同种异体骨颗粒填塞植骨联合 Jumbo 臼杯在中重度髋臼骨缺损髋关节翻修中的应用

林天烨 张庆文 何伟 陈雷雷 杨鹏 徐景利 盛东

随着髋关节置换术 ( total hip arthroplasty，THA )日趋精良[1]、人工关节的广泛使用，THA 已经成为重建髋关节功能的有效方法，在髋关节炎、髋关节发育不良合并关节炎、晚期股骨头坏死以及老年性股骨颈骨折中占主导地位。髋关节翻修病例也随之逐年增加，无菌性松动、感染、骨溶解、假体断裂、复发性髋关节脱位等为髋关节翻修的常见原因，研究发现 30.0%～75.4% 的髋关节翻修原因为骨溶解导致的无菌性松动[2-3]。与初次 THA 相比，骨溶解导致的骨缺损、骨质疏松及患者身体耐受手术能力下降等都增加了髋关节翻修术的难度；其中，恢复髋臼的骨储备量及正常髋关节解剖结构是髋关节翻修手术成功的关键。目前处理骨缺损的常用方法为采用大号生物型臼杯 ( Jumbo 臼杯 )、骨水泥臼杯、大块骨结构性植骨、钛网重建以及加强杯等[4]。在中、重度骨缺损中对于翻修术式的选择、处理髋臼骨缺损的方法，仍存在争议[5]。近年来有报道使用 Jumbo 臼杯对髋臼骨缺损进行翻修，临床随访效果较好[6]。然而，有报道同种异体骨排斥性强，较易出现骨吸收，骨长入差[7]。本研究旨在观察 Jumbo 臼杯联合颗粒同种异体骨颗粒填塞植骨在中重度髋臼侧骨缺损中行髋关节翻修的早期临床效果，并分析该术式对术后髋关节旋转中心、髋臼外展角和股骨偏心距的变化。

资料与方法

一、纳入与排除标准

1. 纳入标准：( 1 ) 2011 年 1 月至 2016 年 6 月，在我院行大号生物杯联合同种异体骨颗粒填塞植骨重建中、重度髋臼缺损的髋关节翻修者；( 2 ) 中、重度髋臼骨缺损 ( Paprosky 分型 II 型及以上 )；( 3 )使用 Jumbo 臼杯联合颗粒同种异体骨颗粒填塞植骨重建髋臼骨缺损者；( 4 ) 影像学资料完整者；( 5 ) 术后能按时、按要求返院复诊并配合随访者。

2. 排除标准：( 1 ) 任何原因导致的失访；( 2 ) 影像学资料不全者；( 3 ) 随访期间意外跌倒出现假体周围骨折。

二、一般资料

本研究共纳入 26 例 ( 26 髋 )。男 13 例，女13 例，年龄 35～81 岁，平均 ( 62.3±12.4 ) 岁。合并高血压病者 9 例，冠心病者 2 例，糖尿病者 3 例。初次 THA 至翻修术间隔 1～25 年，平均 8.42 年。翻修原因：无菌性松动 24 例，置换术后感染假体取出二期翻修 2 例。根据 Paprosky 分型标准[8]，IIA 型7 例，IIB 型 7 例，IIC 型 11 例，IIIA 型 1 例。

三、手术方法

手术由同一组医生完成，全麻 ( 16 例 )、硬膜外麻醉 ( 10 例 )。麻醉显效后，患者取侧卧位，常规消毒、铺巾。沿后外侧原切口入路 20 cm，切开皮肤、皮下，顺臀大肌纤维方向切开臀肌筋膜并部分切断股骨臀肌附着部，充分暴露髋臼假体及髋臼缘，彻底清除髋臼周围瘢痕、骨性组织及骨水泥，取出髋关节假体，术中尽量避免医源性骨丢失，清理假膜组织、纤维肉芽组织并送病检。以 1% 的碘伏、3%的过氧化氢溶液，及生理盐水用脉冲反复冲先骨面及切口。术中根据骨缺损情况、骨质硬度、骨质渗血情况来评估髋臼骨床的质量，将同种异体股骨头制备为大小约 0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm 的异体骨粒，填补植入髋臼底后，植骨至髋臼底螺钉孔，并以试模杯将异体骨打实，再用髋臼锉以反方向锉实，塑形出假体杯形状，使其能与髋臼假体充分紧密接触，利用假体试模测量假体与宿主骨的接触面积，观察髋臼假体周围均与髋臼骨床接触情况，两者间没有空隙者，说明假体与宿主骨的接触面积大。打入 Jumbo 臼杯 ( 直径 54～64 mm )，术中打入髋臼假体后通过打入阻力、打入深度和假体抗旋转性来检查假体稳定性；必要时选用 2～3 枚固定螺钉通过大杯的固定杯孔跨越并连接在骨缺损两侧。置入相应防后脱位聚乙烯内衬、安装股骨侧假体，复位，各方向活动无脱位、松紧度合适后冲洗、逐层缝合术口并置负压引流管。本研究中 Jumbo 臼杯由英国施乐辉公司 ( Smith ＆ Nephew Company，UK ) 提供，同种异体股骨头由山西奥瑞公司提供。

四、围手术期处理及康复训练

髋关节假体松动的患者术前 1 天、术后 2 天常规使用抗生素以预防感染；髋关节感染行翻修手术者根据患者关节穿刺药敏结果来选择抗生素，术后静脉使用抗生素 2 周，2 周后改用口服抗生素4 周。一期旷置术后 4 周开始化验 ESR 和 CRP，每间隔 2 周复查 1 次。术前口服非甾体类抗炎药，术后 2 天内使用注射用非甾体类抗炎药，根据患者疼痛程度改口服非甾体类抗炎药。术后第 2 天开始口服利伐沙班至术后 5 周以预防深静脉血栓。患者麻醉清醒后即开始行踝关节主动屈伸以及患肢肌肉等长收缩锻炼，下肢加压静脉泵促进静脉回流预防深静脉血栓，双下肢穿 TED 抗血栓弹力袜 1 个月预防血栓。督促患者尽早下地，术中骨缺损较轻，压配满意，骨覆盖超过 70% 者，术后第 2 天可下地负重行走，术中发现骨质量较差、严重的骨质疏松、骨覆盖 70% 低于者早期部分负重，复查 X 线片根据骨长入情况，于术后 2 个月内逐渐完全负重。

五、术后随访及疗效评价指标

手术前后行 Harris 评分评价患髋功能，疼痛视觉模拟评分 ( visual analogue scale，VAS ) 评价疼痛程度。术后 4 周、3、6 个月、1 年及以后每年随访1 次，拍摄标准骨盆正位及患髋侧位 X 线片，观察髋关节假体旋转中心、髋臼外展角等，测量术前术后双侧的偏心距，将患侧术后股骨偏心距与健侧差值＜4 mm 定义为偏心距重建[9]，按 DeLee-Charnley 分区法[10]评估假体周围透光线，按 Anderson 骨长入影像学评价标准[11]评价骨长入情况。

六、统计学处理

数据采用 SPSS 17.0 统计学软件进行分析。计量资料采用±s表示。术前与术后的均值比较采用配对样本t检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

结 果

一、临床效果

本组患者手术均顺利完成，术后患者恢复正常行走，髋关节功能较术前明显改善，疼痛症状缓解；26 例均未失访，术后随访 24～83 个月，平均 53.3 个月。Harris 评分：末次随访 ( 85.38±3.47 ) 分，术前 ( 51.88±3.41 ) 分，差异有统计学意义 (P＜0.05 )；VAS 评分：末次随访 ( 0.62±0.63 ) 分，优于术前 ( 6.23±0.91 ) 分，差异有统计学意义 (P＜0.05 ) ( 表 1 )。

表 1 术前与术后 Harris、VAS 评分Tab.1 Preoperative and postoperative Harris scores, VAS scores

二、影像学评估

X 线片显示颗粒填塞植骨处，从术后 3 个月起逐渐变得模糊，异体骨与自体骨完全融入一般需要9 个月。26 例末次随访 X 线片未见髋臼杯移位，臼杯与骨面接触紧密，骨缺损区被完全填充，植骨整合替代情况满意，假体周围有辐射状骨小梁密度增加影像，均未见假体周围透亮线及骨溶解。按照 Anderson 影像学标准，26 例臼杯均获得良好骨长入。术后 2 年随访，所有患者臼杯向上迁移均＜5 mm、无明显向中心迁移迹象，X 线片未见明显连续放射性透亮带，髋臼假体未出现进行性倾斜或旋转，假体稳定性良好，生存率 100%。

髋关节旋转中心高度：末次随访 ( 2.67±0.64 ) cm，较术前 ( 3.26±0.96 ) cm 下移，差异有统计学意义 (P＜0.001 )；外展角末次随访 ( 40.75±5.56 ) °，较术前 ( 50.68±7.88 ) ° 减少，差异有统计学意义 (P＜0.001 )；患侧股骨偏心距：末次随访( 46.39±7.57 ) mm，术前 ( 41.54±6.13 )，差异有统计学意义 (P=0.024 )；末次随访股骨偏心距：患侧 ( 46.39±7.57 )，健侧 ( 43.94±6.01 )，差异无统计学意义 (P=0.270 )，术前股骨偏心距重建率为42.3%，术后达 73.08% ( 表 2 )。

三、并发症

术后 2 例伤口延迟愈合，1 例经伤口清创、VSD负压引流后缝合愈合，1 例出现脂肪液化，经换药后伤口愈合；其余未出现假体感染、假体脱位、异体骨免疫排斥反应、双下肢静脉血栓、泌尿系感染、坐骨神经损伤及肺栓塞等并发症。

表 2 患侧术前与术后旋转中心高度、外展角、偏心距Tab.2 Preoperative and postoperative rotation center height,acetabular abduction angle and femoral offset

四、典型病例

例 1，女，72 岁，因“左 THA 术后 4 年，左髋关节疼痛 1 年余”入院。患者 4 年前因“股骨头坏死”在外院行左 THA，1 年余前开始出现左髋部疼痛，逐渐加重并出现跛行，遂入我院。门诊 X 线片显示：左 THA 术后假体松动，旋转中心上移，Paprosky 分型 IIC 型 ( 图 1a )。VAS 评分：7 分，HSS评分：49 分。2013 年 7 月 3 日，行左全髋关节翻修术。术中予安装大号生物杯 ( 54 mm )，并与颗粒同种异体骨颗粒填塞植骨，术后 3 个月颗粒填塞植骨处变得模糊 ( 图 1b )，术后 1 年异体骨与自体骨融合( 图 1c )，术后 5 年随访患者症状及功能良好，VAS评分：1 分，HSS 评分：82 分，X 线片提示假体固定在位，未见明显松动 ( 图 1d )。

例 2，男，57 岁，因“左全髋置换术后疼痛伴活动受限 3 年余”入院。患者于 2009 年 10 月 16 日因“左侧股骨颈骨折”在当地医院行左侧 THA，术后患者出现反复左髋关节疼痛，曾间断在当地医院行药物治疗，症状未见明显好转，隧入住我院，查血液分析示：白细胞总数 8.67×109/ L；红细胞沉降率测定 97 mm / h、C-反应蛋白 99.5 mg / L。X 线片提示：左侧全髋关节假体松动 ( 图 2a )，骨三相+断层显像示：考虑左侧 THA 术后假体感染性松动。隧于 2012 年 5 月 21 日行“左全髋置换术后感染假体取出、清创、间隔器旷置术”( 图 2b )，间隔器使用万古霉素与骨水泥按 4∶40 调和制作，术中留假体肉芽组织送病理，术后病理提示：左髋滑膜化脓性炎。术中取标本培养结果显示：金黄色葡萄球菌，术后予静滴万古霉素 2 周后改口服抗生素。术后4 个月患者疼痛症状消失，复查 C-反应蛋白及血沉连续三次正常，2012 年 9 月 20 日行“左侧髋关节翻修术”术中予安装大号生物杯 ( 62 mm )，髋臼底植入同种异体骨颗粒填塞植骨 ( 图 2c )。术后 6 年随访患者症状及功能良好，VAS 评分：1 分，HSS 评分：81 分，X 线片提示假体固定在位，未见明显松动 ( 图 2d )。

讨 论

图 1 a：左全髋关节置换术后假体松动，旋转中心上移，Paprosky 分型 IIC 型；b：左全髋关节翻修术后 3 个月，旋转中心下移，同种异体骨颗粒填塞植骨处变得模糊；c：术后翻修术后 1 年，异体骨与自体骨融合；d：翻修术后 5 年，假体固定在位，未见明显松动Fig.1 a： Prosthesis loosening after left total hip arthroplasty, the hip rotation center moved up, Paprosky IIC; b： 3 months after the left total hip arthroplasty revision, the hip rotation center moved down, and the allogeneic bone squeezing was blurred; c： 1 year after the left total hip arthroplasty revision, the allogeneic bone and autologous bone fusion was observed; d： 5 years after the left total hip arthroplasty revision, the prosthesis was fi xed, no obvious loosening

图 2 a：左侧髋臼、左侧股骨假体松动，旋转中心上移，Paprosky 分型 IIIA 型；b：左侧髋关节间隔器旷置术后；c：术后翻修术后1 年，异体骨与自体骨融合；d：翻修术后 6 年，假体固定在位，未见明显松动Fig.1 a： Prosthesis loosening after left total hip arthroplasty, the hip rotation center moved up, Paprosky IIC; b： 3 months after the left total hip arthroplasty revision, the hip rotation center moved down, and the allogeneic bone squeezing was blurred; c： 1 year after the left total hip arthroplasty revision, the allogeneic bone and autologous bone fusion was observed; d： 6 years after the left total hip arthroplasty revision, the prosthesis was fi xed, no obvious loosening

髋关节翻修的主要目的是为了恢复髋关节旋转中心、维持远期髋关节假体稳定性、缓解髋关节疼痛及恢复髋关节功能。其中恢复骨的完整性是重建髋臼和维持髋臼假体稳定的关键因素。Dearborn等[12]最初提出 Jumbo 臼杯，定义为初次 THA 中男性患者选择直径 ≥ 66 mm 的生物型臼杯、女性患者选择直径 ≥ 62 mm 臼杯，或者在人工关节翻修术中使用臼杯直径比初次置换臼杯 ≥ 10 mm。 而我国普遍认为直径＞54 mm 的臼杯即为 Jumbo 臼杯[13]。使用 Jumbo 臼杯对 Paprosky II 型及以上的髋臼骨缺损进行翻修，不仅可以扩大臼杯与髋臼的接触面积，使其拥有较好的初始稳定性和骨长入；还可以减少植骨量，使髋关节的旋转中心尽可能的恢复。笔者认为使用 Jumbo 臼杯需要满足髋臼后柱的完整性、宿主骨的接触面积＞50%、有良好的髋臼环抱力使假体具有足够的初始稳定性。对于髋臼前后柱、后壁存在明显骨缺损者，因其不能提供强有力、稳定的支撑，建议放弃选择 Jumbo 臼杯，而应选择加强环或者钛网重建。Lachiewicz 等[14]首选 Jumbo 臼杯作为翻修术中处理髋臼骨缺损的方法，取得了较好的临床效果。Wedemeyer[15]报道使用 Jumbo 臼杯的脱位率较高，研究发现比普通臼杯的脱位率高12%，故本研究中使用防后脱位聚乙烯内衬且使用直径大的股骨头假体，本组 26 例术后随访均未发生脱位。

术中为了获得相对较好的初始稳定性、增加假体接触面、增加骨长入概率，常常会增加磨锉，这时会增加医源性的骨量丢失。所以术中当遇到较大的椭圆形的骨缺损时，应尽量避免过度的磨锉髋臼，否则会损伤其前后柱。对于较大的椭圆形骨缺损髋臼，应选用充分松质骨打压植骨填充，使其变为单纯的节段性缺损，适当增大臼杯直径以获得相对足够的初始稳定，同时螺钉增加稳定性。本研究中骨缺损的类型以 Paprosky II 为主，Paprosky IIB 型以髋臼顶部骨缺损为主，人体髋臼与假体臼杯的接触面积达 70%；Paprosky IIC 以髋臼内壁骨缺损为主。颗粒填塞植骨可以有效地重建髋臼骨缺损、恢复骨量储备，为再次翻修提供必需的骨量基础。尽管自体骨的骨诱导和骨的传导作用优于同种异体骨，但同种异体骨数量充足、来源广泛、不会造成二次损伤。颗粒植骨可有效恢复髋臼骨量及结构，制作简便，且远期骨长入效果好等优点被大量使用[16]。本组 26 例使用同种异体股骨头，将其制备为大小约 0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm 的异体骨粒，术中尽可能确保颗粒填塞植骨结实可靠，并保证髋臼假体与宿主髋臼的最大接触。有学者认为大量颗粒骨颗粒填塞植骨容易出现假体松动及骨吸收等不良反应[17]，然而，有研究通过髋臼活检发现移植骨有良好的再血管化和骨长入[18]。Gilbody 等[19]采用颗粒骨颗粒填塞植骨对 304 例行髋翻修术，平均随访12.4 年，以出现假体松动为终末截止点，研究发现假体生存率达到了 85.9%。本研究平均随访 53.3 个月，影像学观察发现术后 1 年内植入骨与宿主融合，术后 3 年内可见局部骨小梁塑性，颗粒骨及假体未发现明显透亮带存在，原骨缺损去修复良好。

髋臼骨缺损常可导致髋关节旋转中心上移、外展角的增大，高旋转中心会影响外展肌 ( 尤其是臀中肌 ) 力臂，降低生物力学效能，进而导致外展无力、跛行，外展角的增大会增加脱位的风险。颗粒填塞植骨可以有效地填补骨缺损，可以使旋转中心下移、恢复髋臼外展角；并且使用较大周径Jumbo 臼杯可以避免旋转中心过高。本研究发现术后髋关节旋转中心较术前下移，旋转中心与健侧比较差异无统计学意义，表明 Jumbo 臼杯联合颗粒同种异体骨颗粒填塞植骨行髋关节翻修能有效恢复髋关节旋转中心、外展角，改善髋关节生物学效能。股骨偏心距的改变，既可影响外展肌力的力量及运动动能，还可影响髋关节周围软组织的平衡。股骨偏心距偏小，容易导致臀中肌发力，外展肌力臂减小，增加髋关节撞击。偏心距过大会增加股骨近端应力，容易导致假体松动。Sakalkale 等[20]研究发现，重建股骨偏心距可降低假体松动发生率和磨损率。所以在翻修手术中，对于假体位置安装十分重要，颗粒填塞植骨能有效地恢复骨量，为恢复股骨偏心距提供基础，本组术后股骨偏心距重建率达73.08%。

综上所述，在髋关节翻修中使用 Jumbo 臼杯联合颗粒同种异体骨颗粒填塞植骨治疗髋臼侧骨缺损能提供早期稳定性，尽可能恢复股骨偏心距、髋关节旋转中心及骨量储备，短期随访效果良好。

本研究的不足：病例数有限、随访时间较短、没有设立对照组等，期待日后设计病例数更大、随访时间更长的随机对照试验。