后外側入路髖關節翻修術中發現聚乙烯內襯磨損斷裂1例并文獻復習

曹 遜,夏天衛,孫家豪,劉金柱,張志廣,李志鵬,張富城,沈計榮△

(1.南京中醫藥大學附屬醫院,江蘇 南京 210029;2.常州市中醫院骨傷科,江蘇 常州 213000)

全髖關節置換術(THA)是用人工生物材料替代與重建病損的髖關節,是治療股骨頭缺血性壞死、骨關節炎、類風濕關節炎、先天性髖關節發育不良和股骨頸骨折等髖關節疾病的一項外科技術[1-2]。其可顯著減輕關節疼痛感,重建髖關節功能,提高生活質量。但在髖關節初次置換術后,由于感染、假體使用期限和運動限制,長期使用或不當受力造成的假體松動、內襯磨損等原因,很多患者需要再次接受髖關節翻修、重建[3-4]。本次案例記錄了1例右側THA后疼痛患者,經綜合診斷后,予行右髖關節翻修術,手術成功。術中發現聚乙烯內襯磨損、斷裂。通常在進行由于聚乙烯內襯磨損斷裂行髖關節翻修手術時,為了手術效果,保證患者術后生物力學穩定性和行走功能恢復,都要將股骨頭、內襯和髖臼側假體全部更換,但本案例患者髖臼臼杯骨長入良好,異常牢固,于是采取打磨臼杯內面,植入聚乙烯內襯,用骨水泥固定的方法進行翻修。術后患者下肢負重站立及行走良好,疼痛減輕,癥狀明顯好轉,復查X線片提示假體位置良好,未見感染跡象,經康復訓練,恢復正常生活,治愈出院。2個月后復查恢復良好。該患者術前采用AIHIP系統行術前規劃,提升手術效率,提高治療效果,旨在為臨床提供數據參考。

1 臨床資料

1.1一般資料 患者,男,年齡71歲,因“右髖關節疼痛伴活動不利1個月余”為主訴,于2023年5月30日收入住院?；颊?個月前無明顯誘因下開始出現右側髖關節疼痛,活動后加重,休息后稍緩解,未予特殊治療。8年前,患者右側髖關節疼痛,攝片提示:右側酒精性股骨頭壞死;休息后難以緩解,遂于南京中醫藥大學附屬醫院行右側THA。4年前,患者左髖關節疼痛,攝片提示:左側酒精性股骨頭壞死。休息后難以緩解,遂于南京中醫藥大學附屬醫院行左側THA?，F患者右側髖關節疼痛伴活動受限,下肢有輕微腫脹感,嚴重影響生活,為求進一步治療,至南京中醫藥大學附屬醫院門診就診,門診擬“右側髖關節置換術后疼痛”收住入院。

患者脊柱生理弧度正常,無壓痛,無叩擊痛,肩肘關節活動可,雙髖無明顯腫脹、畸形,膚色膚溫正常;右髖后外側可見一處長約15 cm陳舊性手術瘢痕,左髖前外側可見一處長約10 cm陳舊性手術瘢痕,右側大轉子處未觸及壓痛,腹股溝中點壓痛(+),直腿抬高試驗(-),骨盆分離擠壓試驗(-),右側髖關節關節活動范圍:屈曲80°,后伸0°,外展15°,內收10°,左髖關節活動無明顯受限;雙膝活動尚可,無明顯壓痛。雙下肢肌肉未見萎縮,雙下肢末梢血運、感覺好,足趾活動可。腰部疼痛,左臉不自主抽搐,精神尚可,體力正常,食欲正常,睡眠正常,體重無明顯變化,大便正常,排尿正常。

1.2輔助檢查 血細胞分析:紅細胞計數 3.41×1012/L,血紅蛋白 109 g/L,中性粒細胞百分比 75.0%,淋巴細胞百分比12.3%,單核細胞百分比11.6%,淋巴細胞絕對值 0.65×109/L,紅細胞比積0.336,血小板平均體積12.1 fL;糖化血紅蛋白測定:糖化血紅蛋白6.4%;免疫8項:C反應蛋白25.20 mg/L;凝血七項:纖維蛋白原(FIB) 5.51 g/L,D-二聚體(D-D) 0.95 mg/L;肝、腎功能、血脂全套:天冬氨酸氨基轉移酶 40 U/L,丙氨酸氨基轉移酶 450 U/L,谷胱甘肽還原酶 92 U/L,谷氨酸脫氫酶 9 U/L,乳酸脫氫酶 299 U/L,α-輕丁酸 211 U/L,尿素9.46 mmol/L,血清碳酸氫鹽 29.1 mmol/L,尿酸 453 μmol/L,鎂 1.08 mmol/L,脂蛋白(a) 586 mg/L;B型鈉尿肽、血清肌鈣蛋白Ⅰ、甲狀腺功能7項、腫瘤標志物6項、輸血前篩查未見異常。右下肢深靜脈血管超聲:乏式試驗時股總靜脈、股淺靜脈、股深靜脈可見顯著反向血流信號。提示瓣膜功能不全。術前DR腰椎正側位片、DR骨盆正位片及三維重建檢查提示:雙側腰椎退行性改變;腰5椎體稍不穩;雙側人工髖關節置換術后,人工髖關節在位,未見松動及滑脫;雙側骶髂關節在位,關節間隙未見明顯增寬或狹窄;右髖前緣軟組織少量積氣。見圖1。

注：A.CT冠狀位;B.術前蛙位;C.術前正位;D.術前三維重建。

1.3術前規劃 根據患者的術前影像學檢查、實驗室檢查和查體綜合診查,準備對患者行右側髖關節髖臼襯墊和股骨頭翻修術。術前進行AIHIP系統輔助下的手術規劃,顯示患者適合使用Pinnacle 56號髖臼杯,BIOLOX(36-56)內襯,Corail 13.5股骨柄,BIOLOX(36,+5)球頭其基本流程見圖2。

注：A.三維重建;B.右側髖臼三維重建;C.右側髖臼杯二維視圖:PINNACLE 56號,前傾角20°,外展角40°,覆蓋率96%;D.右側髖臼杯三維視圖;E.右側股骨柄三維視圖Corail 13.5號;F.尖肩距測量參數22 mm;G.規劃后股骨前傾角17°。

1.4診療 手術過程:手術取右髖后外側切口,長約20 cm依次切開皮膚,皮下組織,闊筋膜張肌,保護坐骨神經,沿大粗隆后緣切開部分外旋肌群,腹腔拉鉤推開后,暴露關節囊。切開右髖關節的后關節囊,顯露右髖關節,屈曲內旋脫位右髖關節,見右髖關節內涌出大量深褐色液體。予徹底清除髖關節假體周圍增生的肉芽組織及磨損碎屑。送檢纖維組織中見少量慢性炎細胞浸潤、組織細胞聚集伴色素沉積,部分區膠原變性,局部纖維素樣壞死。檢查見髖臼聚乙烯內襯磨損碎裂、松動,陶瓷球頭與金屬臼杯亦有稍許磨損,以骨刀取出原陶瓷球頭。接著用Kocher鉗嘗試取髖臼臼杯,發現髖臼臼杯骨長入良好,異常牢固,無須更換。遂用生理鹽水沖洗關節后,以鎢鋼鉆在臼杯內面適當打磨使臼杯內面毛糙,植入48 mm高交聯聚乙烯內襯,內襯及臼杯間填充骨水泥固定。更換32+1mm帶袖套陶瓷頭植入,復位。檢查關節活動度良好,各方向無脫位趨向,生理鹽水反復沖洗后,依次縫合短外旋肌群、闊筋膜張肌、皮下、皮膚。術畢,手術順利。術中送檢纖維組織中見少量慢性炎細胞浸潤、組織細胞聚集伴色素沉積,部分區膠原變性,局部纖維素樣壞死。

術后抬高患肢,丁字鞋外固定,予患者術側關節冰敷幫助消腫,予泮托拉唑40 mg靜脈滴注每天1次保護胃黏膜,氨奧索30 mg靜脈滴注每天1次,防止全身麻醉后呼吸道并發癥發生,邁之靈片0.15 g口服每日2次消除水腫,氟比洛芬酯100 mg 靜脈滴注每12小時1次鎮痛治療,頭孢硫脒2 g靜脈滴注每12小時1次預防感染。復查X線片示:右髖關節假體固定在位(圖3),疼痛減輕,癥狀明顯好轉,未見感染跡象,切口愈合良好,未見紅腫、漏液,經康復訓練,治愈出院。

注：A.術后側位片;B.術后正位片。

2個月后患者來院復查,下肢負重站立及行走良好,疼痛明顯減輕,恢復良好,下肢腫脹感消退,切口愈合良好,恢復正常生活。

2 討 論

2.1術前診斷 近些年來,隨著人工髖關節置換術在臨床的廣泛應用及患者的年輕化趨勢,需進行人工髖關節翻修手術的患者數量呈逐漸上升趨勢[5]。但全髖臼側翻修有很多缺點,如手術創傷大、操作復雜、圍手術期并發癥發生率高、治療費用昂貴等[6]。因此部分金屬髖臼穩定性良好的患者會選擇只更換內襯治療。造成聚乙烯內襯磨損的原因主要是患者的年齡、運動量、骨質,其次是植入的內襯厚度、滅菌方法不當,最后是醫生外科手術的技術不熟練、經驗不足[7]。此案例患者術前影像學檢查發現,其髖臼杯存在一定角度,這會使人工股骨頭與髓臼關節面的接觸應力發生相應的改變,致使髖關節活動受限,使內襯磨損加劇。結合術前實驗室檢查和患者的查體及術前AI 3D建模參數,準備行右側髖關節髖臼襯墊和股骨頭翻修術。

2.2術中發現 術中發現聚乙烯內襯磨損、斷裂、松動,陶瓷頭與金屬臼杯亦有稍許磨損,髖臼臼杯骨長入良好,異常牢固。遂僅予以更換內襯及陶瓷頭。術中送檢纖維組織中見少量慢性炎細胞浸潤、組織細胞聚集伴色素沉積,部分區膠原變性,局部纖維素樣壞死。傳統的聚乙烯內襯和股骨球頭之間的微動摩擦產生的磨損顆粒會導致周圍骨質溶解,造成THA術后假體無菌性松動[8],因而需要進行人工髖關節翻修術,將股骨頭、內襯和髖臼側假體全部更換。但本次案例患者髖臼臼杯骨長入良好,異常牢固,無須更換,所以采用打磨臼杯內面,植入聚乙烯內襯的方法進行翻修。臨床上更換內襯的方式分為單純聚乙烯內襯更換和骨水泥聚乙烯內襯置換兩種。如果患者髖臼杯的外展角及前傾角不處于安全區域內,單純更換內襯后存在骨性撞擊,可發生假體脫位。如果使用骨水泥聚乙烯內襯技術則可以改變髖臼角度,提高假體穩定性,降低術后脫位風險[9-10]。

骨水泥內襯技術,即用骨水泥把一個外徑比原內襯稍小的新的高交聯聚乙烯內襯固定于原金屬髓臼內,是一種相對簡單可靠的方法[11]。該患者髖臼杯假體位置不佳,采用單純更換內襯的方法可能造成術后脫位而再次翻修。而骨水泥內襯更換技術,可根據原金屬髖臼位置調整新植入內襯的外展角和前傾角,使其位于安全的角度內,從而降低術后關節脫位的風險,并且不會影響其固定強度[12-13]。此外骨水泥內襯技術更換超高交聯聚乙烯內襯(與傳統聚乙烯材料相比,超高交聯聚乙烯內襯具有更好的耐磨性,抗氧化性,能夠提高假體的生存率[14],界面磨損率降低、骨溶解進展明顯減緩、局部磨損顆粒下降、恢復髓臼周圍骨量,相對于全髖臼翻修具有手術創傷小、時間短、風險低的特點[11]。因此采用骨水泥固定的方法進行此次翻修,來修正內襯角度,提高患者術后康復效果,達到更好的療效。

2.3斷裂原因及治療分析 目前研究認為聚乙烯內襯的磨損分為兩個過程,一個是因關節面相互摩擦而導致聚乙烯總量的減少,稱之為真磨損;另一個是聚乙烯內襯在應力的作用下發生形變,稱之為內襯的蠕變[15]。這兩個過程一般同時發生,無法精確區分,故統稱為磨損。而球頭在髖臼內活動會使內襯磨損,產生的磨損顆粒會進一步加劇內襯的磨損,并且會誘發體內免疫反應造成骨溶解,而骨溶解是假體松動的最主要原因之一[16-17],進而需要將股骨頭、內襯和髖臼側假體全部更換進行翻修。據了解該患者在THA后恢復正常生活,堅持每天走步鍛煉,導致聚乙烯內襯磨損加速,磨損顆粒在關節假體內積累,導致髖臼與球頭之間形成夾角,加劇內襯的磨損,最終斷裂。但其并未造成關節假體松動,故選擇僅更換聚乙烯內襯進行翻修。

2.4術后康復 髖關節翻修術較初次人工髖關節置換術難度更大,術后關節功能恢復和維護更加困難,容易產生術后感染,髖關節脫位、下肢深靜脈血栓等并發癥[18]。采用丁字鞋外固定,避免由于患肢屈曲內收造成的關節脫位;定期觀察患肢皮膚的顏色、溫度、腫脹等問題,給予使用三七、桃仁、紅花、丹參等制成的中藥外用洗劑對患肢進行擦洗,配合針灸推拿等治療預防深靜脈血栓;使用抗生素,定期清理傷口,保持清潔預防感染。指導患者進行康復訓練,恢復患肢功能,該患者術后恢復良好,術后第2天即可在助行器輔助下行走,2個月后患者來院復查,右髖疼痛感消失,下肢負重站立及行走良好,腫脹感消退,切口愈合良好,恢復正常生活。

2.5AIHIP系統 醫生的術前評估、手術材料的選擇、手術操作經驗的不足及術中操作不當也是造成人工髖關節術后出現問題需要進行翻修的另一部分原因。而利用AIHIP系統進行術前設計規劃可以有效降低這些問題的發生率。AIHIP這種術前規劃方式,可更加精準、高效地完成對翻修髖關節CT影像的分割,精準重建除去假體三維髖關節模型,翻修髖關節的解剖結構特征及原有假體情況;在對髖關節骨質實現精準分割的基礎上,還可實現骨質與假體邊緣的分割,有效解決了對不規則股骨頭或者假體分割的問題;在確保分割精度的前提下,大幅降低分割耗時,有效提升臨床工作效率,增加髖關節翻修手術的成功率及精準度,有效指導手術操作,減少術中錯誤,具有較高的實用性和臨床應用價值[19-20]。對于本次案例,利用AIHIP系統進行術前設計規劃稍有偏差。在術中發現,本例患者髖臼臼杯骨長入良好,異常牢固,無須更換。于是采取打磨臼杯內面,僅植入聚乙烯內襯,用骨水泥固定的方法進行翻修,并未將股骨頭,內襯和髖臼側假體全部更換。但其術前3D建模數據參數準確,對手術材料選擇有一定的指導意義,節省了手術時間,提高了手術效率,術中結合醫生的經驗判斷,為患者帶來最好的治療效果。

2.6總結 人工髖關節翻修術是針對患者進行人工髖關節置換術之后出現的并發癥進行治療的最常用手段。而造成人工髖關節出現問題的原因也是多方面。有研究表明,假體無菌性松動、髖關節脫位、假體周圍骨折是導致人工髖關節出現問題的三大主要因素;其次假體周圍感染、聚乙烯內襯磨損、骨水泥游離等均是造成THA后翻修的原因[21-22]。本例患者由于髖關節置換術后長期的大量活動,導致聚乙烯內襯磨損加劇,使用周期縮短,最終斷裂。通常在進行由于聚乙烯內襯磨損斷裂行髖關節翻修手術時,為了手術效果,保證患者術后生物力學穩定性和行走功能恢復,都要將股骨頭,內襯和髖臼側假體全部更換,但內襯斷裂并未造成髖關節假體進一步松動,髖臼杯十分牢固,所以對其采用打磨臼杯內面,植入聚乙烯內襯,用骨水泥固定的方法進行翻修,手術順利,術后恢復良好,患者恢復正常生活。本例患者在臨床較為特殊,故進行報道,為臨床提供數據參考。