儿童发育性髋关节发育不良手术治疗现状
2018-02-14凡综述聪审校重庆医科大学附属儿童医院骨科儿童发育疾病研究教育部重点实验室儿科学重庆市重点实验室重庆400014
张 凡综述,罗 聪审校(重庆医科大学附属儿童医院骨科/儿童发育疾病研究教育部重点实验室/儿科学重庆市重点实验室,重庆400014)
发育性髋关节发育不良(DDH)指出生前及出生后股骨头和髋臼在发育和(或)解剖关系中出现异常的一系列病变。其主要病理改变包括髋臼变浅、狭窄、底部增厚,股骨头失去正常球形,股骨颈变短、变粗等骨骼改变,以及盂唇与盂缘位置改变,关节囊变长或狭窄,圆韧带增厚、增长、肥大等软组织改变。综合发病率为0.1%~0.2%,女性为男性的5倍[1]。较晚诊断或保守治疗失败的患儿需行手术治疗。手术治疗通过矫正髋臼和股骨近端的畸形,实现股骨头在髋臼稳定的中心性复位,使发生病变的髋关节朝着尽可能正常的解剖关系生长和发育,降低发生股骨头缺血性坏死(ANFH)的风险及避免再次手术。手术治疗包括单纯切开复位、股骨截骨术、改变髋臼方向的截骨术(Salter骨盆旋转截骨术、三联截骨术等)、髋臼减容手术(Dega截骨术、Pemberton髋臼周围截骨术等)和挽救性手术(造盖术、Chiari骨盆截骨术等)[2]。造盖术、Steel三联截骨术等术式主要用于大龄儿童的治疗,由于早期检测手段的提高及治疗技术的进步,大龄DDH儿童逐渐减少,故上述术式在临床中的应用相对较少。近年来临床上采用的带缝匠肌髂骨瓣治疗伴有髋臼缺损的DDH取得了较好的效果。下面对目前常用术式的适应证、临床效果、优缺点及带缝匠肌蒂髂骨瓣治疗DDH取得的成效进行总结。
1 单纯切开复位
目前认同在年龄为18个月前可行单纯切开复位,主要有内侧入路和前侧入路2种方式,内侧入路操作相对简单、对周围组织分离少、损伤小、出血较少、术后瘢痕较易为人们接受。前侧入路分离组织较多、对组织损伤大,但能充分显露关节囊。为避免ANFH和术后再脱位的发生,术中需充分松解髋臼横韧带,术后石膏固定时髋关节外展角度需小于60°[3-4]。鉴于传统的术式均需要切开关节囊,近来采用关节镜下观察阻碍复位的结构并在其辅助下行软组织松解进行治疗,短期和中期随访取得了较好的效果[5-8]。
2 股骨截骨术
股骨截骨术包括去旋转、短缩和内翻截骨。有观点认为,任何需要过度用力才能复位的髋关节均需要行股骨截骨[9]。根据临床经验,目前在年龄2~3岁或者更小的患儿需做1.5 cm左右的短缩,对于年龄稍大的患儿最多可做2.0~2.5 cm的截骨[3]。临床上普遍认为DDH患儿患侧股骨颈前倾角较健侧增加,故在截骨时需常规行股骨旋转,THOMAS等[10]认为术中至少要保留25°的股骨前倾角,以防止术后股骨头向后脱位。术中旋转、短缩股骨,有利于髋关节稳定和降低ANFH发生[2]。股骨截骨术常与针对髋臼的手术联合治疗DDH。
3 髋臼整形手术
3.1 Salter骨盆旋转截骨术 Salter骨盆旋转截骨术是首先被用来治疗DDH的一种骨盆截骨术。术中以耻骨联合为轴,通过截骨远端的向下、向外旋转恢复髋臼的方向,增大髋臼对股骨头前外侧覆盖,而髋臼的结构和形状保持不变。该术式可增加侧方15°和前方25°髋臼对股骨头的覆盖[11]。特别适合于头臼形态正常但髋臼方向异常的患者,髋臼较浅是其相对禁忌证。Salter医生建议该术式适用于年龄大于18个月的患儿,包括1.5~6.0岁首次手术或再次手术的全脱位或18个月至骨骼成熟时首次手术或需再次手术的半脱位。单侧脱位手术年龄上限可延长,但是双侧脱位则不行。获得手术成功需注意以下几点[12]:(1)股骨头牵拉至髋臼水平;(2)松解挛缩的腰大肌和内收肌;(3)股骨头在真臼需完全中心性复位;(4)合适的关节面(髋臼和股骨头表面协调),以利于髋关节活动;(5)髋关节活动范围好;(6)合适的手术年龄。CHEN等[13]对1.5~6.0岁行Salter截骨术的患儿临床效果分析发现,4岁前行该术效果更佳。其治疗效果与术前髋关节脱位程度密切相关,且双侧DDH预后较单侧预后差[14]。传统的Salter截骨术中,骨盆截骨部位用克氏针固定截骨端和植骨块,部分患儿术后可出现植骨块折断及脱落、髂骨翼变窄、骨盆变形的情况,导致治疗效果不佳。并且需再次手术取出内固定,增加了并发症和意外发生的风险。临床上对传统的Salter手术进行改良,采用同种异体骨植骨、骨水泥填补截骨缺损、改变植骨块固定材料等方法取得了很好的效果。Salter髋臼旋转截骨术仅改变了髋臼的方向,并没有对髋臼的形状和髋臼内部容量进行操作。当髋臼和股骨头大小不匹配、髋臼指数过大、患儿年龄过大等情况时,该术式则不再适用。
3.2 Pemberton髋臼周围截骨术 术中以髋臼“Y”型软骨为中心作为旋转轴,剥离髂骨内外板,髂前下棘上方髋臼上缘近端为截骨入刀点,方向从前向后平行髂骨内外板截骨至髋臼“Y”型软骨中心,下压截骨远端,应用自体截下的软骨或髂骨或同种异体骨植骨。该术式为不完全性截骨,不需要内固定,在增加髋臼深度和提高髋臼对股骨头前方覆盖上优势明显,能有效地改善髋臼指数。该术式建议用于年龄18个月至骨骼成熟的患儿[14]。Pemberton截骨术适合用于头大臼小的患儿,但术中若髋臼向前覆盖角度纠正过度,可能会导致髋关节撞击综合征的发生,增加髋臼后倾和术后再脱位的风险[15]。通常认为DDH患儿患侧髋臼缺乏股骨头正常应力刺激,髋臼发育不良,髋臼变浅、小、斜,Pemberton截骨术可使原本就小的髋臼更加狭窄,也可能导致三角软骨的提早闭合,甚至出现医源性三角软骨损伤[9],从而降低髋臼重塑的能力。CHANG等[16]对Pemberton术后患侧髋关节进行力学分析发现,患侧髋关节、膝关节、踝关节相对健侧承受更大轴向力,反复过度的负载导致患侧髋关节骨骼成熟更早,导致ANFH发生风险增加。术中股骨头过度向下移位使旋股内侧动脉骨骺侧支受损、复位后髋关节包容不够、匹配程度不好、关节面受损也会导致ANFH发生。有学者提出采用Salter-Pemberton联合手术治疗DDH并且取得了很好的效果[17]。
3.3 Dega髋臼成形术 1969年Dega报道髋臼周围截骨术治疗脑瘫性髋关节脱位,随后也有许多医生采用该术式治疗DDH,但由于早期人们误认为术中不需截断髂骨内板,因此造成该手术方法未能真正正确采用。直到GRUDZIAK等[18]准确描述其操作步骤,该术式才得到准确地应用。术中以“Y”型软骨上方髂骨内板和外板为旋转轴,不剥离髂骨内板,截骨入刀点在髋臼外上缘近端,从前外向内下截骨,髂骨内板截骨少于外侧,一般内板截骨2/3~3/4,保留髂骨后内侧皮质和坐骨切迹,并以此作为铰链,向下向外移位截骨远端,应用自体截下的股骨或髂骨或同种异体骨植骨。Dega截骨术和Pemberton截骨术都属于骨盆不完全截骨,但Dega术中截骨部位不在髋臼“Y”型软骨,而是通过“Y”型软骨上方的骼骨不全骨折作为铰链来改变髓臼的形状和方向,不会损伤“Y”型软骨,故髋臼“Y”型软骨闭合与否对手术影响不大。Dega截骨术不仅能改变髋臼方向,也能对髋臼进行塑性,术后平均可改善髋臼指数26°左右,能有效增加髋臼对股骨头包容,并且在增加髋臼对股骨头侧方覆盖上效果显著。术中通过对旋转“铰链”选择还可调整髋臼向前和向后的覆盖。目前建议该术适用于2~12岁髋臼“Y”型软骨尚未闭合、股骨头相对正常的患儿[19-20]。术中应注意截骨远端的下翻角度,下翻不足会导致再脱位的发生,下翻过度又会导致髋关节活动范围受限、髋关节撞击综合征等一系列并发症,需根据髋臼发育不良程度决定下翻角度。
3.4 Chiari髋臼内移截骨术 Chiari术中在髋臼上缘完全截断髂骨,截骨部位下方的骨盆和股骨一并内移,近侧截骨处的骨盆变成顶壁,关节囊置于其与股骨头之间,股骨头置于髂骨的骨松质下方。通过截骨远端内移使髋臼加深,增加髋臼对股骨头前外侧覆盖,可矫正股骨的病理性外侧移位。该术式为关节囊外截骨,避免了对股骨头的直接损伤,对治疗大龄儿童有较好的效果,适合于患侧髋关节申通氏线连续、股骨头包容好、股骨头畸形尚不严重患儿。KOTZ等[21]对采用该术式治疗的66例(80髋)患者平均长达32年(27~48年)的随访,患侧髋关节存活率(以髋关节置换为止点)为60%。YANAGIMOTO等[22]发现其治疗早期或进展期的DDH均有很好的效果,但是股骨头为球形的患者会更早地出现骨关节炎,相反,股骨头相对扁平的患者手术效果更好,这可能与术中所扩大的髋臼与股骨头不匹配、新臼存在“台阶现象”有关。Chiari截骨术后,随着时间的延长,夹于截骨近端和股骨头之间的关节囊发生纤维软骨化生,进而形成新的髋臼,并且术中髋关节内移后更靠近身体负重力线,增加了髋臼对股骨头的覆盖,使髋关节受力重新分布,使髋关节功能得到改善,可延缓骨关节炎的发生[23]。Chiari骨盆截骨术属于单平面截骨,难以解决髋臼前方的缺损,新增加的髋臼为不具软骨面的台阶,截骨后使骨盆横径缩小,影响女性日后的分娩,且经Chiari骨盆截骨治疗的髋臼发育不良的患者最终可能需要行全髋关节置换。Chiari骨盆截骨术在治疗青春期患儿仍是一种重要的挽救性手术方式。
3.5 骨盆三联截骨术(TPO) 1973年STEEL[24]报道的TPO,术中行髂骨、耻骨、坐骨截骨游离髋臼,以股骨头为中心进行旋转调整合适的位置来增加髋臼对股骨头的覆盖面,增加了髋臼负重面积。术中未损伤“Y”型软骨及股骨头与髋臼间的透明软骨,适用于大龄儿童及青春期患者。术中坐骨截骨处位于骶结节韧带和骶棘韧带下方,限制了髋臼的再调整能力且有导致髋臼侧偏和后倾的风险。坐骨截骨位置离髋臼距离远也使得术中旋转困难,术中的旋转可导致临近的肌肉进入截骨处形成假臼的可能。之后TÖNNIS等[25]和CARLIOZ等[26]对坐骨截骨部位、手术入路等进行优化,在一定程度上避免了上述不良情况的发生。但由于TPO手术复杂、术中损伤范围广并且会损伤正常骨盆环结构及其他有效替代手术方式的出现,目前临床上应用相对较少。
4 髋臼造盖术
4.1 传统的髋臼造盖术 传统髋臼造盖术通过增加关节外的支撑来加大关节的负重面积,其主要用于通过其他截骨术式不能满足股骨头在髋臼中合适的复位并且不伴严重骨关节炎的患儿。其中STAHELI等[27]报道的槽形髋臼延伸术较其他类型的造盖术式更稳定、有效。HOLM等[28]通过对采用造盖术式治疗的50例(70髋)患者术后长达50年随访,术后至行关节置换的时间平均达到39.9年,有17髋不需行关节置换,他们不建议该术式用于年龄小于8岁的患儿,因这部分患儿出现植骨块吸收的风险较大。造盖术能有效推迟行关节置换的时间,甚至避免行关节置换。后来有学者将造盖术与其他截骨术式联合进行治疗也取得了满意效果。传统的髋臼造盖术的并发症主要为植骨块吸收、植骨块与髋臼缘不在同一水平导致术后出现台阶现象影响关节功能。
4.2 带缝匠肌蒂髂骨瓣翻转植骨治疗DDH 在部分DDH患儿髋关节CT上可观察到患侧髋臼可出现成人外科所描述的髋臼缺损改变,主要表现为髋臼前上方呈斜坡状改变、中上部弧形缺损、从前至后的弧形缺损、真性髋臼的外上方髂骨部位出现与股骨头形态相匹配的假臼、三角型髋臼[29]。传统的手术中并没有对髋臼缺损情况进行针对性处理,导致治疗该类型的DDH效果不佳。国内学者李浩宇等[30]从修补髋臼缺损这一角度出发,术中根据髋臼缺损大小、形状截取合适的缝匠肌骨瓣,清理髋臼缺损(假臼)处骨面至真臼上缘,将缝匠肌骨瓣向外下翻转180°,骨瓣骨骺面与真臼缘平齐,骨瓣外板面紧贴对缺损处髂骨外板面以螺钉固定。采用该术式治疗的20髋,通过术后平均22.8个月的随访,Severin影像学标准优良率89%,Mckay功能评级优良率89%。范韶光等[31]采用同样方法治疗,通过更长时间的随访,得到80%的Mckay优良率。在治疗伴髋臼缺损的DDH患儿效果令人满意。尽管早期就有采用缝匠肌髂骨瓣作为植骨块进行造盖治疗DDH,但该方法不完全同于传统的造盖术中将植骨块插入髋臼上缘,而是将骨瓣外板面紧贴对缺损处髂骨外板面骨瓣骨骺面与髋臼缘在一水平时采用螺钉坚强固定,在增加关节承重面积的同时不会出现传统造盖术中出现的台阶现象,并且植骨块为带血供活体骨瓣,大大降低了术后植骨块吸收的风险。早期缝匠肌即广泛用于皮瓣、肌皮瓣移植,GER等[32]对缝匠肌转移术后患者的随访,术后未发现患者屈膝受限和其他功能障碍,这为采用该肌肉移植进行治疗提供了依据。针对缝匠肌髂骨瓣修复髋臼缺损的机制,已有动物实验研究证实,与重组人骨形态发生蛋白-2和血管内皮生长因子分泌及mRNA水平的增加有关[33]。带缝匠肌蒂髂骨瓣翻转植骨治疗DDH短期效果显著,其远期效果需进一步研究。
5 结 语
DDH治疗的最终目的是在最大限度地降低ANFH发生率和再次手术风险的前提下安全、尽早地恢复股骨头在髋臼的中心性复位。ANFH和术后再脱位是治疗的重要并发症,有研究指出,术后出现的ANFH是医源性并发症,因为在正常病程中并未出现。术前有闭合复位失败病史的患儿需再次手术的风险是无闭合复位失败病史患儿的6倍[34]。故治疗方式的选择对医生来说是巨大的挑战。目前已有研究成果得出术中直接损伤旋股内侧动脉分支、髋臼缘压迫旋股内侧动脉骨骺分支、髋臼过度压迫股骨头、术后石膏固定时外展角度大于60°会导致ANFH发生风险增加,且双侧DDH患儿术后出现ANFH的风险较单侧高[3-4,35]。术中未充分松解髋臼关节囊周围软组织、处理髋臼时未充分松解髋臼横韧带、术中植骨块固定不稳、骨盆截骨时截骨远端翻转角度不恰当、股骨截骨时旋转角度调整不合适会增加术后脱位的风险。这要求术者既要对DDH的病理改变有充分认识和对不同手术方式熟练掌握,还要结合患儿的年龄、病情严重程度制订个体化治疗方案。
[1]CLARKE NM.Developmental dysplasia of the hip:diagnosis and management to 18 months[J].Instr Course Lect,2014,63:307.
[2]MURPHY RF,KIM YJ.Surgical management of pediatric developmental dysplasia of the hip[J].J Am Acad Orthop Surg,2016,24(9):615-624.
[3]WENGERDR DR.Surgical treatment of developmental dysplasia of the hip[J].Instr Course Lect,2014,63:313.
[4]GARDNER RE,BRADLEY CS,SHARMA OP,et al.Long-term outcome following medial open reduction in developmental dysplasia of the hip:a retrospective cohort study[J].J Child Orthop,2016,10(3):179-184.
[5]OZTURK H,OZTEMUR Z,BULUT O,et al.Arthroscopic-assisted surgical treatment for developmental dislocation of the hip before the age of 18 months[J].Arch Orthop Trauma Surg,2013,133(9):1289-1294.
[6]EBERHARDT O,FERNANDEZ FF,WIRTH T.Arthroscopic reduction of the dislocated hip in infants[J].J Bone Joint Surg Br,2012,94(6):842-847.
[7]田琦,李旭升,周胜虎,等.关节镜辅助下手术治疗儿童发育性髋关节脱位的中期疗效[J].中国骨与关节杂志,2015,4(7):557-560.
[8]EBERHARDT O,WIRTH T,FERNANDEZ FF.Arthroscopic anatomy of the dislocated hip in infants and obstacles preventing reduction[J].Arthroscopy,2015,31(6):1052-1059.
[9]KOTLARSKY P,HABER R,BIALIK V,et al.Developmental dysplasia of the hip:what has changed in the last 20 years?[J].World J Orthop,2015,6(11):886-901.
[10]THOMAS SR,WEDGE JH,SALTER RB.Outcome at forty-five years after open reduction and innominate osteotomy for late-presenting developmental dislocation of the hip[J].J Bone Joint Surg Am Volume,2007,89(11):2341-2350.
[11]SANKAR WN,NEUBUERGER CO,MOSELEY CF.Femoral anteversion in developmental dysplasia of the hip[J].J Pediatr Orthop,2009,29(8):885-888.
[12]SALTER RB,DUBOS JP.The first fifteen years’personal experience with innominate osteotomy in treatment of congenital dislocation of the hip in young children[J].Clin Orthop,1974,98:72-103.
[13]CHEN Q,DENG YU,FANG B.Outcome of one-stage surgical treatment of developmental dysplasia of the hip in children from 1.5 to 6 years old A retrospective study[J].Acta Orthop Belg,2015,81(3):375-383.
[14]GILLINGHAM BL,SANCHEZ AA,WENGER DR.Pelvic osteotomies for the treatment of hip dysplasia in children and young adults[J].J Am Acad Orthop Surg,1999,7(5):325-337.
[15]WANG CW,WU KW,WANG TM,et al.Comparison of acetabular anterior coverage after Salter osteotomy and Pembertonacetabuloplasty:a long term followup[J].Clin Orthop Relat Res,2014,472(3):1001-1009.
[16]CHANG CF,WANG TM,WANG JH,et al.Adolescents after Pemberton's osteotomy for developmental dysplasia of the hipdisplayed greater joint loading than healthy controls in affected and unaffectedlimbs during gait[J].J Orthop Res,2011,29(7):1034-1041.
[17]HÖVEL M,JÄGER M.Combined Salter-Pemberton pelvic osteotomy[J].Oper Orthop Traumatol,2013,25(5):439-456.
[18]GRUDZIAK JS,WARD WT.Dega osteotomy for the treatment of congenital dysplasia of the hip[J].J Bone Joint Surg Am,2001,83(6):845-854.
[19]MLADENOV K,VON DEIMLING U.Persistent dysplasia in preschool children:Dega acetabuloplasty[J].Oper Orthop Traumatol,2013,25(5):430-438.
[20]KRIEG AH,HEFTI F.Acetabuloplasty-the Dega and pemberton technique[J].Orthopade,2016,45(8):653-658.
[21]KOTZ R,CHIARI C,HOFSTAETTER JG,et al.Long-term Experience with Chiari's Osteotomy[J].Clin Orthop Relat Res,2009,467(9):2215-2220.
[22]YANAGIMOTO S,HOTTA H,IZUMIDA R,et al.Long-term results of Chiari pelvic osteotomy in patients with developmental dysplasia of the hip:indications for Chiari pelvic osteotomy according to disease stage and femoral head shape[J].J Orthop Sci,2005,10(6):557-563.
[23]FU M,XIANG S,ZHANG Z,et al.The biomechanical differences of rotational acetabular osteotomy,Chiari osteotomy and shelf procedure in developmental dysplasia of hip[J].BMC Musculoskelet Disord,2014,15(1):47.
[24]STEEL HH.Triple osteotomy of the innominate bone[J].J Bone Joint Surg Am,2004,86(3):644.
[25]TÖNNIS D,BEHRENS K,TSCHARANI F.A modified technique of the triple pelvic osteotomy:early results[J].J Pediatr Orthop,1981,1(3):241-249.
[26]CARLIOZ H,KHOURI N,HULIN P.Triple juxtacotyloid osteotomy[J].Rev Chir Orthop Reparatrice Appar Mot,1982,68(7):497-501.
[27]STAHELI LT,CHEW DE.Slotted acetabular augmentation in childhood and adolescence[J].J Pediatr Orthop,1992,12(5):569-580.
[28]HOLM AG,REIKERÅS O,TERJESEN T.Long-term results of a modified Spitzy shelf operation for residual hip dysplasia and subluxation.A fifty year follow-up study of fifty six children and young adults[J].Int Orthop,2017,41(2):415-421.
[29]姜海,苗武胜,吴革,等.发育性髋关节发育不良儿童髋臼形态学病理分型的探讨[J].临床小儿外科杂志,2016,15(2):179-182.
[30]李浩宇,蔡刚,王浩,等.缝匠肌髂骨瓣翻转固定修复髋臼缺损治疗发育性髋脱位[J].军医进修学院学报,2012,33(10):1001-1003.
[31]范韶光,付兴茂,王浩,等.大龄儿童髋关节发育不良的联合手术治疗方法及体会[J].中国骨与关节损伤杂志,2015,30(2):193-195.
[32]GER R,DUBOYS E.The prevention and repair of large abdominal-wall defects by muscle transposition:a preliminary communication[J].Plast Reconstr Surg,1983,72(2):170-178.
[33]季丰琨.缝匠肌髂骨骨骺瓣修复髋臼软骨发育不良治疗DDH的机制研究[D].北京:解放军医学院,2016.
[34]HOELLWARTH JS,KIM YJ,MILLIS MB,et al.Medial versus anterior open reduction for developmental hip dislocation in age-matched patients[J].J Pediatr Orthop,2015,35(1):50-56.
[35]WANG TM,WU KW,SHI SF,et al.Outcomes of open reduction for developmental dysplasia of the hip:does bilateral dysplasia have a poorer outcome?[J].JBoneJoint SurgAm,2013,95(12):1081-1086.