來源：髖傷每日文獻(xiàn)

作者：北京積水潭醫(yī)院周一新團(tuán)隊(duì)

翻譯：洛陽正骨醫(yī)院 嚴(yán)嘉祥

     評(píng)價(jià)一個(gè)全髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)成功與否的一個(gè)重要指標(biāo)是生物力學(xué)重建情況是否理想。髖關(guān)節(jié)生物力學(xué)影響著外展肌群功能、軟組織平衡、關(guān)節(jié)反應(yīng)能力、活動(dòng)度、假體磨損率、植入物穩(wěn)定性、步態(tài)，同時(shí)因此也影響了病人滿意度和臨床功能。影像學(xué)評(píng)估包括旋轉(zhuǎn)中心位置、臼杯角度、股骨偏距、雙下肢長度差，這些指標(biāo)也是公認(rèn)的評(píng)估髖關(guān)節(jié)生物力學(xué)重建的指標(biāo)。以上參數(shù)即使有小小的變化也可以很大程度的改變臨床療效。之前有一個(gè)針對(duì)162名髖臼突出的初次全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的病人（107例非骨水泥假體和55例骨水泥假體）的回顧性研究表明，其旋轉(zhuǎn)中心距離解剖性旋轉(zhuǎn)中心向外偏離1mm，翻修的概率增加24%。另外有一篇針對(duì)145例DDH患者型骨水泥型初次THA的研究表明，當(dāng)偏離達(dá)到15mm、臼杯松動(dòng)和翻修的概率明顯增加。

     然而，我們?cè)谂R床工作中經(jīng)常遇到骨缺損情況非常嚴(yán)重的翻修病人。骨量的不理想往往很限制我們對(duì)髖關(guān)節(jié)生物力學(xué)的重建工作。對(duì)于那些骨量丟失嚴(yán)重的病人來說，即使打入固定螺釘，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的半球形臼杯假體置入在理論上正確的位置也無法得到良好的固定。為了兼顧良好的穩(wěn)定性和充分的骨長入，外科醫(yī)生想盡了各種辦法，比如大臼杯、同種異體骨、打壓植骨、抗內(nèi)突籠等等。但是這么多方法在取得良好的穩(wěn)定性的同時(shí)往往都會(huì)犧牲生物力學(xué)重建程度。最近臨床上較為常見的方法主要是大臼杯和金屬增強(qiáng)物。

     大臼杯技術(shù)作為一個(gè)經(jīng)典的翻修技術(shù)由于其直觀的手術(shù)方式和令人滿意的恢復(fù)結(jié)果已經(jīng)在臨床上被使用了幾十年。這項(xiàng)技術(shù)主要是使用一個(gè)廣泛多孔涂層的超大半球形髖臼臼杯來結(jié)合足夠多的宿主骨來實(shí)現(xiàn)主要的機(jī)械穩(wěn)定性和長期的生物固定。其固定原理主要是通過較大的臼杯可以和宿主骨的髖臼環(huán)固定或者至少實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)固定。然而為了適應(yīng)更大的臼杯，外科醫(yī)生往往需要再多磨搓更多的宿主骨，并且使旋轉(zhuǎn)中心上移。

     金屬增強(qiáng)塊主要是形狀、大小不同的金屬塊。可以幫助外科大夫填充各種樣式的骨缺損并且可以幫助恢復(fù)旋轉(zhuǎn)中心。因此其在恢復(fù)生物力學(xué)方面有潛在優(yōu)勢(shì)。事實(shí)上，金屬增強(qiáng)塊的使用有助于髖臼環(huán)的重建或者支撐點(diǎn)的重建并且不會(huì)過分磨搓殘余的宿主骨，盡管半球形非骨水泥臼杯結(jié)合金屬加強(qiáng)物取得了樂觀的短期、中期療效，但是很少有文獻(xiàn)對(duì)其于生物力學(xué)重建的優(yōu)越性有報(bào)道。

     本研究旨在探討翻修手術(shù)中金屬增強(qiáng)物和大臼杯哪個(gè)在髖關(guān)節(jié)功能重建方面效果更好。影像學(xué)評(píng)估上參數(shù)包括和解剖旋轉(zhuǎn)中心的水平、垂直距離；球頭和臼杯大小差值；股骨偏距；雙下肢長度差；臼杯角度。次要觀察的因素包括評(píng)估影像學(xué)評(píng)估和臨床體征。我們推斷的是在全髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)中使用金屬增強(qiáng)物配合非骨水泥半球形臼杯比傳統(tǒng)的大臼杯可以獲得更好的生物力學(xué)和更高的影像學(xué)評(píng)分和臨床療效。

病人和方法

病人的選擇

     這項(xiàng)回顧性比較研究得到了審查委員機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)。我們納入了2014年4月至2016年8月的76名采用金屬增強(qiáng)物合并半球形非骨水泥臼杯的翻修病人和2010年1月至2016年8月的80例非骨水泥使用大臼杯做翻修的病人，所有病人均來自同一醫(yī)院。

     大臼杯是指比初次置換時(shí)臼杯大于至少1cm。同時(shí)，男性至少64mm以及女性至少60mm。這種對(duì)于大臼杯的定義方法也是在針對(duì)于亞洲人中的有關(guān)研究中廣泛使用的。

     我們的研究中Metal組失訪了兩例而jumbo組失訪了三例。失訪病人在末次隨訪時(shí)均沒有證據(jù)表明髖臼側(cè)重建失敗。剩下的74例試驗(yàn)組病人隨訪時(shí)長平均35個(gè)月（24個(gè)月～52個(gè)月），77例對(duì)照組病人平均隨訪時(shí)長52個(gè)月（24個(gè)月～104個(gè)月）。

手術(shù)技術(shù)

     所有的翻修手術(shù)都采用了后外側(cè)入路。髖臼側(cè)逐一磨搓至修整成一大小合適骨量合格的半球形宿主骨。jumbo組為了追求髖臼側(cè)宿主骨和臼杯的足夠支撐往往要磨搓較多。根據(jù)骨缺損的位置和范圍，大臼杯磨搓安裝的位置往往不是髖臼的解剖位置。大臼杯通?？梢詫?shí)現(xiàn)髖臼環(huán)固定或者三點(diǎn)固定。對(duì)于Paprosky III型病人，我們還使用了同種異體骨移植（2例）、嵌塞式骨移植（12例）的方法來填補(bǔ)缺損骨量。

     對(duì)于metal組病人。髖臼通常比初次置換時(shí)再多磨搓1到2個(gè)號(hào)，并且把最后的髖臼搓留在髖臼中用來評(píng)估骨量缺損情況，同時(shí)評(píng)估所需金屬塊的大小和形狀。金屬增強(qiáng)物（Zimmer、華沙、AK醫(yī)療機(jī)構(gòu)有限公司、北京、中國、金屬骨小梁）主要是用來修復(fù)髖臼環(huán)的完整性或者重建髖臼支撐點(diǎn)。對(duì)于那些骨量缺失特別嚴(yán)重的病例，我們可以通過一個(gè)支撐金屬塊（9例）或者兩塊金屬塊堆疊的方式（2例）來固定至髂骨上來實(shí)現(xiàn)其重建。對(duì)于那些髂骨或者恥骨骨量丟失的病人，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的金屬塊的形狀和大小可能與宿主骨的幾何結(jié)構(gòu)不適合，所以需要將金屬塊塑形（17例）或者使用特制的洛特斯增強(qiáng)物（AK醫(yī)療有限公司）。增強(qiáng)物植入后，打入半球形非骨水泥臼杯并用螺釘固定。在最后內(nèi)襯置入之前，我們還用骨水泥來固定臼杯——金屬塊界面。

     如果有必要，還可以對(duì)股骨側(cè)進(jìn)行翻修，翻修時(shí)通常不動(dòng)股骨假體，只是更換一下球頭，選擇一個(gè)合適的球頭來提升關(guān)節(jié)穩(wěn)定性和軟組織張力，最后我們比較得出Metal組的球頭是比jumbo大的。 (33.8 vs 31.7 mm, P < .001)

生物力學(xué)評(píng)估

影像學(xué)準(zhǔn)備

     術(shù)前及術(shù)后即復(fù)查髖部正側(cè)位片。所有x光片都是由科班出身經(jīng)驗(yàn)豐富的影像科醫(yī)生所攝，并且常規(guī)出片。x線投影在患者恥骨聯(lián)合上方，與患者的距離為100厘米。本文的兩名作者對(duì)x光片進(jìn)行讀片并根據(jù)Paprosky分型進(jìn)行分類。為了減少人工錯(cuò)誤，還邀請(qǐng)了一名作者校對(duì)，并且另外一名作者用minics 16.0建模測量。對(duì)于實(shí)際大小的測量是以股骨頭為對(duì)照進(jìn)行測量的，測量結(jié)果與實(shí)際結(jié)果高度一致。

     我們將雙側(cè)淚滴的最低點(diǎn)的連線當(dāng)做x光線的水平線。如果單側(cè)淚滴被翻修磨搓波及到，則需要對(duì)對(duì)側(cè)的淚滴做一鏡像代替。垂直標(biāo)尺線與水平線垂直，起于淚滴最低點(diǎn)。

     翻修術(shù)前和術(shù)后的旋轉(zhuǎn)中心都是以最匹配股骨頭的圓的圓心確定的。為了確保我們?cè)u(píng)估的旋轉(zhuǎn)中心的準(zhǔn)確性，我們還通過對(duì)側(cè)的旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行鏡像然后校對(duì)。如果對(duì)側(cè)的髖臼是不正常的，我們采用Ranawat三角法來確定初始的旋轉(zhuǎn)中心，該方法是基于髖臼的高度約占骨盆高度的20%的理論制定的。

影像學(xué)測量

     我們以淚滴最低點(diǎn)和解剖學(xué)旋轉(zhuǎn)中心為基準(zhǔn)，分別測量了重建的旋轉(zhuǎn)中心的絕對(duì)位置和相對(duì)位置。其中絕對(duì)位置是指重建旋轉(zhuǎn)中心距離水平標(biāo)尺線和垂直標(biāo)尺線的距離。相對(duì)位置是重建旋轉(zhuǎn)中心距離距離解剖學(xué)旋轉(zhuǎn)中心的水平和垂直距離。

     臼杯大小和球頭—臼杯差異是根據(jù)已知元件的大小確定的。股骨偏距是通過測量重建后的旋轉(zhuǎn)中心和股骨近段解剖軸的距離來確定的。為了確定雙下肢長度差，我們測量了雙側(cè)小轉(zhuǎn)子尖與水平基準(zhǔn)線的距離。陽性值表示翻修側(cè)的肢長比對(duì)側(cè)長，反之則短。為了確定股骨側(cè)假體的調(diào)整對(duì)患肢長度的影響，我們測量了從旋轉(zhuǎn)中心到穿過同側(cè)小轉(zhuǎn)子尖端并與水平參考線平行的一條線的垂直距離。通過翻修術(shù)前后對(duì)此距離的比較來觀察患肢長度的變化，其中正數(shù)表示肢體長度得到了增加，反之減少。我們同樣還記錄了髖臼外展角和前傾角，臼杯前傾角的記錄方式為Widmer提出的反正弦方式。

     最后，用來觀察生物學(xué)重建情況的影像學(xué)觀察指標(biāo)包括：距離旋轉(zhuǎn)中心的水平、垂直距離；臼杯大小和頭杯差異；股骨偏距；雙下肢長度差；臼杯外展角和前傾角。

     髖部生物學(xué)重建情況是評(píng)估一臺(tái)髖翻修的關(guān)鍵之一，越來越多的數(shù)據(jù)證明使用金屬增強(qiáng)物在全髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)中可以獲得一個(gè)非常好的臨床結(jié)果和影像學(xué)結(jié)果，但是對(duì)于生物力學(xué)的恢復(fù)的有關(guān)報(bào)道卻很少見，因此我們嘗試在對(duì)病人術(shù)后兩年的隨訪中通過評(píng)估影像學(xué)資料和臨床結(jié)果來觀察金屬增強(qiáng)物合并非骨水泥半球形臼杯的生物力學(xué)重建效果。我們的研究主要發(fā)現(xiàn)的是：金屬增強(qiáng)物重建的旋轉(zhuǎn)中心更接近解剖性旋轉(zhuǎn)中心，并且可以使用更小的臼杯，減少球頭——臼杯之間的差異、增加股骨偏距、縮小雙下肢長度差，尤其是在P III型病人中，該優(yōu)勢(shì)更為突出。

旋轉(zhuǎn)中心的垂直位置和水平位置

     這項(xiàng)研究揭示了金屬增強(qiáng)物技術(shù)可以將旋轉(zhuǎn)中心恢復(fù)到近似于解剖結(jié)構(gòu)的位置，骨缺損程度越大，此優(yōu)勢(shì)就越越突出。在Paprosky III型病例中，重建旋轉(zhuǎn)中心高度距解剖旋轉(zhuǎn)中心只高了1.8mm，與此同時(shí)使用大臼杯卻高出了18.1mm，有關(guān)的類似報(bào)道也不在少數(shù)。通過金屬增強(qiáng)物技術(shù)，利用金屬塊來恢復(fù)臼杯環(huán)連續(xù)性或者是生物力學(xué)支撐點(diǎn)，這不僅可以給髖臼提供足夠的骨量，并且可以幫助我們?cè)谥亟〞r(shí)恢復(fù)患者髖關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心，還可以給臼杯提供一個(gè)良好的支撐。很多病例告訴我們，盡管大臼杯足夠大可以填滿髖臼，但是為了和宿主骨充分固定，臼杯通常都放的足夠靠上或足夠靠下。即使大臼杯放的足夠靠下，由于大臼杯的幾何半徑大，還是導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)中心比解剖旋轉(zhuǎn)中心高。

     使用金屬增強(qiáng)物不僅可以避免將旋轉(zhuǎn)中心重建過高，同時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)可以讓我們不會(huì)把COR重建的太低，這主要是因?yàn)榻饘僭鰪?qiáng)物主要用于坐骨與/或恥骨層面上來提供髖臼下部初始機(jī)械穩(wěn)定性和長期修復(fù)（19例，25.7%）。

     金屬增強(qiáng)物技術(shù)同時(shí)被證實(shí)可以恢復(fù)旋轉(zhuǎn)中心的水平位置，通過此技術(shù)我們觀察到我們通過使用一個(gè)限制增強(qiáng)塊或2個(gè)聯(lián)合斜置增強(qiáng)塊組成一個(gè)類似于金屬墻來限制COR的水平位置。對(duì)于Paprasky III型病人，jumbo 組比Metal組要顯著靠外（7.9 vs 2.1mm），大臼杯組的旋轉(zhuǎn)中心靠外情況通過統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)，往往和靠上的是正相關(guān)的。（peason秩和 r=0.444、p<0.001）

     3D模型告訴我們重建旋轉(zhuǎn)中心至解剖位置對(duì)于髖生物力學(xué)的重要性的并且對(duì)髖關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的重要性。Delp等人觀察到旋轉(zhuǎn)中心向上移動(dòng)2mm、向外移動(dòng)2mm，髖外展肌群力臂平均減少28%。旋轉(zhuǎn)中心水平位置不僅決定了外展肌群力臂，同時(shí)決定了重心；不僅如此還決定了關(guān)節(jié)反應(yīng)力。這些因素直接關(guān)系到外展功能和關(guān)節(jié)面磨損程度。Baghdadi等人在一個(gè)對(duì)于髖臼內(nèi)陷行初次置換的病人的臨床調(diào)查中發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)中心每向外移到1mm，THA無菌性失敗概率增加24%。

     本研究的Paprasky III型病例中我們可以觀察到大臼杯較金屬增強(qiáng)物平均導(dǎo)致12.3mm的垂直移位和10mm的水平移位，通過Bicanlc等人的數(shù)學(xué)建?？梢酝茖?dǎo)出這使髖多負(fù)重8.2%，與此同時(shí)，大臼杯治療Paprasky III型重建的旋轉(zhuǎn)中心較解剖旋轉(zhuǎn)中心靠上15mm，這會(huì)導(dǎo)致很大可能性的髖臼側(cè)和股骨側(cè)的假體松動(dòng)。

臼杯大小和球頭——臼杯差異

     使用金屬增強(qiáng)物可以使我們避免使用一個(gè)過大的臼杯并且減小球頭——臼杯差異，這兩項(xiàng)都影響著翻修術(shù)后髖關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。髖關(guān)節(jié)脫位是使用大臼杯后需要注意的項(xiàng)目之一，同時(shí)大臼杯會(huì)導(dǎo)致髂腰肌撞擊綜合征并且導(dǎo)致腹股溝區(qū)疼痛。傳統(tǒng)的大臼杯技術(shù)需要對(duì)髖臼額外磨銼而取得良好的宿主條件并且給大臼杯置入創(chuàng)造條件，相比較，使用金屬增強(qiáng)物需要磨銼更少的宿主骨并且填充骨缺損填充的更有意義。因此不需要更大的臼杯也不會(huì)丟失更多的骨量。減少頭頸差異可以擴(kuò)大股骨頭與內(nèi)襯處的空間，這樣可以使周圍過多的軟組織附著，這些軟組織往往可以增強(qiáng)髖關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，金屬增強(qiáng)組也可以增加關(guān)節(jié)空間，但是增加的是局限的，而頭杯差較大的關(guān)節(jié)，其關(guān)節(jié)間隙普遍較大

關(guān)節(jié)偏距

     對(duì)于Paprasky III型病人，如果金屬增強(qiáng)物被合理利用的話，由于我們對(duì)旋轉(zhuǎn)中心的恢復(fù)效果理想，所以偏距也是理想的。但是對(duì)于那些大臼杯的病人，由于旋轉(zhuǎn)中心普遍的大移位，因此偏距也受累。

雙下肢長度差

     對(duì)于那些髖臼側(cè)骨量丟失嚴(yán)重的病人使用金屬增強(qiáng)物可以幫助控制雙下肢長度差。本研究中，Metal組的雙下肢長度差為3.8mm，而大臼杯組雙下肢長度通常>10mm，這種長度差往往導(dǎo)致步態(tài)不穩(wěn)。對(duì)于長度差異通常是因?yàn)樾D(zhuǎn)中心的垂直位置決定的。盡管翻修術(shù)前旋轉(zhuǎn)中心下降嚴(yán)重并且已經(jīng)使雙下肢長度差很大了但使用金屬增強(qiáng)物可以使旋轉(zhuǎn)中心重建的更靠解剖位置，因此股骨側(cè)相比于大臼杯組需要代償修復(fù)的就更少。（0.7 vs 6.3mm）

     盡管雙下肢長度差可以通過調(diào)整股骨側(cè)長度而被適當(dāng)找回，但是往往由于以下原因患肢通常是短縮的：1、因?yàn)樾g(shù)后周圍軟組織攣縮，瘢痕組織會(huì)限制患肢長度的重建。2、由于骨缺損以及不同程度的骨盆畸形術(shù)中比較長短是很困難的。

臼杯外展角與前傾角

     兩組病人的外展角和前傾角放置大概相似并且需在一個(gè)安全范圍。之前的報(bào)道合并本研究，可以得出金屬增強(qiáng)物和大臼杯在翻修中都可以獲得良好的臼杯角度。

影像學(xué)結(jié)果和臨床結(jié)果

     金屬增強(qiáng)技術(shù)的生物力學(xué)優(yōu)勢(shì)在放射學(xué)和臨床結(jié)果中得到了體現(xiàn)。所有的臼杯——增強(qiáng)物在影像學(xué)評(píng)估都是穩(wěn)定的并且一個(gè)大臼杯最后被定義影像學(xué)失敗。然后在臨床上jumbo組有4個(gè)脫位還有1個(gè)出現(xiàn)無菌性松動(dòng)。之所以出現(xiàn)這些失敗或者并發(fā)癥，可能和偏離的旋轉(zhuǎn)中心、超大號(hào)的臼杯或者大臼杯導(dǎo)致的較差的生物力學(xué)性能有關(guān)。在髖關(guān)節(jié)功能方面盡管Metal組的術(shù)前Harris評(píng)分低于jumbo組，但在最后一次隨訪中評(píng)分還是比較高。因此，接受金屬增強(qiáng)治療的患者髖關(guān)節(jié)功能得到了更多的改善，這可能是髖關(guān)節(jié)生物力學(xué)改善的結(jié)果。除此之外，兩組患者術(shù)后平均Harris均在80 ~ 90之間，這表明兩種技術(shù)均能獲得滿意的髖關(guān)節(jié)功能。

     盡管基于本研究和以前的一些報(bào)告，金屬增強(qiáng)技術(shù)提供了令人滿意的短期到中期結(jié)果，但需要注意的是，增強(qiáng)物——臼杯界面可能會(huì)隨著時(shí)間推移而產(chǎn)生碎片，這可能導(dǎo)致部件失效和髖臼長期的不良反應(yīng)。此外，大臼杯技術(shù)在Paprosky II型骨缺損病例中仍然取得例了可接受的生物力學(xué)結(jié)果和臨床結(jié)果，因此仍是輕度缺損的一種治療方案。

本研究的局限性

     關(guān)于本向研究，有幾點(diǎn)局限性需要說明。首先由于非隨機(jī)的性質(zhì)，Metal組有更多的P III型病例。盡管如此，本研究的結(jié)果表明，即使面對(duì)更惡劣的骨量條件，metal組可以提供比jumbo更出色的生物力學(xué)參數(shù)。第二點(diǎn)，這是一個(gè)回顧性研究，大球頭的使用理論上可以縮小大臼杯組的球頭——臼杯差。然而我們發(fā)現(xiàn)metal組的球頭——臼杯差異比jumbo組還是更小的。

    小結(jié)一下，在翻修術(shù)中使用金屬增強(qiáng)物合并一個(gè)半球形非骨水泥臼杯可以把髖生物力學(xué)重建的更完美，尤其對(duì)于那些Paprosky III型骨缺損病人。其完美之處體現(xiàn)在重建的旋轉(zhuǎn)中心更靠近解剖性旋轉(zhuǎn)中心、更少的球頭—臼杯差異、更大的偏距、更小的雙下肢長度差。這些因素在術(shù)后早期都影響著翻修術(shù)的影像學(xué)滿意度和臨床功能。長期隨訪結(jié)果將進(jìn)一步確定患者是否將受益于與金屬增強(qiáng)技術(shù)改進(jìn)的生物力學(xué)。