Crowe Ⅳ型髖關節發育不良的機器人輔助全髖關節置換術兩例報告

郭人文 孔祥朋 宋平 吳東 柴偉 陳繼營

作者單位：中國人民解放軍總醫院第一醫學中心骨科，北京100853

成人發育性髖關節發育不良（developmental dysplasia of hip，DDH）是人工全髖關節置換術（total hip arthroplasty，THA）的主要適應證之一［1-3］。DDH 解剖結構畸形，以CroweⅣ型［2-3］的高脫位DDH尤為嚴重，其高脫位的假關節、發育不良的真臼、骨量的不足、下肢長度的不等都為THA手術帶來挑戰，術中骨折、血管神經損傷、下肢不等長、脫位等術中術后并發癥的發生概率均較常規置換手術高［1-3］。骨科手術機器人可以輔助醫生進行手術，取得更好的手術效果［4］。目前在關節置換領域應用最廣的機器人是MAKO手術機器人（史賽克骨科，美國），據國內外研究報道，與傳統手術相比，機器人輔助THA 可以提高手術精準度，降低假體位置的變異風險，減少軟組織創傷，取得更好的影像學和功能結果［5-11］。

目前，機器人輔助困難THA的報道較少［12］，且未見機器人輔助THA 治療高脫位DDH 的報道。本文報告兩例采用MAKO RIO?關節手術機器人系統輔助THA 治療Crowe Ⅳ型DDH的病例，以證明此類病例可以采用機器人輔助手術，并受益于該技術的使用，獲得良好且可預測的結果。

臨 床 資 料

圖1 病人，女，雙側Crowe Ⅳ型DDH a：術前下肢全長X線片示雙髖高脫位；b：三維規劃將髖臼假體安放進發育不良的真臼中；c：術中注冊點分布均勻，利用后壁骨骼進行注冊；d：髖臼磨削成直徑為46 mm的半球；e：髖關節復位后示下肢延長73 mm；f：術后8個月X線片可見雙下肢等長

例1，女，32歲，因跛行并雙髖疼痛前來就診。術前髖關節X線片示雙側髖關節Crowe Ⅳ型DDH（圖1 a）。查體示雙髖活動無受限，跛行步態，Trendelenburg 征陽性。基于計算機斷層（CT）掃描的術前計劃，在真臼中安放44 mm 以上的Trident 髖臼假體（史賽克，美國），以搭配28 mm 的陶瓷股骨頭（圖1 b），股骨側采用SROM組配假體（強生，美國）。手術采用側臥位后外側入路，先行左側THA，手術步驟與機器人輔助THA 類似［5，12］。基于機器人系統術中提供的骨盆三維重建模型，順著扭曲的關節囊往下尋找真臼，找到髖臼下緣的橫韌帶，以橫韌帶為下邊緣可以找到發育不良呈三角形的真臼。清理真臼中填充的組織，充分顯露，對真臼及臼后緣進行髖臼側的注冊，包括3 個髖臼方向的判定點、32 個注冊點和8 個確認點（圖1 c）。進行機械臂輔助下的髖臼磨削，從35 mm 的髖臼挫開始磨削，每2 mm 增加髖臼挫型號，到39 mm時開始反向磨削，直至將髖臼打磨至直徑為46 mm的半球形（圖1 d）。髖臼磨削時機器人系統的屏幕上可以實時顯示髖臼磨削進度和骨量信息，待磨削的骨骼被標記為綠色，過度磨削超過1 mm時標記為紅色，過度磨削超過2.3 mm時將停止磨削。然后在機械臂的引導下，根據系統實時反饋的安裝角度和預計位置安裝46 mm 的Trident 髖臼假體。股骨側手工制備股骨髓腔，轉子下截骨4 cm［1，13］，安裝假體。關節復位后用機器人系統測量下肢長度，顯示測量的轉子部的肢體術后延長了73 mm，但短縮截骨40 mm，手術實際延長長度為33 mm（圖1 e）。1 周后行右側THA，髖臼假體位置、股骨假體位置、截骨長度均與對側一致。機器人輔助安裝的左側外展角/前傾角（45°/20°）、右側外展角/前傾角（40°/19°）與計劃的角度（40°/20°）基本一致，雙下肢等長。術后臥床6周，后拄雙拐行走至術后4個月。術后8個月復查時，病人恢復良好，行走自如，無疼痛，活動良好，可下蹲，術后雙下肢等長（圖1 f）。術后1年時左、右側髖關節Harris 評分分別為92分、93分。

例2，病人，女，59 歲，因跛行并左髖疼痛前來就診。術前髖關節X線片示左側髖關節Crowe Ⅳ型DDH（圖2 a）。查體示左髖活動無受限，跛行步態，Trendelenburg 征陽性。機器人輔助安裝的髖臼的外展角/前傾角（48°/21°）與計劃的角度（45°/24°）一致性好，下肢延長65 mm，股骨側轉子下截骨30 mm，則實際延長35 mm，術側下肢較對側短10 mm。病人術后臥床6 周，后拄雙拐行走至術后4 個月。術后6 個月復查時，病人恢復良好，術后雙下肢基本等長（圖2 b），行走自如無疼痛，活動良好，可自如蹲起，對手術滿意。術后1年時Harris髖關節評分為90分。

討 論

高脫位DDH 的THA 非常具有難度和挑戰性［1，3］。機器人輔助手術技術能夠有效輔助手術醫生克服高脫位DDH的THA手術的難點，順利完成手術，為手術帶來明顯的幫助。

手術在髖臼側的難點在于如何將髖臼假體安放在發育不良的真臼中。在高脫位的DDH病例中，真臼發育不良，形態為三角形并非近圓形，大小偏小并骨量不足。Zhou等［14］對37 例高脫位的髖關節進行CT 掃描并重建，認為髖臼后壁的骨量相對充足，在適當磨削后壁骨量和向內向下移旋轉中心后，可以放入44 mm 大小的髖臼杯假體。但在實際操作中，對手術技術要求非常高，容易過度磨削，造成假體安裝不穩定，手術失敗。機器人系統在三維術前計劃中允許直觀地觀察真臼骨骼的情況，可以獲得最優的髖臼杯假體安放位置（圖3 a、b）。在手術中，機器人系統輔助手術醫生進行髖臼磨削和髖臼假體的安裝，將其計劃實現（圖4 a、b）。

圖2 病人，女，左側Crowe Ⅳ型DDH a：術前下肢全長X線片示左髖脫位，左下肢短縮，骨盆傾斜；b：術后6個月復查X線片示術后雙下肢基本等長

圖3 骨盆CT數據分別采用Mimics軟件（a）、MAKO系統（b）進行三維重建

圖4 機械臂輔助髖臼磨削和髖臼假體安裝 a：在機械臂引導下進行髖臼磨削，顯示器中實時顯示磨削進度，和距離髖臼磨削計劃位置的三維距離（紅色箭頭標記），待磨削骨骼被標記為綠色，過度磨削超過1 mm的骨骼被標記為紅色，過度磨削超過2.3 mm系統會自動停止磨削；b：在機械臂的引導下進行髖臼假體安裝，實時顯示髖臼假體的安裝角度，和距離預計位置的距離（紅色箭頭標記）

下肢長度是DDH的THA的焦點所在。脫位的髖關節本就下肢不等長，加之DDH帶來的肢體受力不同，下肢骨骼的長度也有所不同［15］，同時還需要考慮僵硬的脊柱對于體感下肢長度的影響［16］，這些給手術平衡下肢長度帶來了很大的挑戰。術前需要拍攝脊柱全長X線片評估脊柱柔韌性，拍攝下肢全長X 線片測量下肢長度，綜合計劃手術肢體延長程度。機器人系統可以在術中測量下肢的延長長度，對手術醫生有提示作用。

MAKO機器人系統也有其不足之處，該系統僅能識別史賽克公司的部分假體產品，對于Crowe Ⅳ型DDH 病人，髖臼側只能選用Trident 髖臼杯和X3 聚乙烯內襯，而股骨側SROM并不適配，只能大致測量腿長和偏距。

總之，對于高脫位DDH的THA，機器人系統在術前計劃時可以最優化髖臼假體的安放位置，在術中可以準確地幫助手術醫生按計劃得到良好的臼杯位置和角度，在下肢長度平衡上能反饋下肢的長度并給予提示和驗證，可以有效輔助完成手術。