引用本文： 王百盛, 張敬東, 韓文鋒, 劉欣偉, 王寧, 劉海立, 李如珍. 3-D 打印技術輔助人工全髖關節置換術治療 Crowe Ⅳ 型髖關節發育不良合并股骨近段畸形一例 . 中國修復重建外科雜志, 2018, 32(1): 125-127. doi: 10.7507/1002-1892.201705015 復制
先天性髖關節發育不良患者合并的股骨近段畸形，大多為兒童時期行截骨矯形術所致。此類患者在行人工全髖關節置換術（total hip arthroplasty，THA）時，往往需要使用特定假體及特殊截骨方法，存在手術難度大、療效不確切、并發癥發生率高等問題[1-2]。2017 年 2 月，我院收治 1 例 Crowe Ⅳ 型髖關節發育不良合并股骨近段畸形患者，利用 3-D 打印技術制造個性化截骨導板輔助 THA，臨床療效滿意。報告如下。
1 病例介紹
1.1 一般資料
患者 女，40 歲。3 歲時因發現行走異常于當地醫院診斷為“先天性髖關節脫位”，未予以治療；12 歲于當地醫院行“髖關節截骨矯形術”，具體術式不詳，患者術后恢復尚可。8 年前患者無誘因出現髖部劇烈疼痛伴活動明顯受限，休息后緩解；2 個月前右髖部疼痛癥狀加重、休息后不緩解，于 2017 年 2 月入院。患者需扶拐行走，呈跛行步態。入院檢查：右下肢較左下肢短縮 4.5 cm，右髖前部可見 2 處長約 15 cm 的切口瘢痕。右腹股溝中點深壓痛（±），右股骨大粗隆壓痛（+），右下肢縱向叩擊痛（-），其余部位無明顯壓痛。右髖關節“4”字試驗（+），右髖關節屈、伸活動度 0°-0°-90°，內、外旋 15°-20°，內收、外展 10°-20°。X 線片示：右側先天性髖關節脫位，髖關節形態不規則，股骨頭、股骨頸及股骨粗隆整體向上彎曲、變形，右側 Shenton 線不連續；左側髖關節關節面密度增高，關節間隙變窄；右側股骨骨質形態欠規則，結構顯示良好，皮質連續，小梁清晰，髓腔內未見異常影。入院診斷為右側 Crowe Ⅳ 型髖關節發育不良合并股骨近段畸形。
1.2 術前設計
術前對患者雙側髖關節及股骨全長進行 CT（Siemens 公司，德國）掃描，掃描層厚 0.625 mm。將掃描數據導入計算機，利用交互式醫學影像控制系統 Mimics 軟件（Materalise 公司，比利時）建立患側髖關節三維數字模型。然后，將三維數字模型導入 Magics 19.0 軟件（北京邁吉客科技有限公司）加工修飾后，將數字信息導入弘瑞 MR300 3-D 打印機（北京匯天威科技有限公司），采用 ABS 樹脂按照 1∶1 比例打印患側股骨模型。根據模型設計股骨假體截骨位置及大小。最后，采用 Magics 19.0 軟件按設計截骨位置制作個性化股骨截骨導板三維模型，并 3-D 打印股骨截骨導板。
1.3 手術方法
全麻后，患者取側臥位，采用后外側入路，顯露股骨頸，切除股骨頭，適當松解臀中肌、髂腰肌，充分暴露手術視野。清除增生纖維組織，用骨刀切除骨贅顯露真臼。取髖臼銼由小至大打磨髖臼，直至臼底內板。采用壓配技術將臼杯（PINNACLE；強生公司，美國）置于髖關節解剖中心，維持前傾 15°、外展 45°，沖洗、安裝陶瓷內襯（BIOLOX；強生公司，美國）。充分暴露股骨近端，安放截骨導板，使其與股骨緊密貼合，克氏針固定，擺鋸截骨。見股骨兩斷端對位準確后擴髓，依次遠端擴髓、近端錐形擴髓。植入股骨假體前于近端小粗隆處、遠端股骨行鋼絲環扎固定，防止安裝過程中出現劈裂骨折。依次安裝試模，調整前傾角后安裝 S-ROM 假體（強生公司，美國）和陶瓷股骨頭（BIOLOX；強生公司，美國），放置引流管，關閉切口。術后 24 h 后拔除引流管，給予抗感染、預防下肢深靜脈血栓形成治療。在醫生指導下開始功能鍛煉。
1.4 結果
手術順利完成，手術時間 98 min。術后第 2 天髖關節正側位 X 線片檢查示，髖臼假體安放、螺釘植入角度及位置均理想，恢復髖臼正常旋轉中心，截骨兩端對位良好，下肢力線恢復正常。術后切口愈合良好，無感染、下肢深靜脈血栓形成等并發癥發生。患者獲隨訪 6 個月，Harris 評分為 95 分，較術前（38 分）明顯提高；疼痛視覺模擬評分（VAS）為 0 分，較術前（7 分）明顯下降；右髖關節屈伸活動度 15°-0°-100°，內、外旋 30°-25°，內收、外展 20°-30°，髖關節活動度改善明顯。隨訪期間未發生假體松動、感染、血栓形成等并發癥。見圖 1。
圖1
典型病例
a. 術前右髖關節正側位 X 線片；b. 術前 Mimics 軟件建立患側髖關節三維模型；c. 3-D 打印股骨模型實體并模擬截骨；d. 術前應用 Magics 19.0 軟件設計股骨截骨導板三維模型；e. 3-D 打印個性化截骨導板；f. 術后 2 d 右髖關節正側位 X 線片；g. 術后 6 個月右髖關節正側位 X 線片
2 討論
目前，髖關節發育不良患者行 THA 時，一般選擇真臼重建[3]。但是髖臼解剖中心的恢復常需要患肢下移，不僅造成股骨復位困難，還增加了相關神經、血管損傷的風險[4]。有學者建議對下肢延長超過 4 cm 的髖關節發育不良患者行粗隆下短縮截骨術，可有效避免下肢神經、血管牽拉損傷[5]。因此，我們選擇對該例患者行粗隆下短縮截骨術，縮短患肢同時矯正力線。
該例患者僅 40 歲，預期壽命長，日常活動量大，因此我們首選生物型假體進行關節置換。S-ROM 是一款具有高度組配性的生物型假體，可以任意調整股骨前傾角，具有良好的近端、遠端旋轉穩定性，避免了 THA 術中短縮截骨部位不愈合，是目前治療 Crowe Ⅳ 型髖關節發育不良合并股骨近段畸形的最佳假體選擇[6-7]。Papagelopoulos 等[8]提出，若合并的股骨近段畸形嚴重且畸形靠近假體安放位置，THA 術中必須截骨矯正，以獲得良好的股骨對位、對線。但是 X 線片或 CT 顯示髖關節結構形態不夠直觀，因此既往此類患者行 THA 主要依靠術者臨床經驗和手術技巧，術中截骨大小、位置很難達到預期目標。3-D 打印技術的出現恰好解決了這一難題。本例患者首先收集髖關節 CT 掃描數據，利用 3-D 打印機打印患側股骨模型，在模型上設計截骨位置，模擬手術操作；然后用 Magics 19.0 軟件設計個性化截骨導板三維模型并 3-D 打印導板，術中參照截骨導板，使手術操作簡便化，減少了截骨前復雜的準備及截骨后找尋對位環節，避免了成角截骨或二次截骨，縮短了手術時間，同時具有組織損傷少、截骨兩端對位精準、手術風險小等優點。
綜上述，利用 3-D 打印技術輔助治療 Crowe Ⅳ 型髖關節發育不良合并股骨近段畸形可取得良好療效。但此類病例較為罕見，臨床報道少，我們將對此類疾病進行序貫研究，增加病例樣本，不斷完善技術體系，并對患者進行更長期的隨訪觀察。
先天性髖關節發育不良患者合并的股骨近段畸形，大多為兒童時期行截骨矯形術所致。此類患者在行人工全髖關節置換術（total hip arthroplasty，THA）時，往往需要使用特定假體及特殊截骨方法，存在手術難度大、療效不確切、并發癥發生率高等問題[1-2]。2017 年 2 月，我院收治 1 例 Crowe Ⅳ 型髖關節發育不良合并股骨近段畸形患者，利用 3-D 打印技術制造個性化截骨導板輔助 THA，臨床療效滿意。報告如下。
1 病例介紹
1.1 一般資料
患者 女，40 歲。3 歲時因發現行走異常于當地醫院診斷為“先天性髖關節脫位”，未予以治療；12 歲于當地醫院行“髖關節截骨矯形術”，具體術式不詳，患者術后恢復尚可。8 年前患者無誘因出現髖部劇烈疼痛伴活動明顯受限，休息后緩解；2 個月前右髖部疼痛癥狀加重、休息后不緩解，于 2017 年 2 月入院。患者需扶拐行走，呈跛行步態。入院檢查：右下肢較左下肢短縮 4.5 cm，右髖前部可見 2 處長約 15 cm 的切口瘢痕。右腹股溝中點深壓痛（±），右股骨大粗隆壓痛（+），右下肢縱向叩擊痛（-），其余部位無明顯壓痛。右髖關節“4”字試驗（+），右髖關節屈、伸活動度 0°-0°-90°，內、外旋 15°-20°，內收、外展 10°-20°。X 線片示：右側先天性髖關節脫位，髖關節形態不規則，股骨頭、股骨頸及股骨粗隆整體向上彎曲、變形，右側 Shenton 線不連續；左側髖關節關節面密度增高，關節間隙變窄；右側股骨骨質形態欠規則，結構顯示良好，皮質連續，小梁清晰，髓腔內未見異常影。入院診斷為右側 Crowe Ⅳ 型髖關節發育不良合并股骨近段畸形。
1.2 術前設計
術前對患者雙側髖關節及股骨全長進行 CT（Siemens 公司，德國）掃描，掃描層厚 0.625 mm。將掃描數據導入計算機，利用交互式醫學影像控制系統 Mimics 軟件（Materalise 公司，比利時）建立患側髖關節三維數字模型。然后，將三維數字模型導入 Magics 19.0 軟件（北京邁吉客科技有限公司）加工修飾后，將數字信息導入弘瑞 MR300 3-D 打印機（北京匯天威科技有限公司），采用 ABS 樹脂按照 1∶1 比例打印患側股骨模型。根據模型設計股骨假體截骨位置及大小。最后，采用 Magics 19.0 軟件按設計截骨位置制作個性化股骨截骨導板三維模型，并 3-D 打印股骨截骨導板。
1.3 手術方法
全麻后，患者取側臥位，采用后外側入路，顯露股骨頸，切除股骨頭，適當松解臀中肌、髂腰肌，充分暴露手術視野。清除增生纖維組織，用骨刀切除骨贅顯露真臼。取髖臼銼由小至大打磨髖臼，直至臼底內板。采用壓配技術將臼杯（PINNACLE；強生公司，美國）置于髖關節解剖中心，維持前傾 15°、外展 45°，沖洗、安裝陶瓷內襯（BIOLOX；強生公司，美國）。充分暴露股骨近端，安放截骨導板，使其與股骨緊密貼合，克氏針固定，擺鋸截骨。見股骨兩斷端對位準確后擴髓，依次遠端擴髓、近端錐形擴髓。植入股骨假體前于近端小粗隆處、遠端股骨行鋼絲環扎固定，防止安裝過程中出現劈裂骨折。依次安裝試模，調整前傾角后安裝 S-ROM 假體（強生公司，美國）和陶瓷股骨頭（BIOLOX；強生公司，美國），放置引流管，關閉切口。術后 24 h 后拔除引流管，給予抗感染、預防下肢深靜脈血栓形成治療。在醫生指導下開始功能鍛煉。
1.4 結果
手術順利完成，手術時間 98 min。術后第 2 天髖關節正側位 X 線片檢查示，髖臼假體安放、螺釘植入角度及位置均理想，恢復髖臼正常旋轉中心，截骨兩端對位良好，下肢力線恢復正常。術后切口愈合良好，無感染、下肢深靜脈血栓形成等并發癥發生。患者獲隨訪 6 個月，Harris 評分為 95 分，較術前（38 分）明顯提高；疼痛視覺模擬評分（VAS）為 0 分，較術前（7 分）明顯下降；右髖關節屈伸活動度 15°-0°-100°，內、外旋 30°-25°，內收、外展 20°-30°，髖關節活動度改善明顯。隨訪期間未發生假體松動、感染、血栓形成等并發癥。見圖 1。
圖1
典型病例
a. 術前右髖關節正側位 X 線片；b. 術前 Mimics 軟件建立患側髖關節三維模型；c. 3-D 打印股骨模型實體并模擬截骨；d. 術前應用 Magics 19.0 軟件設計股骨截骨導板三維模型；e. 3-D 打印個性化截骨導板；f. 術后 2 d 右髖關節正側位 X 線片；g. 術后 6 個月右髖關節正側位 X 線片
2 討論
目前，髖關節發育不良患者行 THA 時，一般選擇真臼重建[3]。但是髖臼解剖中心的恢復常需要患肢下移，不僅造成股骨復位困難，還增加了相關神經、血管損傷的風險[4]。有學者建議對下肢延長超過 4 cm 的髖關節發育不良患者行粗隆下短縮截骨術，可有效避免下肢神經、血管牽拉損傷[5]。因此，我們選擇對該例患者行粗隆下短縮截骨術，縮短患肢同時矯正力線。
該例患者僅 40 歲，預期壽命長，日常活動量大，因此我們首選生物型假體進行關節置換。S-ROM 是一款具有高度組配性的生物型假體，可以任意調整股骨前傾角，具有良好的近端、遠端旋轉穩定性，避免了 THA 術中短縮截骨部位不愈合，是目前治療 Crowe Ⅳ 型髖關節發育不良合并股骨近段畸形的最佳假體選擇[6-7]。Papagelopoulos 等[8]提出，若合并的股骨近段畸形嚴重且畸形靠近假體安放位置，THA 術中必須截骨矯正，以獲得良好的股骨對位、對線。但是 X 線片或 CT 顯示髖關節結構形態不夠直觀，因此既往此類患者行 THA 主要依靠術者臨床經驗和手術技巧，術中截骨大小、位置很難達到預期目標。3-D 打印技術的出現恰好解決了這一難題。本例患者首先收集髖關節 CT 掃描數據，利用 3-D 打印機打印患側股骨模型，在模型上設計截骨位置，模擬手術操作；然后用 Magics 19.0 軟件設計個性化截骨導板三維模型并 3-D 打印導板，術中參照截骨導板，使手術操作簡便化，減少了截骨前復雜的準備及截骨后找尋對位環節，避免了成角截骨或二次截骨，縮短了手術時間，同時具有組織損傷少、截骨兩端對位精準、手術風險小等優點。
綜上述，利用 3-D 打印技術輔助治療 Crowe Ⅳ 型髖關節發育不良合并股骨近段畸形可取得良好療效。但此類病例較為罕見，臨床報道少，我們將對此類疾病進行序貫研究，增加病例樣本，不斷完善技術體系，并對患者進行更長期的隨訪觀察。
