全髋关节置换术治疗成人发育性髋关节发育不良的难点及处理策略

雷超 毛新展*

发育性髋关节发育不良（developmental dysplasia of the hip, DDH）是指由于髋关节发育异常导致的髋臼、股骨头等骨骼结构的异常形态，影像学常表现为髋臼和股骨头不能完全接触，导致髋臼边缘应力负荷增加和继发性髋关节骨关节炎[1-2]，后期引起不同程度的关节紊乱或畸形。婴幼儿时期常因无特殊体征和临床表现漏诊，导致成年后髋关节及其周围结构病变甚至严重畸形，其中以女性多见[3-4]。随着年龄的增长，DDH 可进一步发展为骨关节炎，严重影响着患者的生活质量。由于髋关节病理形态的多样性、当前手术技术有限及髋关节假体有待改进等因素，为发育不良的髋关节，尤其是高度脱位的髋关节行全髋关节置换术（total hip arthroplasty, THA）仍然是一项具有挑战性的工作[5]。此外，一些术后并发症，如双下肢不等长、截骨部位不愈合、神经损伤、髋关节术后脱位、膝关节外翻畸形和无菌性松动等仍是术后亟需解决的问题。因此，需要深入了解解剖异常并很好地掌握复杂的手术技术。在本文中，笔者综述了髋臼重建和股骨处理的当前发展理论。

1 DDH解剖异常分类

成人发育性髋关节发育不良有不同的分类，开发这些分类是为了了解髋臼和股骨解剖异常形态，以便外科医生规划和准备手术，并根据发育不良的程度预测手术的临床效果。DDH 诊断通常是基于临床体格检查和X 射线确定的，因此最常用的是Crowe 分类[6]（见表1），基于X 线平片股骨头半脱位量相对于未变形股骨头的高度划分，但此分类不能提供有关髋臼病理形态解剖学的信息，且结果易受股骨前倾和扭转的影响。另一种常用的成人DDH分类系统是由Hartofilakidis等[7]引入的（见表2），Hartofilakidis分类基于髋关节的影像学髋臼解剖结构，同时考虑了股骨和髋臼侧形态：A 型存在髋臼上壁节段性缺损和髋臼变浅；B 型存在髋臼上壁的完全缺损、前后壁的节段性缺损、前倾增大，髋臼上方骨储备减少；C 型则存在髋臼周缘的骨质缺损、前倾显著增大，骨储备显著减少呈三角形，后上方存在异常骨质增生[8]。股骨侧常见畸形包括颈干角过大、前倾角增大、股骨髓腔发育不全、干骺端-骨干因旋转畸形不匹配等。综上所述，由于DDH 患者髋关节解剖变异大，因此为DDH 患者成功实施THA 术的关键在于充分认识个体解剖结构差异并进行充分的术前规划。

表1 Crowe分类

表2 Hartofilakidis分类

2 髋臼重建

DDH分型等级的提升意味着解剖变异度的增加，尤其是Crowe Ⅳ型的患者，髋臼重建的难度也随之升高。过度的髋臼前倾、髋臼前壁的薄弱及浅椭圆形髋臼是DDH患者最常见的解剖学改变。在髋臼重建方面，恢复正常的旋转中心和臼杯的充分覆盖是保证THA长期疗效的关键。髋臼杯安置在真臼处已成为大多数学者的共识，而增加髋臼覆盖率较为有效的方法主要包括：使用小直径臼杯、结构性植骨，甚至是加深髋臼容积等。

2.1 髋臼旋转中心

髋臼的位置定义了新的旋转中心，影响了髋关节生物力学、双下肢长度和股骨侧重建。将髋臼杯放置在真正的髋臼解剖部位可以恢复髋关节旋转中心并达到最佳的外展肌功能。在实际临床治疗中，由于真臼处骨质少、髋臼底过薄、股骨头高脱位等结构异常，以及重建时需保持髋臼杯尺寸、外展角度、髋臼前倾和覆盖率处于相对平衡而不得不上移髋臼中心。Wu等[9]报道了“高髋中心”髋臼放置的良好长期效果，其中Kaneuji等[10]还指出新旋转中心位于髋臼泪滴近端20 mm处时临床随访研究显示聚乙烯内衬磨损无显著差异。然而，多数长期临床随访显示，高髋臼中心会导致外展肌群功能不全、髋臼假体处剪切力过大和高脱位率而早期出现假体的无菌性松动率增加。在一项对53个非骨水泥杯植入发育不良髋关节的研究中，随访时间至少为10年：当杯被放置在髋臼泪滴外侧25 mm时，聚乙烯磨损率显著增加；当杯被放置在泪滴上方25 mm时，股骨假体无菌性松动显著增加，近期的病例分析也报告出相似的结果[11-12]。根据Bicanic等[13]的研究，髋臼杯每侧移1 mm（相对于理想旋转中心），髋关节负荷就会增加0.7%，对于近端移位每1 mm，髋关节负荷就会增加0.1%。而Fukui等[14]报道，如果使用的股骨假体可以恢复股骨偏心距和外展肌功能，从泪滴线到约30 mm的高髋关节旋转中心对于DDH患者来说是可接受的。因此，有学者提出如果髋臼假体没有偏侧化，髋臼假体的近端放置可能不会对髋臼重建的结果产生负面影响[15]。

2.2 髋臼骨缺损处理

髋臼重建的另一个难题是骨缺损，特别是上外侧部分，会导致髋臼杯部分外露，降低髋臼杯的初始稳定性。针对大多数Crowe Ⅰ型DDH患者，髋臼形态与正常髋臼差异性小，骨质无明显缺损，此类患者术中主要应注意髋臼底部因长期的不当应力刺激形成较多骨赘，应充分打磨髋臼，防止髋臼假体位置过浅而降低初始稳定性，且该型髋关节接近正常人，必要时可适度内移臼杯假体以获取较多的骨质覆盖[15]。而对于Crowe Ⅱ或Ⅲ型DDH患者，髋臼解剖变异度大，首先重叠的真假臼及增生的骨赘为真臼的识别带来诸多困难，其次增生骨赘能显著改变髋臼的开口方向及尺寸，影响假体植入方位及使用寿命，当然此型也可能存在潜在的较大骨缺损，因此术前CT 三维规划直视骨盆形态是必要的。绝大多数DDH 股骨近端形态显示，Crowe Ⅳ型因股骨头完全脱位，真臼未受应力刺激而骨质储备较少，骨壁较菲薄，髋臼重建后一般会存在髋臼杯骨覆盖较少，影响初始稳定性。为了达到足够的骨长入和稳定，Mulroy等[16]指出髋臼杯至少被骨覆盖超70%及以上才能达到髋臼的长期稳定。植骨重建髋臼解决严重骨缺损是目前国际上常用的手术方式，自体骨移植或同种异体骨移植是最常用的方法[17-18]。骨水泥髋臼增强术有着较高的无菌性松动率[19-20]，而骨水泥髋臼组件与自体骨移植相结合可提供良好的早期至中期结局，但移植物可能会在长期负重时发生塌陷，特别是当髋臼使用大量自体松质骨移植时[21]。髋臼内移技术即髋臼内壁微骨折联合骨水泥型假体、臼底松质骨打压植骨技术进行髋臼重建首次由Hartofilakidis等[22]提出，并展现出髋臼低翻修率和良好的稳定性，但临床疗效有待长期随访验证。髋臼内移技术能较好地恢复髋臼旋转中心、平衡双下肢长度，但当髋臼内侧壁厚度较薄时，需谨慎进行髋臼内侧壁截骨术，这会增加髋臼骨折的风险并增加翻修的复杂性。近年来国内有学者提出使用钛网包裹髋臼缺损、打压植骨联合使用骨水泥型髋臼假体解决植骨块松动塌陷并发症[23-25]，短期恢复良好的稳定性和获得较好的髋关节Harris 评分。笔者所在团队采用低辐照同种异体冻干骨行打压植骨联合骨水泥技术治疗髋臼骨缺损，中短期临床和影像学结果满意，术后平均Harris 评分得到很大提升，并且短期临床随访未发现松动、髋臼杯移位等并发症，植骨处均有不同程度的骨整合和骨长入，未发现明显骨吸收，患者术后短期即能获得明显生活质量改善和疼痛缓解，但长期效果有待验证[26]。

2.3 髋臼假体类型

髋臼假体类型选择同样是手术成功的关键。特殊构造的髋臼组件或使用特殊的三维多孔材料来模拟骨骼结构以便更快、更好地进行假体-骨整合。这些生物材料的使用可能会改变以往固有的治疗标准。小梁金属（Zimmer）具有高孔隙率、理想孔径、低弹性模量和高表面粗糙度等特点，相比普通假体能提供更好的骨整合和生物固定能力，提高骨生长的速度和深度。几项使用高多孔金属杯的研究报告了令人满意的中期临床和影像学结果，未发现髋臼假体的无菌性松动[27-29]，但同时手术医生也需考虑骨长入所带来的翻修困难和高经济成本。带钩的加强环与自体移植物相结合，专为严重骨储备不足的病例而设计，该技术通过将钩定位在髋臼底（髋臼切）下边缘来重建解剖髋关节中心。Pitto等[30]介绍带钩的加强环在不良的骨储备情况下可提供足够的稳定性并防止骨移植吸收，病例报告显示良好的中期临床效果。

3 股骨处理

根据Crowe 分类，Crowe Ⅰ或Ⅱ型发育不良髋关节重建最佳髋关节旋转中心后通常无需进行股骨截骨短缩。相比之下，Crowe Ⅲ或Ⅳ型发育不良髋关节因关节脱位程度高常常需要进行股骨截骨术。对于下肢严重缩短的髋关节高脱位DDH 患者，全髋关节置换术后由于肢体延长过多、股骨远端牵移可引起下肢神经牵拉损伤，另外部分患者还会出现行走障碍[31-32]，并且由于长期处于高脱位状态，髋关节周围软组织挛缩等，关节复位是术中一大难题。

3.1 股骨截骨短缩术

股骨截骨短缩术是目前常用的方法，按部位划分为股骨近端、转子下、远端截骨术。转子下截骨术是DDH中最常用的股骨截骨短缩术，包括转子下横行截骨、“Z”形截骨（阶梯形截骨）、双“V”形截骨。Muratli等[33]发现这几种技术的稳定性没有差异，而共有的并发症则是骨不愈合。Masonis 等[34]报告DDH 中髋关节高脱位患者使用股骨转子下横行截骨，术后5 年随访结果显示横行截骨愈合率与“Z”形截骨相同，但横行截骨可在术中调整股骨前倾。Becker 等[35]在1995 年提出双“V”形截骨术，能有效调整股骨前倾畸形，但此技术需要复杂和详细的术前计划，手术难度高。Li 等[36]对此法进行了改进，首先进行横行截骨，然后旋转对齐纠正前倾，在此基础上再进行双“V”形截骨术，手术操作变得简易且成功率高。据报道，一些方法无需截骨术即可实现髋关节复位，如术前髂股牵张、术中血管内注射肌肉松弛剂等[37]。然而，基于神经牵拉伤、骨不愈合等并发症，术中是否需行股骨截骨及截骨量多少存在很大争议，外科医生应考虑多种因素，包括术前双下肢长度的差异、脊柱骨盆复合体的灵活性、外展肌功能及患者对双下肢长度的本体感觉。

3.2 股骨柄假体选择

另一个具有挑战性的问题是股骨柄的类型选择。骨水泥型股骨柄可适应过度前倾和不规则髓腔形态，提高手术成功率，但若术中同时行股骨截骨时骨水泥外露也是不可忽视的问题[38]。在20世纪80年代后期，无骨水泥型股骨柄逐渐出现在外科医生视野中，其固定依赖于初始压配稳定性和随后的骨生长或向内生长，适用于活动需求高的年轻患者。模块化假体在治疗DDH股骨发育严重畸形患者中应用广泛，其特点是可以根据股骨前倾角、肢体长度来调整假体型号，从而达到股骨假体稳定性，同时也恢复了髋关节的生物力学。以S-ROM（Depuy）为代表的模块化茎可以提供良好的前倾角调整和适应旋转畸形[39]，但其价格较高，模块化连接的强度有待提升，以及术后界面的微运动或腐蚀所引起的金属离子不良反应也是后续有待提升的部分[40-41]。其次Wagner锥形柄可以适合圆柱形髓腔，前倾也可以调整，并提供良好的旋转稳定性，近年来使用率逐步提升[42]。定制的股骨柄专为股骨近端畸形严重而无法使用现有规格的股骨柄患者，但费用高且术中仍不能解决问题时会导致手术陷入困境。因此，外科医生在选择假体类型时应充分了解各型假体的特点和患者股骨近端形态，从而获得较好的远期生存率。

3.3 短柄设计

近年来，短柄设计受到越来越多学者的关注，通过减少股骨近端应力遮挡而减少假体周围骨折的风险[43]。对于DDH 患者，因干骺端-骨干不匹配常需行截骨或使用模块化股骨柄，但同时伴随着骨不愈合、假体连接界面微动磨损等并发症。短柄设计能避免远端不匹配现象，是未来解决DDH股骨近端旋转畸形的发展方向。目前，生物型股骨短柄研究较多，但文献也报道生物型短柄设计可能降低初始稳定性而难以实现骨长入，早期发生假体松动[44]。DDH患者髓腔发育异常，骨量不足且髓腔形态变异度大，使用生物型股骨短柄适应证较严格，而骨水泥型股骨柄对髓腔形态要求低，能适应绝大多数髓腔形态，因此，骨水泥型股骨短柄或许能解决这一难题。

4 总结

髋臼和股骨病理形态及DDH发病年轻化使手术医生面临着巨大的挑战。全髋关节置换术是治疗晚期DDH的有效方式，但是假体使用寿命有限、髋关节解剖异常及神经软组织损伤等限制了其广泛应用。目前，通过植骨重建和使用特殊类型髋臼假体可解决髋臼严重骨缺损，股骨截骨有利于重建真臼旋转中心及避免神经、血管损伤，模块化的股骨柄假体能适应严重前倾和旋转畸形的股骨。但移植骨吸收和塌陷、截骨不愈合、模块化柄连接界面磨损也是导致手术失败的常见原因，并且每例DDH患者髋关节解剖异常形态具有独特性，因此手术方案不是一成不变的，手术医生需在术中根据具体情况选择合适的手术方案。短柄设计具有降低股骨近端应力遮挡效应和避免股骨干骺端-骨干不匹配的优势，能适用于DDH患者，但同时也存在因初始稳定性不足发生早期松动的风险，骨水泥型短柄与生物型短柄相比可适应不规则髓腔和获得较好的初始稳定性。未来人工智能术前规划和机器人辅助的发展有助于更好地测量和重新平衡神经肌肉紧张、假体放置角度，降低手术操作难度的同时提高了手术远期生存率[45]，研发生物相容性材料用于关节重建并降低术后不良反应同样是提高手术成功率的关键。