引用本文： 劉懿, 李叔強, 程奇勝, 穆杰. Crowe Ⅳ型發育性髖關節發育不良初次人工全髖關節置換術后翻修手術的研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2023, 37(12): 1548-1555. doi: 10.7507/1002-1892.202309016 復制
發育性髖關節發育不良（developmental dysplasia of the hip，DDH）是一種動態發育性疾病，因髖臼先天性發育不良、股骨近端畸形、適應性軟組織攣縮和生物力學改變導致髖關節功能障礙。人工全髖關節置換術（total hip arthroplasty，THA）是治療DDH的主要方式之一，能最大程度緩解患者軟組織張力、恢復髖關節旋轉中心及穩定性、改善下肢短縮畸形。隨著臨床接受THA患者數量增加，初次置換術后假體松動、髖關節脫位、假體周圍骨折、襯墊磨損、感染、骨溶解以及骨吸收等并發癥也逐漸出現，因此需翻修的患者也逐漸增多[1-4]。
Crowe Ⅳ型DDH患者與Ⅰ～Ⅲ型患者相比，髖臼前后徑更小、更淺，前傾角變異更大；股骨頭發育不良甚至消失，股骨前傾角更大、大轉子后置、股骨前后徑大于左右徑[5-6]；髓腔內參數較正常股骨發生了巨大變化，尤其是小轉子水平附近髓腔顯著變窄[7]；長期髖關節脫位導致局部軟組織攣縮更嚴重，造成髖關節復位困難[8]。因此，此類患者初次THA術后翻修手術難度較高，翻修時多存在不同程度髖臼及股骨近端骨組織缺損[9]，假體取出過程中也常伴骨質丟失，建立穩定的髖關節結構和恢復丟失骨量成為手術難點之一。現回顧Crowe Ⅳ型DDH患者初次THA術后翻修手術相關研究進展，從翻修原因以及髖臼側/股骨側手術難點、處理措施等方面進行總結，以期為臨床治療提供參考。
1 翻修原因
Crowe Ⅳ型DDH患者初次THA術后翻修的首要原因為假體無菌性松動。初次THA后，假體使用過程中出現的應力遮擋、假體適配不佳會導致假體下沉、微動、應力不均等問題，長期持續作用下容易出現假體松動、移位。此外，由于假體類型、襯墊材料以及患者機械應力原因，容易導致聚乙烯、高交聯聚乙烯或陶瓷內襯產生較多磨損顆粒，從而持續刺激周圍組織，髖臼和股骨近端出現反應性骨溶解，進而發生假體無菌性松動和骨缺損[10]。此外，由于早期手術技術以及對于Crowe Ⅳ型DDH理解欠缺等因素，初次THA時大多選擇較小髖臼杯（直徑<46 mm），從而導致股骨頭與內襯之間磨損加大，增加無菌性松動發生概率。Di Martino等[11]的研究結果顯示翻修手術主要原因為假體無菌性松動、反復脫位，其中生物型假體置換患者髖臼無菌性松動最常見，占所有患者1/3以上。此外，假體周圍感染、假體周圍骨折、骨溶解、骨缺失和假體斷裂、不穩定等也是導致翻修的常見原因[11-12]。
針對上述可能導致翻修的各種原因，學者們選擇在初次手術時進行對應調整，以最大程度避免后期翻修，例如選擇適應畸形髓腔及髖臼的髖關節假體，以增加與骨的接觸面積，減少假體與骨之間微動，預防術后股骨假體下沉、降低無菌性松動可能，以及盡可能恢復骨儲備、糾正結構畸形、選擇高交聯聚乙烯或陶瓷界面等。另外，關節置換術后患者，尤其是女性患者，可以適當下地活動、遵醫囑服用雙膦酸鹽或特立帕肽等藥物進行抗骨質疏松治療[13]，以增強骨質強度。
2 骨缺損分型
Crowe Ⅳ型DDH患者翻修時髖臼及股骨側往往伴有一定程度骨缺損，術前可通過X線片和CT測量髖臼及股骨近端剩余骨量和缺損情況，并基于Paprosky分型、美國骨科醫師協會（AAOS）分型、Saleh分型、Cross分型等標準進行分型[14-17]，選擇恰當骨缺損修復方法，以提高手術成功率。目前，臨床最常用骨缺損分型標準為Paprosky分型，現對該分型標準中髖臼及股骨側骨缺損分型進行總結。
2.1 Paprosky髖臼側分型
骨缺損分型不僅能提示骨缺失程度，同時也能反映植入髖臼假體的穩定性[3, 10]，以便選擇合適的髖臼側假體及組件。Paprosky分型標準是基于影像學表現來分析髖臼杯移位方向、程度以及判斷髖臼骨性標志破壞程度，確定髖臼側骨缺損程度，共分為3型。Ⅰ型：髖臼周圍少量且局限骨質丟失，仍能保持髖臼原形態結構；髖臼前、后柱完好，對于植入的假體能充分覆蓋，并且無髖關節旋轉中心移位，骨缺損采用常規生物型假體和植骨即可修復。Ⅱ型：髖臼上內側、上外側、內側出現輕微移位，但髖臼前、后柱保持良好，仍有一定髖臼穩定性，但骨缺損需要一些特殊組件或Cage修復重建。該型進一步分為ⅡA、ⅡB、ⅡC 3種亞型，ⅡA型為髖臼上內側壁破壞，但前、后柱完整，且髖關節中心移位<3 cm；ⅡB型為髖臼上外側壁破壞；ⅡC型髖臼內側壁破壞。Ⅲ型：髖臼出現大量環形骨質缺失，髖關節中心嚴重上移（>3 cm）[16-17]，甚至出現骨不連續或骨盆不穩定，為髖臼側骨缺損最嚴重類型，髖臼重建、恢復旋轉中心直接影響翻修手術成敗。該型進一步分為ⅢA、ⅢB 2種亞型，ⅢA型為髖臼內側、上方、后方骨缺損，后柱發生破壞而前柱尚可；ⅢB型主要是髖臼內側、上方、前方破壞，前柱發生骨缺損。此型髖臼支撐結構嚴重破壞，甚至斷裂分離。見圖1。
圖1
髖臼側骨缺損Paprosky分型示意圖
Figure1.
Schematic diagram of Paprosky typing of acetabular bone defects
2.2 Paprosky股骨側分型
股骨側Paprosky分型標準是基于股骨近端及峽部遠端骨缺損范圍制定，包括骨缺損部位、近端剩余骨范圍、峽部及其遠端殘余支撐骨長度等，共分為3型。Ⅰ、Ⅱ型：輕度至中重度近端干骺端骨缺損，翻修時較容易處理。Ⅲ型：嚴重近端缺損，但股骨干骨質仍保持完整，根據股骨峽部處存留骨量長度是否達4 cm進一步分為ⅢA、ⅢB 2個亞型，翻修時常選用模塊化組配型假體，盡可能避開近端缺損骨質，以實現遠端固定。Ⅳ型：最嚴重骨缺損類型，表現為干骺端與骨干部大范圍缺損，遠端無完整支撐骨。見圖2。ⅢB、Ⅳ型骨缺損因缺失骨量較大、固定困難，選擇合適方式及假體重建成為翻修手術一大難點[16]。
圖2
股骨側骨缺損Paprosky分型示意圖
Figure2.
Schematic diagram of Paprosky typing of femoral bone defects
3 髖臼側重建
由于Crowe Ⅳ型DDH患者關節結構畸形以及初次置換術后導致的一系列并發癥，翻修手術時采用常規翻修假體大多無法實現關節初始穩定性、足量骨質覆蓋或改善形態畸形目的，因此選擇合適髖臼杯及組件進行髖臼重建成為手術成敗關鍵。髖臼側翻修首要目標是重建髖臼、修復骨缺損、恢復骨儲備，同時恢復髖關節旋轉中心及偏移，并將髖臼假體組件固定至真正髖臼旋轉中心位置，通過重建髖臼降低術后脫位風險、減輕假體磨損、避免磨損顆粒誘導的骨溶解，以延長假體使用年限和改善患者預后。
3.1 使用生物型髖臼杯
常規髖關節翻修手術時，當髖臼存在Paprosky Ⅱ型及以上骨缺損，而普通標準生物型半球髖臼杯無法提供穩定固定時，可以使用大型號髖臼杯假體（Jumbo杯），以增大與髖臼周圍骨質的接觸面積，增加附著點，從而實現長期穩定性。亞洲女性Jumbo杯直徑一般>60 mm、男性>64 mm[14-15, 18-19]，在使用時需要保證髖臼后柱完整且髖臼缺損處宿主骨對Jumbo杯覆蓋達50%以上[20-21]，同時結合顆粒植骨或金屬塊、螺釘固定能夠達到髖臼杯近期穩定性及遠期骨長入[22]。
由于Crowe Ⅳ型DDH患者髖臼前壁和內側壁骨質菲薄，且存在髖臼發育不良、髖臼直徑較小的問題，在保留足夠骨質固定情況下僅能選擇增大髖臼杯型號進行翻修。在髖臼前、后壁骨質允許情況下盡量選擇直徑≥46 mm的髖臼杯，并且可適當將髖臼杯向后外側或真髖臼上方偏移[22-23]，需注意過大的Jumbo杯不適用于此類患者。若術前影像學檢查提示髖臼出現嚴重淚滴溶解或后柱破壞等大面積骨缺損，則需要使用Cage或鈦網結合相應型號髖臼杯進行髖臼重建[12, 24]。
3.2 打壓植骨
打壓植骨是臨床常用的骨缺損修復技術，對于髖臼骨缺損較小的患者通過打壓植骨或配合加強環、金屬塊、Cage等假體進行填充，可以實現髖臼骨缺損處骨量恢復、血管長入和骨質塑形、提升骨儲量，進而達到假體長期穩定的目的[22]。植骨可以選用自體骨或同種異體骨，自體骨可以避免免疫排斥反應，具有良好的組織相容性，攜帶的細胞因子可以促進局部骨質重建[25]；而同種異體骨具有儲備量大、使用方便等優點，但移植后成活率較低，容易導致翻修術后假體松動[22, 26]。Waddell等[27]和Drampalos等[28]的研究表明不同程度骨缺損患者翻修術中通過打壓植骨，術后假體均可獲得良好骨長入。此外，Crowe Ⅳ型DDH患者髖臼上方容易出現包容性骨缺損或者前、后柱骨缺損，可以使用較大塊骨組織進行結構性植骨、螺釘固定，能有效恢復髖臼骨儲備量，增加髖臼假體包容性，并且于髖臼10點至1點方向植骨可以防止屈髖脫位，保證患者術后髖關節負重強度。
3.3 使用金屬塊
金屬塊一般是用于填補假體與宿主骨之間骨缺損或用于支撐假體，使得髖臼杯具有牢靠附著點，實現初始穩定性；同時加大缺損部位骨組織與金屬塊的接觸面積，能促進骨長入。金屬塊有不同形狀、大小，通過選擇合適金屬塊能達到最大程度與骨缺損部位吻合。鉭金屬塊及骨小梁金屬假體因具有良好生物特性及摩擦系數，在Paprosky Ⅱ、Ⅲ型骨缺損修復重建中廣泛使用。骨小梁金屬假體的孔隙率達70%～80%，其高剪切強度剖面可有效減少與宿主骨之間的微動[29-30]。研究表明使用金屬塊對Paprosky Ⅱ、Ⅲ型髖臼骨缺損進行修復重建后骨長入良好，術后5～10年生存率為87.7%～97%[31-32]。如今金屬塊及骨小梁金屬假體已逐步取代大范圍結構性植骨。此外，Crowe Ⅳ型DDH患者髖臼上方本身存在包容性骨缺損，翻修時骨缺損范圍往往擴大，采用金屬塊修復骨缺損也能增大髖臼杯包容性，加強穩定性。
3.4 使用Cage及三翼型髖臼杯
Crowe Ⅳ型DDH患者內側壁及前柱骨質較少，有部分患者在接受翻修手術時已經出現大范圍骨缺損，導致髖臼不連續，翻修時髖臼杯不能有效固定，此時可以使用Cage或三翼型髖臼杯進行髖臼重建。
對于骨缺損較大的Paprosky Ⅱ型及Paprosky Ⅲ型骨質不連續髖臼的重建，需要通過Cage或三翼型髖臼杯進行基礎固定支撐，從而重建骨盆連續性、穩定骨盆。對于嚴重骨缺損導致的髖臼不連續，可以使用Cage在髖臼上方搭建一個基座，采用松質骨螺釘將其固定于骨盆上，結合打壓植骨重建髖臼上方負重區支撐結構[14-15, 33]。Cage能將髖臼骨缺損處的作用力分散到周圍髂骨和坐骨，保持髖臼支撐性及假體穩定性。此外，新一代Cage表面附著刺激骨長入的涂層，相關研究表明采用其對大面積骨缺損和骨盆不連續患者進行髖臼重建能獲得良好療效[34]。而定制的三翼型髖臼杯在實現個性化匹配同時，也實現了應力分散，并通過其特殊機制將內襯固定于臼杯上。但由于此類假體不是多孔材料，通常無法與宿主骨有效融合，并且在進行固定時組織暴露范圍過大，可能損傷部分結構，導致遠期預后較差[29-30]。
3.5 3D打印技術
Paprosky Ⅲ型骨缺損患者因大量骨質丟失使得髖臼不連續，從而導致骨盆不穩定和髖臼假體植入困難。利用3D打印技術能制作患者骨盆三維模型，術者通過模型能直觀了解髖臼處解剖缺陷，理解局部解剖結構及缺損范圍，更好地進行術前規劃、選取合適組件修復缺損，或者利用3D打印技術制備特殊形態假體組件，最大程度恢復髖關節支撐力、活動度及穩定性。
研究表明，通過3D打印設計的個性化組件能有效恢復髖臼缺損部位解剖結構，較為精確地重建髖關節旋轉中心，降低術后并發癥發生；同時使用特殊多孔材料3D打印制備的假體，能夠實現良好骨長入，提高宿主骨-假體之間的整合效率[20-21]，提高翻修預后。Hughes等[35]報道翻修術前通過對3D打印模型進行實際操作、選擇合適組件類型，有效地提高了髖關節翻修手術精度，減少了術后并發癥的發生。
此外，在Crowe Ⅳ型DDH患者翻修手術中，應用3D打印技術設計個性化加強環、金屬塊或髖臼假體，能夠更好地恢復嚴重骨缺損部位生物學結構、改善患者預后。Durand‐Hill等[36]的研究驗證了3D打印假體重建巨大Paprosky Ⅲ型髖臼缺損的有效性，并且在復雜髖關節翻修手術中顯示出良好的早期和中期效果。
4 股骨側重建
4.1 手術難點
DDH患者股骨畸形隨著髖關節脫位程度變化而變化。其中，Crowe Ⅳ型表現為髖關節高度脫位，股骨近端形態結構和功能改變最嚴重，髖內、外翻發生率高[37-38]，從而導致外展肌肌張力異常、股骨近端畸形、股骨髓腔過度狹窄、骨皮質菲薄等問題較其他類型更嚴重[6]。其次，此型患者髖關節翻修術一般是在初次置換術后5～10年或是出現嚴重并發癥時才進行，由于早期手術技術和假體材料等多方面限制，在長期運動過程中可能發生假體下沉或磨損微粒造成骨溶解，甚至出現股骨近端大范圍骨缺損。此外，翻修術中股骨側假體取出時也可能加重骨質丟失，甚至導致股骨骨折或股骨近端缺失。當DDH患者股骨組件松動并伴有空洞和節段性骨丟失時，股骨側翻修具有一定挑戰性，如植入物取出、保留骨量、重建股骨近端、選擇合適假體植入并實現穩定等成為股骨側翻修手術難點[39]。
4.2 手術注意事項
Crowe Ⅳ型DDH患者行翻修手術時，股骨近端以及狹窄的髓腔可能存在骨質硬化，取出生物型股骨柄假體時應盡可能清除股骨近端包裹的硬化骨組織、纖維組織，并在充分顯露假體及分離骨-假體界面情況下移除，盡可能減少醫源性骨質丟失，防止皮質穿孔、骨折發生，避免盲目打出假體[16, 40-41]。若股骨假體取出困難、股骨近端嚴重畸形，可行大轉子延長截骨術，在直視下充分松解、剝離[16, 41]。
由于Crowe Ⅳ型患者髖關節高度脫位，股骨受到的應力作用不足，導致股骨近端及髓腔解剖結構畸形，初次THA時對股骨側結構進行了一定程度矯正，但骨溶解、假體微動與下沉等可能加重近端原有結構破壞；此外，翻修手術對于股骨側的重塑可能進一步減少骨量及骨皮質厚度，二次擴髓時容易導致股骨劈裂或分離骨折，從而增加術后假體不穩定因素。基于上述問題，翻修術中對于骨皮質異常薄弱的部位應當預防性使用鋼纜捆扎，增強股骨強度、防止骨折發生；此外，應盡可能保留股骨骨量，以實現后期骨長入。
對于股骨近端骨質丟失過多、骨儲備量不足的患者可進行髓腔植骨或骨板植入，在恢復解剖結構同時加強假體穩定性，促進骨整合與骨長入；若股骨近端存在大范圍骨缺損，則需進行結構性植骨，例如同種異體骨復合人工假體，以實現假體良好附著與穩定。術前及術中對股骨近端骨缺損程度的評估，對植入假體的設計、選擇和固定，以及對剩余骨儲備質量的判斷等，均決定著翻修手術成敗。
4.3 股骨側假體選擇
考慮到Crowe Ⅳ型患者初次DDH術后股骨近端形態改變或存在嚴重骨缺損及髓腔過度狹窄、骨皮質薄等問題[42]，選擇合適的股骨假體進行翻修尤為重要。常規翻修股骨柄假體為一體式設計，組配選擇性低，且股骨柄直徑較大，與此類患者近端畸形、缺失、狹窄髓腔的股骨不適配，不能獲得假體穩定性，翻修術后由于應力遮擋與遠端固定不牢，出現無菌性松動、假體周圍骨折、脫位概率大大增加[11]。Crowe Ⅳ型患者因其特殊解剖結構，初次置換術時假體選擇性較小，常選用一些特殊組配型假體，如S-ROM假體或股骨柄較長的翻修假體（如Wagner cone假體）。翻修手術時假體選擇更局限，若患者存在股骨近端骨缺損，近端多孔涂層固定不一定能滿足初始穩定性，從而容易導致假體松動；遠端骨干固定的生物型長柄有假體下沉、應力遮擋、大腿疼痛等問題。
因此，臨床常選擇模塊化組配型假體用于Crowe Ⅳ型DDH患者翻修手術，其分段式組配結構能夠更好地滿足患者股骨實際需求，其遠端股骨柄能實現適配穩定，近端袖套能夠有效防止術后骨溶解和固定松動等問題。S-ROM假體包括頭-頸組配、頸-柄組配，能靈活選擇與患者股骨形態相適應的股骨頸與股骨柄假體，并適度調整患肢長度、前傾角、偏心距，恢復部分近端軟組織張力[43]。此外，該假體特有的錐形袖套設計可以最大程度適應患者股骨近端結構畸形，有效抵抗旋轉應力；錐形袖套的階梯型設計減少了垂直方向剪切力，盡可能防止由于應力遮擋導致的假體下沉；袖套表面的生物涂層能有效刺激骨生長，最大程度保留骨質、保持假體初始穩定性及長期骨整合[12, 39, 44]。S-ROM假體股骨柄遠端8條側棱設計和音叉樣結構，在維持假體旋轉穩定性的同時也減輕了患者術后腿部疼痛不適。因此，Crowe Ⅳ型患者在股骨近端骨質保存良好的情況下，可以選擇S-ROM假體進行翻修。McCarthy等[39]對67 例使用S-ROM假體進行股骨側翻修患者研究發現，隨訪14年Kaplan-Meier生存率為60%，且假體無早期松動發生。沈俊民等[12]隨訪觀察了13例采用S-ROM假體翻修的Crowe Ⅳ型DDH患者，平均隨訪時間73.9個月，隨訪期間患者股骨假體保持穩定，未出現假體下沉和微動。
S-ROM假體近端袖套可以實現最大程度干骺端貼合以增強骨長入，但對于存在空洞性或結構性骨缺損患者，干骺端或骨干端無法實現適度壓配，假體松動風險增加，此時可改用MP假體，越過骨缺損較大的股骨近端，以長柄實現骨干假體固定[12, 45-46]；如初次置換后翻修時股骨近端出現硬化改變，三角形袖套（Sleeve袖套）植入困難，可替換為Cone袖套[12, 39, 43]。
盡管S-ROM假體在Crowe Ⅳ型患者翻修手術中優勢較大，但其組配型部件微動也容易產生更多金屬碎屑，刺激產生局部反應加速骨溶解；也可能經“有效關節間隙”導致軸面內襯磨損，產生更多磨損微粒；甚至出現假體鏈接部位斷裂[43]。因此，對于Crowe Ⅳ型DDH翻修手術，股骨側假體需要依據患者股骨缺損情況來進行選擇，以實現股骨重建、保持假體穩定為首要目的。
5 內襯選擇
目前，手術常用的假體內襯包括金屬-金屬界面、金屬-聚乙烯界面、陶瓷-聚乙烯界面、陶瓷-陶瓷界面[9, 12]。研究顯示初次THA或翻修手術時使用金屬-金屬界面，二次手術概率較其他界面大[47]，且產生的金屬碎屑對于機體存在一定毒性作用，因此已逐漸被其他界面所取代。聚乙烯材料是目前主要選擇類型，現階段高交聯聚乙烯內襯已逐步取代傳統聚乙烯內襯，其耐磨性較高，減少了術后發生骨溶解及假體間磨損，有利于維持長期預后[48]。沈俊民等[12]的研究顯示初次THA術后翻修患者中，24.7%為聚乙烯襯墊磨損導致，且傳統聚乙烯材料較高交聯聚乙烯材料磨損程度大，更容易產生磨損顆粒，最終導致患者假體周圍發生骨溶解和松動，增加翻修概率。
陶瓷內襯因其表面具有較強的親水性，在假體使用時組織液可以更好地覆蓋于陶瓷表面，通過潤滑減少界面摩擦，并且機體組織對于陶瓷-陶瓷界面內襯產生的摩擦微粒有一定耐受性，有利于減少局部刺激反應，降低骨溶解發生風險。而Crowe Ⅳ型DDH患者接受初次THA時大多較年輕，日常活動量較大，考慮患者翻修時磨損顆粒導致的骨缺損以及再次翻修困難程度，進行初次THA或翻修術時應盡可能選擇陶瓷內襯，若因尺寸限制無法選擇，可選用高交聯聚乙烯內襯[49]，以延長假體使用年限、減少翻修手術次數。
6 結論
Crowe Ⅳ型DDH患者初次THA術后翻修的最主要原因是假體無菌性松動，關節反復脫位、骨缺損、感染、截骨處不愈合以及假體斷裂等也可能導致翻修手術。此類患者翻修手術中髖關節重建與股骨側假體植入為主要難點，術前需要進行全面且精準評估、測量，充分考慮患者解剖結構畸形、骨缺損程度以及術中可能出現的狀況。
髖臼側骨缺損修復重建方案需要根據髖臼骨缺損程度來進行選擇，對于骨缺損為 Paprosky Ⅱ型及以下患者，通常選擇比原有髖臼杯型號大1～2個型號假體進行翻修，且盡可能使用直徑≥46 mm以上的髖臼杯；對于情況較復雜的PaproskyⅡ型及Ⅲ型患者，需要使用金屬塊、Cage、三翼型髖臼杯、3D打印假體等進行髖臼重建，以恢復髖關節旋轉中心、保持假體穩定性。股骨側翻修假體選擇往往相對局限，若初次置換使用Wagner cone等長柄假體，翻修時可使用選擇度較高的S-ROM假體，以適應Crowe Ⅳ型DDH患者股骨側狹窄髓腔、矯正異常結構，通過靈活選擇相應型號假體組配，保持假體早期與長期穩定性。若初次置換使用S-ROM假體，翻修時能夠滿足手術需求的假體選擇性更小，一般選用更大型號的S-ROM假體。此外，內襯摩擦界面應盡可能選擇磨損更小的陶瓷-陶瓷界面，若因某些限制無法使用則選用陶瓷-高交聯聚乙烯界面，且盡可能選用較大股骨頭（直徑≥28 mm），以減少襯墊磨損及脫位，降低翻修率。
值得注意的是，骨缺損仍是Crowe Ⅳ型DDH患者翻修手術中最主要問題，雖然現階段Cage技術、模塊化組件以及定制型假體已被證實具有良好早中期療效，但遠期生存率仍需進一步明確。隨著人工智能技術在醫學領域的不斷發展，個性化假體組件也將為此類患者翻修提供更多選擇。
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 劉懿：文章撰寫、修改和查閱文獻、整理分析；程奇勝、穆杰：查閱文獻、整理分析；李叔強：研究總體規劃和指導
發育性髖關節發育不良（developmental dysplasia of the hip，DDH）是一種動態發育性疾病，因髖臼先天性發育不良、股骨近端畸形、適應性軟組織攣縮和生物力學改變導致髖關節功能障礙。人工全髖關節置換術（total hip arthroplasty，THA）是治療DDH的主要方式之一，能最大程度緩解患者軟組織張力、恢復髖關節旋轉中心及穩定性、改善下肢短縮畸形。隨著臨床接受THA患者數量增加，初次置換術后假體松動、髖關節脫位、假體周圍骨折、襯墊磨損、感染、骨溶解以及骨吸收等并發癥也逐漸出現，因此需翻修的患者也逐漸增多[1-4]。
Crowe Ⅳ型DDH患者與Ⅰ～Ⅲ型患者相比，髖臼前后徑更小、更淺，前傾角變異更大；股骨頭發育不良甚至消失，股骨前傾角更大、大轉子后置、股骨前后徑大于左右徑[5-6]；髓腔內參數較正常股骨發生了巨大變化，尤其是小轉子水平附近髓腔顯著變窄[7]；長期髖關節脫位導致局部軟組織攣縮更嚴重，造成髖關節復位困難[8]。因此，此類患者初次THA術后翻修手術難度較高，翻修時多存在不同程度髖臼及股骨近端骨組織缺損[9]，假體取出過程中也常伴骨質丟失，建立穩定的髖關節結構和恢復丟失骨量成為手術難點之一。現回顧Crowe Ⅳ型DDH患者初次THA術后翻修手術相關研究進展，從翻修原因以及髖臼側/股骨側手術難點、處理措施等方面進行總結，以期為臨床治療提供參考。
1 翻修原因
Crowe Ⅳ型DDH患者初次THA術后翻修的首要原因為假體無菌性松動。初次THA后，假體使用過程中出現的應力遮擋、假體適配不佳會導致假體下沉、微動、應力不均等問題，長期持續作用下容易出現假體松動、移位。此外，由于假體類型、襯墊材料以及患者機械應力原因，容易導致聚乙烯、高交聯聚乙烯或陶瓷內襯產生較多磨損顆粒，從而持續刺激周圍組織，髖臼和股骨近端出現反應性骨溶解，進而發生假體無菌性松動和骨缺損[10]。此外，由于早期手術技術以及對于Crowe Ⅳ型DDH理解欠缺等因素，初次THA時大多選擇較小髖臼杯（直徑<46 mm），從而導致股骨頭與內襯之間磨損加大，增加無菌性松動發生概率。Di Martino等[11]的研究結果顯示翻修手術主要原因為假體無菌性松動、反復脫位，其中生物型假體置換患者髖臼無菌性松動最常見，占所有患者1/3以上。此外，假體周圍感染、假體周圍骨折、骨溶解、骨缺失和假體斷裂、不穩定等也是導致翻修的常見原因[11-12]。
針對上述可能導致翻修的各種原因，學者們選擇在初次手術時進行對應調整，以最大程度避免后期翻修，例如選擇適應畸形髓腔及髖臼的髖關節假體，以增加與骨的接觸面積，減少假體與骨之間微動，預防術后股骨假體下沉、降低無菌性松動可能，以及盡可能恢復骨儲備、糾正結構畸形、選擇高交聯聚乙烯或陶瓷界面等。另外，關節置換術后患者，尤其是女性患者，可以適當下地活動、遵醫囑服用雙膦酸鹽或特立帕肽等藥物進行抗骨質疏松治療[13]，以增強骨質強度。
2 骨缺損分型
Crowe Ⅳ型DDH患者翻修時髖臼及股骨側往往伴有一定程度骨缺損，術前可通過X線片和CT測量髖臼及股骨近端剩余骨量和缺損情況，并基于Paprosky分型、美國骨科醫師協會（AAOS）分型、Saleh分型、Cross分型等標準進行分型[14-17]，選擇恰當骨缺損修復方法，以提高手術成功率。目前，臨床最常用骨缺損分型標準為Paprosky分型，現對該分型標準中髖臼及股骨側骨缺損分型進行總結。
2.1 Paprosky髖臼側分型
骨缺損分型不僅能提示骨缺失程度，同時也能反映植入髖臼假體的穩定性[3, 10]，以便選擇合適的髖臼側假體及組件。Paprosky分型標準是基于影像學表現來分析髖臼杯移位方向、程度以及判斷髖臼骨性標志破壞程度，確定髖臼側骨缺損程度，共分為3型。Ⅰ型：髖臼周圍少量且局限骨質丟失，仍能保持髖臼原形態結構；髖臼前、后柱完好，對于植入的假體能充分覆蓋，并且無髖關節旋轉中心移位，骨缺損采用常規生物型假體和植骨即可修復。Ⅱ型：髖臼上內側、上外側、內側出現輕微移位，但髖臼前、后柱保持良好，仍有一定髖臼穩定性，但骨缺損需要一些特殊組件或Cage修復重建。該型進一步分為ⅡA、ⅡB、ⅡC 3種亞型，ⅡA型為髖臼上內側壁破壞，但前、后柱完整，且髖關節中心移位<3 cm；ⅡB型為髖臼上外側壁破壞；ⅡC型髖臼內側壁破壞。Ⅲ型：髖臼出現大量環形骨質缺失，髖關節中心嚴重上移（>3 cm）[16-17]，甚至出現骨不連續或骨盆不穩定，為髖臼側骨缺損最嚴重類型，髖臼重建、恢復旋轉中心直接影響翻修手術成敗。該型進一步分為ⅢA、ⅢB 2種亞型，ⅢA型為髖臼內側、上方、后方骨缺損，后柱發生破壞而前柱尚可；ⅢB型主要是髖臼內側、上方、前方破壞，前柱發生骨缺損。此型髖臼支撐結構嚴重破壞，甚至斷裂分離。見圖1。
圖1
髖臼側骨缺損Paprosky分型示意圖
Figure1.
Schematic diagram of Paprosky typing of acetabular bone defects
2.2 Paprosky股骨側分型
股骨側Paprosky分型標準是基于股骨近端及峽部遠端骨缺損范圍制定，包括骨缺損部位、近端剩余骨范圍、峽部及其遠端殘余支撐骨長度等，共分為3型。Ⅰ、Ⅱ型：輕度至中重度近端干骺端骨缺損，翻修時較容易處理。Ⅲ型：嚴重近端缺損，但股骨干骨質仍保持完整，根據股骨峽部處存留骨量長度是否達4 cm進一步分為ⅢA、ⅢB 2個亞型，翻修時常選用模塊化組配型假體，盡可能避開近端缺損骨質，以實現遠端固定。Ⅳ型：最嚴重骨缺損類型，表現為干骺端與骨干部大范圍缺損，遠端無完整支撐骨。見圖2。ⅢB、Ⅳ型骨缺損因缺失骨量較大、固定困難，選擇合適方式及假體重建成為翻修手術一大難點[16]。
圖2
股骨側骨缺損Paprosky分型示意圖
Figure2.
Schematic diagram of Paprosky typing of femoral bone defects
3 髖臼側重建
由于Crowe Ⅳ型DDH患者關節結構畸形以及初次置換術后導致的一系列并發癥，翻修手術時采用常規翻修假體大多無法實現關節初始穩定性、足量骨質覆蓋或改善形態畸形目的，因此選擇合適髖臼杯及組件進行髖臼重建成為手術成敗關鍵。髖臼側翻修首要目標是重建髖臼、修復骨缺損、恢復骨儲備，同時恢復髖關節旋轉中心及偏移，并將髖臼假體組件固定至真正髖臼旋轉中心位置，通過重建髖臼降低術后脫位風險、減輕假體磨損、避免磨損顆粒誘導的骨溶解，以延長假體使用年限和改善患者預后。
3.1 使用生物型髖臼杯
常規髖關節翻修手術時，當髖臼存在Paprosky Ⅱ型及以上骨缺損，而普通標準生物型半球髖臼杯無法提供穩定固定時，可以使用大型號髖臼杯假體（Jumbo杯），以增大與髖臼周圍骨質的接觸面積，增加附著點，從而實現長期穩定性。亞洲女性Jumbo杯直徑一般>60 mm、男性>64 mm[14-15, 18-19]，在使用時需要保證髖臼后柱完整且髖臼缺損處宿主骨對Jumbo杯覆蓋達50%以上[20-21]，同時結合顆粒植骨或金屬塊、螺釘固定能夠達到髖臼杯近期穩定性及遠期骨長入[22]。
由于Crowe Ⅳ型DDH患者髖臼前壁和內側壁骨質菲薄，且存在髖臼發育不良、髖臼直徑較小的問題，在保留足夠骨質固定情況下僅能選擇增大髖臼杯型號進行翻修。在髖臼前、后壁骨質允許情況下盡量選擇直徑≥46 mm的髖臼杯，并且可適當將髖臼杯向后外側或真髖臼上方偏移[22-23]，需注意過大的Jumbo杯不適用于此類患者。若術前影像學檢查提示髖臼出現嚴重淚滴溶解或后柱破壞等大面積骨缺損，則需要使用Cage或鈦網結合相應型號髖臼杯進行髖臼重建[12, 24]。
3.2 打壓植骨
打壓植骨是臨床常用的骨缺損修復技術，對于髖臼骨缺損較小的患者通過打壓植骨或配合加強環、金屬塊、Cage等假體進行填充，可以實現髖臼骨缺損處骨量恢復、血管長入和骨質塑形、提升骨儲量，進而達到假體長期穩定的目的[22]。植骨可以選用自體骨或同種異體骨，自體骨可以避免免疫排斥反應，具有良好的組織相容性，攜帶的細胞因子可以促進局部骨質重建[25]；而同種異體骨具有儲備量大、使用方便等優點，但移植后成活率較低，容易導致翻修術后假體松動[22, 26]。Waddell等[27]和Drampalos等[28]的研究表明不同程度骨缺損患者翻修術中通過打壓植骨，術后假體均可獲得良好骨長入。此外，Crowe Ⅳ型DDH患者髖臼上方容易出現包容性骨缺損或者前、后柱骨缺損，可以使用較大塊骨組織進行結構性植骨、螺釘固定，能有效恢復髖臼骨儲備量，增加髖臼假體包容性，并且于髖臼10點至1點方向植骨可以防止屈髖脫位，保證患者術后髖關節負重強度。
3.3 使用金屬塊
金屬塊一般是用于填補假體與宿主骨之間骨缺損或用于支撐假體，使得髖臼杯具有牢靠附著點，實現初始穩定性；同時加大缺損部位骨組織與金屬塊的接觸面積，能促進骨長入。金屬塊有不同形狀、大小，通過選擇合適金屬塊能達到最大程度與骨缺損部位吻合。鉭金屬塊及骨小梁金屬假體因具有良好生物特性及摩擦系數，在Paprosky Ⅱ、Ⅲ型骨缺損修復重建中廣泛使用。骨小梁金屬假體的孔隙率達70%～80%，其高剪切強度剖面可有效減少與宿主骨之間的微動[29-30]。研究表明使用金屬塊對Paprosky Ⅱ、Ⅲ型髖臼骨缺損進行修復重建后骨長入良好，術后5～10年生存率為87.7%～97%[31-32]。如今金屬塊及骨小梁金屬假體已逐步取代大范圍結構性植骨。此外，Crowe Ⅳ型DDH患者髖臼上方本身存在包容性骨缺損，翻修時骨缺損范圍往往擴大，采用金屬塊修復骨缺損也能增大髖臼杯包容性，加強穩定性。
3.4 使用Cage及三翼型髖臼杯
Crowe Ⅳ型DDH患者內側壁及前柱骨質較少，有部分患者在接受翻修手術時已經出現大范圍骨缺損，導致髖臼不連續，翻修時髖臼杯不能有效固定，此時可以使用Cage或三翼型髖臼杯進行髖臼重建。
對于骨缺損較大的Paprosky Ⅱ型及Paprosky Ⅲ型骨質不連續髖臼的重建，需要通過Cage或三翼型髖臼杯進行基礎固定支撐，從而重建骨盆連續性、穩定骨盆。對于嚴重骨缺損導致的髖臼不連續，可以使用Cage在髖臼上方搭建一個基座，采用松質骨螺釘將其固定于骨盆上，結合打壓植骨重建髖臼上方負重區支撐結構[14-15, 33]。Cage能將髖臼骨缺損處的作用力分散到周圍髂骨和坐骨，保持髖臼支撐性及假體穩定性。此外，新一代Cage表面附著刺激骨長入的涂層，相關研究表明采用其對大面積骨缺損和骨盆不連續患者進行髖臼重建能獲得良好療效[34]。而定制的三翼型髖臼杯在實現個性化匹配同時，也實現了應力分散，并通過其特殊機制將內襯固定于臼杯上。但由于此類假體不是多孔材料，通常無法與宿主骨有效融合，并且在進行固定時組織暴露范圍過大，可能損傷部分結構，導致遠期預后較差[29-30]。
3.5 3D打印技術
Paprosky Ⅲ型骨缺損患者因大量骨質丟失使得髖臼不連續，從而導致骨盆不穩定和髖臼假體植入困難。利用3D打印技術能制作患者骨盆三維模型，術者通過模型能直觀了解髖臼處解剖缺陷，理解局部解剖結構及缺損范圍，更好地進行術前規劃、選取合適組件修復缺損，或者利用3D打印技術制備特殊形態假體組件，最大程度恢復髖關節支撐力、活動度及穩定性。
研究表明，通過3D打印設計的個性化組件能有效恢復髖臼缺損部位解剖結構，較為精確地重建髖關節旋轉中心，降低術后并發癥發生；同時使用特殊多孔材料3D打印制備的假體，能夠實現良好骨長入，提高宿主骨-假體之間的整合效率[20-21]，提高翻修預后。Hughes等[35]報道翻修術前通過對3D打印模型進行實際操作、選擇合適組件類型，有效地提高了髖關節翻修手術精度，減少了術后并發癥的發生。
此外，在Crowe Ⅳ型DDH患者翻修手術中，應用3D打印技術設計個性化加強環、金屬塊或髖臼假體，能夠更好地恢復嚴重骨缺損部位生物學結構、改善患者預后。Durand‐Hill等[36]的研究驗證了3D打印假體重建巨大Paprosky Ⅲ型髖臼缺損的有效性，并且在復雜髖關節翻修手術中顯示出良好的早期和中期效果。
4 股骨側重建
4.1 手術難點
DDH患者股骨畸形隨著髖關節脫位程度變化而變化。其中，Crowe Ⅳ型表現為髖關節高度脫位，股骨近端形態結構和功能改變最嚴重，髖內、外翻發生率高[37-38]，從而導致外展肌肌張力異常、股骨近端畸形、股骨髓腔過度狹窄、骨皮質菲薄等問題較其他類型更嚴重[6]。其次，此型患者髖關節翻修術一般是在初次置換術后5～10年或是出現嚴重并發癥時才進行，由于早期手術技術和假體材料等多方面限制，在長期運動過程中可能發生假體下沉或磨損微粒造成骨溶解，甚至出現股骨近端大范圍骨缺損。此外，翻修術中股骨側假體取出時也可能加重骨質丟失，甚至導致股骨骨折或股骨近端缺失。當DDH患者股骨組件松動并伴有空洞和節段性骨丟失時，股骨側翻修具有一定挑戰性，如植入物取出、保留骨量、重建股骨近端、選擇合適假體植入并實現穩定等成為股骨側翻修手術難點[39]。
4.2 手術注意事項
Crowe Ⅳ型DDH患者行翻修手術時，股骨近端以及狹窄的髓腔可能存在骨質硬化，取出生物型股骨柄假體時應盡可能清除股骨近端包裹的硬化骨組織、纖維組織，并在充分顯露假體及分離骨-假體界面情況下移除，盡可能減少醫源性骨質丟失，防止皮質穿孔、骨折發生，避免盲目打出假體[16, 40-41]。若股骨假體取出困難、股骨近端嚴重畸形，可行大轉子延長截骨術，在直視下充分松解、剝離[16, 41]。
由于Crowe Ⅳ型患者髖關節高度脫位，股骨受到的應力作用不足，導致股骨近端及髓腔解剖結構畸形，初次THA時對股骨側結構進行了一定程度矯正，但骨溶解、假體微動與下沉等可能加重近端原有結構破壞；此外，翻修手術對于股骨側的重塑可能進一步減少骨量及骨皮質厚度，二次擴髓時容易導致股骨劈裂或分離骨折，從而增加術后假體不穩定因素。基于上述問題，翻修術中對于骨皮質異常薄弱的部位應當預防性使用鋼纜捆扎，增強股骨強度、防止骨折發生；此外，應盡可能保留股骨骨量，以實現后期骨長入。
對于股骨近端骨質丟失過多、骨儲備量不足的患者可進行髓腔植骨或骨板植入，在恢復解剖結構同時加強假體穩定性，促進骨整合與骨長入；若股骨近端存在大范圍骨缺損，則需進行結構性植骨，例如同種異體骨復合人工假體，以實現假體良好附著與穩定。術前及術中對股骨近端骨缺損程度的評估，對植入假體的設計、選擇和固定，以及對剩余骨儲備質量的判斷等，均決定著翻修手術成敗。
4.3 股骨側假體選擇
考慮到Crowe Ⅳ型患者初次DDH術后股骨近端形態改變或存在嚴重骨缺損及髓腔過度狹窄、骨皮質薄等問題[42]，選擇合適的股骨假體進行翻修尤為重要。常規翻修股骨柄假體為一體式設計，組配選擇性低，且股骨柄直徑較大，與此類患者近端畸形、缺失、狹窄髓腔的股骨不適配，不能獲得假體穩定性，翻修術后由于應力遮擋與遠端固定不牢，出現無菌性松動、假體周圍骨折、脫位概率大大增加[11]。Crowe Ⅳ型患者因其特殊解剖結構，初次置換術時假體選擇性較小，常選用一些特殊組配型假體，如S-ROM假體或股骨柄較長的翻修假體（如Wagner cone假體）。翻修手術時假體選擇更局限，若患者存在股骨近端骨缺損，近端多孔涂層固定不一定能滿足初始穩定性，從而容易導致假體松動；遠端骨干固定的生物型長柄有假體下沉、應力遮擋、大腿疼痛等問題。
因此，臨床常選擇模塊化組配型假體用于Crowe Ⅳ型DDH患者翻修手術，其分段式組配結構能夠更好地滿足患者股骨實際需求，其遠端股骨柄能實現適配穩定，近端袖套能夠有效防止術后骨溶解和固定松動等問題。S-ROM假體包括頭-頸組配、頸-柄組配，能靈活選擇與患者股骨形態相適應的股骨頸與股骨柄假體，并適度調整患肢長度、前傾角、偏心距，恢復部分近端軟組織張力[43]。此外，該假體特有的錐形袖套設計可以最大程度適應患者股骨近端結構畸形，有效抵抗旋轉應力；錐形袖套的階梯型設計減少了垂直方向剪切力，盡可能防止由于應力遮擋導致的假體下沉；袖套表面的生物涂層能有效刺激骨生長，最大程度保留骨質、保持假體初始穩定性及長期骨整合[12, 39, 44]。S-ROM假體股骨柄遠端8條側棱設計和音叉樣結構，在維持假體旋轉穩定性的同時也減輕了患者術后腿部疼痛不適。因此，Crowe Ⅳ型患者在股骨近端骨質保存良好的情況下，可以選擇S-ROM假體進行翻修。McCarthy等[39]對67 例使用S-ROM假體進行股骨側翻修患者研究發現，隨訪14年Kaplan-Meier生存率為60%，且假體無早期松動發生。沈俊民等[12]隨訪觀察了13例采用S-ROM假體翻修的Crowe Ⅳ型DDH患者，平均隨訪時間73.9個月，隨訪期間患者股骨假體保持穩定，未出現假體下沉和微動。
S-ROM假體近端袖套可以實現最大程度干骺端貼合以增強骨長入，但對于存在空洞性或結構性骨缺損患者，干骺端或骨干端無法實現適度壓配，假體松動風險增加，此時可改用MP假體，越過骨缺損較大的股骨近端，以長柄實現骨干假體固定[12, 45-46]；如初次置換后翻修時股骨近端出現硬化改變，三角形袖套（Sleeve袖套）植入困難，可替換為Cone袖套[12, 39, 43]。
盡管S-ROM假體在Crowe Ⅳ型患者翻修手術中優勢較大，但其組配型部件微動也容易產生更多金屬碎屑，刺激產生局部反應加速骨溶解；也可能經“有效關節間隙”導致軸面內襯磨損，產生更多磨損微粒；甚至出現假體鏈接部位斷裂[43]。因此，對于Crowe Ⅳ型DDH翻修手術，股骨側假體需要依據患者股骨缺損情況來進行選擇，以實現股骨重建、保持假體穩定為首要目的。
5 內襯選擇
目前，手術常用的假體內襯包括金屬-金屬界面、金屬-聚乙烯界面、陶瓷-聚乙烯界面、陶瓷-陶瓷界面[9, 12]。研究顯示初次THA或翻修手術時使用金屬-金屬界面，二次手術概率較其他界面大[47]，且產生的金屬碎屑對于機體存在一定毒性作用，因此已逐漸被其他界面所取代。聚乙烯材料是目前主要選擇類型，現階段高交聯聚乙烯內襯已逐步取代傳統聚乙烯內襯，其耐磨性較高，減少了術后發生骨溶解及假體間磨損，有利于維持長期預后[48]。沈俊民等[12]的研究顯示初次THA術后翻修患者中，24.7%為聚乙烯襯墊磨損導致，且傳統聚乙烯材料較高交聯聚乙烯材料磨損程度大，更容易產生磨損顆粒，最終導致患者假體周圍發生骨溶解和松動，增加翻修概率。
陶瓷內襯因其表面具有較強的親水性，在假體使用時組織液可以更好地覆蓋于陶瓷表面，通過潤滑減少界面摩擦，并且機體組織對于陶瓷-陶瓷界面內襯產生的摩擦微粒有一定耐受性，有利于減少局部刺激反應，降低骨溶解發生風險。而Crowe Ⅳ型DDH患者接受初次THA時大多較年輕，日常活動量較大，考慮患者翻修時磨損顆粒導致的骨缺損以及再次翻修困難程度，進行初次THA或翻修術時應盡可能選擇陶瓷內襯，若因尺寸限制無法選擇，可選用高交聯聚乙烯內襯[49]，以延長假體使用年限、減少翻修手術次數。
6 結論
Crowe Ⅳ型DDH患者初次THA術后翻修的最主要原因是假體無菌性松動，關節反復脫位、骨缺損、感染、截骨處不愈合以及假體斷裂等也可能導致翻修手術。此類患者翻修手術中髖關節重建與股骨側假體植入為主要難點，術前需要進行全面且精準評估、測量，充分考慮患者解剖結構畸形、骨缺損程度以及術中可能出現的狀況。
髖臼側骨缺損修復重建方案需要根據髖臼骨缺損程度來進行選擇，對于骨缺損為 Paprosky Ⅱ型及以下患者，通常選擇比原有髖臼杯型號大1～2個型號假體進行翻修，且盡可能使用直徑≥46 mm以上的髖臼杯；對于情況較復雜的PaproskyⅡ型及Ⅲ型患者，需要使用金屬塊、Cage、三翼型髖臼杯、3D打印假體等進行髖臼重建，以恢復髖關節旋轉中心、保持假體穩定性。股骨側翻修假體選擇往往相對局限，若初次置換使用Wagner cone等長柄假體，翻修時可使用選擇度較高的S-ROM假體，以適應Crowe Ⅳ型DDH患者股骨側狹窄髓腔、矯正異常結構，通過靈活選擇相應型號假體組配，保持假體早期與長期穩定性。若初次置換使用S-ROM假體，翻修時能夠滿足手術需求的假體選擇性更小，一般選用更大型號的S-ROM假體。此外，內襯摩擦界面應盡可能選擇磨損更小的陶瓷-陶瓷界面，若因某些限制無法使用則選用陶瓷-高交聯聚乙烯界面，且盡可能選用較大股骨頭（直徑≥28 mm），以減少襯墊磨損及脫位，降低翻修率。
值得注意的是，骨缺損仍是Crowe Ⅳ型DDH患者翻修手術中最主要問題，雖然現階段Cage技術、模塊化組件以及定制型假體已被證實具有良好早中期療效，但遠期生存率仍需進一步明確。隨著人工智能技術在醫學領域的不斷發展，個性化假體組件也將為此類患者翻修提供更多選擇。
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 劉懿：文章撰寫、修改和查閱文獻、整理分析；程奇勝、穆杰：查閱文獻、整理分析；李叔強：研究總體規劃和指導
