引用本文: 濮興孝, 王秋入, 李乾浩, 蔡李俊, 韓廣弢, 康鵬德. Cup-cage重建技術用于人工全髖關節置換翻修術中慢性骨盆不連續重建的研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2024, 38(12): 1530-1536. doi: 10.7507/1002-1892.202408064 復制
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骨盆不連續是指髖臼及周邊骨折或骨缺損導致的骨盆連續性中斷,即髖臼上方髂骨與下方坐骨、恥骨分離[1-3],可進一步分為急性骨盆不連續和慢性骨盆不連續(chronic pelvic discontinuity,CPD)。其中,急性骨盆不連續為創傷性骨折及醫源性損傷等因素造成,大多預后良好[3-5];CPD為人工全髖關節置換術(total hip arthroplasty,THA)后的特殊類型骨缺損,同時伴骨盆連續性中斷導致的髖臼內部微動,治療難度大,手術風險以及失敗率高[2,6-7]。THA患者如發生CPD,將造成局部失穩,最終導致植入假體失效及骨缺損進行性加劇[8-11]。由于CPD存在局部骨缺損嚴重、植入物移位、髖臼失穩、慢性炎癥刺激及局部骨活性差等問題,故骨折愈合能力極差。因此,CPD治療難點在于不僅需要早期重建骨盆連續性、恢復旋轉中心并提供穩定內固定,還要實現遠期髖臼杯生物固定[12-14]。
Cup-cage重建技術由Hassen和Lewallen于2005年提出,是以髖臼杯(cup)聯合髖臼加強環(cage)為基礎重建伴骨盆不連續的髖臼骨缺損[15]。其中,髖臼杯及髖臼加強環均為合金材料(鈦合金或鉭合金[16-17]),利用髖臼加強環早期固定達到恢復骨盆連續性及穩定性目的,使髖臼杯早期無應力集中且與宿主骨有廣泛接觸面積,最終實現髖臼杯生物固定,具有良好中遠期療效,是髖臼嚴重骨缺損伴骨盆不連續常用重建方法之一[8,18-21]。然而,由于THA術后因CPD翻修患者僅占全部翻修患者的1%~5%[2],故目前尚無Cup-cage重建技術用于CPD重建的全面系統綜述[8,14]。現回顧近年相關臨床研究,簡要概述Cup-cage重建CPD術前患者評估、術中操作要點、臨床及影像學療效、手術局限性及術后并發癥,旨在為該技術進一步臨床應用及研究提供參考。
1 術前評估
雖然THA術后常規骨缺損分型標準及治療措施已日趨完善,但是對于復雜骨缺損伴CPD的診斷及分型有待進一步完善[2,22]。CPD常見于Paprosky ⅡC、ⅢA、ⅢB型,美國骨科醫師協會(AAOS) Ⅳ型及GrossⅤ型髖臼骨缺損患者[3,23-24]。滿足如下條件之一即可診斷為CPD[25]:① 于骨盆正位、側位X線片同時觀察到骨折線或Judet位X線片的兩個視圖上同時觀察到骨折線;② 于骨盆正位、側位或Judet位X線片發現骨折線,同時伴下半骨盆內側平移或閉孔環不對稱。此外,術前髖關節三維去金屬偽影CT對于CPD患者的術前評估有一定意義,可協助明確骨缺損程度及是否影響假體植入,例如坐骨嚴重骨缺損情況下,術中可能無法行坐骨翼內固定,是Cup-cap重建技術相對禁忌證[26-27]。同時還可以確認假體與周圍神經、血管、盆腔臟器等的毗鄰關系,以指導術中操作避免組織損傷[28-29]。
由于THA術后CPD患者大多高齡且伴多發基礎疾病,術前全身情況評估是手術成功及術后恢復的關鍵[3]。病史記錄包括本次疼痛特征、既往治療情況等,體格檢查主要評估患者步態、既往切口位置、雙側髖關節活動度、雙下肢是否等長、是否存在神經損傷等情況[6]。評估THA術后CPD是否與假體周圍感染相關,監測感染指標變化,必要時可考慮局部穿刺培養或行病原體基因檢測[30]。同時還要評估患者伴隨疾病,包括心腦血管、呼吸、泌尿等全身各個系統是否存在相關疾病,能否耐受手術;明確患者是否存在骨質疏松、甲狀腺疾病、甲狀旁腺疾病、腎功能不全、骨腫瘤及其他骨代謝疾病等[6]。
2 Cup-cage重建技術操作要點
2.1 手術入路選擇
Cup-cage重建手術入路大多選擇后入路或側入路[3,8],近年來有學者嘗試經前入路完成該手術,結果顯示可顯著減少軟組織損傷、易于術中透視及測量下肢長度等[30-31]。但目前尚無相關研究比較Cup-cap重建技術治療THA術后CPD時不同手術入路對療效的影響。參考常規THA手術入路研究結果,有學者提出不同手術入路對患者預后影響無顯著差異[32-33];但也有學者提出前入路和側入路可能會加劇身體質量指數對預后的負性影響[34];還有研究顯示前入路可以減少術后脫位發生,但手術時間相對較長且術中骨折處理困難等[35-36]。
綜上述,Cup-cage重建技術應用于THA術后CPD的手術入路選擇,應綜合考慮患者體質量、耐受手術時間等因素。此外,還需要進一步針對不同手術入路對手術療效影響進行研究。
2.2 髖臼處理
選擇合適的手術入路后,于大轉子后切開關節周圍瘢痕組織,顯露假體。在充分保留殘余骨質情況下取出原假體,清除瘢痕組織以便徹底顯露整個髖臼。結合術前影像學檢查結果,再次確定骨盆不連續位置及骨缺損嚴重程度。整個過程中盡量減少非必要軟組織牽拉及切除(保持短外旋肌、外展肌及股外側肌完整性),減少術后關節脫位發生及加速術后恢復[3,8]。
術中充分顯露骨性標志(髖臼前、后壁及坐骨支)后逐步磨銼髖臼。注意保留磨銼的髖臼骨泥,聯合同種異體骨填充于骨盆不連續及骨缺損部位并打壓,反向磨銼。再次排除存在嚴重坐骨溶解及其他不適合Cup-cage重建技術的情況[3]。
2.3 植入髖臼假體
對于髖臼杯材料的選擇,有研究表明鉭合金臼杯不僅能激活免疫系統,同時可更早實現骨長入,因此對于伴局部感染的CPD具有一定優勢[17]。首先,測量髖臼前、后壁直徑后選擇合適尺寸髖臼杯。安放髖臼杯并確保其及植入的自體骨、同種異體骨等能重建骨盆連續性,用數枚髖臼螺釘固定,使髖臼杯獲得初始穩定性。其次,選擇合適的髖臼加強環,大小以上至髂骨、下至坐骨可覆蓋髖臼骨缺損為宜,形狀應盡可能貼合髖臼杯,并根據髂骨及坐骨結構塑形。長期以來,由于坐骨支附近有神經伴行,為避免其損傷,通常根據髖臼加強環坐骨翼的形態于坐骨上開槽,并將坐骨翼插入槽中。該方法可增加固定穩定性、減少內固定物移位及坐骨神經損傷[8,11,37]。然而最新研究表明,術中對坐骨翼行螺釘固定可以顯著增加假體穩定性,降低術后無菌性松動發生率且無神經損傷[38]。固定坐骨翼之后,使用螺釘將髂骨翼固定于髂骨。最后,調配骨水泥將聚乙烯內襯黏合于髖臼加強環內,調整內襯角度至外展角(40±10)° 及前傾角(15±10)°,避免暴力植入假體導致的醫源性骨折、血管損傷及坐骨神經損傷[3,8]。近期也有研究改良了上述手術操作,即植入髖臼杯后在不行螺釘固定情況下繼續植入髖臼加強環,將兩個假體調整至合適位置后再分別進行螺釘固定,獲得良好療效,其優勢在于可以實現假體最佳位置固定[11]。見圖1。
2.4 植入股骨側假體
探查股骨柄情況,若假體無松動且大小、方向合適,可以保留股骨側假體,否則需取出原假體,更換新假體。若需要更換股骨柄,首先應清除股骨柄肩上軟組織及骨贅,同時在避免損傷大轉子情況下取出假體。然后以放射狀鑿開股骨髓腔近端骨水泥與骨界面,去除骨水泥碎片。依次磨銼擴大髓腔后逐級試模,選擇并安裝合適的股骨側假體后復位髖關節。活動髖關節屈曲、外展、外旋不受限,放置負壓引流管[30]。
此外,Cup-cage重建技術也在不斷革新和發展,如術中將髖臼杯固定步驟推遲到植入髖臼加強環后,根據髖臼加強環位置及方向調整髖臼杯位置,獲得滿意的假體角度及位置,避免了過早固定髖臼杯導致的無法調整髖臼加強環位置問題[11]。隨著3D打印技術的發展,根據患者骨缺損類型個性化設計Cup-cage系統,可以實現更好的初始穩定性及長期生物固定[6]。
3 Cup-cage重建CPD的臨床及影像學療效
盡管,Cup-cage 重建技術用于CPD治療的臨床研究較多,但將CPD患者與其他類型骨缺損患者分別研究的報道較少。
3.1 臨床療效及評價指標
臨床療效評價指標主要包括術后步態、雙下肢長度及功能評分。正常步態及雙下肢等長對于患者恢復正常活動和日常生活至關重要。術后步態異常或雙下肢不等長會導致下肢關節應力及負荷異常,加劇假體磨損,降低假體生存率,并有可能導致關節局部疼痛不適等[39-40]。然而,目前有關上述指標手術前后變化的研究較少。Chaudhry等[8]的研究表明采用Cup-cage重建CPD后,患者下肢長度差異從術前平均18.2 mm減小至7.0 mm,且步態顯著改善,提示通過Cup-cage重建技術可以減少術后雙下肢不對稱程度、改善患者活動能力。
此外,一些評分系統也用于評估Cup-cage重建術后臨床療效,提示術后患者功能和生活質量顯著改善[11-13,16]。臨床最常用評分系統為Harris評分,研究表明Cup-cage重建術后患者Harris評分顯著提高[9,11,17,41]。此外,骨關節炎指數、牛津髖關節評分、疼痛視覺模擬評分(VAS)、健康調查12項簡表(SF-12量表)等也用于術后療效評價。
3.2 影像學療效及評價指標
影像學療效評價指標主要包括術后髖關節旋轉中心位置、髖臼杯穩定性、CPD愈合情況、骨盆完整性等。
重建髖關節旋轉中心是Cup-cage重建的主要目標之一,以恢復局部力學傳導,有利于局部肌肉功能的維持,改善術后關節活動,減少術后脫位及假體失效等[42-43]。髖關節旋轉中心位置主要包括垂直旋轉中心及水平旋轉中心,前者定義為股骨頭中心至坐骨結節線距離,后者為股骨頭中心與骨盆垂直軸之間的距離[8,44-45]。Chaudhry等[8]對Cup-cage重建患者進行了平均3.2年隨訪,發現術后髖關節垂直旋轉中心下降同時水平旋轉中心增加。Mu等[11]的研究也得到相似結果。
髖臼杯穩定性指術后隨訪X線片示髖臼杯周圍無進行性放射性透亮區,且與術后第1次復查比較無可測量的位置變化[19,41]。但由于不同研究的異質性,目前文獻報道的髖臼杯穩定率從67%至100%不等[13,19]。
CPD愈合定義為影像學上骨折線消失伴橋接骨小梁長入且無假體松動[41]。Martin等[41]對Cup-cage重建患者平均隨訪3.9年,發現術后CPD愈合率為74%(20/27);Abolghasemian等[19]平均隨訪6.8年, CPD愈合率為85%(22/26);Mu等[11]的研究中位隨訪時間6.6年, CPD愈合率為83%(25/30)。由于目前對CPD愈合研究較少,缺乏縱向且長期觀察研究,尚不能明確CPD愈合起止時間及骨盆不連續持續存在是否會加劇內固定失效等。CPD愈合是上、下骨盆不依賴內固定維持穩定的必要條件,且有益于髖臼杯生物固定。
骨盆完整性定義為骨長入非骨水泥型髖臼杯,周圍無骨缺損區域,且無內固定失效及髖臼杯移位[13,41]。現有研究表明在末次隨訪時骨盆完整性恢復在80%以上[13]。
值得注意的是,有研究發現術后早期可能出現髖臼加強環或髖臼杯少量移位及坐骨翼周圍小范圍骨溶解征象,但隨著時間推移,宿主骨逐漸長入髖臼杯后,局部移位及骨溶解趨于穩定[19,46]。
4 Cup-cage重建后假體生存率
假體生存率是評價Cup-cage重建療效最重要指標。可選擇不同隨訪終點來定義假體生存率,主要包括再次手術、假體松動移位等,然后運用Kaplan-Meier生存曲線來評估假體生存率[8,11,34,39]。通常情況下選擇Cup-cage 重建術后需要再次手術作為隨訪終點來計算假體生存率[11]。既往研究中,以Cup-cage重建術后需要再次手術為終點,隨訪時間從1.5年至15年不等,Cup-cage假體生存率從63.7%至100%不等。Chaudhry等[8]對同一批術后患者隨訪發現5年假體生存率為73.4%,15年假體生存率為63.7%,說明隨著隨訪時間延長假體生存率呈現下降趨勢。由于CPD患者大多伴嚴重骨缺損、骨質疏松,術后維持假體長期生存也是極大挑戰。
關于CPD的Cup-cage重建術后假體生存率的影響因素尚缺乏系統研究。常規THA術后影響假體生存率的危險因素包括高齡、骨質疏松、嚴重骨缺損、傳統聚乙烯內襯、術中植骨不足及假體固定不牢固等[38,47-50]。我們認為上述因素可能對Cup-cage重建假體生存率產生相似影響,但仍需要針對Cup-cage重建假體進行進一步分析。
5 Cup-cage重建技術局限性及術后并發癥
Cup-cage重建技術仍存在一定局限性。術中將坐骨翼插入坐骨時存在醫源性坐骨骨折及坐骨神經損傷風險[6]。此外,還有部分CPD患者可能并存嚴重坐骨溶解,坐骨翼植入較困難或不可完成[3,26-27]。針對上述問題,研究人員設計了一種“半Cup-cage”假體,該假體在Cup-cage假體基礎上去除了坐骨翼,避免在坐骨進行固定及對坐骨神經的干擾[31,46]。
由于CPD患者均是THA翻修患者,可能存在多次手術史,Cup-cage重建并發癥發生率最高達33.3%[12]。主要并發癥包括術后脫位、無菌性松動、神經損傷、感染及術后深靜脈血栓形成等[8,12-13,30]。
無菌性松動及脫位是導致再次翻修手術的主要原因[13]。無菌性松動大多發生在術后2年內[8],主要包括髖臼杯及髖臼加強環松動[8,11]。髖臼杯松動定義為髖臼杯移位>5 mm或髖臼杯及其螺釘周圍存在放射線透亮影。髖臼加強環松動包括螺釘或加強環斷裂、移位>5 mm、加強環內側或上方或螺釘周圍存在一圈放射線透亮影。術后脫位主要與反復髖關節手術造成局部軟組織瘢痕化及缺損、旋轉中心恢復不佳、假體周圍肌肉功能差、髖臼杯及加強環角度不佳等造成[12,42-43]。脫位后可嘗試閉合復位,對于閉合復位失敗及多次復發性脫位可行切開復位或更換假體[12]。
術中顯露、牽拉及植入坐骨翼等過程可能會損傷坐骨神經,造成暫時性或永久性神經損傷[3]。Cup-cage重建CPD,由于涉及THA翻修,局部解剖結構改變,術中坐骨神經損傷較為常見,絕大部分坐骨神經損傷可通過保守治療恢復[19,51-52]。然而對于神經持續性機械壓迫則需要手術減壓松解。Hipfl等[9]報道了1例因坐骨翼錯位引起神經壓迫的坐骨神經損傷,手術減壓后神經功能恢復。術后出現坐骨神經損傷癥狀時,需立即完善X線片檢查,明確有無局部骨折、內固定失效及假體移位發生。若存在上述情況應盡快手術探查解除神經壓迫;若不存在上述情況且術中無假體持續性壓迫神經,則考慮為術中操作相關損傷,建議積極給予營養神經及下肢功能鍛煉促進神經修復。
6 小結及展望
對于THA術后CPD,Cup-cage重建技術通過髖臼加強環固定恢復骨盆連續性、提供術后早期穩定性,實現術后遠期髖臼杯骨長入、CPD愈合及假體生物固定。術前需對手術部位及全身情況進行詳細評估;術中主要目標是重建骨盆連續性、恢復髖關節旋轉中心及避免神經、血管損傷;術后主要并發癥是關節脫位、術區感染、神經損傷及無菌性松動等。目前研究表明Cup-cage重建術后患者臨床及影像學療效顯著,并獲得可接受的假體生存率(表1)。

然而目前仍缺乏針對CPD的特定分型標準,有關Cup-cage重建最佳手術入路及內固定方式,以及術后影響假體生存率的因素尚未明確。為了進一步提升手術療效,后續研究方向主要包括:① 明確CPD區別于其他類型骨缺損的臨床及生物力學特點;② 根據不同生物力學及臨床特點將CPD分型,并制定個性化治療方案;③ 明確Cup-cage重建技術是否適用于所有類型CPD;④ 明確使用Cup-cage重建技術治療CPD的最佳手術入路、內固定方式、手術技巧等;⑤ 分析影響Cup-cage重建術后假體生存率的危險因素以及有效的預防措施;⑥ 聯合3D打印等技術為CPD患者提供個性化假體。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突
作者貢獻聲明 康鵬德:綜述構思及設計、觀點形成及文章審改;王秋入、李乾浩、蔡李俊、韓廣弢:收集文獻,對文章結構提供建議;濮興孝:文章構思、收集文獻、撰寫及修改文章
骨盆不連續是指髖臼及周邊骨折或骨缺損導致的骨盆連續性中斷,即髖臼上方髂骨與下方坐骨、恥骨分離[1-3],可進一步分為急性骨盆不連續和慢性骨盆不連續(chronic pelvic discontinuity,CPD)。其中,急性骨盆不連續為創傷性骨折及醫源性損傷等因素造成,大多預后良好[3-5];CPD為人工全髖關節置換術(total hip arthroplasty,THA)后的特殊類型骨缺損,同時伴骨盆連續性中斷導致的髖臼內部微動,治療難度大,手術風險以及失敗率高[2,6-7]。THA患者如發生CPD,將造成局部失穩,最終導致植入假體失效及骨缺損進行性加劇[8-11]。由于CPD存在局部骨缺損嚴重、植入物移位、髖臼失穩、慢性炎癥刺激及局部骨活性差等問題,故骨折愈合能力極差。因此,CPD治療難點在于不僅需要早期重建骨盆連續性、恢復旋轉中心并提供穩定內固定,還要實現遠期髖臼杯生物固定[12-14]。
Cup-cage重建技術由Hassen和Lewallen于2005年提出,是以髖臼杯(cup)聯合髖臼加強環(cage)為基礎重建伴骨盆不連續的髖臼骨缺損[15]。其中,髖臼杯及髖臼加強環均為合金材料(鈦合金或鉭合金[16-17]),利用髖臼加強環早期固定達到恢復骨盆連續性及穩定性目的,使髖臼杯早期無應力集中且與宿主骨有廣泛接觸面積,最終實現髖臼杯生物固定,具有良好中遠期療效,是髖臼嚴重骨缺損伴骨盆不連續常用重建方法之一[8,18-21]。然而,由于THA術后因CPD翻修患者僅占全部翻修患者的1%~5%[2],故目前尚無Cup-cage重建技術用于CPD重建的全面系統綜述[8,14]。現回顧近年相關臨床研究,簡要概述Cup-cage重建CPD術前患者評估、術中操作要點、臨床及影像學療效、手術局限性及術后并發癥,旨在為該技術進一步臨床應用及研究提供參考。
1 術前評估
雖然THA術后常規骨缺損分型標準及治療措施已日趨完善,但是對于復雜骨缺損伴CPD的診斷及分型有待進一步完善[2,22]。CPD常見于Paprosky ⅡC、ⅢA、ⅢB型,美國骨科醫師協會(AAOS) Ⅳ型及GrossⅤ型髖臼骨缺損患者[3,23-24]。滿足如下條件之一即可診斷為CPD[25]:① 于骨盆正位、側位X線片同時觀察到骨折線或Judet位X線片的兩個視圖上同時觀察到骨折線;② 于骨盆正位、側位或Judet位X線片發現骨折線,同時伴下半骨盆內側平移或閉孔環不對稱。此外,術前髖關節三維去金屬偽影CT對于CPD患者的術前評估有一定意義,可協助明確骨缺損程度及是否影響假體植入,例如坐骨嚴重骨缺損情況下,術中可能無法行坐骨翼內固定,是Cup-cap重建技術相對禁忌證[26-27]。同時還可以確認假體與周圍神經、血管、盆腔臟器等的毗鄰關系,以指導術中操作避免組織損傷[28-29]。
由于THA術后CPD患者大多高齡且伴多發基礎疾病,術前全身情況評估是手術成功及術后恢復的關鍵[3]。病史記錄包括本次疼痛特征、既往治療情況等,體格檢查主要評估患者步態、既往切口位置、雙側髖關節活動度、雙下肢是否等長、是否存在神經損傷等情況[6]。評估THA術后CPD是否與假體周圍感染相關,監測感染指標變化,必要時可考慮局部穿刺培養或行病原體基因檢測[30]。同時還要評估患者伴隨疾病,包括心腦血管、呼吸、泌尿等全身各個系統是否存在相關疾病,能否耐受手術;明確患者是否存在骨質疏松、甲狀腺疾病、甲狀旁腺疾病、腎功能不全、骨腫瘤及其他骨代謝疾病等[6]。
2 Cup-cage重建技術操作要點
2.1 手術入路選擇
Cup-cage重建手術入路大多選擇后入路或側入路[3,8],近年來有學者嘗試經前入路完成該手術,結果顯示可顯著減少軟組織損傷、易于術中透視及測量下肢長度等[30-31]。但目前尚無相關研究比較Cup-cap重建技術治療THA術后CPD時不同手術入路對療效的影響。參考常規THA手術入路研究結果,有學者提出不同手術入路對患者預后影響無顯著差異[32-33];但也有學者提出前入路和側入路可能會加劇身體質量指數對預后的負性影響[34];還有研究顯示前入路可以減少術后脫位發生,但手術時間相對較長且術中骨折處理困難等[35-36]。
綜上述,Cup-cage重建技術應用于THA術后CPD的手術入路選擇,應綜合考慮患者體質量、耐受手術時間等因素。此外,還需要進一步針對不同手術入路對手術療效影響進行研究。
2.2 髖臼處理
選擇合適的手術入路后,于大轉子后切開關節周圍瘢痕組織,顯露假體。在充分保留殘余骨質情況下取出原假體,清除瘢痕組織以便徹底顯露整個髖臼。結合術前影像學檢查結果,再次確定骨盆不連續位置及骨缺損嚴重程度。整個過程中盡量減少非必要軟組織牽拉及切除(保持短外旋肌、外展肌及股外側肌完整性),減少術后關節脫位發生及加速術后恢復[3,8]。
術中充分顯露骨性標志(髖臼前、后壁及坐骨支)后逐步磨銼髖臼。注意保留磨銼的髖臼骨泥,聯合同種異體骨填充于骨盆不連續及骨缺損部位并打壓,反向磨銼。再次排除存在嚴重坐骨溶解及其他不適合Cup-cage重建技術的情況[3]。
2.3 植入髖臼假體
對于髖臼杯材料的選擇,有研究表明鉭合金臼杯不僅能激活免疫系統,同時可更早實現骨長入,因此對于伴局部感染的CPD具有一定優勢[17]。首先,測量髖臼前、后壁直徑后選擇合適尺寸髖臼杯。安放髖臼杯并確保其及植入的自體骨、同種異體骨等能重建骨盆連續性,用數枚髖臼螺釘固定,使髖臼杯獲得初始穩定性。其次,選擇合適的髖臼加強環,大小以上至髂骨、下至坐骨可覆蓋髖臼骨缺損為宜,形狀應盡可能貼合髖臼杯,并根據髂骨及坐骨結構塑形。長期以來,由于坐骨支附近有神經伴行,為避免其損傷,通常根據髖臼加強環坐骨翼的形態于坐骨上開槽,并將坐骨翼插入槽中。該方法可增加固定穩定性、減少內固定物移位及坐骨神經損傷[8,11,37]。然而最新研究表明,術中對坐骨翼行螺釘固定可以顯著增加假體穩定性,降低術后無菌性松動發生率且無神經損傷[38]。固定坐骨翼之后,使用螺釘將髂骨翼固定于髂骨。最后,調配骨水泥將聚乙烯內襯黏合于髖臼加強環內,調整內襯角度至外展角(40±10)° 及前傾角(15±10)°,避免暴力植入假體導致的醫源性骨折、血管損傷及坐骨神經損傷[3,8]。近期也有研究改良了上述手術操作,即植入髖臼杯后在不行螺釘固定情況下繼續植入髖臼加強環,將兩個假體調整至合適位置后再分別進行螺釘固定,獲得良好療效,其優勢在于可以實現假體最佳位置固定[11]。見圖1。
2.4 植入股骨側假體
探查股骨柄情況,若假體無松動且大小、方向合適,可以保留股骨側假體,否則需取出原假體,更換新假體。若需要更換股骨柄,首先應清除股骨柄肩上軟組織及骨贅,同時在避免損傷大轉子情況下取出假體。然后以放射狀鑿開股骨髓腔近端骨水泥與骨界面,去除骨水泥碎片。依次磨銼擴大髓腔后逐級試模,選擇并安裝合適的股骨側假體后復位髖關節。活動髖關節屈曲、外展、外旋不受限,放置負壓引流管[30]。
此外,Cup-cage重建技術也在不斷革新和發展,如術中將髖臼杯固定步驟推遲到植入髖臼加強環后,根據髖臼加強環位置及方向調整髖臼杯位置,獲得滿意的假體角度及位置,避免了過早固定髖臼杯導致的無法調整髖臼加強環位置問題[11]。隨著3D打印技術的發展,根據患者骨缺損類型個性化設計Cup-cage系統,可以實現更好的初始穩定性及長期生物固定[6]。
3 Cup-cage重建CPD的臨床及影像學療效
盡管,Cup-cage 重建技術用于CPD治療的臨床研究較多,但將CPD患者與其他類型骨缺損患者分別研究的報道較少。
3.1 臨床療效及評價指標
臨床療效評價指標主要包括術后步態、雙下肢長度及功能評分。正常步態及雙下肢等長對于患者恢復正常活動和日常生活至關重要。術后步態異常或雙下肢不等長會導致下肢關節應力及負荷異常,加劇假體磨損,降低假體生存率,并有可能導致關節局部疼痛不適等[39-40]。然而,目前有關上述指標手術前后變化的研究較少。Chaudhry等[8]的研究表明采用Cup-cage重建CPD后,患者下肢長度差異從術前平均18.2 mm減小至7.0 mm,且步態顯著改善,提示通過Cup-cage重建技術可以減少術后雙下肢不對稱程度、改善患者活動能力。
此外,一些評分系統也用于評估Cup-cage重建術后臨床療效,提示術后患者功能和生活質量顯著改善[11-13,16]。臨床最常用評分系統為Harris評分,研究表明Cup-cage重建術后患者Harris評分顯著提高[9,11,17,41]。此外,骨關節炎指數、牛津髖關節評分、疼痛視覺模擬評分(VAS)、健康調查12項簡表(SF-12量表)等也用于術后療效評價。
3.2 影像學療效及評價指標
影像學療效評價指標主要包括術后髖關節旋轉中心位置、髖臼杯穩定性、CPD愈合情況、骨盆完整性等。
重建髖關節旋轉中心是Cup-cage重建的主要目標之一,以恢復局部力學傳導,有利于局部肌肉功能的維持,改善術后關節活動,減少術后脫位及假體失效等[42-43]。髖關節旋轉中心位置主要包括垂直旋轉中心及水平旋轉中心,前者定義為股骨頭中心至坐骨結節線距離,后者為股骨頭中心與骨盆垂直軸之間的距離[8,44-45]。Chaudhry等[8]對Cup-cage重建患者進行了平均3.2年隨訪,發現術后髖關節垂直旋轉中心下降同時水平旋轉中心增加。Mu等[11]的研究也得到相似結果。
髖臼杯穩定性指術后隨訪X線片示髖臼杯周圍無進行性放射性透亮區,且與術后第1次復查比較無可測量的位置變化[19,41]。但由于不同研究的異質性,目前文獻報道的髖臼杯穩定率從67%至100%不等[13,19]。
CPD愈合定義為影像學上骨折線消失伴橋接骨小梁長入且無假體松動[41]。Martin等[41]對Cup-cage重建患者平均隨訪3.9年,發現術后CPD愈合率為74%(20/27);Abolghasemian等[19]平均隨訪6.8年, CPD愈合率為85%(22/26);Mu等[11]的研究中位隨訪時間6.6年, CPD愈合率為83%(25/30)。由于目前對CPD愈合研究較少,缺乏縱向且長期觀察研究,尚不能明確CPD愈合起止時間及骨盆不連續持續存在是否會加劇內固定失效等。CPD愈合是上、下骨盆不依賴內固定維持穩定的必要條件,且有益于髖臼杯生物固定。
骨盆完整性定義為骨長入非骨水泥型髖臼杯,周圍無骨缺損區域,且無內固定失效及髖臼杯移位[13,41]。現有研究表明在末次隨訪時骨盆完整性恢復在80%以上[13]。
值得注意的是,有研究發現術后早期可能出現髖臼加強環或髖臼杯少量移位及坐骨翼周圍小范圍骨溶解征象,但隨著時間推移,宿主骨逐漸長入髖臼杯后,局部移位及骨溶解趨于穩定[19,46]。
4 Cup-cage重建后假體生存率
假體生存率是評價Cup-cage重建療效最重要指標。可選擇不同隨訪終點來定義假體生存率,主要包括再次手術、假體松動移位等,然后運用Kaplan-Meier生存曲線來評估假體生存率[8,11,34,39]。通常情況下選擇Cup-cage 重建術后需要再次手術作為隨訪終點來計算假體生存率[11]。既往研究中,以Cup-cage重建術后需要再次手術為終點,隨訪時間從1.5年至15年不等,Cup-cage假體生存率從63.7%至100%不等。Chaudhry等[8]對同一批術后患者隨訪發現5年假體生存率為73.4%,15年假體生存率為63.7%,說明隨著隨訪時間延長假體生存率呈現下降趨勢。由于CPD患者大多伴嚴重骨缺損、骨質疏松,術后維持假體長期生存也是極大挑戰。
關于CPD的Cup-cage重建術后假體生存率的影響因素尚缺乏系統研究。常規THA術后影響假體生存率的危險因素包括高齡、骨質疏松、嚴重骨缺損、傳統聚乙烯內襯、術中植骨不足及假體固定不牢固等[38,47-50]。我們認為上述因素可能對Cup-cage重建假體生存率產生相似影響,但仍需要針對Cup-cage重建假體進行進一步分析。
5 Cup-cage重建技術局限性及術后并發癥
Cup-cage重建技術仍存在一定局限性。術中將坐骨翼插入坐骨時存在醫源性坐骨骨折及坐骨神經損傷風險[6]。此外,還有部分CPD患者可能并存嚴重坐骨溶解,坐骨翼植入較困難或不可完成[3,26-27]。針對上述問題,研究人員設計了一種“半Cup-cage”假體,該假體在Cup-cage假體基礎上去除了坐骨翼,避免在坐骨進行固定及對坐骨神經的干擾[31,46]。
由于CPD患者均是THA翻修患者,可能存在多次手術史,Cup-cage重建并發癥發生率最高達33.3%[12]。主要并發癥包括術后脫位、無菌性松動、神經損傷、感染及術后深靜脈血栓形成等[8,12-13,30]。
無菌性松動及脫位是導致再次翻修手術的主要原因[13]。無菌性松動大多發生在術后2年內[8],主要包括髖臼杯及髖臼加強環松動[8,11]。髖臼杯松動定義為髖臼杯移位>5 mm或髖臼杯及其螺釘周圍存在放射線透亮影。髖臼加強環松動包括螺釘或加強環斷裂、移位>5 mm、加強環內側或上方或螺釘周圍存在一圈放射線透亮影。術后脫位主要與反復髖關節手術造成局部軟組織瘢痕化及缺損、旋轉中心恢復不佳、假體周圍肌肉功能差、髖臼杯及加強環角度不佳等造成[12,42-43]。脫位后可嘗試閉合復位,對于閉合復位失敗及多次復發性脫位可行切開復位或更換假體[12]。
術中顯露、牽拉及植入坐骨翼等過程可能會損傷坐骨神經,造成暫時性或永久性神經損傷[3]。Cup-cage重建CPD,由于涉及THA翻修,局部解剖結構改變,術中坐骨神經損傷較為常見,絕大部分坐骨神經損傷可通過保守治療恢復[19,51-52]。然而對于神經持續性機械壓迫則需要手術減壓松解。Hipfl等[9]報道了1例因坐骨翼錯位引起神經壓迫的坐骨神經損傷,手術減壓后神經功能恢復。術后出現坐骨神經損傷癥狀時,需立即完善X線片檢查,明確有無局部骨折、內固定失效及假體移位發生。若存在上述情況應盡快手術探查解除神經壓迫;若不存在上述情況且術中無假體持續性壓迫神經,則考慮為術中操作相關損傷,建議積極給予營養神經及下肢功能鍛煉促進神經修復。
6 小結及展望
對于THA術后CPD,Cup-cage重建技術通過髖臼加強環固定恢復骨盆連續性、提供術后早期穩定性,實現術后遠期髖臼杯骨長入、CPD愈合及假體生物固定。術前需對手術部位及全身情況進行詳細評估;術中主要目標是重建骨盆連續性、恢復髖關節旋轉中心及避免神經、血管損傷;術后主要并發癥是關節脫位、術區感染、神經損傷及無菌性松動等。目前研究表明Cup-cage重建術后患者臨床及影像學療效顯著,并獲得可接受的假體生存率(表1)。

然而目前仍缺乏針對CPD的特定分型標準,有關Cup-cage重建最佳手術入路及內固定方式,以及術后影響假體生存率的因素尚未明確。為了進一步提升手術療效,后續研究方向主要包括:① 明確CPD區別于其他類型骨缺損的臨床及生物力學特點;② 根據不同生物力學及臨床特點將CPD分型,并制定個性化治療方案;③ 明確Cup-cage重建技術是否適用于所有類型CPD;④ 明確使用Cup-cage重建技術治療CPD的最佳手術入路、內固定方式、手術技巧等;⑤ 分析影響Cup-cage重建術后假體生存率的危險因素以及有效的預防措施;⑥ 聯合3D打印等技術為CPD患者提供個性化假體。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突
作者貢獻聲明 康鵬德:綜述構思及設計、觀點形成及文章審改;王秋入、李乾浩、蔡李俊、韓廣弢:收集文獻,對文章結構提供建議;濮興孝:文章構思、收集文獻、撰寫及修改文章