自体骨泥打压植骨修复髋臼缺损在髋关节发育不良全髋置换中的应用

刘林 胡守业 彭侃 杨治 鲁超 侯卫坤 许鹏

发育性髋关节发育不良 ( developmental dysplasia of the hip，DDH ) 全髋关节置换术 ( total hip arthroplasty，THA ) 中因浅平的髋臼难以对髋臼假体提供正常的包容，重建髋臼时，髋臼外上壁常有缺损，真臼处安放假体臼杯时导致宿主骨假体覆盖率不足，假体臼杯的初始稳定性差[1-3]。过去认为，如果髋臼假体覆盖率达到最低需求，可保证假体稳定，无须进行植骨[3-4]。但随着髋关节假体使用年限和人均预期寿命的提高，且年轻患者存在髋关节翻修手术的潜在可能，骨科医生在处理髋臼侧骨缺损时应尽可能为髋臼假体提供更多的骨储备量[5-6]。

髋关节发育不良行 THA 植骨时多考虑自体骨移植，首先自体股骨头、颈容易获得，并具有组织相容性佳、骨诱导性好和无免疫反应等优点[7]，有研究对 23 例髋臼骨缺损全髋置换术中采用颗粒性打压植骨技术，平均随访 5.5 年，获得满意的假体稳定性和中期效果，臼杯生存率达到 95.7%[8]。此外异体骨移植多在关节翻修术中使用，但因具有免疫原性、成骨诱导能力差和潜在病原体传播等缺陷[9]，尽管 Chen 等[10]研究表明在翻修性 THA 术中采用结构性同种异体骨植骨处理髋臼骨缺损，随访 8.7 年，Paprosky II 型髋臼缺损的临床成功率为100%，IIIA 型髋臼缺损的临床成功率为 95.2%，IIIB型髋臼缺损的临床成功率为 92.8%。自体骨移植能够修复全髋置换术髋臼骨缺损，能有效解决髋臼骨量差的问题，提高假体覆盖率，对于真臼重塑、恢复关节力学结构有较大的意义[11-12]。

相比以往研究，本研究中将自体骨制成骨泥打压植骨修复 Crowe II 型 DDH 患者全髋置换术中髋臼缺损，观察植入骨生长变化，髋臼假体有无松动、位移等情况发生，评价自体骨泥打压植骨修复全髋置换术中髋臼缺损的临床疗效及预后，为临床工作提供参考。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

1. 纳入标准：( 1 ) 髋关节发育不良的 Crowe 分型[13]为 II 型，术中髋臼宿主骨无法满足假体覆盖；( 2 ) 术后不服用影响骨代谢类的药物；( 3 ) 术前疼痛、跛行，活动受限，严重影响日常生活，Harris评分＜70 分；( 4 ) 影像学检查提示合并髋关节骨关节炎。

2. 排除标准：( 1 ) 既往髋关节感染病史，存在全身其它部位无法排除的感染性疾病；( 2 ) 合并严重内科疾病，无法耐受手术；( 3 ) 髋臼缺损未使用自体骨泥打压植骨技术修复；( 4 ) 患有精神类疾病，无法进行系统随访；( 5 ) 口服影响骨代谢类药物。

二、临床资料

本研究共纳入 82 例 ( 96 髋 )，女 72 例 ( 85 髋 )，男 10 例 ( 11 髋 )。年龄 43～67 岁，平均 51.3 岁；均为 Crowe II 型。术前常规行髋关节正侧位 X 线片、CT 扫描，对髋臼缺损程度、周围骨的质量和股骨头情况进行评估。据 Russotti 等[14]法评估，髋关节旋转中心水平距离 ( 4.26±0.38 ) cm，3.3～5.0 cm，垂直距离 ( 3.87±0.27 ) cm，3.2～4.7 cm；术前 Harris 评分[15]为 ( 47.91±6.30 ) 分，35～59 分；单髋患病共 68 例，术前双下肢短缩差异平均 ( 2.16±0.18 ) cm，1.3～2.8 cm，55 髋术前双下肢不等长＜2 cm，13 例术前双下肢差距超过 2 cm( 图 1 )。所有患者均对手术方案知情同意。

三、手术方法

手术使用材料均为生物型髋臼假体，其中美国捷迈公司假体 50 髋，美国施乐辉公司 46 髋。手术均采用髋关节后外侧入路行 THA。术中寻找真臼位置 ( 可通过髋臼底部髋臼横韧带及 Harris 窝来判断，如解剖标志不明显，可经 C 型臂透视寻找 )，逐步清理、切除增生肥厚盂唇及组织等。用最小号髋臼锉 ( 通常是 38～42 mm ) 外展 90° 打磨髋臼，注意加深髋臼，打磨至 Harris 窝底骨外壁，然后依次选用大一号髋臼锉按照前倾 15° 和外展 40° 于真臼位置打磨造臼，以髋臼前后壁为参考确定合适假体型号，试模压迫良好时，置入生物型髋臼假体，并用 2～3 枚髋臼螺钉固定。修剪截取股骨头中的松质骨至 4～5 mm，混合髋臼锉中最后两锉里的骨泥，用无菌干纱布吸干血液及油脂，仔细去除其中混杂的软骨与软组织，制成骨泥备用。选用 2.5 mm 克氏针在髋臼缺损硬化骨面上钻孔，并用刮匙刮磨，使表面粗糙、部分出血。仔细冲洗关节腔后，将制备骨泥植入髋臼缺损处并夯实打压。股骨侧进行相应处理后复位髋关节，在复位过程中，检查关节稳定性、活动度、坐骨神经及血管张力等，若张力较大，松解髋关节周围软组织 ( 包括内收肌、髂腰肌等 )，逐层缝合关闭切口 ( 图 2 )。

四、术后处理

术后静脉滴注抗生素 48 h 预防关节置换术后感染。术后皮下注射低分子肝素 4400 单位每天 1 次，预防下肢静脉血栓，出院后改口服利伐沙班 10 mg每天 1 次，并给予非甾体抗炎镇痛药治疗。鼓励患者卧床患肢主被动功能锻炼，避免内收外旋；术后 3～12 周，开始部分负重并逐渐恢复至正常负重活动。

五、术后随访及评价标准

所有患者门诊随访复查，行 X 线片 ( 双髋正位，患髋侧位 ) 及髋关节 CT 检查，观察假体是否出现松动迹象及术中所植骨状态，通过术后即行骨盆正位 X 线片测量宿主骨覆盖假体臼杯的水平距离与臼杯内外侧缘的水平距离，其百分比即宿主骨覆盖率[16]，用 100% 减去此百分数得到植骨覆盖率。记录假体宿主骨、移植骨覆盖率，患肢长度、双下肢长度差异、关节旋转中心水平距离及垂直距离。治疗后 1、3、6、12 个月和以后每 1 年随访复查双髋X 线片及 CT 检查，判断髋臼及假体稳定性，观察假体周围有无透亮线及植骨愈合情况，记录术后 3 年随访时髋关节 Harris 评分。

图 1 典型 Crowe II 型髋关节发育不良患者术前影像学资料 [ X线片 ( a，b )、CT 三维成像 ( c，d ) ]，可见浅平的髋臼Fig.1 X-ray ( a, b ) and CT 3D images ( c, d ) of Crowe type II developmental dysplasia of the hip before THA

六、统计学处理

所有数据均应用 SPSS 19.0 统计软件进行数据分析，对于结果采用配对t检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

结 果

一、一般情况

本组 82 例 ( 96 髋 ) 中 8 例 ( 11 髋 ) 未获随访，74 例 ( 85 髋 ) 随访 3～9 年，平均 6.7 年。术后无切口感染、无活动受限、无异位骨化、无坐骨神经损伤症状等并发症发生。此外患侧下肢均无畸形、无疼痛，可独立行走，髋关节均稳定。

二、基本参数

Harris 评分：术后 1 个月 ( 81.67±4.5 ) 分，70～86 分；术后 1 年 ( 86.24±5.9 ) 分，75～93 分；术后2 年 ( 89.15±5.2 ) 分，82～94 分；术后 3 年 ( 90.21±5.4 ) 分，83～96 分。术前、术后 1 个月、术后 3 年，Harris 评分比较，P＜0.01，手术疗效显著 ( 表 1 )。术后 1 年 Harris 评分优者 ( ＞90 分 ) 64 例 ( 72 髋 )，良者 ( 80～89 分 ) 6 例 ( 8 髋 )，可者 ( 70～79 分 ) 4 例( 5 髋 )，本组无失败者 ( ＜70 分 )，优良率为94.11%。其中低于 80 分的 5 例为年龄＞60 岁的肥胖女性，其 BMI 指数＞30，对 5 例疗效不满意的具体原因尚不确定，考虑可能与患者年龄大、骨质疏松、肥胖、对疼痛耐受性差以及康复锻炼差等因素有关。

图 2 a：髋臼打磨后及植入髋臼假体后髋臼上壁仍有不同程度的骨缺损术中图像；b：髋臼骨缺损处打压植骨后术中图片；c～d：术中行 C 型臂透视检查髋臼植骨前后的图像Fig.2 a: The bone paste was filled in the acetabular defects b: Bone paste grafting in the acetabular defect repair; c - d: Intraoperative c-arm fluoroscopy images before and after acetabular bone grafting

三、影像学评估

术后 X 线片显示：所有病例髋臼旋转中心都接近正常，外展角平均 ( 44.7±3.9 ) °，40.3°～51.9°，假体宿主骨覆盖率平均 ( 77.5±2.5 ) %，71.8%～91.7%，假体移植骨覆盖率平均 ( 16.7±1.5 ) %，8.2%～27.9%，假体覆盖率平均为 ( 94.2±2.1 ) %，89.6%～98.5%，无骨吸收者占 92.94%；术后关节旋转中心的水平距离为 ( 3.15±0.29 ) cm，2.0～3.6 cm，垂直距离为 ( 2.23±0.21 ) cm，1.5～2.4 cm，与治疗前比较差异均有统计学意义 (P＝0.02 ) (P＝0.01 )。6 例( 6 髋 ) 术后 3 个月 CT 显示植骨与宿主骨间出现透亮带，但透亮带未超过 1 mm，患者未诉不适，术后1 年复查行 CT 检查示原有透亮带消失，骨小梁呈连续状态，且无异位骨化表现。其它 79 髋术后 3 个月CT 示所植骨与宿主骨之间的边界变淡，有骨小梁通过，植骨与宿主骨间无透亮带；术后 1 年 CT 显示植骨与宿主骨完全融合，接触面消失，骨小梁重建，假体与骨愈合满意，无假体位移及植骨吸收发生( 图 3 )。

四、其它参数

所有患者术中均未通过行转子下截骨来纠正下肢长度差异。82 髋术中均在真臼处重建髋臼，3 例( 3 髋 ) 因病程长，考虑其失代偿可能，按功能性不等长处理，适当上移髋关节旋转中心重建髋臼。80 髋术后双下肢平均差异约 0～0.5 cm ( 0.25±0.08 ) cm，患侧肢体长度延长 0.4～2.6 cm ( 10.78±0.25 ) cm。5 髋术前不等长＞2.5 cm术后下肢差距＞1.0 cm，患者未诉不适，步态无明显跛行。

讨 论

髋关节发育不良 Crowe II 型患者股骨头与髋臼间未能形成正常的包容关系，股骨头半脱位导致股骨头与髋臼间异常解剖关系和应力作用。DDH 全髋置换术中，重建髋臼时应尽量恢复正常解剖力学结构，增加假体宿主骨覆盖率，保证其初始稳定性，保持髋臼杯合适外展及前倾度，避免脱位或松动[17-18]。目前 THA 治疗 DDH 重建髋臼的方法为高位造臼、真臼重建。相较高位造臼，真臼位置重建髋臼能恢复髋关节正常旋转中心，恢复肢体长度并改善外展肌功能，此外达到正常的解剖关系能有效避免内衬磨损，延长髋臼假体生存率[19]。原则上髋臼重建时，髋臼假体的安放需获得至少 70% 的宿主骨假体覆盖率，才能获得理想的髋臼假体初始稳定性[20]。DDH 全髋置换术中应特别注意保留髋臼前、后壁的完整性，尽量靠近髋臼后壁骨质条件比较好的部位，加深髋臼、使旋转中心内移和下移，甚至既往研究显示可通过使髋臼内陷以获得良好的假体初始稳定性及覆盖[21]。本研究中，术后 X 线片测得术后旋转中心的水平距离为 3.15 cm，垂直距离为2.23 cm，较治疗前患髋的旋转中心内移及下移，假体宿主骨覆盖率平均 77.5%。

表 1 术前及术后影像学测量及功能评分 (±s )Tab.1 Preoperative and postoperative parameters (±s )

表 1 术前及术后影像学测量及功能评分 (±s )Tab.1 Preoperative and postoperative parameters (±s )

放射学测量和评分 术前 术后 1 个月 术后 1 年 术后 3 年患肢肢体差异 ( cm ) 1.3～ 2.8 2.16±0.18 0.2～ 0.8 0.31±0.18 0.1～ 0.7 0.27±0.20 0.2～ 0.6 0.28±0.17旋转中心水平距离 ( cm ) 3.3～ 5.0 4.26±0.38 2.1～ 3.7 3.14±0.38 2.1～ 3.6 3.15±0.42 2.0～ 3.6 3.15±0.29旋转中心垂直距离 ( cm ) 3.2～ 4.7 3.87±0.27 1.6～ 2.5 2.23±0.17 1.5～ 2.6 2.22±0.18 1.5～ 2.4 2.23±0.21 Harris 评分 35.0～59.0 47.91±6.30 70.0～86.0 81.67±4.50 75.0～93.0 86.24±5.90 83.0～96.0 90.21±5.40

图 3 术后 3 年 X 线片 ( a ) 及 CT ( b、c、d、e、f ) 平扫影像资料，显示自体骨植骨几乎与宿主骨完全融合，接触面消失，骨小梁重建；假体与骨愈合满意，未见臼杯假体移位及植骨吸收。CT 冠状面 ( e、f )、水平面 ( c、d )、矢状面 ( b )Fig.3 X-ray ( a ) and CT ( b, c, d, e, f ) images indicated the grafted bone fused with the host bone completely, disappeared contact surface,trabeculae continuity, no bone graft resorption or ectopic ossification. Sagittal plane ( b ), horizontal plane ( c, d ), coronal plane ( e, f )

为了使 DDH 患者获得更好的髋臼假体覆盖率，术中多采用自体骨植骨修复髋臼骨缺损。以往研究中，外科医生利用截取股骨头行结构性植骨，早中期可得到令人满意的结果，然而长期的病历随访报道显示结构性植骨在髋臼重建中使用有着可变的结果，随访过程发现结构植入骨块存在骨吸收、塌陷等风险甚至引起髋臼假体松动。结构移植物表面密度较高，对血管的生长具有挑战性，不能实现植骨块的完全生长融入[22]，骨愈合只发生在移植骨与宿主骨的结合部，而大块骨因无血液供应出现坏死，这也解释了为什么在长期随访报告髋臼假体松动的原因[23]。本研究将自体骨制成骨泥，在髋臼缺处打压植骨，所有病例随访均未见假体松动，假体宿主骨覆盖率为 77.5%，假体移植骨覆盖率为 16.7%，假体骨覆盖率为 94.2%，无骨吸收者占 92.94%，术后 CT 检查，显示植入骨与髋臼假体之间无透亮影，提示植入骨长入假体涂层。分析与结构性植骨不同的是，自体骨泥打压移植骨与宿主骨之间结合更紧密，更容易在宿主骨床及周围软组织之间再血管化，获得良好的血液供给，实现血管新生与骨再生偶联。这需要更多病例验证。

本研究中的 Crowe II 型 DDH 患者髋臼假体植入后在髋臼外上壁有不同程度的骨缺损，与传统的单纯颗粒骨打压植骨不同的是，利用自体骨泥打压植骨技术，术后长期随访 X 线片及 CT 检查均显示出该技术能获得可靠的临床效果。总结术中经验将骨泥打压植骨技术要点大致总结概括如下：

1. 宿主骨骨床的处理：将骨床用细克氏针、刮勺或磨钻将骨面处理粗糙，部分出血，改善植入条件，扩大植入骨泥与宿主骨的接触面积，是两者更好的结合，促进生长及整合。

2. 自体骨泥的制备：本研究中将截取的股骨颈及股骨头刨开，取出里面松质骨，使用咬骨钳修剪至 4～5 mm 大小，同时取出髋臼锉中最后两锉里的骨泥，并将其中的软骨和软组织去除干净，因生物力学研究及组织学研究认为软骨的加入不仅使机械性能较差，而且包含软骨的植骨区易导致坏死。将制备好的松植骨与骨泥混合制成骨泥备用，避免冲洗，因为冲洗会去除自体移植骨中的促进新生骨生长的生物活性因子。

3. 打压植骨在保证移植的机械稳定性及与宿主骨的紧密贴合的同时，不要影响假体的初始稳定性。依据 Wolff 定律，术后患者负重行走会给植骨区施加应力刺激，促进移植骨与宿主骨骨性愈合，血管新生以及骨小梁通过。此外，植骨后应仔细冲洗关节腔以避免植入骨泥脱落而引起术后的异位骨化。

针对 DDH 全髋置换时应注意的一点是，在真臼位置重建髋臼的同时会相应的延长肢体长度，单纯的软组织松解通常难以常规复位关节，强行复位可能会导致坐骨神经损伤，术后出现神经症状，恢复差。故术中应避免过度牵拉患肢，注意保护坐骨神经[24]。本研究中有 3 髋因病程长，考虑其失代偿可能，按功能性不等长处理，适当上移髋关节旋转中心重建髋臼。手术侧肢体平均延长幅度在 ( 1.78±0.25 ) cm，术后未见因肢体延长导致的下肢神经损伤并发症。

总之，在成人 Crowe II 型髋关节发育不良患者全髋置换时，采用骨泥打压植骨修复髋臼骨缺损，临床疗效满意，随访影像学显示移植骨与宿主骨融合，接触面消失，骨小梁重建，髋臼假体与移植骨界面未见透亮影，无假体松动及骨吸收发生，为临床处理 DDH 髋臼重建后骨缺损提供技术和理论依据。此外，虽然本组取得了良好的短期效果，但骨泥植骨重建髋臼后髋臼假体可能发生内翻以及髋臼假体的长期稳定性，还需要长期的随访。