引用本文： 劉宇宸, 王富洋, 應嘉蔚, 程亮亮, 趙德偉. Crowe Ⅱ、Ⅲ型發育性髖關節發育不良常用髖臼重建方式的生物力學研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2023, 37(3): 353-359. doi: 10.7507/1002-1892.202211052 復制
發育性髖關節發育不良（developmental dysplasia of the hip，DDH）是指髖關節發育過程中髖臼側和股骨側發生的一系列解剖結構異常[1]。這些解剖結構異常使髖關節接觸應力增加，引發髖關節不穩定、撞擊及關節盂唇病理性改變，增加了早期繼發性骨關節炎形成風險[2]。根據Crowe分型標準，DDH可分為4型，其中Ⅱ、Ⅲ型髖臼發育較為表淺，真假臼部分重疊且髖臼外上方存在骨缺損[3-4]。
人工全髖關節置換術（total hip arthroplasty，THA）是治療成人DDH繼發骨關節炎的首選方法[5]。術中在真臼位置重建髖臼能夠恢復正常髖關節解剖結構，但是常存在明顯骨缺損，尤其是 Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH髖臼重建時臼杯覆蓋嚴重不足，引發髖關節生物力學異常改變，最終導致臼杯松動[6]。為了恢復髖關節解剖結構、實現臼杯穩定性及改善髖關節功能，學者們提出通過臼頂重建技術、髖臼內側壁突出技術（medial protrusio technique，MPT）、小臼杯技術和旋轉中心上移技術等方式糾正發育畸形引起的異常生物力學傳導（表1）[3]。現回顧近年來相關研究報道，總結常用髖臼重建方式的特點和生物力學研究進展，為Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH患者THA術中選擇合適髖臼重建方式提供參考。
表1
DDH及常見髖臼重建技術重建后生物力學變化
Table1.
Biomechanical changes of DDH and the hips after acetabular reconstruction techniques
1 髖關節解剖結構及生物力學
髖關節是由股骨頭和髖臼共同構成的球窩關節，是人體最大承重關節。髖關節生物力學的主要影響因素是外展肌力（A）和關節反應力（F），其中后者是前者與身體重力（G）的合力，并作用于髖關節。為了更形象地描述作用于髖關節的力，可將體質量看作是身體重心加至股骨頭中心的負荷，作用于大轉子外側的外展肌群必須產生相同力矩才能保證在承重的股骨頭形成一個平衡支點[7-8]。因此，外展肌力大小與外展肌力臂（l）和重力臂（d）直接相關，即A×l=G×d（圖1a）[9]。人在靜止站立時，由于身體重力臂與外展肌力臂長度比為2∶1，即人單腿站立時外展肌力必須達到體質量2倍，才能維持骨盆處于水平位，此時單側髖關節反應力可達到體質量的3倍[10]。人在運動時，股骨頭受力還受加速度影響，股骨頭受力峰值可達體質量的7倍，跑跳時可達10倍以上[11]。因此，為了能自由活動，髖關節需要承擔較大負荷。正常髖關節負重時，應力可均勻分布在股骨頭上。而DDH患者髖關節頭臼關系不匹配，股骨頭向外上脫位，髖關節喪失了正常生物力學關系，所以需手術重建髖臼，恢復其生物力學穩定性。
圖1
不同環境下髖關節應力
a. 正常髖關節；b. DDH髖關節；c. MPT重建髖臼后髖關節；d. 旋轉中心上移技術重建髖臼后髖關節
Figure1. Stress of hip joint in different environmentsa. Normal hip joint; b. DDH hip joint; c. Hip joint after acetabular reconstruction with MPT; d. Hip joint after acetabular reconstruction with the rotation center up-shifting technique
2 DDH髖關節異常生物力學
DDH的發生是髖關節先天性發育缺陷和后天生物力學異常共同作用的結果[12]。髖關節先天性發育缺陷包括髖臼側和股骨側形態改變，前者形態隨疾病進展呈現不同病理改變，早期主要有髖臼淺平、前傾過大的特點，發展至后期常伴有髖臼頂骨缺損和假臼形成[13]。髖臼淺平和前傾過大會導致髖臼外上方骨覆蓋不足，髖臼對股骨頭覆蓋減少，髖關節旋轉中心向外上移位，重力臂增加；為保持平衡，外展肌力隨之增大，而外展肌力代償性增大會引起DDH患者關節肌肉持續緊張和攣縮，進而造成外展肌無力和髖部疼痛（圖1b）。外展肌力增大，關節反應力也隨之增大，進而加速磨損承擔分散應力作用的關節軟骨，甚至形成對關節軟骨損傷更為嚴重的剪切力，這也是DDH繼發骨關節炎的關鍵因素[14]。同時，在應力刺激下髖臼外上緣骨組織及周圍軟組織代償性增生，使股骨頭盡可能維持于真臼內，若局部壓力和剪切力長期存在，髖臼代償失衡，股骨頭會發生脫位，其力臂發生改變，從而導致髖關節負荷進一步增加，病情持續發展甚至形成假臼。成人DDH患者股骨側常伴有股骨頸前傾角增大，此時外展肌力臂小于正常，平衡重力所需的外展肌力會相應增大，導致髖關節負荷增加[15]。而股骨頸過度前傾不僅限制了髖關節外旋，還會減少頭臼覆蓋，使得股骨頭應力集中[16-17]。因此，DDH治療的解剖學目標是糾正髖臼對股骨頭覆蓋、恢復頭臼同心關系、矯正股骨近端畸形，從而達到糾正外展肌力臂、改善髖關節穩定性等生物力學的目的。
3 Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH常用髖臼重建方式的生物力學
Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH髖臼淺平、髖臼外上緣存在較大骨缺損，髖臼重建時具有相對嚴重的生物力學不穩定性[4]，是一個很大的技術挑戰。過大的骨缺損可能導致沿骨-假體界面的應力分布異常，從而影響臼杯初始穩定性。為達到臼杯生物力學穩定的理想狀態，其必須與髖臼軟骨下骨廣泛接觸，以避免應力集中并盡量增大骨長入面積，以得到更好支撐。所以，重建髖臼可以確立新的髖臼旋轉中心以提高臼杯覆蓋率，實現臼杯假體穩定與髖臼應力分布均衡[5]，使患者獲得良好長期預后。
目前，CroweⅡ、Ⅲ型DDH術中用于髖臼重建改善髖關節生物力學傳導的方式，包括臼頂重建技術、髖臼MPT、小臼杯技術及旋轉中心上移技術等。不同髖臼重建方式會產生不同生物力學效應。
3.1 臼頂重建技術
臼頂重建是CroweⅡ、Ⅲ型DDH行THA術中髖臼重建主要方式，不僅可以為髖臼假體提供充足的臼杯覆蓋，提高假體初始穩定性，還可以恢復髖關節正常旋轉中心，建立正常髖關節生物力學。臼頂重建主要方法有植骨技術[18]和金屬墊塊技術[19]。
3.1.1 植骨技術
植骨技術是較早用于修復DDH髖臼缺損的方式之一，植骨方式包括結構性植骨[20]和顆粒性植骨[21]兩種，材料來源包括自體骨[22]、同種異體骨[23]等。各種植骨方式及材料使用的最終目的均為促進髂骨與植骨塊愈合，增加髖臼覆蓋骨儲備量，恢復正常髖臼骨性解剖結構。從生物力學分析，髖臼頂是髖關節主要受力區，所以利用植骨技術重建的臼頂同樣也成為髖關節負重區。目前，臨床植骨主要固定方式是螺釘固定[20]，但這種固定方式容易產生應力集中[24]。因此，為了保證植骨塊初始穩定性，應盡量減少植骨吸收、塌陷等并發癥，Totoribe等[25]提出了帶翼髖臼加強環固定，并通過有限元分析驗證其能有效分散髖臼頂應力，從而提高臼杯初始穩定性。同時有研究表明，植骨塊越大，臼杯與植骨塊應力越大，植骨塌陷和假體松動的可能性也越大[22]。是否植骨的選擇標準也引起了研究人員關注，Ertilav等[26]認為基于術前X線片測量移植骨覆蓋率<40%時，才能降低植骨塊吸收、塌陷發生率，實現術后髖關節假體穩定。
盡管植骨技術已在臨床廣泛應用，但要避免患者預后不良，實現術后髖關節長期穩定，還需要不斷更新技術以及明確影響臼杯初始穩定性的髖臼骨缺損臨界條件，以進行更加規范的術前規劃。
3.1.2 金屬墊塊技術
為了在臼頂重建后提供長期支撐臼杯的力學環境，避免臼頂應力過大造成結構性植骨的植骨塊吸收、塌陷風險，有學者嘗試臼頂重建時用金屬墊塊填充骨缺損[27-28]。目前這種技術更多應用于翻修手術修復髖臼缺損[28]，Zhang等[27]認為在DDH髖臼周圍骨量缺乏情況下同樣適用。Wang等[19]利用有限元技術對比了金屬墊塊和植骨作為臼頂重建移植物的生物力學差異，結果表明金屬墊塊可獲得與植骨塊相同的生物力學穩定。但是，DDH非包容性骨缺損金屬墊塊存在與髖臼骨床適配性低等問題。近年來，隨著3D打印技術快速發展，個體化設計的多孔鉭髖臼補塊作為一種“不吸收的結構植骨”有替代結構性植骨的趨勢。該個體化設計的金屬墊塊不僅能滿足DDH患者多樣化需求，而且具有與松質骨相似的彈性模量，能最大限度減少應力遮擋效應對宿主骨的損害[28]。Kong等[29]應用3D打印技術設計了多孔鉭墊塊用于翻修手術中髖臼重建，患者均獲得了良好臨床療效，影像學檢查顯示髖臼對股骨頭的覆蓋較術前明顯改善，這是因為該多孔鉭墊塊與髂骨接觸更緊密，生物力學性能更穩定。但是，對于臼杯和金屬墊塊這兩個植入物接觸面的處理及遠期療效等問題，仍然需要深入研究。
3.2 髖臼 MPT
髖臼MPT是通過對髖臼內側壁進行磨銼、截骨和骨折等處理，使臼杯內移甚至突破骨盆的髖臼內壁來增加臼杯覆蓋率，以實現臼杯長期穩定性[30]。從生物力學方面分析，旋轉中心適度內移時，髖關節重力臂減小，在外展肌力臂不變條件下，保持身體平衡所需的外展肌力也減小，從而增加了外展肌效力；外展肌力減小，導致髖關節總合力減小，與此相對應的髖關節負重區應力也會減小（圖1c）[31]。對于人工關節來說，減小負重區的應力能夠減少假體磨損，避免骨溶解及假體松動[32]。
盡管相關研究明確了MPT在DDH患者髖臼重建的臨床療效和生物力學優勢[33-34]，但隨內移程度加大，髖臼內壁突破，髖臼內側骨量丟失，臼杯界面的應力分布情況發生改變，臼杯穩定性必然受到影響[35]。因此，確定能夠保證臼杯初始穩定性的髖臼內側壁突出率閾值是目前急需解決的問題。Zha等[30]認為保證髖臼內側突出率在60%以內即可實現臼杯長期力學穩定。但目前很少有將此技術用于臨床Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH患者THA髖臼重建的報道。其原因是該技術重建髖臼后易出現假體松動、假體壽命縮短、髖臼骨折及術后髖關節撞擊等相關并發癥[36-37]，而且對于真臼外上方骨缺損范圍大的CroweⅢ型DDH，僅僅依靠臼杯內移并無法獲得滿意宿主骨覆蓋[38]。
3.3 小臼杯技術
既往研究表明在保證足夠臼杯覆蓋率前提下，DDH患者行THA時選擇較大直徑臼杯更利于髖關節應力分布均衡，從而實現髖關節穩定[39]。由于 Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH真臼部分淺小，所以在進行髖臼重建時為了達到滿意臼杯覆蓋，可以通過使用小臼杯匹配淺小真臼方法來獲得臼杯的宿主骨覆蓋[40]。然而，使用小號臼杯雖然相對地增加了臼杯覆蓋，但是因臼杯直徑小，受力面也小，使得單位面積應力升高[41]。同時由于髖關節整體縮小，導致其活動范圍減小，患者術后生活質量下降，甚至有研究顯示使用小臼杯會增加股骨頭脫位風險[42]。基于上述原因，近年來已鮮有Crowe Ⅱ、 Ⅲ型 DDH 患者術中使用小臼杯技術重建髖臼的研究報道。
3.4 旋轉中心上移技術
一些研究提出采用旋轉中心上移高位放置臼杯也可以保證滿意的宿主骨覆蓋率，他們認為Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH患者患髖長期代償，已經適應了病理狀態下的生物力學狀態，在假臼上重建髖臼可以降低手術難度[3, 43]。對于髖關節旋轉中心上移導致負荷改變這一問題，有研究表明在保證髖關節旋轉中心單純上移而沒有外移情況下，上移引起的關節反應力增加相對較小[44]。即便這樣，髖臼向上移位也會導致外展肌效能失效、雙下肢不等長等問題[45-46]。為了解決這些問題，研究人員通過髖臼假體內側化處理使重力臂減小，從而增加外展肌效力。雙下肢不等長是THA術后常見并發癥之一，可增加患者步態異常、假體松動發生風險[47]。對于臼杯高位放置可能導致雙下肢不等長的問題，Zhang等[48]認為高位髖臼旋轉中心重建髖臼時，可通過使用長頸股骨柄避免這一問題。同時，長頸股骨柄增加了股骨偏心距（f，股骨頭旋轉中心至股骨干長軸的垂直距離），外展肌力臂增加，平衡身體質量所需外展肌力減小，關節反應力也相應降低，有利于髖關節的遠期預后（圖1d）。
雖然旋轉中心上移技術已被臨床廣泛應用于DDH的髖臼重建，但是旋轉中心上移高度能否達到髖關節最佳力學穩定性仍存在爭議。髖臼高位放置既要保證最大骨覆蓋，又要保證髖關節活動在可接受范圍內。當然由于生物力學的限制，股骨頸長度不可無限增加，髖臼旋轉中心更不可能無限升高，但目前上移程度仍無明確標準， Komiyama等[49]利用計算機模擬技術定義旋轉中心距淚滴連線<35 mm是可以接受的。然而，由于中西方人群骨盆高度存在差異，且個體身高差異對旋轉中心高度也有影響，國人的旋轉中心上移髖臼高位放置標準有待進一步完善。此外，臼杯高位放置改變了假體頸長，股骨端生物力學變化還需要進一步研究。
4 總結與展望
近年來隨著醫療技術的發展，對于存在骨缺損的髖臼重建方式層出不窮。用于Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH髖臼重建方式各有優勢（表2），目前爭議最多的仍是臼頂重建技術和旋轉中心上移技術的選擇。將旋轉中心重建于髖臼上方骨量充足處，雖然可以大大縮短手術時間、減少術中損傷，但是高髖旋轉中心的遠期療效和并發癥發生率仍然值得研究明確。恢復正常髖臼旋轉中心和髖臼側的骨量是維持髖臼重建后生物力學穩定性的首要要求，但進行結構性植骨后，固定螺釘應力較集中、金屬墊塊遠期穩定性等問題仍需解決。
表2
Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH常用髖臼重建技術文獻總結
Table2.
Summary of literature on acetabular reconstruction techniques in Crowe type Ⅱ and Ⅲ DDH
有學者提出利用3D打印技術設計符合CroweⅡ、Ⅲ型髖臼骨缺損大小、形狀的一體化髖臼假體，這樣既能恢復髖臼完整性，滿足患者多元化需求，又能減少多部件固定之間的微動和松動，避免了螺釘固定骨塊應力集中的問題[52]。但由于缺乏大宗病例長期隨訪結果，3D打印一體化臼杯技術遠期效果有待進一步觀察。對于臼頂重建時機和臼杯內側突出率閾值等測量指標，目前主要是基于二維圖像進行測量，但是這種測量方法并不準確[53]，宜基于CT三維重建圖像進行測量，并利用有限元技術對假體進行人體力學裝配模擬和力學評估，使術前設計更客觀。
綜上述，目前應用于 Crowe Ⅱ、Ⅲ型 DDH的髖臼重建方式在生物力學方面各有利弊，尚無規范統一標準。但隨著對 DDH認識的深入、術前評估手段及假體材料的發展， Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH 患者THA術后有望恢復理想的髖關節生物力學傳導結構，進一步恢復髖關節功能和改善生活質量。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突；經費支持沒有影響文章觀點及其報道
作者貢獻聲明 劉宇宸：綜述構思、文獻收集、文章撰寫；王富洋、應嘉蔚：文章修改整理、分析總結；程亮亮、趙德偉：對文章的知識性內容作批評性審閱，并提出重要參考意見
發育性髖關節發育不良（developmental dysplasia of the hip，DDH）是指髖關節發育過程中髖臼側和股骨側發生的一系列解剖結構異常[1]。這些解剖結構異常使髖關節接觸應力增加，引發髖關節不穩定、撞擊及關節盂唇病理性改變，增加了早期繼發性骨關節炎形成風險[2]。根據Crowe分型標準，DDH可分為4型，其中Ⅱ、Ⅲ型髖臼發育較為表淺，真假臼部分重疊且髖臼外上方存在骨缺損[3-4]。
人工全髖關節置換術（total hip arthroplasty，THA）是治療成人DDH繼發骨關節炎的首選方法[5]。術中在真臼位置重建髖臼能夠恢復正常髖關節解剖結構，但是常存在明顯骨缺損，尤其是 Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH髖臼重建時臼杯覆蓋嚴重不足，引發髖關節生物力學異常改變，最終導致臼杯松動[6]。為了恢復髖關節解剖結構、實現臼杯穩定性及改善髖關節功能，學者們提出通過臼頂重建技術、髖臼內側壁突出技術（medial protrusio technique，MPT）、小臼杯技術和旋轉中心上移技術等方式糾正發育畸形引起的異常生物力學傳導（表1）[3]。現回顧近年來相關研究報道，總結常用髖臼重建方式的特點和生物力學研究進展，為Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH患者THA術中選擇合適髖臼重建方式提供參考。
表1
DDH及常見髖臼重建技術重建后生物力學變化
Table1.
Biomechanical changes of DDH and the hips after acetabular reconstruction techniques
1 髖關節解剖結構及生物力學
髖關節是由股骨頭和髖臼共同構成的球窩關節，是人體最大承重關節。髖關節生物力學的主要影響因素是外展肌力（A）和關節反應力（F），其中后者是前者與身體重力（G）的合力，并作用于髖關節。為了更形象地描述作用于髖關節的力，可將體質量看作是身體重心加至股骨頭中心的負荷，作用于大轉子外側的外展肌群必須產生相同力矩才能保證在承重的股骨頭形成一個平衡支點[7-8]。因此，外展肌力大小與外展肌力臂（l）和重力臂（d）直接相關，即A×l=G×d（圖1a）[9]。人在靜止站立時，由于身體重力臂與外展肌力臂長度比為2∶1，即人單腿站立時外展肌力必須達到體質量2倍，才能維持骨盆處于水平位，此時單側髖關節反應力可達到體質量的3倍[10]。人在運動時，股骨頭受力還受加速度影響，股骨頭受力峰值可達體質量的7倍，跑跳時可達10倍以上[11]。因此，為了能自由活動，髖關節需要承擔較大負荷。正常髖關節負重時，應力可均勻分布在股骨頭上。而DDH患者髖關節頭臼關系不匹配，股骨頭向外上脫位，髖關節喪失了正常生物力學關系，所以需手術重建髖臼，恢復其生物力學穩定性。
圖1
不同環境下髖關節應力
a. 正常髖關節；b. DDH髖關節；c. MPT重建髖臼后髖關節；d. 旋轉中心上移技術重建髖臼后髖關節
Figure1. Stress of hip joint in different environmentsa. Normal hip joint; b. DDH hip joint; c. Hip joint after acetabular reconstruction with MPT; d. Hip joint after acetabular reconstruction with the rotation center up-shifting technique
2 DDH髖關節異常生物力學
DDH的發生是髖關節先天性發育缺陷和后天生物力學異常共同作用的結果[12]。髖關節先天性發育缺陷包括髖臼側和股骨側形態改變，前者形態隨疾病進展呈現不同病理改變，早期主要有髖臼淺平、前傾過大的特點，發展至后期常伴有髖臼頂骨缺損和假臼形成[13]。髖臼淺平和前傾過大會導致髖臼外上方骨覆蓋不足，髖臼對股骨頭覆蓋減少，髖關節旋轉中心向外上移位，重力臂增加；為保持平衡，外展肌力隨之增大，而外展肌力代償性增大會引起DDH患者關節肌肉持續緊張和攣縮，進而造成外展肌無力和髖部疼痛（圖1b）。外展肌力增大，關節反應力也隨之增大，進而加速磨損承擔分散應力作用的關節軟骨，甚至形成對關節軟骨損傷更為嚴重的剪切力，這也是DDH繼發骨關節炎的關鍵因素[14]。同時，在應力刺激下髖臼外上緣骨組織及周圍軟組織代償性增生，使股骨頭盡可能維持于真臼內，若局部壓力和剪切力長期存在，髖臼代償失衡，股骨頭會發生脫位，其力臂發生改變，從而導致髖關節負荷進一步增加，病情持續發展甚至形成假臼。成人DDH患者股骨側常伴有股骨頸前傾角增大，此時外展肌力臂小于正常，平衡重力所需的外展肌力會相應增大，導致髖關節負荷增加[15]。而股骨頸過度前傾不僅限制了髖關節外旋，還會減少頭臼覆蓋，使得股骨頭應力集中[16-17]。因此，DDH治療的解剖學目標是糾正髖臼對股骨頭覆蓋、恢復頭臼同心關系、矯正股骨近端畸形，從而達到糾正外展肌力臂、改善髖關節穩定性等生物力學的目的。
3 Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH常用髖臼重建方式的生物力學
Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH髖臼淺平、髖臼外上緣存在較大骨缺損，髖臼重建時具有相對嚴重的生物力學不穩定性[4]，是一個很大的技術挑戰。過大的骨缺損可能導致沿骨-假體界面的應力分布異常，從而影響臼杯初始穩定性。為達到臼杯生物力學穩定的理想狀態，其必須與髖臼軟骨下骨廣泛接觸，以避免應力集中并盡量增大骨長入面積，以得到更好支撐。所以，重建髖臼可以確立新的髖臼旋轉中心以提高臼杯覆蓋率，實現臼杯假體穩定與髖臼應力分布均衡[5]，使患者獲得良好長期預后。
目前，CroweⅡ、Ⅲ型DDH術中用于髖臼重建改善髖關節生物力學傳導的方式，包括臼頂重建技術、髖臼MPT、小臼杯技術及旋轉中心上移技術等。不同髖臼重建方式會產生不同生物力學效應。
3.1 臼頂重建技術
臼頂重建是CroweⅡ、Ⅲ型DDH行THA術中髖臼重建主要方式，不僅可以為髖臼假體提供充足的臼杯覆蓋，提高假體初始穩定性，還可以恢復髖關節正常旋轉中心，建立正常髖關節生物力學。臼頂重建主要方法有植骨技術[18]和金屬墊塊技術[19]。
3.1.1 植骨技術
植骨技術是較早用于修復DDH髖臼缺損的方式之一，植骨方式包括結構性植骨[20]和顆粒性植骨[21]兩種，材料來源包括自體骨[22]、同種異體骨[23]等。各種植骨方式及材料使用的最終目的均為促進髂骨與植骨塊愈合，增加髖臼覆蓋骨儲備量，恢復正常髖臼骨性解剖結構。從生物力學分析，髖臼頂是髖關節主要受力區，所以利用植骨技術重建的臼頂同樣也成為髖關節負重區。目前，臨床植骨主要固定方式是螺釘固定[20]，但這種固定方式容易產生應力集中[24]。因此，為了保證植骨塊初始穩定性，應盡量減少植骨吸收、塌陷等并發癥，Totoribe等[25]提出了帶翼髖臼加強環固定，并通過有限元分析驗證其能有效分散髖臼頂應力，從而提高臼杯初始穩定性。同時有研究表明，植骨塊越大，臼杯與植骨塊應力越大，植骨塌陷和假體松動的可能性也越大[22]。是否植骨的選擇標準也引起了研究人員關注，Ertilav等[26]認為基于術前X線片測量移植骨覆蓋率<40%時，才能降低植骨塊吸收、塌陷發生率，實現術后髖關節假體穩定。
盡管植骨技術已在臨床廣泛應用，但要避免患者預后不良，實現術后髖關節長期穩定，還需要不斷更新技術以及明確影響臼杯初始穩定性的髖臼骨缺損臨界條件，以進行更加規范的術前規劃。
3.1.2 金屬墊塊技術
為了在臼頂重建后提供長期支撐臼杯的力學環境，避免臼頂應力過大造成結構性植骨的植骨塊吸收、塌陷風險，有學者嘗試臼頂重建時用金屬墊塊填充骨缺損[27-28]。目前這種技術更多應用于翻修手術修復髖臼缺損[28]，Zhang等[27]認為在DDH髖臼周圍骨量缺乏情況下同樣適用。Wang等[19]利用有限元技術對比了金屬墊塊和植骨作為臼頂重建移植物的生物力學差異，結果表明金屬墊塊可獲得與植骨塊相同的生物力學穩定。但是，DDH非包容性骨缺損金屬墊塊存在與髖臼骨床適配性低等問題。近年來，隨著3D打印技術快速發展，個體化設計的多孔鉭髖臼補塊作為一種“不吸收的結構植骨”有替代結構性植骨的趨勢。該個體化設計的金屬墊塊不僅能滿足DDH患者多樣化需求，而且具有與松質骨相似的彈性模量，能最大限度減少應力遮擋效應對宿主骨的損害[28]。Kong等[29]應用3D打印技術設計了多孔鉭墊塊用于翻修手術中髖臼重建，患者均獲得了良好臨床療效，影像學檢查顯示髖臼對股骨頭的覆蓋較術前明顯改善，這是因為該多孔鉭墊塊與髂骨接觸更緊密，生物力學性能更穩定。但是，對于臼杯和金屬墊塊這兩個植入物接觸面的處理及遠期療效等問題，仍然需要深入研究。
3.2 髖臼 MPT
髖臼MPT是通過對髖臼內側壁進行磨銼、截骨和骨折等處理，使臼杯內移甚至突破骨盆的髖臼內壁來增加臼杯覆蓋率，以實現臼杯長期穩定性[30]。從生物力學方面分析，旋轉中心適度內移時，髖關節重力臂減小，在外展肌力臂不變條件下，保持身體平衡所需的外展肌力也減小，從而增加了外展肌效力；外展肌力減小，導致髖關節總合力減小，與此相對應的髖關節負重區應力也會減小（圖1c）[31]。對于人工關節來說，減小負重區的應力能夠減少假體磨損，避免骨溶解及假體松動[32]。
盡管相關研究明確了MPT在DDH患者髖臼重建的臨床療效和生物力學優勢[33-34]，但隨內移程度加大，髖臼內壁突破，髖臼內側骨量丟失，臼杯界面的應力分布情況發生改變，臼杯穩定性必然受到影響[35]。因此，確定能夠保證臼杯初始穩定性的髖臼內側壁突出率閾值是目前急需解決的問題。Zha等[30]認為保證髖臼內側突出率在60%以內即可實現臼杯長期力學穩定。但目前很少有將此技術用于臨床Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH患者THA髖臼重建的報道。其原因是該技術重建髖臼后易出現假體松動、假體壽命縮短、髖臼骨折及術后髖關節撞擊等相關并發癥[36-37]，而且對于真臼外上方骨缺損范圍大的CroweⅢ型DDH，僅僅依靠臼杯內移并無法獲得滿意宿主骨覆蓋[38]。
3.3 小臼杯技術
既往研究表明在保證足夠臼杯覆蓋率前提下，DDH患者行THA時選擇較大直徑臼杯更利于髖關節應力分布均衡，從而實現髖關節穩定[39]。由于 Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH真臼部分淺小，所以在進行髖臼重建時為了達到滿意臼杯覆蓋，可以通過使用小臼杯匹配淺小真臼方法來獲得臼杯的宿主骨覆蓋[40]。然而，使用小號臼杯雖然相對地增加了臼杯覆蓋，但是因臼杯直徑小，受力面也小，使得單位面積應力升高[41]。同時由于髖關節整體縮小，導致其活動范圍減小，患者術后生活質量下降，甚至有研究顯示使用小臼杯會增加股骨頭脫位風險[42]。基于上述原因，近年來已鮮有Crowe Ⅱ、 Ⅲ型 DDH 患者術中使用小臼杯技術重建髖臼的研究報道。
3.4 旋轉中心上移技術
一些研究提出采用旋轉中心上移高位放置臼杯也可以保證滿意的宿主骨覆蓋率，他們認為Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH患者患髖長期代償，已經適應了病理狀態下的生物力學狀態，在假臼上重建髖臼可以降低手術難度[3, 43]。對于髖關節旋轉中心上移導致負荷改變這一問題，有研究表明在保證髖關節旋轉中心單純上移而沒有外移情況下，上移引起的關節反應力增加相對較小[44]。即便這樣，髖臼向上移位也會導致外展肌效能失效、雙下肢不等長等問題[45-46]。為了解決這些問題，研究人員通過髖臼假體內側化處理使重力臂減小，從而增加外展肌效力。雙下肢不等長是THA術后常見并發癥之一，可增加患者步態異常、假體松動發生風險[47]。對于臼杯高位放置可能導致雙下肢不等長的問題，Zhang等[48]認為高位髖臼旋轉中心重建髖臼時，可通過使用長頸股骨柄避免這一問題。同時，長頸股骨柄增加了股骨偏心距（f，股骨頭旋轉中心至股骨干長軸的垂直距離），外展肌力臂增加，平衡身體質量所需外展肌力減小，關節反應力也相應降低，有利于髖關節的遠期預后（圖1d）。
雖然旋轉中心上移技術已被臨床廣泛應用于DDH的髖臼重建，但是旋轉中心上移高度能否達到髖關節最佳力學穩定性仍存在爭議。髖臼高位放置既要保證最大骨覆蓋，又要保證髖關節活動在可接受范圍內。當然由于生物力學的限制，股骨頸長度不可無限增加，髖臼旋轉中心更不可能無限升高，但目前上移程度仍無明確標準， Komiyama等[49]利用計算機模擬技術定義旋轉中心距淚滴連線<35 mm是可以接受的。然而，由于中西方人群骨盆高度存在差異，且個體身高差異對旋轉中心高度也有影響，國人的旋轉中心上移髖臼高位放置標準有待進一步完善。此外，臼杯高位放置改變了假體頸長，股骨端生物力學變化還需要進一步研究。
4 總結與展望
近年來隨著醫療技術的發展，對于存在骨缺損的髖臼重建方式層出不窮。用于Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH髖臼重建方式各有優勢（表2），目前爭議最多的仍是臼頂重建技術和旋轉中心上移技術的選擇。將旋轉中心重建于髖臼上方骨量充足處，雖然可以大大縮短手術時間、減少術中損傷，但是高髖旋轉中心的遠期療效和并發癥發生率仍然值得研究明確。恢復正常髖臼旋轉中心和髖臼側的骨量是維持髖臼重建后生物力學穩定性的首要要求，但進行結構性植骨后，固定螺釘應力較集中、金屬墊塊遠期穩定性等問題仍需解決。
表2
Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH常用髖臼重建技術文獻總結
Table2.
Summary of literature on acetabular reconstruction techniques in Crowe type Ⅱ and Ⅲ DDH
有學者提出利用3D打印技術設計符合CroweⅡ、Ⅲ型髖臼骨缺損大小、形狀的一體化髖臼假體，這樣既能恢復髖臼完整性，滿足患者多元化需求，又能減少多部件固定之間的微動和松動，避免了螺釘固定骨塊應力集中的問題[52]。但由于缺乏大宗病例長期隨訪結果，3D打印一體化臼杯技術遠期效果有待進一步觀察。對于臼頂重建時機和臼杯內側突出率閾值等測量指標，目前主要是基于二維圖像進行測量，但是這種測量方法并不準確[53]，宜基于CT三維重建圖像進行測量，并利用有限元技術對假體進行人體力學裝配模擬和力學評估，使術前設計更客觀。
綜上述，目前應用于 Crowe Ⅱ、Ⅲ型 DDH的髖臼重建方式在生物力學方面各有利弊，尚無規范統一標準。但隨著對 DDH認識的深入、術前評估手段及假體材料的發展， Crowe Ⅱ、Ⅲ型DDH 患者THA術后有望恢復理想的髖關節生物力學傳導結構，進一步恢復髖關節功能和改善生活質量。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突；經費支持沒有影響文章觀點及其報道
作者貢獻聲明 劉宇宸：綜述構思、文獻收集、文章撰寫；王富洋、應嘉蔚：文章修改整理、分析總結；程亮亮、趙德偉：對文章的知識性內容作批評性審閱，并提出重要參考意見
