林博文, 黎伟凡, 王华, 吕猛
广东省深圳市人民医院骨关节科
在髋关节翻修术中,应用同种异体骨修复骨缺损,为假体提供可靠的、充分的支撑,已成为必要的技术手段。自1997年6月至2000年12月,本科共进行15例15髋髋关节返修术,得到随访13例13髋,10年以上疗效满意,报告如下。
资料与方法
一.一般资料 本组15例15髋,2例2髋分别于术后3、4年失去联系,13例13髋得到完整随访,男9例9髋,女4例4髋;左侧8髋,右侧5髋;年龄45~65岁,平均53岁;初次置换术后至翻修时间4年8月~11年9月,平均9年2月;初次置换原因:股骨颈头下型骨折4例;骨关节炎终末期6例;股骨头缺血坏死3例;初次置换假体类型:10髋是骨水泥固定型全髋假体;2髋是生物型全髋假体,1髋是生物型半髋假体。翻修原因均为无菌性松动。骨缺损情况:髋臼和股骨缺损均按AAOS [1]分类,髋臼缺损Ⅰ型6髋,Ⅱ型5髋,Ⅲ型2髋;股骨缺损Ⅰ型5髋,Ⅱ型4髋,Ⅲ型3髋,无明显缺损1髋。
二. 异体骨准备 来源于我院自备骨库,取材于交通伤下肢截肢的青年患者,在取出肢体的1小时内,即予彻底去除软组织,冲洗干净骨髓组织,75%酒精浸泡20分钟后,伽玛射线辐照和深冻保存,所有骨块均行梅毒、爱滋病毒、乙肝病毒、细菌学等检查以确保植入物安全健康。使用时取出异体骨,室温解冻,75%酒精浸泡3~4次,每次20分钟,使骨髓组织及脂肪冲洗干净,然后用3%碘伏浸泡15分钟。用咬骨钳将松质骨制成5~10毫米的颗粒骨,块状骨则根据术中所见制作成形,股骨侧使用条状块骨捆扎,其长度以长于缺损受累长度2-3cm以上。
三. 手术方法 侧卧位,采用髋关节后外侧切口,暴露髋关节后根据情况,先取出容易取出侧的假体,有序、仔细、彻底清除骨水泥和假膜组织。髋臼侧用髋臼锉打磨修整;股骨侧采用专用工具取出髓腔内骨水泥,如部份远端的骨水泥条过于牢固,千万不可使用暴力,选用开窗技术取出是有效的方法,尽量保存多宿主骨。然后用双氧水,生理盐水反复冲洗。髋臼侧将异体骨粒植入骨缺损区,打压塑形;2髋安放加大的生物型髋臼假体,11髋安上钛网杯或加强臼杯,螺钉固定后行骨水泥固定臼假体。股骨侧,假体应长于原假体的长度;尽可能保存股骨结构,以颗粒骨填入髓腔以获得重建;如缺损严重采用1~3块异体骨快放置于缺损区,骨块应长于缺损区2~3cm;在股骨髓腔内放置假体模型,捆紧骨块以定出髓腔空间,4髋使用记忆合金固定器联合钢丝捆扎,2髋用钛带捆扎,3髋用专用钢缆捆扎;取出股骨假体模型,置入一根直径9mm金属棒,置入股骨假体,假体远端直径选用10mm或11mm.本组13例均采用非骨水泥股骨柄。安放髋臼假休和股骨柄假体时,分别将前倾角调于15º左右,以保证联合前倾角为25º~30º。所有患者于术后8周扶助行器患肢部分负重行走。
四.随访与评估 术后1周,3个月,6个月,12个月,以后每年一次摄X片,采用Harris评分法和患者自我认知综合评价髋关节功能。假体的变化根据前后X片对比测定假体的垂直、水平移位和髋臼假体、外展角和前倾角的改变。植入骨的整合血管化主要观察异体骨密度的变化,宿主骨与植入骨之间是否有边缘骨小梁结构存在。
结果 本组13例13髋随访时间10~12.5年,平均11年5月。切口均一期愈合,无感染病例。Harris评分由翻修前平均43分(41-47分)提高到术后平均87分(85-89分);患者自我认知2例不达到预期目的,4例认为好,7例认为很好。影像学情况,1髋股骨假体术后两年出现2mm垂直移位,1髋股骨假体术后两年出现1mm垂直移位,以后没有继续发展,11年后假体仍然稳定,无松动表现;宿主骨与颗粒骨的骨整合血管化,在6个月后出现并不断进行至2年左右完成,但宿主骨与块状骨的整合血管化时间要在5年以上,有5例在术后8年仍可辩认出骨快,尽管密度有所下降;2例在术后10年,1例在术后12年仍可清晰地辩认出部份骨块,而其余骨块己完全整合血管化,不能辩认。
讨论 一. 颗粒移植骨 在髋关节返修中,通过打压颗粒异体骨来修补包容性骨缺损并提供结构性支撑。移植骨与宿主骨之间的骨整合,为假体提供了稳定性;假体与骨之间建立力学传导,保证假体的使用期限。移植骨的骨整合,早期是炎症反应,接着是血管化,到了后期,则是新骨形成与破骨细胞的骨吸收交替运作与发生。这一生物学特性,在术后6~ 12月完成[2,3] 。Donks等[4]报导24髋的活检资料,来自打压植骨术后3个月到15年。发现骨整合有三个阶段:1.移植骨包围,无血管生成;2.新生血管生成进入移植骨,骨吸收与新生骨交替发生;3.移植骨与新生骨通过骨小梁进行结构的整合。研究发现30%整合的时间为6个月,90%的整合时间为10年。Schreurs等[5]报道一组,经平均10.4年随访的病人,假体无再次失效,远期疗效甚佳;而Van Haaren[6]报道一组71例患者平均随访7.1年,需再次翻修有20例,在这20例之中有14例是AAOSⅢ~Ⅳ型骨缺损,说明疗效与骨缺损程度及植骨量密切相关。我们这组病人,平均随访11年5月;一例术后2年股骨假体下沉1mm,以后无继续变化,术后12年,股骨侧骨结构仍然完整充实,假体稳定。从X线片表现看,颗粒异体骨大多在术后2年得到完全骨整合。我们的休会:1.对于填充性植骨而非支撑性植骨,只要植入的颗粒骨能较为紧密填充则行,无需过分打压,保留一定的细微间隙或许更利于新生血管的生入;2.颗粒大小以5~10mm为宜。我们采用咬骨钳制作颗粒骨,因此颗粒的大小并不均匀,介于5~10mm之间。有人认为颗粒的形状在7~10mm最为理想,但如果使用骨粉碎机产生的颗粒则为2~5mm[3,7]。过小的颗粒并不合适。3.臼底的植骨厚度应为7~10mm,使置入的钛网杯四周均匀填充以利于应力分布均匀,均衡的负荷有利于早期骨重建。4.本组年龄较轻,平均53岁,对植入骨的整合血管化应有正面的支持。
二.块状植骨 当髋臼、股骨在初始关节置换后出现大面积的骨缺损,为了给再次植入的假体提供足够的包容使其获得稳定性,块状植骨是必需的。当块状植骨重建骨的解剖结构,其内植入颗粒骨,则可为假体提供结构性支持。块状骨的血管化,再整合过程时间长,整合的效果不如颗粒骨。正因为如此,在髋臼侧,目前提倡用大的臼杯来增加与宿主骨接触的面积,尽可能少用块状骨以重建结构,从而提高成功率。本组病例遵从这一原则,尽量使用大的臼杯,使其获得更多的宿主骨覆盖率,而尽可能减少块状骨植骨对髋臼的覆盖率,术后根据X线片的变化而逐渐负重,得到好的效果。在股骨侧,1~3块条状骨块捆扎于股骨壳外周以重建股骨的解剖结构,骨块的长度应超过缺损区2-3mm以上。有人认为,从股骨柄到周围的颗粒骨再到宿主骨和包围的块状骨之间的生物力学传导,以及大腿肌肉的血供,有利于宿主骨与植入骨的整合血管化[8,9,10];但另有人经研究发现,负荷对移植颗粒骨的血管化起负面影响,对早期骨重建起正面影响,而成骨密度不受负荷影响[4]。植入的块状骨的整合血管化,需2年以上或更长时间,在此改建过程中,股骨柄假体从初始稳定逐渐获得长期稳定。TomsA[11]等观察4~6年患者,影像学仍可见到未改建的异体骨块,认为有一混合的骨结构支撑着假体使之获得应有的稳定性。Hamadouche[12]等对一例10年后第二次翻修的患者作组织学研究,发现血管化只发生于植入骨与宿主骨接触区,骨整合小于5mm。因此可推测,混合的骨结构组成,包括改建的、未改建的异体骨、宿主骨、纤维组织,如宿主骨所占比例越多,此结构则越有效。我们观察了2例患者的X线片,1例10.5年,1例12年,在同一病例,可观察到大部分块状骨已整合血管化,但仍可见到部分植入的块状骨,而患者的功能满意;因此,骨的改建过程,并不是如某些作者[10]认为的在5~6年可完成,应视乎个体的特性,宿主骨的保有量,植入骨的多少等条件而定,但肯定有部份患者超过10年。
三. 影像学的作用 无论术前对骨缺损的评估或术后植入骨的填充,骨的重建进展的观察,到目前仍然是X线片和CT,3DCT的使用。对骨缺损部位的主体成像,能较为精确地评估缺损的情况和容积,但是仍然不能对存留的宿主骨的质量作出较准确的评估,往往在手术中,当彻底清理增生的肉芽组织,假膜组织和骨水泥后,发现骨的缺损和骨质的破坏,大大超出影像学的反映,因此,无论假体和异体骨的准备要全面和充足以应付意料不到的情况。对于术后的评价,不同时期的X线片的对比观察,结合患者自身的感受,可以作出较好的评定。
四. 异体骨的并发症 1.细菌感染的预防,关键在正确的同种异体骨的早期处理,其次是手术开始前30min使用抗生素,假体安装完毕,用2000ml~3000ml生理盐水彻底地冲洗术野,本组无感染病例。2.免疫反应与异体骨的处理和使用的量有关。彻底地去除附着的软组织和骨髓在初始处理中是重要的一步,使用时仍需用75%酒精反复多次地脱脂。本组1髋使用总量超过300g,术后第二天出现低热,血淋巴细胞增加,在抗生素中加入甲基强的松龙40mg,每天一次,3天后症状消失。尚未遇上反应剧烈的病例。