經(jīng)髖白螺釘固定髖臼假體的改良釘?shù)绤?shù)、力學(xué)價(jià)值、臨床分析.pdf

1、背景:復(fù)雜的髖臼重建面臨著巨大的難題,這種復(fù)雜的情況包括了嚴(yán)重的骨缺損,往往在AAOS分型C型以上或者PaproskyⅢ型以上的骨缺損,除此以外,還有一些髖臼周?chē)[瘤切除后重建。這種情況下,目前的臨床隨訪(fǎng)臼杯的長(zhǎng)期生存率并不理想,甚至很多中期隨訪(fǎng)都出現(xiàn)了較高的失敗率。髖臼重建杯失敗的主要原因第一位仍然是松動(dòng),這種松動(dòng)往往并不是聚乙烯磨損后的骨溶解造成的,而是由于臼杯的固定不足導(dǎo)致的穩(wěn)定性不足,這種穩(wěn)定性的不足體現(xiàn)在一方面是初始穩(wěn)定性的不

2、足,另一方面是無(wú)法提供骨長(zhǎng)入等機(jī)制導(dǎo)致長(zhǎng)期穩(wěn)定機(jī)制的缺乏。局部穩(wěn)定性的不足可以導(dǎo)致臼杯的全松動(dòng),也可以在臼杯產(chǎn)生局部高應(yīng)變而導(dǎo)致金屬疲勞,出現(xiàn)了髂骨翼或者坐骨翼的斷裂等現(xiàn)象。因此,如何提高重建杯的初始穩(wěn)定性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性是值得進(jìn)一步研究的課題。經(jīng)髖臼螺釘技術(shù)是臨床上關(guān)節(jié)外科的常用技術(shù),該技術(shù)包括螺釘可以通過(guò)臼杯孔來(lái)固定,也包括在臼杯外固定,該技術(shù)被認(rèn)為有助于髖臼側(cè)重建時(shí)臼杯和植骨塊的固定。經(jīng)髖臼螺釘理論上可以關(guān)閉髖臼植入時(shí)不對(duì)稱(chēng)所產(chǎn)生的縫

3、隙,補(bǔ)償骨量不足對(duì)髖臼穩(wěn)定性的影響,特別是給予假體旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性,因此,本研究著眼于經(jīng)髖臼螺釘技術(shù)的改進(jìn)應(yīng)用,希望能通過(guò)該簡(jiǎn)單的技術(shù)來(lái)改進(jìn)髖臼重建杯的初始和長(zhǎng)期的穩(wěn)定性,以期改善臨床效果,提高翻修重建杯的生存率。
　　 目標(biāo):提出經(jīng)髖臼螺釘全周固定的理念,即可以使用長(zhǎng)螺釘固定到髂骨前區(qū),髂骨后區(qū),恥骨支區(qū)和坐骨支區(qū),從三方面來(lái)對(duì)此進(jìn)行研究和分析。第一方面:解剖學(xué)角度研究可行性和進(jìn)釘安全區(qū)。第二方面:從生物力學(xué)角度研究其固定價(jià)值,對(duì)翻

4、修重建杯初始穩(wěn)定性或者應(yīng)變分布的影響。第三方面:從臨床病例隨訪(fǎng)結(jié)果的角度看經(jīng)髖臼螺釘輔助固定對(duì)臨床髖臼翻修杯的實(shí)際生存率的影響。
　　 方法:解剖學(xué)研究:使用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù),將20例成年男性半骨盆的CT數(shù)據(jù),使用三維建模技術(shù)對(duì)半骨盆骨骼進(jìn)行重建和分區(qū),每半骨盆分成髂后區(qū)、髂前區(qū)、恥骨區(qū)和坐骨區(qū),并對(duì)每一分區(qū)進(jìn)行平行截骨獲得每層斷層輪廓數(shù)據(jù)；通過(guò)斷層輪廓控制有效釘?shù)赖姆秶?并使用計(jì)算輔助程序?qū)τ行п數(shù)赖倪M(jìn)釘點(diǎn)在髖臼上的位置進(jìn)行測(cè)算

5、,再對(duì)經(jīng)過(guò)每個(gè)有效進(jìn)釘點(diǎn)的所有有效釘?shù)肋M(jìn)行再次優(yōu)化選擇,最后獲得相對(duì)應(yīng)的最佳釘?shù)赖姆较?最后將進(jìn)釘區(qū)域和角度在髖臼杯的半球上以拓?fù)涞匦螆D的格式顯示。
　　 生物力學(xué)研究:使用10例成年男性半骨盆的標(biāo)本,根據(jù)AAOS骨缺損模型C型來(lái)建立骨缺損區(qū),隨后按標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)技術(shù)進(jìn)行植骨,Contour重建杯前后分別采用上下翼螺釘固定和上下翼螺釘聯(lián)合經(jīng)髖臼螺釘固定建立兩組樣本。在步態(tài)時(shí)相中選取Heel Strike,Midstance,Toe o

6、ff三個(gè)時(shí)相下的負(fù)荷量,每個(gè)樣本分別測(cè)定臼杯上部髂骨翼的根部作為上測(cè)量點(diǎn),臼杯下部坐骨翼的根部作為下測(cè)量點(diǎn),分布測(cè)定兩點(diǎn)的橫向應(yīng)變和縱向應(yīng)變。測(cè)量每個(gè)樣本臼杯下部相對(duì)于髂前下棘的相對(duì)位移值來(lái)了解其初始穩(wěn)定性。
　　 臨床病例研究:收集自2002-2010年,本院手術(shù)而使用了髖臼重建環(huán)的所有患者,進(jìn)行資料回顧和隨訪(fǎng)。獲有效隨訪(fǎng)病例40例,共40側(cè)髖關(guān)節(jié)的資料。其中男性16例,女性24例,手術(shù)時(shí)的患者平均年齡在60.3歲,平均隨訪(fǎng)期

7、39.2月。骨缺損分型上,AAOS分型C型29例患者,D型11例患者,按Paprosky分型ⅢA型29例,ⅢB型11例。患者接受臨床評(píng)估,進(jìn)行Harris評(píng)分,接受放射學(xué)評(píng)估,確定臼杯穩(wěn)定性,翼或者螺釘?shù)臄嗔亚闆r。分析和生存率相關(guān)的可能因素包括性別,年齡,骨缺損分類(lèi),髖臼旋轉(zhuǎn)中心上移和外移尺度,臼杯外展角,臼杯固定方式(分為單純翼固定和翼固定聯(lián)合經(jīng)髖臼螺釘固定),植骨方式以及臼杯類(lèi)型,統(tǒng)計(jì)學(xué)分析這些因素和臼杯的相關(guān)性。
　　 結(jié)

8、果:通過(guò)上述系列的研究,對(duì)經(jīng)髖臼螺釘全周固定具備其可行性和生物力學(xué)價(jià)值,經(jīng)髖臼螺釘可能有助于減少臼杯松動(dòng)的發(fā)生。
　　 在經(jīng)髖臼螺釘?shù)母牧紤?yīng)用解剖學(xué)可行性研究中,計(jì)算結(jié)果顯示半骨盆的解剖結(jié)構(gòu)允許經(jīng)髖臼螺釘進(jìn)行全周并加長(zhǎng)應(yīng)用,經(jīng)髖臼長(zhǎng)螺釘進(jìn)釘區(qū)的范圍大小依次是髂后區(qū)、髂前區(qū)、恥骨區(qū)和坐骨區(qū),其中髂后和髂前區(qū)進(jìn)釘區(qū)有部分重疊,坐骨區(qū)進(jìn)釘長(zhǎng)度無(wú)法到達(dá)坐骨支遠(yuǎn)1／3部。臨床實(shí)際應(yīng)用中,還是存在一定的失敗率,這些失敗率可能來(lái)自顯露不足和對(duì)

9、解剖結(jié)構(gòu)了解不足。
　　 在經(jīng)髖臼螺釘固定和非固定的模式下,臼杯上部測(cè)量點(diǎn)和下部測(cè)量點(diǎn)外表面均產(chǎn)生壓應(yīng)變。在三個(gè)步態(tài)時(shí)相下,在無(wú)經(jīng)髖臼螺釘固定組的上測(cè)量點(diǎn)橫向應(yīng)變均值分別是.19.3±13.3,-41.8±27.3,-53.7±29.7,縱向應(yīng)變均值是-44.3±20.2,-96.1±36.9,-133.6±69.4；下測(cè)量點(diǎn)橫向應(yīng)變均值是-23.2±15.7,-46±24.9,-56.2±24,縱向應(yīng)變均值-23±18.1,-

10、48.2±25.8,-62.9±32.7。當(dāng)進(jìn)行經(jīng)髖臼螺釘固定后,上測(cè)量點(diǎn)橫向應(yīng)變均值分別是-10.7±9.38,-30.4±23.1,-32.7±20.8,下降44.6％,27.3％,39.1％,縱向應(yīng)變均值是-15.9±10.4,-39.2±24.6,-54.5±30,下降29.8％,28.5％,18.3％；下測(cè)量點(diǎn)橫向應(yīng)變值是-15.9±10.3,-34.2±1:21.8,-45.4±21.9,下降31.5％,25.7％,19.2

11、％,縱向應(yīng)變值-15.9±10.4,-39.2±24.6,-54.5±30,下降30.9％,18.7％,13.4％。而臼杯下位點(diǎn)在三個(gè)負(fù)荷下相對(duì)于骨骼的相對(duì)移位均值在非固定和固定組分別是0.40±0.26mm,0.64±0.27mm,0.89±0.28mm和0.37±0.22mm,0.61±0.19mm,0.89±0.33mm,三組間并沒(méi)有顯著性的差異。
　　 在臨床一組髖臼重建杯隨訪(fǎng)期在39.2月的涉及40例的翻修病例進(jìn)行回顧

12、性研究結(jié)果中,出現(xiàn)2例患者因松動(dòng)而接受翻修手術(shù),另外2例患者出現(xiàn)明顯的放射學(xué)松動(dòng),4例患者都判定為失敗,失敗率為10％。臨床的危險(xiǎn)因素分析結(jié)果顯示,臼杯的上移尺度,外展角大小以及固定方式和翻修臼杯松動(dòng)失敗的結(jié)果有相關(guān)性,當(dāng)手術(shù)后翻修臼杯上移8.5mm或者外展角大于53.5°,髖臼杯有較高的松動(dòng)失敗風(fēng)險(xiǎn)。此外,固定方式上,采用經(jīng)髖臼螺釘聯(lián)合翼的輔助固定,比起單獨(dú)翼螺釘固定,將有助于減少臼杯松動(dòng)失敗風(fēng)險(xiǎn).
　　 結(jié)論:在復(fù)雜髖臼重建

13、中使用經(jīng)髖臼螺釘固定翻修或者重建臼杯是有價(jià)值的。使用經(jīng)髖臼螺釘可以對(duì)髖臼杯進(jìn)行全周固定,在解剖上,通過(guò)變化經(jīng)髖臼螺釘?shù)闹踩敕较?可以在骨盆的各個(gè)分區(qū)內(nèi)獲得加長(zhǎng)螺釘?shù)墓潭?從而獲得髖臼假體的全周固定,這樣可以為臨床髖臼固定提供一種新的固定選擇。生物力學(xué)研究結(jié)果顯示經(jīng)髖臼螺釘?shù)妮o助全周固定并不能改善重建杯的初始穩(wěn)定性。但卻有助于減少重建杯的應(yīng)變值,改善應(yīng)變分布,減少金屬在循環(huán)負(fù)荷下疲勞斷裂的幾率,可能有助于臼杯的長(zhǎng)期生存率。臨床病例分析結(jié)果