论文摘要
背景：复杂的髋臼重建面临着巨大的难题,这种复杂的情况包括了严重的骨缺损,往往在AAOS分型C型以上或者PaproskyⅢ型以上的骨缺损,除此以外,还有一些髋臼周围肿瘤切除后重建。这种情况下,目前的临床随访臼杯的长期生存率并不理想,甚至很多中期随访都出现了较高的失败率。髋臼重建杯失败的主要原因第一位仍然是松动,这种松动往往并不是聚乙烯磨损后的骨溶解造成的,而是由于臼杯的固定不足导致的稳定性不足,这种稳定性的不足体现在一方面是初始稳定性的不足,另一方面是无法提供骨长入等机制导致长期稳定机制的缺乏。局部稳定性的不足可以导致臼杯的全松动,也可以在臼杯产生局部高应变而导致金属疲劳,出现了髂骨翼或者坐骨翼的断裂等现象。因此,如何提高重建杯的初始稳定性和长期稳定性是值得进一步研究的课题。经髋臼螺钉技术是临床上关节外科的常用技术,该技术包括螺钉可以通过臼杯孔来固定,也包括在臼杯外固定,该技术被认为有助于髋臼侧重建时臼杯和植骨块的固定。经髋臼螺钉理论上可以关闭髋臼植入时不对称所产生的缝隙,补偿骨量不足对髋臼稳定性的影响,特别是给予假体旋转稳定性,因此,本研究着眼于经髋臼螺钉技术的改进应用,希望能通过该简单的技术来改进髋臼重建杯的初始和长期的稳定性,以期改善临床效果,提高翻修重建杯的生存率。目标：提出经髋臼螺钉全周固定的理念,即可以使用长螺钉固定到髂骨前区,髂骨后区,耻骨支区和坐骨支区,从三方面来对此进行研究和分析。第一方面：解剖学角度研究可行性和进钉安全区。第二方面：从生物力学角度研究其固定价值,对翻修重建杯初始稳定性或者应变分布的影响。第三方面：从临床病例随访结果的角度看经髋臼螺钉辅助固定对临床髋臼翻修杯的实际生存率的影响。方法：解剖学研究：使用计算机辅助技术,将20例成年男性半骨盆的CT数据,使用三维建模技术对半骨盆骨骼进行重建和分区,每半骨盆分成髂后区、髂前区、耻骨区和坐骨区,并对每一分区进行平行截骨获得每层断层轮廓数据；通过断层轮廓控制有效钉道的范围,并使用计算辅助程序对有效钉道的进钉点在髋臼上的位置进行测算,再对经过每个有效进钉点的所有有效钉道进行再次优化选择,最后获得相对应的最佳钉道的方向,最后将进钉区域和角度在髋臼杯的半球上以拓扑地形图的格式显示。生物力学研究：使用10例成年男性半骨盆的标本,根据AAOS骨缺损模型C型来建立骨缺损区,随后按标准手术技术进行植骨,Contour重建杯前后分别采用上下翼螺钉固定和上下翼螺钉联合经髋臼螺钉固定建立两组样本。在步态时相中选取Heel Strike, Midstance, Toe off三个时相下的负荷量,每个样本分别测定臼杯上部髂骨翼的根部作为上测量点,臼杯下部坐骨翼的根部作为下测量点,分布测定两点的横向应变和纵向应变。测量每个样本臼杯下部相对于髂前下棘的相对位移值来了解其初始稳定性。临床病例研究：收集自2002-2010年,本院手术而使用了髋臼重建环的所有患者,进行资料回顾和随访。获有效随访病例40例,共40侧髋关节的资料。其中男性16例,女性24例,手术时的患者平均年龄在60.3岁,平均随访期39.2月。骨缺损分型上,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。患者接受临床评估,进行Harris评分,接受放射学评估,确定臼杯稳定性,翼或者螺钉的断裂情况。分析和生存率相关的可能因素包括性别,年龄,骨缺损分类,髋臼旋转中心上移和外移尺度,臼杯外展角,臼杯固定方式（分为单纯翼固定和翼固定联合经髋臼螺钉固定）,植骨方式以及臼杯类型,统计学分析这些因素和臼杯的相关性。结果：通过上述系列的研究,对经髋臼螺钉全周固定具备其可行性和生物力学价值,经髋臼螺钉可能有助于减少臼杯松动的发生。在经髋臼螺钉的改良应用解剖学可行性研究中,计算结果显示半骨盆的解剖结构允许经髋臼螺钉进行全周并加长应用,经髋臼长螺钉进钉区的范围大小依次是髂后区、髂前区、耻骨区和坐骨区,其中髂后和髂前区进钉区有部分重叠,坐骨区进钉长度无法到达坐骨支远1/3部。临床实际应用中,还是存在一定的失败率,这些失败率可能来自显露不足和对解剖结构了解不足。在经髋臼螺钉固定和非固定的模式下,臼杯上部测量点和下部测量点外表面均产生压应变。在三个步态时相下,在无经髋臼螺钉固定组的上测量点横向应变均值分别是-19.3±13.3,-41.8±27.3,-53.7±29.7,纵向应变均值是-44.3±20.2,-96.1±36.9,-133.6±69.4；下测量点横向应变均值是-23.2±15.7,-46±24.9,-56.2±24,纵向应变均值-23±18.1,-48.2±25.8,-62.9±32.7。当进行经髋臼螺钉固定后,上测量点横向应变均值分别是-10.7±9.38,-30.4±23.1,-32.7±20.8,下降44.6%,27.3%,39.1%,纵向应变均值是-15.9±10.4,-39.2±24.6,-54.5±30,下降29.8%,28.5%,18.3%；下测量点横向应变值是-15.9±10.3,-34.2±21.8,-45.4±21.9,下降31.5%,25.7%,19.2%,纵向应变值-15.9±10.4,-39.2±24.6,-54.5±30,下降30.9%,18.7%,13.4%。而臼杯下位点在三个负荷下相对于骨骼的相对移位均值在非固定和固定组分别是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,三组间并没有显著性的差异。在临床一组髋臼重建杯随访期在39.2月的涉及40例的翻修病例进行回顾性研究结果中,出现2例患者因松动而接受翻修手术,另外2例患者出现明显的放射学松动,4例患者都判定为失败,失败率为10%。临床的危险因素分析结果显示,臼杯的上移尺度,外展角大小以及固定方式和翻修臼杯松动失败的结果有相关性,当手术后翻修臼杯上移8.5mm或者外展角大于53.5。,髋臼杯有较高的松动失败风险。此外,固定方式上,采用经髋臼螺钉联合翼的辅助固定,比起单独翼螺钉固定,将有助于减少臼杯松动失败风险。结论：在复杂髋臼重建中使用经髋臼螺钉固定翻修或者重建臼杯是有价值的。使用经髋臼螺钉可以对髋臼杯进行全周固定,在解剖上,通过变化经髋臼螺钉的植入方向,可以在骨盆的各个分区内获得加长螺钉的固定,从而获得髋臼假体的全周固定,这样可以为临床髋臼固定提供一种新的固定选择。生物力学研究结果显示经髋臼螺钉的辅助全周固定并不能改善重建杯的初始稳定性。但却有助于减少重建杯的应变值,改善应变分布,减少金属在循环负荷下疲劳断裂的几率,可能有助于臼杯的长期生存率。临床病例分析结果同样显示了,经髋臼螺钉固定将有助于减少中短期松动的可能性,除此以外,髋臼重建杯合适的外展角和避免重建后旋转中心的过度上移也将有助于减少臼杯的松动失败。