進行翻修，能夠為骨長入提供較充分的空間，從而有利于假體骨的整合和塑形[2-3]。趙亮 等[4]采用髖臼加強環(huán)聯(lián)合同種異體骨植骨行髖關節(jié)翻修術，髖臼假體均無骨溶解、松動，所植異體骨與宿主骨融合，未見明顯骨吸收區(qū)。金毅 等[5]報道采用打壓植骨聯(lián)合鈦網重建髖臼手術，術后早期均未見感染、脫位、假體周圍骨折等并發(fā)癥，有1例再次翻修。臨床上取自體髂骨移植修復骨缺損重建髖臼是較理想的方法。自體骨具有誘導成骨作用，有利于植骨的融合，同時不存在排異反應、傳播疾病等風險，但亦存在取骨量有限、增加創(chuàng)傷、取骨處疼痛等缺點。同種異體骨植骨能夠彌補自體骨的缺點，可大量備用，使用方便，但其缺點也是明顯的，如導致排異反應、可能傳播疾病、費用明顯偏高等。對于髖臼骨缺損無論是采用自體骨還是異體骨進行結構性骨移植，均無法確保所植之骨能與宿主骨融合，其遠期失敗率均較高。

由于老年患者身體漸弱，骨質日漸疏松，骨質再生能力有限，所植入的骨塊存在骨長入較差、再血管化和重新塑形過程中易被吸收或發(fā)生塌陷的缺點，并隨時間的延長其強度逐漸減弱，最終有可能會導致髖臼假體松動[6]。對于結構性植骨失敗者最終還是要采用骨水泥進行翻修固定，對中青年患者來說尚能耐受翻修手術，但對老年患者這無疑是增加了痛苦及手術創(chuàng)傷，并加重經濟負擔。老年患者生理活動能力日漸衰老，機體再生乏力，植骨難以愈合，對手術耐受能力差，手術的目的是緩解疼痛、提高生活自理能力，翻修方式應該是能用簡單的就不用復雜的，用最短的手術時間、最小的創(chuàng)傷達到治療目的。因此，本組病例均采用髖臼金屬支架結合骨水泥固定進行翻修，術中不用植骨，避免了大量自體骨及異體骨的應用，減少了創(chuàng)傷及并發(fā)癥。髖臼鈦合金支架有較強的支撐強度，術中可根據髖臼的大小選擇不同的型號，且不用塑形，骨水泥能夠將聚乙烯內襯、髖臼金屬支架、髖臼骨三合一粘連成一整體，達到“鋼筋混凝土”式即刻固定效力，穩(wěn)定可靠，術后患者可早期下床功能鍛煉，有利于患髖功能的恢復，從而減輕老年患者的痛苦，提高生存率。

隨著3D打印技術在骨科手術中的廣泛應用，術前選擇3D打印技術構建患髖模型，可以直觀評估髖臼的形態(tài)學骨缺損，避免了靠 X 線和 CT 影像資料評價帶來的誤差[7]。3D打印技術指導術前制定手術計劃，模擬手術操作，提前備好髖臼金屬支架，預知術中螺釘?shù)墓潭ㄎ恢茫黾恿耸中g的精確性，提高了手術的安全性，有利于手術的成功及患者的康復。

圖1 患者，男，71歲，左髖關節(jié)置換術后9年，髖臼假體松動和骨溶解，PaproskyⅡ型，采用髖臼金屬支架搭配骨水泥聚乙烯內襯進行髖臼翻修，保留原股骨柄 A.術前X線片，顯示左髖臼骨溶解，假體松動內陷;B.術前CT，顯示髖臼底及前壁骨溶解，假體松動內陷;C.3D打印髖臼模型；D.術后X線片，顯示髖臼金屬支架位置合適，無脫位;E.術后14個月X線片，顯示髖臼假體無松動及脫位 圖2 患者，女，67歲，右髖關節(jié)置換術后5年，髖臼假體松動和骨溶解，PaproskyⅡ型，采用髖臼金屬支架搭配骨水泥聚乙烯內襯進行髖臼翻修，保留原股骨柄 A.術前X線片，顯示右髖臼骨溶解，假體內移;B.術前CT，顯示髖臼底骨溶解缺損，假體內移;C.術前CT三維重建，顯示髖臼假體松動，髖臼底及前壁骨溶解，假體松動內陷；D.術后X線片，顯示髖臼金屬支架位置合適，無脫位;E.術后16個月X線片，顯示髖臼假體無松動及脫位 圖3 患者，女，74歲，右髖關節(jié)置換術后3年，髖臼假體松動和骨溶解，PaproskyⅡ型，采用髖臼金屬支架搭配骨水泥聚乙烯內襯進行髖臼翻修，股骨柄用骨水泥型假體翻修 A.術前X線片，顯示右髖臼骨溶解，假體內移;B.術前CT，顯示髖臼底骨溶解缺損，假體內移;C.術前CT三維重建，顯示髖臼底部骨溶解缺損，金屬杯內移；D.術后X線片，顯示髖臼假體位置合適，無脫位;E.術后13個月X線片，顯示髖臼假體無松動及脫位

對于股骨柄翻修的問題，如果術前及術中確定股骨柄有松動則必須同時進行翻修，而如果股骨柄沒有松動的話，就沒必要將柄取出進行翻修。這樣可以縮短手術時間，減少創(chuàng)傷。如果粗暴取出則有可能會導致股骨骨折，反而加重損傷，增加髖關節(jié)的不穩(wěn)定性，不利于老年患者的康復。

綜上所述，在治療髖關節(jié)置換術后髖臼骨缺損時，采用3D打印輔助髖臼金屬支架搭配骨水泥進行翻修，髖臼假體可獲得即刻的初始穩(wěn)定，無需植骨，近期療效滿意。