防内突加强杯用于髋臼侧骨缺损翻修的临床研究

         髓臼假体周围骨溶解是髓关节翻修的难题之一.骨缺损较大时很难获得满意的宿主骨和翻修假体间的有效接触,使用普通髓臼杯无法获得满意的初始稳定性.髓臼加强杯联合植骨技术可以解决这一难题,但在骨缺损过大时也不足以在臼杯半球部提供足够的支撑而获得满意的初始稳定性.
         防内突加强杯(Anti-protrusioncage)可用于改善假体的初始稳定性.臼杯上方设计有带有螺钉孔的翼用于对骼骨翼进行螺钉辅助固定,臼杯下方使用钩或翼进行辅助固定,上下共同支撑防止髓臼杯内突,保护下方植骨区.体部设计有螺钉孔,供经髓臼螺钉对Jnu臼体部进行固定,联合经翼固定可以满足全周固定的需求.文献报道中防内突加强杯的五年失败率为0-16%,放射学松动率为0—24%.其操作技术方面仍有进一步改进的空间.
         本研究回顾性分析我院使用防内突加强杯进行髓臼翻修患者的病例资料,并在3个月内进行集中随访,采有多因素分析方法确定性别、年龄、骨缺损分类、n}臼旋转中心上移和外移尺度、臼杯外展角、臼杯固定方式、植骨方式及臼杯类型与加强杯失败(松动及再翻修)的相关性旨在:}1}总结防内突加强杯的疗效;}2)分析防内突加强杯失败的影响因素;(3)探讨髓臼翻修技术的改进方法
         资料与方法
          一、一般资料 根据我院人工关节登记资料,2002年1月至2010年6月使用防内突加强环进行翻修的患者>1例53髓,其中2例死亡,9例失访,共获得-10例-10髓随访资料.纳人标准为使用防内突加强杯进行}J修的患者,不包括用防内突加强杯重建髓臼骨缺损的初次关节置换患者.
         男16例,女24例;手术时年龄2277岁,平均60.3岁.初次置换原因为髓关节骨关节炎15例,创伤性关节炎2例,股骨颈骨折8例,髓关节发育不良7例,股骨头坏死8例.初次手术为全髓关节置换37例,半髓关节置换3例.初次关节置换至翻修手术的时间为15194个月,平均131.6个月翻修原因:原臼杯周围骨溶解松动犯例,因感染行二期翻修7例,外伤致髓臼骨折及原臼杯移位1例.
         二、翻修假体 翻修假体采用髓臼加强钢板型臼杯(Lima.意大利)和Contour翻修臼杯(Smith-Nephew,美国).髓臼加强钢板型臼杯在臼杯上部设计有三翼钢板,可对骼骨翼进行辅助固定,下方设计有固定钩,用于闭孔处固定Contour翻修臼杯作为经典BurchSchneider杯的改良产品上方设计有两个较宽大的翼,带有双排螺钉固定孔,可对骼骨翼进行辅助固定;下方为带单排螺钉孔的坐骨翼,可用螺钉对坐骨进行固定两者设计的共同点是在臼杯半球部有较多的螺钉孔,允许对臼杯体部进行经髓臼螺钉辅助固定(图1,2)
         三、术前评估 长前进行漠板测量,了解髓臼周围骨缺损情况,并根据对侧初步确定髓臼杯高度.对畸形复杂的病例行C丁检查明确骨·缺损区域行感染性疾病筛查.常规检杏皿常规、日细胞计数、红细胞沉降率及L反应蛋曰骨缺损分型:美国骨科医师协会(AOS)分型C型(混合型骨缺损)29例D刑(骨盆不连)11例;Paprosky分型IIIA型29例,IIIB型11例.
四、手术方法 均采用改良后外侧入路4例经大转子截骨入路扩大显露.去除原臼杯,注意保留骨量,刮除髓臼周围纤维组织,露出新鲜骨面,再次进行骨缺损评估.
         根据骨缺损区范围选择植骨技术.18例腔隙型缺损采用松质骨嵌压植骨,其余22例上方或后方缺损较大并伴有节段性骨缺损的患者采用混合植骨(大块异体骨块植骨+自体碎屑骨和异体碎屑骨嵌压植骨).
         确定臼杯大小及型号,调整臼杯上下翼的方向,适应植骨后的髓臼形态.髓臼杯按外展400-450,前倾150-25.及真臼高度植人二大块植骨块通过翻修杯的翼进行螺钉固定,固定深度达正常骨.26例使用髓臼加强钢板型臼杯,14例使用Contour翻修臼杯.11例仅在臼杯上方经翼进行螺钉固定(4例Contour翻修臼杯,7例髓臼加强钢板型臼杯),29例采用经翼联合经髓臼螺钉固定髓臼杯固定完成后使用真空搅拌含质量分数5%的万古霉素骨水泥固定聚乙烯内衬.
         五、术后处理及康复
         术后放置引流,引流量小于40ml/h后去除.常规应用二代头抱抗生素48h,翻修原因为感染的病例针对原病原菌应用敏感抗生素72h:监测体温及血常规,白细胞计数及中性粒细胞比例恢复正常后停用抗生素.
         常规康复计划包括术后第1天开始直腿抬高和屈髓训练,术后1周使用助步器部分负重行走,术后12周完全负重行走.
         六、术后评估 采用改良Harris髓关节评分方法进行髓关节功能评估3.对随访系列X线片进行影像学评估.臼杯需再次翻修和影像学松动判定为加强杯失败.影像学松动判定标准:加强杯断裂和(或)螺钉断裂合并渐进性透光线,或加强杯移位;固定良好的标准:臼杯和螺钉完整,没有渐进性透光线,没有移位〔4-50于术后即刻X线片测量翻修臼杯的外展角、旋转中毛、位置,与对侧进行比较,确定翻修后旋转中心与正常旋转中心位置的差别,记录翻修后旋转中心上移值(上移为正值、下移为负值)和外移值(外移为正值、内移为负值).
         七、统计学处理
         应用SPSS13.0统计软件包(IBM,美国)进行统计学处理.采用Kaplan-Meier生存分析评估假体生存率.年龄、骨缺损分类、髓臼旋转中心上移值和外移值、臼杯外展角、臼杯固定方式(单纯经翼固定和经翼联合经髓臼螺钉固定)、植骨方式(嵌压植骨和混合植骨)及臼杯类型(两种不同设计臼杯)与加强杯失败的相关性采用Cox多因素回归分析,对有统计学意义的连续变量绘制ROC曲线,确定cutoff值.检验水准a值取双侧0.05。 
         结果
         一、临床疗效 翻修后随访1282个月,平均39.2个月.末次随访时改良Harris髓关节评分平均(74.5土15.4)分.Kaplan-Meier生存曲线显示假体三年生存率95.6%,五年生存率88.7%(图3)04例加强杯失败:2例因松动而接受再次翻修,2例出现明显的影像学松动并伴有行走时n}部疼痛(表1)}
        

         二、多因素分析结果
         髓臼旋转中心上移值、臼杯外展角及臼杯固定方式与加强杯失败有相关性(表2)其中臼杯旋转中心上移值和臼杯外展角为连续变量,cutoff值分另为8.5mm和53.50,表明术后翻修臼杯上移8.5ITllll或外展角人于53.5.为加强杯失败的危险因素固定方式为非连续变量,统计结果显示采用经翼联合经髓臼螺钉固定有助于减少臼杯失败,单纯经翼固定是加强杯失败的危险因素(图4,5)三、并发症除加强杯失败外,2例于术后3天内出现假体脱位,均通过麻醉下闭合复位联合牵引固定复位.3周后开始功能训练,末出现脱位复发随访期间无一例发生感染。 
         讨论
         一、防内突加强杯的失败率 臼翻修的目标是恢复骨量,将翻修杯放置于合适的位置,获得满意的关节稳定性,恢复肢体长度,并保持髓臼杯长期稳定年Br,i、等h报告一组于1992至1995年间使用防内哭勺11强杯旋植丹进行翻修病例的临床结果,十年生存率为7.5%，,表明防内突加强杯联合植骨是治疗髓-缺损,修可选择的方法Perky和Ludwig}对63f5;I'ap}r}-}=k>1IB型骨缺损合并后柱缺损使用防内突加强杯进fT翻修的患者随访了平均5.45年,2例发生感染松动.
         3例发生无菌性松动Bostron:等}.报告一组29例31髓采用Contour翻修杯病例平均30个月的随访结果,2例因松动而翻修,5例出现影像学松动,Har-ris髓关节评分从平均45分提高至平均80分,对髓关节功能的提高不及对疼痛的缓解Paprosky等"对使用髓臼加强杯进行翻修的15例16髓进行随访,其中IIC型2髓、IIIA型6髓,IIIB型8髓,31}1c在平均46个月时即出现松动失败_本组40例平均随访39.2个月,4例发生臼杯松动假休fi_年生存率90%,与既往文献报道中的假体生存率相近二、初始稳定性不够是防内突加强杯早期失败的主要原因。 感染和松动是防内突加强杯失败的主要原因 在松动病例中,有相当一部分存在翼的断裂在Bostrarn等,o报告的5例影像学松动患者中有3例出现坐骨翼断裂,1例出现上翼断裂,而且出现在术后平均26个月Paprosky等2较早即提出翻修失败的风险和骨缺损的严重程度及植骨数量和范围相关,骨缺损越严重(特别是骨盆不连),植骨数量越多、范围越大越容易发生假体失败和植骨区吸收~因此,防内突加强杯早期失败的原囚不是磨损,而是初始稳定性不够,如何获得良好的初始稳定性是手术成功的关键防内突加强杯出现翼断裂的主要原因是金属疲劳,局部的高应力超过金属疲劳强度值应力集中的主要原因是髓臼半球部的支撑稳定性不够臼杯有较大的内突或土_移倾向,ffil翼成为限制移仪的主要结构二、恢复静臼旋转中心有利于减少防内突加强杯的旱期:):败防内突加强杯良好的初始稳定性首光建立在充 分植骨的基础卜,植骨完成后将臼杯塑形以适应骨骼外形,并以螺钊一固定,后使用骨水泥将匹配的内衬进行固定1-lanen等’3发现在骨缺损的处理方面,金属骨小梁初始强度高,不会被吸收,使用金属骨小粱来支撑加强杯获得的初始稳定性更好,优于大块结构性植骨技术由此可见,翻修臼杯背侧及周缘获得的支撑能力是决定臼杯初始稳定性的关键因素本研究结果显小危险因素中嵌压植骨和混合植骨对失败率的贡献没有差}}l,而获得良好支撑的关键是如何将加强杯放在一个可以获得良好支撑的位置上首先,重建后髓臼旋转中心的[移是臼杯机械性失败的危险因索之一,旋转自土移带来支撑骨量的下降,正常髓臼顶部的骨量宽度和面积是大的,一旦.发生卜移,骨宽度和面积即出现不同程度的减少在hii.等1"报告1993至2004年间的一组35髓翻修病例中,当翻修后旋转中心上移幅度由(32.06士10)mm下降至(20.21士7)mm时.患者Har-ris髓关节评分从术前平均47分提高至86分,经过平均3.8年随访未出现松动及感染患者,仅2例出现轻度的透光线因此,他们主张对翻修手术应尽量在原旋转中心位置进行重建.
         四、适当的外展角有利于减少防内突加强杯的早期失败
         研究发现重建后加强杯外展角过大也是臼杯机械性失败的危险因素之一,过大的外展角可增加臼杯背侧的剪切应力而导致移位外展角过大的原因一方面是植骨不足,另一方面是臼杯使用不当对于Contour加强杯,如果将其坐骨翼放置于坐骨表面行螺钉横向固定,则往往导致外展角度过大Goodman等‘s在坐骨上开槽并置人下方坐骨翼,用螺钉固定开槽的优点是使臼杯外展角减小,对聚乙烯臼杯覆盖更好本研究中使用的Contour加强杯为Goodman技术的改进,坐骨翼朝向耻骨支方向进行开骨槽固定,可以获得更理想的臼杯外展角,所有病例均未出现失败五、螺钉经翼和经髓臼联合螺钉固定有利于减少防内突加强杯的早期失败 防内突加强杯的螺钉包括经翼部螺孔的横向固定和经臼杯体部螺孔的经髓臼固定两大类无论是髓臼加强钢板型臼杯还是Contour翻修臼杯,对其上、下翼的固定均为常规,这也是防内突作用的基本原理而是否需要在臼杯体部进行经髓臼螺钉固定并没有被强调.一般认为在初次关节置换中螺钉经髓臼固定意义有限,不足以提供额外的初始稳定性.
但在一些回收样本中可以发现螺钉周围有新生骨组织形成,表明螺钉本身承担了部分负荷而导致周围骨应力性改建"';Hsu等n利用初次关节置换模型的有限元分析发现,螺钉经髓臼固定可以减少局部微动,使臼杯的整体应力分布更均匀.本研究结果显示螺钉经髓臼固定有利于降低加强杯失败的风险.
         虽然经髓臼螺钉固定是否可以提高翻修臼杯的初始稳定性需要进一步的生物力学证据,但经髓臼固定一方面可以使臼杯应变分布更均匀,降低防内突翼根部的应变值,减少金属疲劳;另一方面螺钉加压固定后可以封闭臼杯和植骨面间隙,提高骨对翻修杯的支撑力度,提高初始稳定性.这两方面可能是经髓臼螺钉固定改善臼杯生存率的基本机制.因此,翻修手术时使用螺钉经翼和经髓臼联合螺钉固定值得六、研究的不足之处。 本研究是一组病例的回顾性研究,末没立对照组,病例数少,根据本组数据〔wtoff值获得的旋转中自位移值和外展角安全界值本身的统计学意义大于实际意义,更多的是反映一个趋势囚素.即过度的旋转中心上移和过大的外展角对假体氏期生存不利,数值本身可建议作为手术参考此外,本组病例随访时问不长,其研究结论刘一假体长期生存率的意义仍有待进一步研究.
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