引用本文: 覃勇志, 周宗科. 人工全髋关节置换术治疗化脓性髋关节炎后遗骨关节病的研究进展. 中国修复重建外科杂志, 2020, 34(1): 139-144. doi: 10.7507/1002-1892.201905083 复制
化脓性髋关节炎是儿童最常见感染性关节炎,据统计发展中国家其发病率约为 1/20 000[1]。该病的预后与及时诊断和早期正确治疗密切相关,如治疗不及时、不恰当,化脓性感染可能扩大、蔓延,破坏关节软骨、软骨下骨和邻近组织,形成窦道经久不愈,造成关节及邻近骨破坏、畸形、发育不良,关节周围软组织广泛瘢痕、粘连、挛缩等。化脓性髋关节炎后遗症主要包括股骨头坏死、髋臼发育不良、髋关节脱位、髋关节僵硬或强直、髋关节内翻、病理性骨折、股骨头头骺滑脱、髋臼和股骨近端畸形及关节周围软组织挛缩等[2-5]。人工全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)是治疗化脓性髋关节炎后遗骨关节病的有效方法,但由于存在以下三方面问题,使得 THA 治疗极具挑战性[6-9]。第一,此类患者相对年轻,关节活动量大、生命周期长,对关节假体要求高;第二,髋关节周围软组织挛缩、粘连以及髋臼和股骨的解剖结构异常,关节重建较困难,手术难度大,并发症发生率高;第三,术后存在感染复发的风险。现对 THA 治疗化脓性髋关节炎后遗骨关节病的研究进展进行总结,以期为临床治疗提供参考。
1 分型标准
目前,化脓性髋关节炎后遗骨关节病主要参照 Kim 等[8]提出的分型标准,根据影像学表现分为 3 型:1 型为最严重类型,股骨头、颈完全吸收伴大转子高位,髋臼发育不良,股骨髓腔细小;2 型影像学表现类似于 1 型,但股骨髓腔相对正常;3 型主要表现为髋关节面的破坏,髋臼与股骨的发育相对正常。
有学者[9-11]针对髋关节脱位高度,按照 Crowe 分型标准[12]对化脓性髋关节炎后遗骨关节病进行分型。其中,股骨头脱位高度与骨盆高度比值<0.10 为 Crowe Ⅰ型,0.10~0.15 为 Crowe Ⅱ型,0.16~0.20 为 Crowe Ⅲ型,>0.20 为 Crowe Ⅳ型。
上述两种分型中,Kim 1 型和 Crowe Ⅲ、Ⅳ型患者 THA 手术难度大、手术并发症多[13]。
2 手术时机
关于化脓性髋关节炎后遗骨关节病的手术时机,Kim[6]提出应选择安全感染静止期行 THA,其研究纳入 44 例(45 髋)患者,术前髋关节感染静止期为 11~40 年,患者术前及术中所取标本培养均为阴性,平均随访 65.4 个月,无感染复发病例。此后,Kim 等[8]通过另一项研究再次重申这个观点,该研究共纳入 161 例(170 髋)患者,除 1 例(2 髋)患者髋关节活动性感染静止期为 7 年,其余患者均超过 10 年;术后骨水泥假体组平均随访 9.8 年,非骨水泥假体组随访 10.8 年,仅静止期未达 10 年患者感染复发。国内张根生等[14]进行了一项小样本短期随访研究,共纳入 31 例(31 髋)患者,其中化脓性感染 17 例,行 THA 前感染静止期为 6~40 年,术后平均随访 34 个月,结果显示随访期间无感染复发。他们认为经严格完善术前检查及术中病理检查、关节液细菌培养确认为阴性,且感染静止期达 6 年以上即可行 THA。国内另一项纳入 101 例化脓性髋关节炎后遗症患者的大样本研究中[15],患者感染静止期为 11~43 年(平均 24 年),THA 术后平均随访 6.1 年,无感染复发病例。上述研究提示,化脓性髋关节感染患者宜选择感染静止期达 10 年以上时行 THA。
3 THA 术中髋臼侧处理
化脓性髋关节炎多发生在儿童时期,若未及时处理,可能引起髋臼发育不良、髋关节脱位以及髋臼外上方骨质缺损,易导致髋臼覆盖率差[16]。目前认为比较理想的髋臼覆盖率应达到 75%~80%[17],但也有研究报道低于 70% 的髋臼覆盖率也可以获得良好效果。Li 等[18]的一项研究纳入 52 例因髋关节发育不良行 THA 患者,均使用非骨水泥髋臼杯,髋臼覆盖率为 50%~70%,其中 36 例髋臼覆盖率为 60%~70%,16 例为 50%~60%,平均随访时间 4.8 年,随访期间无假体翻修,末次随访时髋关节 Harris 评分为 91.1 分,提示髋臼覆盖率高于 50% 时可以获得良好效果。对于髋臼发育不良、术中臼杯覆盖较差的患者,为达到满意的髋臼覆盖率,可采用以下方法进行处理,主要包括高位造臼、选择直径较小的髋臼杯、髋臼内陷截骨或髋臼内移、结构性植骨、采用髋臼加强环或 Cage、钽金属垫块等[16-17]。据统计,髋臼发育不良患者多使用外径为 38~52 mm 的髋臼假体[19],髋臼直径过小可导致股骨假体头颈比减小和假体磨损增加[17]。
3.1 高位造臼
高位造臼是指将髋臼杯安放在真臼上方,以获得更好的髋臼覆盖率;但高位造臼可造成肢体短缩,而为了纠正肢体短缩、不合适头颈比、高剪切应力以及小转子对坐骨的撞击,术后常发生脱位[16]。此外,高位造臼远期假体松动率比原位造臼高,Atilla 等[20]的一项研究纳入 54 例(61 髋)患者,其中 37 髋髋臼杯安放在真臼位置,20 髋相对于真臼上移<1 cm,4 髋相对于真臼上移>1 cm,术后 8.3 年假体生存率为 93.4%,6 例髋臼杯进行翻修,多元回归分析显示髋臼杯上移>1 cm 时髋臼翻修风险增加 6.44 倍。因此,THA 术中最理想方式是将髋臼杯安放在真臼位置。
3.2 髋臼内陷截骨或髋臼内移
髋臼内陷截骨或髋臼内移是通过将髋臼内壁向盆腔内移,使髋臼假体内移和增加髋臼杯直径,以增加髋臼覆盖率和股骨头直径,减少植骨,达到满意的初始稳定性和远期效果。同时,内陷截骨结合植骨还可以增加髋臼内侧壁骨量储备,为远期可能的翻修手术提供有效支撑。Lian 等[21]首先介绍了髋臼内陷截骨方法,即沿一直径为髋臼最大直径 1/2 的髋臼同心圆进行环形截骨,截骨时骨刀指向髋臼中心,与髋臼平面垂线成一 20° 左右夹角,然后将截骨块向骨盆内移动,移动距离约为截骨块厚度的 2/3。他们在 52 例(52 髋)化脓性髋关节炎后遗骨关节病 THA 术中采用髋臼内陷截骨,患者平均年龄 44.5 岁,均使用非骨水泥型髋臼杯,髋臼杯平均直径 52.4 mm;术后平均随访 7.8 年,1 例因髋臼松动于术后 4.5 年行翻修术,1 例髋臼假体周围出现透光线,14 例发生骨溶解,术后 7.3 年假体生存率为 94.2%;末次随访时髋关节 Harris 评分为 91.6 分,平均肢体短缩由术前的 34.1 mm 改善至 11.6 mm,髋臼内壁平均厚度为 8.3 mm,所有截骨处均骨性愈合,平均髋臼覆盖率为 98.5%。同一团队的另一项研究[16]纳入 38 例化脓性髋关节炎后遗骨关节病患者,平均随访 8.3 年,末次随访时髋关节 Harris 评分平均为 91 分,6 例患者行翻修手术,但均与髋臼内陷截骨无关。
髋臼内陷截骨或内移为髋臼发育不良患者 THA 术中髋臼侧处理提供了一种办法,上述研究显示中期随访结果良好。但两项研究均来自同一中心,仍需更大样本量、更多中心的长期随访进一步明确其效果。
3.3 结构性植骨
结构性植骨是采用自体股骨头或同种异体骨修复髋臼外上方骨缺损,以期为髋臼杯提供稳定性支撑,直到宿主骨长入髋臼假体,同时植骨存活后可增加髋臼骨量储备,有利于后期可能的翻修。然而,同种异体骨植骨后期存在骨吸收、感染等风险。Morsi 等[22]报道了 33 例非骨水泥型髋臼杯联合结构性自体骨或同种异体骨植骨重建髋臼,平均随访 6.6 年,假体生存率为 94%,所有植骨均与宿主骨结合,作者推荐在髋臼覆盖率<50% 时选择结构性植骨。之后,该团队对这 33 例患者平均随访 14 年的结果进行了报道[23],植骨与宿主骨融合重构率为 93%,10 例患者进行了翻修手术,其中仅 2 例需要再植骨,提示植骨重建了髋臼骨量。因此,对于股骨头仍存在的化脓性髋关节炎后遗骨关节病患者,自体骨结构性植骨也是一种有效的重建髋臼方法。
3.4 髋臼加强环或 Cage
髋臼加强环或 Cage 是通过桥接骨缺损,保护加强环或 Cage 下方骨缺损内的植骨整合和重塑,是一种修复严重骨缺损的方式,早期效果良好,但因为无法达生物固定,远期假体松动率较高。Gill 等[24]的一项研究纳入 87 例初次行 THA 的髋关节发育不良患者,术中均使用髋臼加强环,其中 42 例采用自体股骨头植骨,所有髋臼均在真臼位置 1 cm 范围内,平均随访时间 9.4 年,95% 患者髋关节功能良好,9 例行翻修手术,其中 2 例髋臼假体松动。他们认为在髋臼发育不良患者中使用髋臼加强环可以重建髋关节旋转中心,在髋臼中上部植骨可以重建髋臼结构并储备骨量。Gill 等[25]的另一项研究纳入 33 例使用髋臼加强环行 THA 的髋臼发育不良患者,平均随访时间 6.7 年,29 例(87.9%)完全或部分恢复日常活动和工作能力,24 例(72.7%)肢体短缩在 1 cm 之内,末次随访时髋关节平均 Harris 评分为 90 分,2 例(6.1%)因假体松动行翻修手术。
髋臼加强环或 Cage 是处理髋臼发育不良的对策之一,但远期效果比生物固定方式差,而且不能增加髋臼骨量储备为后期可能的翻修提供支持。化脓性髋关节炎后遗骨关节病患者多较年轻,因此髋臼加强环或 Cage 不应作为修复髋臼骨缺损的首选方式。
3.5 钽金属垫块
钽金属垫块用于骨缺损治疗优点众多,其高孔隙率有利于骨长入,以达到远期生物固定效果,高摩擦系数有利于达到良好假体初始稳定性,同时钽金属相对易塑形,可根据骨缺损形状进行剪裁,但价格相对较高。Ling 等[26]的一项研究纳入 19 例使用钽金属垫块行髋臼侧骨缺损重建的髋臼发育不良或髋臼破坏导致骨缺损的患者,平均随访时间 5.1 年,末次随访时髋关节平均 Harris 评分为 85.3 分,无假体松动等并发症。目前,关于钽金属垫块在初次 THA 中应用的报道较少,在髋臼翻修病例中钽金属垫块的远期效果良好,因此对于化脓性髋关节炎后遗骨关节病伴髋臼骨缺损的病例也是一个有效选择。
3.6 3D 打印假体
3D 打印在骨科中的应用是近年来研究方向。在髋关节重建外科领域,可采用该技术根据骨缺损大小及形状,制作合适形状的关节假体,使手术操作变得相对简单、关节重建效果更佳。尽管其费用高昂,但在解决复杂骨缺损方面有巨大应用前景,对于化脓性髋关节炎后遗骨关节病伴复杂或严重骨缺损的病例是一个有效选择。
3.7 髋臼假体及摩擦界面选择
化脓性髋关节炎后遗骨关节病患者行 THA 时相对年轻,术后活动量大、生命周期长,要求假体使用年限尽可能长,因此应尽可能选择非骨水泥型髋臼杯,以获得远期良好生物固定。Yang 等[27]指出在髋臼发育不良患者中使用骨水泥型髋臼杯,失败率高达 37%。目前市面上髋关节假体摩擦界面主要包括金属对高交联聚乙烯(metal-on-highly cross-linked polyethylene,MoP)、陶瓷对高交联聚乙烯(ceramic-on-highly cross-linked polyethylene,CoP)、陶瓷对陶瓷(ceramic-on-ceramic,CoC)等。Hu 等[28]的一项 Meta 分析显示,与 MoP 摩擦界面相比,CoC 摩擦界面翻修率、骨溶解率、假体周围透光线出现率以及假体松动率、脱位率均更低,但出现关节异响和术中陶瓷碎裂概率更高。此外有研究表明,CoC 摩擦界面磨损率较 MoP 摩擦界面更低[29-30],CoC 摩擦界面短中期随访研究显示其假体生存率为 99.3%[31]。尽管 CoC 摩擦界面存在关节异响及术中陶瓷碎裂等风险,但是发生率均较低,其低磨损率、低翻修率和高强度成为年轻患者首选假体类型。但有时术中为了获得更好的髋臼覆盖率,会选择增大髋臼杯外翻角及适度减小前倾角,此时使用陶瓷内衬可能增加脱位风险,而聚乙烯内衬的后上方高边设计有利于减小这一风险,此时 MoP 摩擦界面也是一种较好选择[19]。
4 THA 术中股骨侧处理
化脓性髋关节炎后遗骨关节病患者股骨侧主要存在股骨髓腔细小、股骨颈前倾角增大、颈干角增大、大转子延长和骨质差等问题,THA 时的主要难点是合理控制肢体延长、预防神经损伤,合理选择股骨假体、预防假体周围骨折,并取得良好的假体初始稳定性和远期生存率。
4.1 肢体延长及预防神经损伤
若股骨头脱位高度较高,术中肢体延长较多、难以复位时,需要行股骨转子下短缩截骨,以避免神经血管牵拉造成神经损伤,尤其是坐骨神经和股神经牵拉损伤。在普通髋关节发育不良患者中,肢体延长 4 cm 会显著增加坐骨神经和股神经损伤可能性[32-33]。在化脓性髋关节炎后遗高位脱位患者中,其周围软组织瘢痕挛缩及粘连往往更严重,尤其是化脓性病灶波及神经周围时,可能造成神经和周围瘢痕广泛粘连,导致神经移动度和延展性差,对普通患者来说安全的肢体延长长度也可能出现神经损伤。因此,化脓性髋关节炎后遗高位脱位患者术中应更加注意避免神经牵拉。股骨转子下短缩截骨术是 THA 时短缩股骨比较常用的手术方式。Park 等[10]的一项研究纳入了 18 例(20 髋)行转子下短缩截骨的化脓性髋关节炎后遗高位脱位患者,其中 Crowe Ⅲ型 3 髋、Crowe Ⅳ型 17 髋,平均随访时间 3.4 年,所有患者截骨处均愈合,无翻修病例,末次随访时髋关节平均 Harris 评分为 84.2 分。Zeng 等[11]的一项研究纳入 45 例化脓性髋关节炎后遗高位脱位的患者,其中 16 例行转子下短缩截骨,平均截骨长度为 30.5 mm,术后 1 年患者截骨处均愈合,无翻修。因此,转子下短缩截骨术是预防因肢体延长导致神经损伤的有效方法。
4.2 股骨假体的选择
对 Kim 2、3 型化脓性髋关节炎后遗骨关节病患者来说,其股骨侧解剖结构基本正常,选择普通非骨水泥型初次股骨假体置换即可取得良好的假体初始稳定和远期生存率。但 Kim 1 型患者髓腔发育异常或畸形,主要为股骨颈前倾角增大、股骨近端髓腔细小等,既往多使用较小直径的股骨假体,以达到股骨侧假体安放,但失败率高[8]。目前市面上可供选择的假体越来越多,其中组配柄可以调整前倾角,且其髓腔部分有更多的型号选择,在此类患者中应用越来越广泛。Zeng 等[11]报道了 45 例化脓性髋关节炎后遗高位脱位患者,23 例使用 S-ROM 组配柄(DePuy 公司,美国),Luo 等[15]报道了 101 例化脓性髋关节炎后遗骨关节病患者中,34 例使用 S-ROM 组配柄(DePuy 公司,美国),均取得了良好效果。上述研究提示,组配柄在股骨颈前倾角明显增大、股骨髓腔细小的 Kim 1 型患者中有明显优势。
5 THA 术中软组织处理
化脓性髋关节炎后遗骨关节病患者因既往行切开引流术或窦道形成,关节周围可能存在严重软组织粘连,造成血管神经结构的变异[34]。因此,THA 术中需行广泛软组织松解,以显露足够术野用于植入假体,此时血管神经损伤风险以及术中出血均会增加[35],术前应提前准备术中出血量大应对措施,术中需警惕神经血管损伤。此外,关节周围软组织挛缩及粘连使术中髋关节假体复位困难,有学者提出可通过完全切除关节囊或充分松解关节周围肌肉来解决[9-10],但内收肌和外展肌紧张往往难以完全解决。有学者认为可通过增加股骨短缩截骨作为解决术中复位困难的一种方法,但可能使双侧下肢肢体长度差异增大[35]。术中应根据具体情况,选择合适的软组织处理方法。
6 THA 并发症
化脓性髋关节炎后遗骨关节病 THA 主要有 5 种并发症[8-9, 11, 15]:① 术中股骨骨折。导致骨折原因主要包括股骨近端畸形、髓腔发育差、髓腔细小、骨质较差等,如股骨假体型号和类型选择不当,骨折发生率更高。骨折类型主要为股骨近端骨折,通过选择适当类型和型号的假体、充分扩髓、击入假体时注意观察和判断等,可有效减少术中股骨骨折的发生,同时骨折发生后及时停止假体击入并采取有效内固定,可避免骨折加重。
② 股神经和坐骨神经损伤。关节周围软组织粘连、解剖结构异常以及髋关节脱位后复位困难等原因,使得神经牵拉损伤发生率相对较高。仔细松解神经、合理使用股骨转子下短缩截骨技术,可减少肢体延长长度,有效预防坐骨神经和股神经损伤发生率。
③ 异位骨化。有文献报道化脓性髋关节炎后遗骨关节病行 THA 后,异位骨化发生率可达到 28.5%[36],但该研究未对异位骨化发生率高的原因进行分析,且其研究样本量较小。另一项研究结果显示异位骨化发生率为 4.95%[15]。因此,此类患者围术期可适当选用预防异位骨化药物。
④ 骨溶解。Kim 等[13]报道化脓性髋关节炎后遗骨关节病行 THA,非骨水泥型股骨假体周围骨溶解发生率高达 61%。也有研究显示非骨水泥 THA 假体周围骨溶解发生率为 18.8%[15]。因此,化脓性髋关节炎后遗骨关节病行 THA 患者术后应规律随访,及时发现及处理假体周围骨溶解。
⑤ 再发感染。目前文献报道此类患者行 THA 后感染再发率为 0~9.5%[15]。术前应结合髋部窦道瘢痕有无红肿、局部皮温、术前 C 反应蛋白和红细胞沉降率、白细胞总数和分类计数等,综合判断是否存在活动性感染,必要时可行关节腔穿刺抽液培养检查。
综上述,化脓性髋关节炎后遗骨关节病患者多较年轻,THA 时首选非骨水泥型假体,如股骨侧髓腔细小或解剖异常时,使用组配式假体可取得良好初始稳定性和远期生存率,同时应尽可能在真臼位置安放髋臼假体,恢复正常髋关节旋转中心。此外,此类患者 THA 手术并发症相对较多、发生率较高,术前应充分评估并做好充分准备,以预防和减少并发症发生率。
作者贡献:覃勇志负责查阅文献及撰写论文;周宗科审校并修改论文。
利益冲突:所有作者声明,在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。
化脓性髋关节炎是儿童最常见感染性关节炎,据统计发展中国家其发病率约为 1/20 000[1]。该病的预后与及时诊断和早期正确治疗密切相关,如治疗不及时、不恰当,化脓性感染可能扩大、蔓延,破坏关节软骨、软骨下骨和邻近组织,形成窦道经久不愈,造成关节及邻近骨破坏、畸形、发育不良,关节周围软组织广泛瘢痕、粘连、挛缩等。化脓性髋关节炎后遗症主要包括股骨头坏死、髋臼发育不良、髋关节脱位、髋关节僵硬或强直、髋关节内翻、病理性骨折、股骨头头骺滑脱、髋臼和股骨近端畸形及关节周围软组织挛缩等[2-5]。人工全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)是治疗化脓性髋关节炎后遗骨关节病的有效方法,但由于存在以下三方面问题,使得 THA 治疗极具挑战性[6-9]。第一,此类患者相对年轻,关节活动量大、生命周期长,对关节假体要求高;第二,髋关节周围软组织挛缩、粘连以及髋臼和股骨的解剖结构异常,关节重建较困难,手术难度大,并发症发生率高;第三,术后存在感染复发的风险。现对 THA 治疗化脓性髋关节炎后遗骨关节病的研究进展进行总结,以期为临床治疗提供参考。
1 分型标准
目前,化脓性髋关节炎后遗骨关节病主要参照 Kim 等[8]提出的分型标准,根据影像学表现分为 3 型:1 型为最严重类型,股骨头、颈完全吸收伴大转子高位,髋臼发育不良,股骨髓腔细小;2 型影像学表现类似于 1 型,但股骨髓腔相对正常;3 型主要表现为髋关节面的破坏,髋臼与股骨的发育相对正常。
有学者[9-11]针对髋关节脱位高度,按照 Crowe 分型标准[12]对化脓性髋关节炎后遗骨关节病进行分型。其中,股骨头脱位高度与骨盆高度比值<0.10 为 Crowe Ⅰ型,0.10~0.15 为 Crowe Ⅱ型,0.16~0.20 为 Crowe Ⅲ型,>0.20 为 Crowe Ⅳ型。
上述两种分型中,Kim 1 型和 Crowe Ⅲ、Ⅳ型患者 THA 手术难度大、手术并发症多[13]。
2 手术时机
关于化脓性髋关节炎后遗骨关节病的手术时机,Kim[6]提出应选择安全感染静止期行 THA,其研究纳入 44 例(45 髋)患者,术前髋关节感染静止期为 11~40 年,患者术前及术中所取标本培养均为阴性,平均随访 65.4 个月,无感染复发病例。此后,Kim 等[8]通过另一项研究再次重申这个观点,该研究共纳入 161 例(170 髋)患者,除 1 例(2 髋)患者髋关节活动性感染静止期为 7 年,其余患者均超过 10 年;术后骨水泥假体组平均随访 9.8 年,非骨水泥假体组随访 10.8 年,仅静止期未达 10 年患者感染复发。国内张根生等[14]进行了一项小样本短期随访研究,共纳入 31 例(31 髋)患者,其中化脓性感染 17 例,行 THA 前感染静止期为 6~40 年,术后平均随访 34 个月,结果显示随访期间无感染复发。他们认为经严格完善术前检查及术中病理检查、关节液细菌培养确认为阴性,且感染静止期达 6 年以上即可行 THA。国内另一项纳入 101 例化脓性髋关节炎后遗症患者的大样本研究中[15],患者感染静止期为 11~43 年(平均 24 年),THA 术后平均随访 6.1 年,无感染复发病例。上述研究提示,化脓性髋关节感染患者宜选择感染静止期达 10 年以上时行 THA。
3 THA 术中髋臼侧处理
化脓性髋关节炎多发生在儿童时期,若未及时处理,可能引起髋臼发育不良、髋关节脱位以及髋臼外上方骨质缺损,易导致髋臼覆盖率差[16]。目前认为比较理想的髋臼覆盖率应达到 75%~80%[17],但也有研究报道低于 70% 的髋臼覆盖率也可以获得良好效果。Li 等[18]的一项研究纳入 52 例因髋关节发育不良行 THA 患者,均使用非骨水泥髋臼杯,髋臼覆盖率为 50%~70%,其中 36 例髋臼覆盖率为 60%~70%,16 例为 50%~60%,平均随访时间 4.8 年,随访期间无假体翻修,末次随访时髋关节 Harris 评分为 91.1 分,提示髋臼覆盖率高于 50% 时可以获得良好效果。对于髋臼发育不良、术中臼杯覆盖较差的患者,为达到满意的髋臼覆盖率,可采用以下方法进行处理,主要包括高位造臼、选择直径较小的髋臼杯、髋臼内陷截骨或髋臼内移、结构性植骨、采用髋臼加强环或 Cage、钽金属垫块等[16-17]。据统计,髋臼发育不良患者多使用外径为 38~52 mm 的髋臼假体[19],髋臼直径过小可导致股骨假体头颈比减小和假体磨损增加[17]。
3.1 高位造臼
高位造臼是指将髋臼杯安放在真臼上方,以获得更好的髋臼覆盖率;但高位造臼可造成肢体短缩,而为了纠正肢体短缩、不合适头颈比、高剪切应力以及小转子对坐骨的撞击,术后常发生脱位[16]。此外,高位造臼远期假体松动率比原位造臼高,Atilla 等[20]的一项研究纳入 54 例(61 髋)患者,其中 37 髋髋臼杯安放在真臼位置,20 髋相对于真臼上移<1 cm,4 髋相对于真臼上移>1 cm,术后 8.3 年假体生存率为 93.4%,6 例髋臼杯进行翻修,多元回归分析显示髋臼杯上移>1 cm 时髋臼翻修风险增加 6.44 倍。因此,THA 术中最理想方式是将髋臼杯安放在真臼位置。
3.2 髋臼内陷截骨或髋臼内移
髋臼内陷截骨或髋臼内移是通过将髋臼内壁向盆腔内移,使髋臼假体内移和增加髋臼杯直径,以增加髋臼覆盖率和股骨头直径,减少植骨,达到满意的初始稳定性和远期效果。同时,内陷截骨结合植骨还可以增加髋臼内侧壁骨量储备,为远期可能的翻修手术提供有效支撑。Lian 等[21]首先介绍了髋臼内陷截骨方法,即沿一直径为髋臼最大直径 1/2 的髋臼同心圆进行环形截骨,截骨时骨刀指向髋臼中心,与髋臼平面垂线成一 20° 左右夹角,然后将截骨块向骨盆内移动,移动距离约为截骨块厚度的 2/3。他们在 52 例(52 髋)化脓性髋关节炎后遗骨关节病 THA 术中采用髋臼内陷截骨,患者平均年龄 44.5 岁,均使用非骨水泥型髋臼杯,髋臼杯平均直径 52.4 mm;术后平均随访 7.8 年,1 例因髋臼松动于术后 4.5 年行翻修术,1 例髋臼假体周围出现透光线,14 例发生骨溶解,术后 7.3 年假体生存率为 94.2%;末次随访时髋关节 Harris 评分为 91.6 分,平均肢体短缩由术前的 34.1 mm 改善至 11.6 mm,髋臼内壁平均厚度为 8.3 mm,所有截骨处均骨性愈合,平均髋臼覆盖率为 98.5%。同一团队的另一项研究[16]纳入 38 例化脓性髋关节炎后遗骨关节病患者,平均随访 8.3 年,末次随访时髋关节 Harris 评分平均为 91 分,6 例患者行翻修手术,但均与髋臼内陷截骨无关。
髋臼内陷截骨或内移为髋臼发育不良患者 THA 术中髋臼侧处理提供了一种办法,上述研究显示中期随访结果良好。但两项研究均来自同一中心,仍需更大样本量、更多中心的长期随访进一步明确其效果。
3.3 结构性植骨
结构性植骨是采用自体股骨头或同种异体骨修复髋臼外上方骨缺损,以期为髋臼杯提供稳定性支撑,直到宿主骨长入髋臼假体,同时植骨存活后可增加髋臼骨量储备,有利于后期可能的翻修。然而,同种异体骨植骨后期存在骨吸收、感染等风险。Morsi 等[22]报道了 33 例非骨水泥型髋臼杯联合结构性自体骨或同种异体骨植骨重建髋臼,平均随访 6.6 年,假体生存率为 94%,所有植骨均与宿主骨结合,作者推荐在髋臼覆盖率<50% 时选择结构性植骨。之后,该团队对这 33 例患者平均随访 14 年的结果进行了报道[23],植骨与宿主骨融合重构率为 93%,10 例患者进行了翻修手术,其中仅 2 例需要再植骨,提示植骨重建了髋臼骨量。因此,对于股骨头仍存在的化脓性髋关节炎后遗骨关节病患者,自体骨结构性植骨也是一种有效的重建髋臼方法。
3.4 髋臼加强环或 Cage
髋臼加强环或 Cage 是通过桥接骨缺损,保护加强环或 Cage 下方骨缺损内的植骨整合和重塑,是一种修复严重骨缺损的方式,早期效果良好,但因为无法达生物固定,远期假体松动率较高。Gill 等[24]的一项研究纳入 87 例初次行 THA 的髋关节发育不良患者,术中均使用髋臼加强环,其中 42 例采用自体股骨头植骨,所有髋臼均在真臼位置 1 cm 范围内,平均随访时间 9.4 年,95% 患者髋关节功能良好,9 例行翻修手术,其中 2 例髋臼假体松动。他们认为在髋臼发育不良患者中使用髋臼加强环可以重建髋关节旋转中心,在髋臼中上部植骨可以重建髋臼结构并储备骨量。Gill 等[25]的另一项研究纳入 33 例使用髋臼加强环行 THA 的髋臼发育不良患者,平均随访时间 6.7 年,29 例(87.9%)完全或部分恢复日常活动和工作能力,24 例(72.7%)肢体短缩在 1 cm 之内,末次随访时髋关节平均 Harris 评分为 90 分,2 例(6.1%)因假体松动行翻修手术。
髋臼加强环或 Cage 是处理髋臼发育不良的对策之一,但远期效果比生物固定方式差,而且不能增加髋臼骨量储备为后期可能的翻修提供支持。化脓性髋关节炎后遗骨关节病患者多较年轻,因此髋臼加强环或 Cage 不应作为修复髋臼骨缺损的首选方式。
3.5 钽金属垫块
钽金属垫块用于骨缺损治疗优点众多,其高孔隙率有利于骨长入,以达到远期生物固定效果,高摩擦系数有利于达到良好假体初始稳定性,同时钽金属相对易塑形,可根据骨缺损形状进行剪裁,但价格相对较高。Ling 等[26]的一项研究纳入 19 例使用钽金属垫块行髋臼侧骨缺损重建的髋臼发育不良或髋臼破坏导致骨缺损的患者,平均随访时间 5.1 年,末次随访时髋关节平均 Harris 评分为 85.3 分,无假体松动等并发症。目前,关于钽金属垫块在初次 THA 中应用的报道较少,在髋臼翻修病例中钽金属垫块的远期效果良好,因此对于化脓性髋关节炎后遗骨关节病伴髋臼骨缺损的病例也是一个有效选择。
3.6 3D 打印假体
3D 打印在骨科中的应用是近年来研究方向。在髋关节重建外科领域,可采用该技术根据骨缺损大小及形状,制作合适形状的关节假体,使手术操作变得相对简单、关节重建效果更佳。尽管其费用高昂,但在解决复杂骨缺损方面有巨大应用前景,对于化脓性髋关节炎后遗骨关节病伴复杂或严重骨缺损的病例是一个有效选择。
3.7 髋臼假体及摩擦界面选择
化脓性髋关节炎后遗骨关节病患者行 THA 时相对年轻,术后活动量大、生命周期长,要求假体使用年限尽可能长,因此应尽可能选择非骨水泥型髋臼杯,以获得远期良好生物固定。Yang 等[27]指出在髋臼发育不良患者中使用骨水泥型髋臼杯,失败率高达 37%。目前市面上髋关节假体摩擦界面主要包括金属对高交联聚乙烯(metal-on-highly cross-linked polyethylene,MoP)、陶瓷对高交联聚乙烯(ceramic-on-highly cross-linked polyethylene,CoP)、陶瓷对陶瓷(ceramic-on-ceramic,CoC)等。Hu 等[28]的一项 Meta 分析显示,与 MoP 摩擦界面相比,CoC 摩擦界面翻修率、骨溶解率、假体周围透光线出现率以及假体松动率、脱位率均更低,但出现关节异响和术中陶瓷碎裂概率更高。此外有研究表明,CoC 摩擦界面磨损率较 MoP 摩擦界面更低[29-30],CoC 摩擦界面短中期随访研究显示其假体生存率为 99.3%[31]。尽管 CoC 摩擦界面存在关节异响及术中陶瓷碎裂等风险,但是发生率均较低,其低磨损率、低翻修率和高强度成为年轻患者首选假体类型。但有时术中为了获得更好的髋臼覆盖率,会选择增大髋臼杯外翻角及适度减小前倾角,此时使用陶瓷内衬可能增加脱位风险,而聚乙烯内衬的后上方高边设计有利于减小这一风险,此时 MoP 摩擦界面也是一种较好选择[19]。
4 THA 术中股骨侧处理
化脓性髋关节炎后遗骨关节病患者股骨侧主要存在股骨髓腔细小、股骨颈前倾角增大、颈干角增大、大转子延长和骨质差等问题,THA 时的主要难点是合理控制肢体延长、预防神经损伤,合理选择股骨假体、预防假体周围骨折,并取得良好的假体初始稳定性和远期生存率。
4.1 肢体延长及预防神经损伤
若股骨头脱位高度较高,术中肢体延长较多、难以复位时,需要行股骨转子下短缩截骨,以避免神经血管牵拉造成神经损伤,尤其是坐骨神经和股神经牵拉损伤。在普通髋关节发育不良患者中,肢体延长 4 cm 会显著增加坐骨神经和股神经损伤可能性[32-33]。在化脓性髋关节炎后遗高位脱位患者中,其周围软组织瘢痕挛缩及粘连往往更严重,尤其是化脓性病灶波及神经周围时,可能造成神经和周围瘢痕广泛粘连,导致神经移动度和延展性差,对普通患者来说安全的肢体延长长度也可能出现神经损伤。因此,化脓性髋关节炎后遗高位脱位患者术中应更加注意避免神经牵拉。股骨转子下短缩截骨术是 THA 时短缩股骨比较常用的手术方式。Park 等[10]的一项研究纳入了 18 例(20 髋)行转子下短缩截骨的化脓性髋关节炎后遗高位脱位患者,其中 Crowe Ⅲ型 3 髋、Crowe Ⅳ型 17 髋,平均随访时间 3.4 年,所有患者截骨处均愈合,无翻修病例,末次随访时髋关节平均 Harris 评分为 84.2 分。Zeng 等[11]的一项研究纳入 45 例化脓性髋关节炎后遗高位脱位的患者,其中 16 例行转子下短缩截骨,平均截骨长度为 30.5 mm,术后 1 年患者截骨处均愈合,无翻修。因此,转子下短缩截骨术是预防因肢体延长导致神经损伤的有效方法。
4.2 股骨假体的选择
对 Kim 2、3 型化脓性髋关节炎后遗骨关节病患者来说,其股骨侧解剖结构基本正常,选择普通非骨水泥型初次股骨假体置换即可取得良好的假体初始稳定和远期生存率。但 Kim 1 型患者髓腔发育异常或畸形,主要为股骨颈前倾角增大、股骨近端髓腔细小等,既往多使用较小直径的股骨假体,以达到股骨侧假体安放,但失败率高[8]。目前市面上可供选择的假体越来越多,其中组配柄可以调整前倾角,且其髓腔部分有更多的型号选择,在此类患者中应用越来越广泛。Zeng 等[11]报道了 45 例化脓性髋关节炎后遗高位脱位患者,23 例使用 S-ROM 组配柄(DePuy 公司,美国),Luo 等[15]报道了 101 例化脓性髋关节炎后遗骨关节病患者中,34 例使用 S-ROM 组配柄(DePuy 公司,美国),均取得了良好效果。上述研究提示,组配柄在股骨颈前倾角明显增大、股骨髓腔细小的 Kim 1 型患者中有明显优势。
5 THA 术中软组织处理
化脓性髋关节炎后遗骨关节病患者因既往行切开引流术或窦道形成,关节周围可能存在严重软组织粘连,造成血管神经结构的变异[34]。因此,THA 术中需行广泛软组织松解,以显露足够术野用于植入假体,此时血管神经损伤风险以及术中出血均会增加[35],术前应提前准备术中出血量大应对措施,术中需警惕神经血管损伤。此外,关节周围软组织挛缩及粘连使术中髋关节假体复位困难,有学者提出可通过完全切除关节囊或充分松解关节周围肌肉来解决[9-10],但内收肌和外展肌紧张往往难以完全解决。有学者认为可通过增加股骨短缩截骨作为解决术中复位困难的一种方法,但可能使双侧下肢肢体长度差异增大[35]。术中应根据具体情况,选择合适的软组织处理方法。
6 THA 并发症
化脓性髋关节炎后遗骨关节病 THA 主要有 5 种并发症[8-9, 11, 15]:① 术中股骨骨折。导致骨折原因主要包括股骨近端畸形、髓腔发育差、髓腔细小、骨质较差等,如股骨假体型号和类型选择不当,骨折发生率更高。骨折类型主要为股骨近端骨折,通过选择适当类型和型号的假体、充分扩髓、击入假体时注意观察和判断等,可有效减少术中股骨骨折的发生,同时骨折发生后及时停止假体击入并采取有效内固定,可避免骨折加重。
② 股神经和坐骨神经损伤。关节周围软组织粘连、解剖结构异常以及髋关节脱位后复位困难等原因,使得神经牵拉损伤发生率相对较高。仔细松解神经、合理使用股骨转子下短缩截骨技术,可减少肢体延长长度,有效预防坐骨神经和股神经损伤发生率。
③ 异位骨化。有文献报道化脓性髋关节炎后遗骨关节病行 THA 后,异位骨化发生率可达到 28.5%[36],但该研究未对异位骨化发生率高的原因进行分析,且其研究样本量较小。另一项研究结果显示异位骨化发生率为 4.95%[15]。因此,此类患者围术期可适当选用预防异位骨化药物。
④ 骨溶解。Kim 等[13]报道化脓性髋关节炎后遗骨关节病行 THA,非骨水泥型股骨假体周围骨溶解发生率高达 61%。也有研究显示非骨水泥 THA 假体周围骨溶解发生率为 18.8%[15]。因此,化脓性髋关节炎后遗骨关节病行 THA 患者术后应规律随访,及时发现及处理假体周围骨溶解。
⑤ 再发感染。目前文献报道此类患者行 THA 后感染再发率为 0~9.5%[15]。术前应结合髋部窦道瘢痕有无红肿、局部皮温、术前 C 反应蛋白和红细胞沉降率、白细胞总数和分类计数等,综合判断是否存在活动性感染,必要时可行关节腔穿刺抽液培养检查。
综上述,化脓性髋关节炎后遗骨关节病患者多较年轻,THA 时首选非骨水泥型假体,如股骨侧髓腔细小或解剖异常时,使用组配式假体可取得良好初始稳定性和远期生存率,同时应尽可能在真臼位置安放髋臼假体,恢复正常髋关节旋转中心。此外,此类患者 THA 手术并发症相对较多、发生率较高,术前应充分评估并做好充分准备,以预防和减少并发症发生率。
作者贡献:覃勇志负责查阅文献及撰写论文;周宗科审校并修改论文。
利益冲突:所有作者声明,在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。