髋关节翻修术中髋臼骨缺损分类和重建研究新进展

张斌斌(综述)，周建生，王志岩(审校)

(安徽省蚌埠医学院第一附属医院骨科，安徽 蚌埠 233004)

人工全髋关节置换术可以说是20世纪医学生物工程最为成功的技术之一。现在髋关节置换技术愈加成熟，髋关节翻修术患者也随之增多。人工髋关节置换术后髋关节翻修的原因有无菌性松动、感染、假体不稳、假体周围骨折、内衬磨损等[1]。髋臼骨缺损和髋臼假体的选择是髋关节翻修术中的重要难题。随着工程材料的开发应用，骨缺损所需植骨材料由当初的自体骨移植发展至今天的同种异体骨、自身的血小板浓缩物、重组蛋白、干细胞和金属垫片等新材料；髋臼假体也由当初单一金属制造发展至今天的微孔等离子喷涂且适于骨长入的合金假体。

1 髋臼骨缺损的分类

在临床上有很多髋臼骨缺损的分类标准，国外常使用的有Paprosky分类法[2]、美国骨科医师学会(American Academy of Orthopedic Surgeons，AAOS)分类法[3]、Gross 分类法[4]、Engh Glassman分类法[4]、Gustilo和Pasternak分类法[5]。王爱民等[6]也提出了重庆髋臼骨缺损分类法。

1.1Paprosky分类法 以骨盆平片中髋关节中心、坐骨支、泪滴骨的变化程度为分类依据。有实验证实，此法用于评估髋臼骨缺损是正确、可信赖的[2]。此法评估骨缺损较为准确，但使用相对不便(表1)[4]。

股骨头中心上移距离在闭孔连线上方3 cm以内为轻微，超过3 cm为明显。

坐骨支骨溶解以距闭孔连线距离为依据划分为：0～7 mm为轻微，8～14 mm为中度，超过15 mm为重度。

股骨头中心内移至Kohler线外侧为Ⅰ级，在Kohler线处为Ⅱ级，在Kohler线至盆腔之间为Ⅱ+级，在盆腔内为Ⅲ级，在盆腔内较为明显者为Ⅲ+级。

泪滴处外侧缘少量骨缺损为轻度，外侧缘完全缺损为中度，内外侧均有缺损为重度。

1.2AAOS分类法 AAOS分类[3]适用于原发性和继发性髋臼异常病例。划分节段性骨缺损和腔隙性骨缺损是其显著特点。此法主要适用于术中直视下对髋臼骨缺损进行评估，但对残余骨床评估不足，因而对术前重建髋臼缺乏精确地评估指导(表2)。

1.3Gross分类法 Gross分类法[4]分为包容型和非包容型骨缺损。此法很像是依据术中所见分类，因而术中可为术者提供重建髋臼所需信息(表3)。

表1 Paprosky骨缺损分类法

表2 AAOS骨缺损分类法

表3 Gross 骨缺损分类法

1.4Engh Glassman分类法 Engh Glassman分类法[4]将髋臼骨缺损分为三型。轻型：髋臼缘完整、极少的空腔缺损；中型：髋臼缘缺损、较少的空腔缺损；重型：大量的髋臼缘和空腔缺损，或骨盆不连续。

1.5Gustilo和Pasternak分类法 此类分为四型：Ⅰ型为骨缺损较少，假体植入无影响；Ⅱ型为髋臼和股骨髓腔扩大，但壁无缺损；Ⅲ型为髋臼和髓腔壁有缺损；Ⅳ型为存在大块骨缺损，骨结构存在塌陷[5]。

1.6重庆髋臼骨缺损分类法 依据骨缺损形态分类分为三型。此法使用相对简单，但由于临床应用时间短，对指导临床和判断预后仍需时间检验(表4)[6]。

表4 重庆髋臼骨缺损分类法

2 髋臼骨缺损的重建

2.1髋臼骨缺损中植骨材料的选择 骨移植是修复髋臼骨缺损的主要方法，按来源不同分为自体骨、同种异体骨和异种骨移植。此外，还出现了新材料，如脱钙基质[7]、重组蛋白、高分子垫片等。新近出现的有添加骨形态发生蛋白的羟基磷灰石/磷酸三钙人工多孔骨，清华大学研制的“纳米人工骨”，武汉理工大学开发的多孔生物陶瓷人工合成骨和台湾信迪思医疗器械公司推出的新型人工骨产品“ChronOS”等。

自体骨无免疫原性，骨诱导性强；但其骨源有限，需切取修剪为合适的形状填补骨缺损，取骨处易出现并发症[8]。

同种异体骨是目前应用最为广泛的植骨材料，其具有来源充足、容易获得、初始强度有保证且容易修剪为所需的形状、可避免取骨后出现的并发症等优点；缺点是有免疫原性，骨诱导能力差和容易传染疾病等。

2.2髋臼骨缺损常见的重建方法

2.2.1颗粒性植骨 颗粒性骨块是指5～10 mm的松质骨，常用于填充包容性骨缺损以恢复髋臼解剖学功能。它能早期与骨床融合，提供早期机械稳定性。国外学者研究表明，术后3周即可观察到新生骨小梁结构，12个月可见与宿主骨融合[9]。打压植骨是颗粒性植骨中常用的植骨技术。Sloof首次报道使用颗粒骨结合打压植骨技术应用于髋臼骨缺损的重建，在临床上取得良好的效果，目前已成为髋臼缺损翻修的主要技术[10]。Lee等[11]报道使用异体颗粒骨打压植骨重建71髋，并平均随访10年，仅有3例进行再次翻修，最近的Harris评分为92分，12年生存率为95.8%。周建生等[12]报道28例髋关节翻修术中使用颗粒骨打压植骨并根据残存Harris窝和髋臼切迹重建髋关节旋转中心，术后影像学显示植骨充分并准确地重建髋关节旋转中心。

2.2.2结构性植骨 结构性骨块是体积较大的骨块，此种骨块常带有皮质骨以保持机械强度。结构性植骨主要用于AAOS分类的Ⅲ型、Ⅳ型及Paprosky分类的Ⅲ型骨缺损。在翻修术中，何时选用结构性植骨，至今没有统一标准。O′Rourke等[13]研究认为，结构性植骨的优点在于提供假体初始稳定性，恢复原有的解剖学完整性，缺点是与宿主骨融合的时间相对较长。有研究使用巫帽状结构植骨填补髋臼骨缺损，术后随访至少10年，Kaplan-Meier生存存活率为89.4%，Harris评分由术前36分增至86分[14]。苏以林等[15]应用数字化设计技术模拟髋臼骨缺损行结构性植骨，结果显示骨块与缺损区吻合良好，因此认为术前使用数字化模型，可增加植骨块与缺损区的匹配度,提高手术成功率，临床应用前景良好。

2.2.3混合性植骨 在髋关节翻修术中，由于缺损较大，往往需要使用结构性和颗粒性联合植骨。隋金颇等[16]报道使用混合性植骨应用于翻修术中骨缺损，对50髋平均随访24.2个月，49例髋臼植骨融合。术后2周Harris评分平均为79.5分，术后1年平均为91.3分，因此认为使用混合性植骨可以恢复髋臼完整性，增加髋臼骨覆盖量，提高翻修术后髋臼假体稳定性。Hansen等[17]报道翻修使用混合性植骨修复髋臼骨缺损，平均随访59个月，影像学显示仅有1例发生松动，术后效果良好。

虽然多数骨科医师倾向于植骨，但也有部分医师进行髋臼缺损重建时未采用植骨的报道。Rees等[18]对107髋髋臼翻修时未使用骨移植，仅使用巨大型臼杯修复骨缺损，术后影像学显示宿主骨向臼杯内填充，除3例失败外，其余均获得成功。

2.2.4缝匠肌骨瓣修复髋臼骨缺损 王爱民等[6]首次在国内报道使用缝匠肌骨瓣移植重建髋臼缺损，3个月后行X线检查显示骨融合良好，这是一种新的重建髋臼骨缺损的方法，国外未见报道。此后又报道9例，手术均获得成功，随访24～60个月，关节未见疼痛，关节功能较术前改善明显，影像学显示移植骨愈合良好，未见髋臼松动和骨吸收等现象[19]。李涛等[20]建立缝匠肌骨瓣修复人工全髋关节置换术中髋臼缺损的成年山羊模型，实验结果显示缝匠肌髂骨瓣血运良好，术后X线提示移植骨块与假体位置良好，固定可靠，因此认为应用缝匠肌骨瓣修复髋臼节段性骨缺损，效果较游离骨瓣佳。李浩宇等[21]行缝匠肌骨瓣修复髋臼缺损治疗20髋发育性髋关节脱位，术后平均随访22.8个月，优良率为89%，临床疗效良好。但此法的疗效仍需长期随访。

3 假体的选择

髋臼翻修假体可分为生物型和骨水泥型。目前对髋臼翻修术中髋臼重建是否需要使用骨水泥仍有争议。Paprosky等[22]认为髋臼假体与宿主骨的接触面积多少决定是否需要使用骨水泥，若接触面积>50%，则需使用；而Parikh[23]提出若接触面积<50%，则要使用顶部加强环的臼杯。

3.1生物型髋臼假体

3.1.1超大型髋臼杯 Jumbo假体是指直径大于第一次使用臼杯直径10 mm的假体。Dearbom等[24]认为所使用的臼杯直径>66 mm即是超大臼杯。Jumbo臼杯可用于髋臼前柱节段性骨缺损和髋臼内壁缺损，能恢复髋关节假体旋转中心。Rees等[18]报道对107髋髋臼翻修时，修复骨缺损不行骨移植，术前根据Saleh分选标准选出64髋中度至重度骨缺损(Ⅱ型至Ⅴ型)，均使用超大型重建，术后下肢核心、疼痛分数和12条目简明量表评分分别增加22.01、37.52和17.08分,影像学显示宿主骨向臼杯内填充，除有3例失败外，其他均获成功。Lachiewicz等[25]报道使用超大型髋臼杯翻修129髋，随访2～20年显示翻修后感染和松动率低，且具有15年的高成活率；在第二个十年的磨损和松动增加。脱位是其最常见的并发症。

3.1.2Oblong假体、Biobed假体和McMinn假体 Oblong假体通过改进假体设计，使假体表面与宿主自身植骨床接触面积最大化，减少植骨或避免植骨。其主要适用于髋臼外上方和顶部的缺损。Oblong假体具有以下特点[26]：①独特的子母式结构，多孔涂层外表面，利于骨长入。假体上部可替代部分骨缺损，下部可容纳聚乙烯内衬；②可获得早期机械稳定性；③能恢复正常髋关节旋转中心。Biobed假体设计采用双半球合成结构，上叶为全金属结构，根据两叶至圆心间的距离不同分为2种型号；下叶前倾15°，外展10°或20°，植入时能与髋臼壁形态相吻合。此外，还有McMinn髋臼假体，但对髋臼顶部缺损填充不佳，需将髋臼中心上移，手术需采用高位中心术式。García-Rey等[27]报道46髋采用Oblong假体翻修，出现较高的无菌性松动率(7年，60.1%)，临床和影像学结果不满意。

3.2依托骨水泥技术的髋臼假体 多数学者认为生物型髋臼固定优于骨水泥固定,所以出现了髋臼生物固定+股骨柄骨水泥固定组合,也称为杂交固定的全髋关节。对年龄过大(>70岁)的骨质疏松症、骨生长机能障碍者,需采用骨水泥型髋臼。伴有髋臼节段性或混合型缺损>50%时常用骨水泥型假体。填补骨缺损的方法有颗粒骨植骨、打压植骨和大块异体骨结构性植骨等。虽然植骨方式很多，但是植骨后髋臼环境不能提供髋臼初始稳定性，常需要髋臼加强环和球笼等金属支撑装置来提供初始稳定性，常见的有Muller加强环、安全隔离网加强环和Burch-Schneider型防内突笼等。髋臼加强环和球笼也存在一些缺点，如术后坐骨神经损伤。Schatzker等[28]报道，髋臼加强环损伤坐骨神经的发生率是49%，网罩是26%。Uchiyama等[29]使用自体骨植骨加Ganz(盖氏)加强环修复髋臼缺损，Lamo-Espinosa等[30]使用抗突出笼翻修髋关节，均取得良好的临床效果。Kawanabe等[31]采用有限元分析Kerboull形装置,抗突出笼，Muller加强环和Ganz(盖氏) 加强环4种髋臼加强装置，结果表明在髋臼内表面可减少一半应力，并能保持植骨的位置稳定和防止术后脱位。

4 小 结

髋关节翻修术中髋臼侧骨缺损是骨科医师经常遇到的问题，它也是致翻修术难度增大及降低成功率的主要因素之一。植骨重建髋臼仍是翻修术行之有效的方法。随着技术革新使用新型生物学假体，不断完善重建方式，会使越来越多的患者受益。但是，如何选择恰当假体，重建髋臼稳定性，恢复正常旋转中心以及减少假体的松动率，延长假体使用寿命，仍是骨科医师面临的挑战。

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