结构性植骨在人工全髋关节置换术治疗Hartofilakidis

买买提明江·阿布来提，吾湖孜·吾拉木，张晓岗，努尔艾力江·玉山，曹力，阿斯哈尔江·买买提依明

新疆医科大学第一附属医院骨科中心关节外科（乌鲁木齐  830000）

基金项目：国家自然科学基金面上项目（82072487）

通信作者：阿斯哈尔江·买买提依明，Email：askar660525@126.com

关键词：发育性髋关节发育不良；人工全髋关节置换术；髋臼骨缺损；结构性植骨

引用本文： 买买提明江·阿布来提, 吾湖孜·吾拉木, 张晓岗, 等. 结构性植骨在人工全髋关节置换术治疗Hartofilakidis Ⅱ型发育性髋关节发育不良中的应用研究. 中国修复重建外科杂志, 2022, 36(2): 196-202. doi: 10.7507/1002-1892.202109098

摘　要

目的    总结Hartofilakidis Ⅱ型发育性髋关节发育不良（developmental dysplasia of the hip，DDH）患者初次人工全髋关节置换术（total hip arthroplasty，THA）中，利用自体股骨头结构性植骨重建髋臼的疗效。

方法     回顾性分析2012年10月—2020年10月，初次THA术中应用自体股骨头结构性植骨重建髋臼的24例（27髋）Hartofilakidis Ⅱ型DDH 患者临床资料。男3例，女21例；年龄20～58岁，平均40岁。身体质量指数为19.5～35.0 kg/m2，平均25.0 kg/m2。单髋21例，双髋3例。术前髋关节Harris评分为（51.1±10.0）分，单髋患者双下肢长度差值为（19.90±6.24）mm。记录患者术中出血量以及切口愈合、并发症发生情况。基于X线片评估术后移植骨愈合情况、髋臼假体及移植骨覆盖率以及假体无菌性松动发生情况，Harris评分评价患者髋关节功能改善情况。

结果     术中出血量为50～1 000 mL，中位数350 mL。术后切口均Ⅰ期愈合，无术中骨折以及术后血肿、感染等并发症发生。术后1例（1髋）出现坐骨神经损伤表现，1例（1髋）发生下肢深静脉血栓形成。患者均获随访，随访时间为15～103个月，中位时间40.5个月。末次随访时髋关节Harris评分为（92.6±4.1）分，与术前比较差异有统计学意义（t=−28.043，P=0.000）；无1例需行翻修手术。术后X线片复查示髋臼假体覆盖率为91%～100%，平均97.8%；移植骨覆盖率为13%～46%，平均23.8%；移植骨愈合时间3～6个月，平均4.7个月。末次随访时，移植骨均已融合，无塌陷迹象，未出现移植骨吸收、异位骨化和骨溶解，髋臼及股骨假体无明显无菌性松动表现；单髋患者双下肢长度差值为（2.86±2.18）mm，与术前比较差异有统计学意义（t=17.028，P=0.000）。

结论     对于Hartofilakidis Ⅱ型DDH患者，初次THA术中若髋臼假体外侧缘≥5 mm部分未被宿主骨覆盖时，可采用自体股骨头进行结构性植骨，能获得良好早中期疗效。

正　文

对于成人发育性髋关节发育不良（develop-mental dysplasia of the hip，DDH）继发骨关节炎，人工全髋关节置换术（total hip arthroplasty，THA）是首选治疗方法。1988 年，Hartofilakidis 等根据X线片显示的真臼与股骨头关系，将DDH分为Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ型[1]。其中Ⅱ型患者髋臼往往小而浅，股骨头脱位后在真臼上方形成假臼，假臼下缘与真臼上缘重叠处易出现骨质缺损，随着脱位程度增加，髋臼外上方骨量进一步减少[2]。因此，Ⅱ型患者THA手术难度较普通骨关节炎患者大，存在假体覆盖不足导致的术后假体松动及脱位风险[3-4]。同时，此类患者初次THA时大多年龄较小，远期翻修概率较高[4]，最大程度提高假体生存率成为临床研究方向。

研究表明，有效利用自体股骨头行结构性植骨，不仅能恢复正常解剖位置，达到初始稳定，同时能有效纠正髋臼骨缺损、提高假体覆盖率[5-6]。但同时也存在植骨相关并发症发生风险，如移植骨吸收、塌陷等，最终导致髋臼假体松动[7-8]。为此，探讨预防植骨相关并发症发生的有效方法具有重要意义。2012 年10 月—2020 年10 月，我们在成人HartofilakidisⅡ型DDH 患者THA术中，利用自体股骨头结构性植骨以提高假体覆盖率，获得满意临床疗效。报告如下。

1  临 床 资 料

1.1    一般资料

纳入标准：① 年龄≥20岁、髋关节既往无外伤史；② Hartofilakidis Ⅱ型DDH；③ 初次 THA，采用非骨水泥型假体置换，术中利用自体股骨头结构性植骨重建髋臼；④ 术前髋关节Harris评分[9]< 75 分。排除严重骨质疏松患者。2012 年10月—2020 年10 月，33 例（38 髋）DDH患者初次THA术中行自体股骨头结构性植骨，其中24 例（27髋）符合选择标准纳入研究。

本组男3 例，女21 例；年龄20～58 岁，平均40 岁。均为DDH继发骨关节炎患者，临床表现为不同程度跛行、髋关节疼痛不适以及功能受限；病程6～33年，中位病程13.5 年。身体质量指数为19.5～35.0 kg/m2，平均25.0 kg/m2。单髋21例，其中左髋14 例、右髋7例；双髋3 例。髋关节Harris评分为（51.1±10.0）分。单髋患者双下肢长度差值为（19.90±6.24）mm。

1.2    术前处理

术前常规摄骨盆正侧位、闭孔位、髂骨斜位以及双下肢全长X线片，初步了解髋臼状况及脱位高度，包括真、假臼的位置、大小、形态，双下肢长度，有无骨盆倾斜等；必要时行髋关节CT扫描+三维重建，进一步明确髋臼骨量，分析髋臼与股骨头空间位置，评估患者骨缺损程度及部位，为手术操作及术中选择假体提供参考，制定个性化手术方案。术前30 min常规静脉滴注抗生素、氨甲环酸（15 mg/kg）。

1.3    手术方法

本组3 例双髋患者均分期手术，其中1例两期手术间隔2周，其余2例间隔3 个月。5例采用持续硬膜外麻醉，其余患者均采用全身麻醉。患者取健侧卧位，作后外侧切口。股骨头脱位后自基底部锯断，将切除的股骨头去除软骨备用。确定髋关节旋转中心后用髋臼锉磨锉髋臼内面，安装髋臼试模后，本组所有患者臼杯外上缘≥5 mm部分未被宿主骨包容。磨锉植骨床并清除硬化骨和表面软组织，钻孔至骨面渗血以促进移植骨愈合。将备用的股骨头用摆锯塑形成植骨床形状，最大程度使植骨块内侧缘与宿主骨、下缘与髋臼假体形状吻合。股骨头软骨下骨端作为植骨块外侧缘，将渗血的骨松质面与植骨床面、骨小梁方向与髋臼应力方向保持一致后，用锤子紧密打压接触。在髋臼应力方向与松质骨螺钉方向一致的前提下，用2～3 枚松质骨螺钉将移植骨块固定在髋臼外上方，避免植骨块微动影响愈合。再次磨锉后根据髋臼情况选择合适假体类型和型号，植入髋臼假体，必要时用1～3 枚螺钉固定。本组人工股骨头与髋臼内衬界面包括陶瓷对陶瓷4髋、陶瓷对聚乙烯12 髋、金属对聚乙烯11 髋。术毕关闭切口，缝合阔筋膜时在关节腔内注射1 g氨甲环酸。术后不放置引流管。

1.4    术后处理

术后患者两腿间夹T型枕、患肢腘窝处垫软枕，患肢髋关节外展20°、膝关节轻度屈曲，防止假体脱位并减少坐骨神经牵拉损伤。常规行预防感染、下肢深静脉血栓形成以及消肿、止痛等治疗。术后患者卧床1个月，术后第1天开始指导患者行床上股四头肌及外展肌功能训练，1 个月后根据X线片显示骨折愈合情况确定负重行走时间，6个月内避免患肢内收、内旋或极度外旋的同时行髋关节屈曲动作，以防止假体脱位。

1.5    疗效评价指标

记录本组患者术中出血量以及切口愈合、并发症发生情况。术后1、3、6 个月以及之后每年摄X线片，观察移植骨愈合及吸收、异位骨化形成、骨溶解等情况，髋臼和股骨假体位置及稳定性，以及测量单髋患者双下肢长度差值。根据Gerber和Harris的分类标准[10]确定移植骨吸收程度；根据Brooker等[11]的标准对异位骨化分级；观察移植骨与宿主骨接触面骨小梁的连续性、有无影像学透亮线，评估移植骨愈合情况。于X线片测算术后髋臼假体覆盖率和移植骨覆盖率[12]，其中移植骨覆盖率=（移植骨水平距离/髋臼假体水平距离）×100%；髋臼假体覆盖率=（宿主骨水平距离+移植骨水平距离）/髋臼假体水平距离×100%（图1）。根据Mulroy等[13]的臼杯松动评价标准评估假体松动情况，包括水平和垂直位移超过2 mm，倾斜角超过4°，影像学透亮线超过1 mm。

图 1     髋臼覆盖率测量示意图     A：宿主骨水平距离　B：移植骨水平距离　C：髋臼假体水平距离

1.6    统计学方法

采用SPSS25.0 统计软件进行分析。计量资料均符合正态分布，数据以均数±标准差表示，手术前后比较采用配对t检验；检验水准α=0.05。

2  结　果

术中出血量为50～1 000 mL，中位数350 mL。术后切口均Ⅰ期愈合，无术中骨折以及术后血肿、感染等并发症发生。术后1例（1髋）患者出现坐骨神经损伤表现（下肢麻木、感觉减退），术后3个月行坐骨神经减压术，并给予营养神经药物对症治疗1年后，症状明显缓解。1 例（1髋）发生患肢胫后静脉及肌间静脉血栓形成，延长口服抗凝药物时间，1个月后恢复正常。

患者均获随访，随访时间为15～103 个月，中位时间40.5 个月。末次随访时，髋关节Harris评分为（92.6±4.1）分，与术前比较差异有统计学意义（t=−28.043，P=0.000）；其中>90分23髋、80～89 分4髋。除3 例（3 髋）行走距离超过1 km以上时，偶有轻度疼痛不适外，其余患者均无疼痛表现。无1例需行髋关节假体翻修手术，无假体周围感染和脱位发生。

术后1 d，骨盆正位X线片示髋臼假体覆盖率为91%～100%，平均97.8%。移植骨覆盖率为13%～46%，平均23.8%；其中覆盖率<25% 者达62.9%（17髋），25%～40%者占29.7%（8髋），>40%者仅占 7.4%（2 髋）。移植骨愈合时间3～6个月，平均4.7 个月。末次随访时，移植骨均已融合，无塌陷迹象，未出现移植骨吸收、异位骨化和骨溶解，髋臼以及股骨假体均无明显无菌性松动表现；单髋患者双下肢长度差值为（2.86±2.18）mm，与术前比较差异有统计学意义（t=17.028，P=0.000）。见图2。

图 2     患者，女，43岁，双侧Hartofilakidis Ⅱ型DDH骨盆正位X线片     a. 术前；b. 术后1 d；c. 术后1个月；d. 术后5个月植骨块达X线愈合标准；e. 术后4年植骨块完全融合

3  讨　论

3.1    髋臼重建方法

在THA术中增加假体覆盖率常用方法有4种：高位髋臼重建[14-15]、利用小号臼杯[16-17]、利用大块自体骨或同种异体骨结构性植骨[5-8]，以及髋臼内侧壁突出技术，包括髋臼内侧壁控制性骨折、截骨和穿透法 [18-20]，可根据患者术前及术中评估情况，选择不同方法重建髋臼。虽然高位髋臼重建手术操作简便，可避免大块结构性植骨及其相关并发症的发生，减少神经损伤，但改变了髋关节正常旋转中心，髋关节生物力学改变会使臼杯及股骨假体松动发生率增高[21]。本组患者手术时年龄较小，术后行翻修术概率较大，若应用该方法重建髋臼会减少髋臼骨储备，给后续翻修手术带来困难。而且该方法对肢体延长作用有限，术后患者跛行不会有明显改善，存在外展肌功能不足问题，降低了患者手术满意度。因此，我们选择把髋臼假体安置在正常解剖位置，不仅能恢复正常解剖关系，还可以避免假体因在非正常生物力学状态下的快速磨损。

髋臼内侧壁突出技术是通过在髋臼内侧壁作骨折、截骨和加深锉磨等处理，使假体发生内移，获得更多的假体覆盖。通过该技术虽然能在正常解剖位置上获得较好的假体覆盖，但同时面临过多锉磨造成髋臼骨量丢失的问题，如何保持假体覆盖率和髋臼骨量之间的平衡是需解决的重要问题。Zha等[19]认为髋臼内侧壁突出率应保持在60%以内，突出率过高使假体中期无菌性松动发生率升高，并导致臼杯移位进入骨盆。Mou等[18]认为髋臼内侧突出技术中髋臼内侧壁控制性骨折较髋臼内侧壁截骨及穿透法更简单、安全，并比较了DDH患者THA术中使用大块股骨头结构性植骨和髋臼内侧壁控制性骨折两种方法的效果，近期随访结果显示除髋臼内侧壁控制性骨折手术时间明显缩短外，其余临床疗效、影像学评估以及并发症等方面组间差异均无统计学意义。

通过加深髋臼后使用小号髋臼假体能增加宿主骨覆盖率，骨量损失较少，但由于假体类型局限性，仅能在髋臼轻度骨缺损患者中使用，在严重骨缺损时不宜使用。此外，型号过小的假体内衬较薄，耐磨性欠佳，使用期限相对较短，并且术后髋关节脱位概率偏高[22]。

3.2    利用自体股骨头结构性植骨疗效分析

自体股骨头常作为结构性植骨材料，具有取材简便、无免疫排斥反应、有较强骨传导和骨诱导作用，以及骨质恢复速度较快、愈合率高等优点。髋臼假体安置在真臼同时行结构性植骨，不仅能保证髋臼骨量，达到满意髋臼假体覆盖率，为后续翻修术奠定基础，还可恢复髋关节正常旋转中心和肢体长度，使得患者跛行及外展肌功能均得以有效改善。因此，术中利用自体股骨头结构性植骨在临床得到广泛应用，并获得较好早中期疗效[6, 18, 23-24]，但是远期疗效报道不一。Mulroy等[13]报道THA术后11.8年髋臼假体松动率高达46%，认为DDH患者THA术中行结构性植骨，与骨关节炎患者标准THA相比，远期临床转归欠佳以及更易出现假体松动、脱位等并发症。Zahar等[25]发现使用自体股骨头结构性植骨的DDH患者远期假体松动率高，获随访的106例（115 髋）中27%患者髋臼假体周围出现1～5 mm影像学透亮线，16% 患者因假体无菌性松动行翻修手术；Kaplan-Meier生存分析显示术后14 年假体生存率为80%，他们认为该数据在术后15～20 年会急剧下降。

值得注意的是，随着假体材料的升级，假体耐磨性更好，而且假体设计更符合人体解剖形态，术者对结构性植骨技术的掌握和不断改进，文献报道远期疗效满意。Maruyama等[8]对101例（102 髋）患者随访（10±3）年，末次随访时仅1髋因髋臼假体松动行翻修术，2 髋在移植骨外侧缘出现部分骨质吸收，其余患者假体均未出现松动和移位。使用结构性植骨重建髋臼的DDH患者，术后10年假体生存率也从2003 年的80.6%[26]提升至94%以上[7-8]。 

3.3    结构性植骨适应证及并发症

目前，DDH患者行结构性植骨的标准并未完全统一。Mulroy等[13]建议若术中需要结构性植骨，髋臼假体至少70%部分需被宿主骨覆盖，以达到良好初始稳定性。Kobayashi等[17]认为白杯外上方骨质缺损≥5 mm时应考虑结构性植骨，同时应注意移植骨对髋臼假体的覆盖不应超过50%，避免移植骨提供的覆盖率过大，从而影响假体远期生存率。Barrack等[27]报道髋臼假体试模后，若髋白假体被宿主骨覆盖部分少于75%～80% 时应进行植骨，植骨后假体覆盖率应超过 90%。

移植骨相关并发症中最常见的是骨质吸收和骨溶解，是引起假体松动最常见原因；最严重并少见的并发症是移植骨塌陷；异位骨化发生率较低，一般不会造成假体松动。Oe等[7]对87 例（101髋）患者进行平均11 年随访，结果显示移植骨均出现不同程度骨质吸收，但是均未出现假体松动表现。也有研究发现，结构性植骨术后翻修和未翻修患者相比，移植骨在髋臼假体不负重区域的骨吸收率差异无统计学意义[28]。Inoue等[26]认为移植骨覆盖率≥ 20%时，移植骨骨质吸收程度和假体松动率较< 20%时明显增高，后者术后植骨块骨质吸收和臼杯位移程度均较轻。

本组试模后髋臼假体外侧缘未被宿主骨覆盖部分≥5 mm，结构性植骨后移植骨所提供的覆盖率均未超过50%，其中覆盖率<25%者达62.9%，>40%者仅占7.4%，同时髋臼假体覆盖率平均达97.8%，末次随访时患者均未出现与移植骨相关的并发症。因此，我们建议移植骨所提供的覆盖率应保持在25%以下，尽可能不超过40%。若术中发现臼杯50%以上部分未被宿主骨覆盖时，可以通过适当上移或内移等方法进行髋臼重建。根据我们的经验，通过准确把握结构性植骨适应证、术中自体股骨头恰当塑形、植骨床良好处理，移植骨与植骨床恰当匹配以及植骨块稳固固定，术后定期随访摄骨盆正位X线片了解移植骨愈合状况，制定个性化卧床时间和负重康复锻炼时间，可以促进移植骨与宿主骨之间的有效整合，减少移植骨相关并发症的发生，获得满意临床疗效。本组末次随访时移植骨均已融合，无塌陷迹象，无1 例需假体翻修。

另外，术中需注意保护神经血管。本组1 例患者术后出现坐骨神经损伤表现，考虑为术中过度延长下肢长度、术后血肿和软组织瘢痕压迫坐骨神经所致。下肢延长超过4 cm是神经损伤或麻痹的危险因素，故当肢体延长超过４cm时宜行股骨转子下截骨、髋臼上移等，以降低神经损伤风险；下肢延长超过2 cm时需监测坐骨神经张力，有条件时可通过躯体感觉诱发电位来监测坐骨神经。

3.4    术后康复

结构性植骨患者术后最佳卧床时间及术后完全负重行走开始时间，目前暂无共识。有学者认为术后1周即可下地扶双拐行走[29]，也有学者认为严重骨缺损患者应于术后6个月才可逐步下地负重[5]；而目前主流观点认为患者术后卧床3～6 周后可下地扶双拐部分负重，8～12周后逐步恢复完全负重。本研究显示移植骨达影像学愈合标准的平均时间为4.7 个月，因此我们认为过早负重可能增高植骨块塌陷、不愈合风险，具体卧床时间和完全负重时间应根据患者骨缺损程度、术中有无截骨等因素，结合X线片复查显示的移植骨愈合情况综合判定，并嘱患者卧床期间行股四头肌及外展肌功能锻炼，在不影响纤维骨痂长入的前提下指导患者尽早下床活动，并决定由部分负重到完全负重时间，保证移植骨与宿主骨良好融合的同时避免下肢静脉血栓形成、褥疮等并发症的发生。本组末次随访时髋关节Harris评分以及单髋患者双下肢长度差值均较术前明显改善，获得了满意的早中期临床结果。

综上述，THA术中采用自体股骨头行结构性植骨为Hartofilakidis Ⅱ型DDH患者提供了初始稳定性，是提高髋臼假体覆盖率的安全、可靠重建方式。但本研究为回顾性研究，存在选择性偏倚，随访时间较短，没有设立对照组，各患者年龄和活动量差异较大，考虑到患者经济负担，随访中只进行了X线片检查，缺少CT检查来观察移植骨更多变化细节；以上结论尚需进一步研究明确。

通信作者

阿斯哈尔江·买买提依明，主任医师，副教授，硕士生导师。新疆医科大学第一附属医院骨科中心关节外科主任，中华医学会骨科分会会员、新疆医学会骨科分会委员及关节学组组长、中国医师协会保髋学组委员、中国研究型医院学会强直髋研究学组委员、中国医学保健国际交流促进会关节治病防治分会委员。参与完成国家863项目1项、卫生部专项项目1项、国家自然科学基金项目3项，国内核心期刊发表论文20余篇。

第一作者

买买提明江·阿布来提，医学硕士，新疆医科大学第一附属医院骨科中心在读研究生。研究方向为骨关节损伤和疾病，重点为DDH的诊治。

参考文献：略

本文封面图片来源于网络，侵删

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