AAOS教程：全髋翻修股骨缺损的评估与处理

美国骨科医师学会股骨缺损分型

摘要

初次全髋关节置换（THA）是终末期髋关节炎最有效的治疗方式。随着初次THA 数量的增加，预计翻修THA所带来的各种负担必然随之增加。  

需要进行翻修THA的主要指针包括关节不稳、假体无菌性松动、感染、骨溶解、磨损相关并发症、假体周围骨折、假体位置不良、以及致命性的假体失效等。上述每一种情况都可能伴随有不同程度的骨量丢失。

对患者进行详细评估并确定骨质丢失程度有助于指导进行术前计划和对病人的整体护理。研究已经证明非骨水泥固定型翻修THA疗效最佳，但在部分病例仍然需要考虑骨水泥固定。

随着人口老龄化的进展以及越来越多年轻病例接受初次THA治疗，目前每年开展的THA数量也越来越多。同样，预计由翻修THA带来的各种负担也必然随之增加。

股骨柄翻修的主要指针包括假体无菌性松动、感染、关节不稳、骨溶解、假体周围骨折、假体位置不良、以及致命性的假体失效等。

骨质丢失本身或剩余骨质完整性较差通常导致股骨柄的翻修相当困难。针对拟行股骨柄翻修的病例，我们制定了相应的评估路径和分类方法，以此来指导评估和处理翻修THA可能遇到的股骨骨质丢失情况。

术前评估

术前评估时应详细了解病史、查体及摄X片。病史中应重点了解症状产生的部位、特点、时间，疼痛持续时间以及诱因和相关症状

对于所有髋关节置换术后出现疼痛的病例，均应进行包括血沉（正常值<20 mg/dL）、C反应蛋白（正常值<10 mg/dL）在内的相关实验室检查。

大多数血清炎症标志物结果阳性的病例均应在术前接受髋关节穿刺抽吸检查。将抽吸所得的滑液进行细胞计数及分类检查，同时进行厌氧和需氧菌培养。

除术后立即进行的关节抽吸检查外，如果关节液检查结果显示白细胞计数在2,500到3,000个之间，且中性分类比例>60% ，就应该考虑存在感染的可能性。

股骨假体松动的病例——大多数为骨水泥固定的假体——的股骨近端通常已经重新塑形至内翻和旋后位（即股骨近端重塑现象）。

术前认识到存在这种重塑现象的可能性有助于降低翻修术中骨皮质穿透、术中骨折、以及假体型号选择偏小的风险。

扩大转子截骨（ETO）通常会有利于翻修手术的操作，尤其是对于股骨近端显著内翻重塑、固定牢固的非骨水泥型假体、以及假体柄远端下方存在长段骨水泥者。

普通X线平片通常会低估骨质丢失量。偶尔可以结合CT扫描以进一步确定股骨骨质丢失的严重程度。我们建议对所有需要进一步鉴别骨质丢失类型，以及存在任何可能影响重建计划的股骨畸形病例均进行CT扫描检查。

术前计划

手术入路

翻修采用的手术入路需要根据医师经验和计划采用的重建方案来确定。手术入路的选择同样受到是否需要额外的显露（例如截骨）、骨缺损的程度和位置、正常解剖结构的改变（如异位骨化形成）、以及患者自身因素（如存在导致关节不稳定的高危因素）等的影响。

最常采用的手术入路为后外侧入路。该入路能充分显露髋臼和股骨，但术后出现关节不稳定的机率较高。

不同股骨截骨法的部位和方式差异极大。大转子周围的截骨方式包括标准单平面截骨、大转子滑移截骨、Wagner截骨以及扩大转子截骨法等。

ETO是翻修THA中常用的截骨法，有利于显露髋臼并有利于移除原有股骨假体。研究结果显示翻修THA时采用ETO的效果良好。

Paprosky和Sporer评估了122例采用ETO的翻修THA病例，结果发现术后平均2.6年随访时截骨断端骨性愈合率达98%。

股骨假体的移除

术前计划时明确在移除假体时存在较高风险的关键性骨组织以及其它影响功能的重要组织极为重要。

此外，手术医师必须准备好足够的备选假体，从而在术中能够充分重建超过术前计划所估计的严重骨缺损。

为了便于股骨假体的移除，术前需要准备下列器械：由生产厂家提供的与假体配套的拔除工具、弹性骨刀、环锯、高速磨钻（包括铅笔尖样钻头、硬质合金钻头、金属切割砂轮等）、超声骨水泥取除工具、以及可以与股骨柄体或其连接锥配套使用的通用型假体拔除工具。在作出取除固定良好的假体之前必须进行仔细考虑。

股骨骨缺损的分型

美国骨科医师学会（The American Academy of Orthopaedic Surgeons，AAOS）提出了一种根据是否存在节段性骨缺损、空腔、以及复合型骨缺损等情况进行分型的方法（表1）。

该分型法的优点在于其结构简单，但由于它不能对骨缺损进行定量而限制了其临床应用。我们认为 Paprosky分型法是描述股骨骨缺损最有用的方法。

编者注：节段性骨缺损（Segmental defect）可理解为块状的缺损，股骨骨质局部全层缺失；腔隙性骨缺损（Cavitary defect）可理解为髓腔内壁的骨质缺损或膨大。

Paprosky分型法是基于股骨骨质丢失的部位（干骺端或骨干）、股骨近端支撑骨质的剩余量（如松质骨丢失程度）、以及可以用于固定假体柄的股骨峡部残留量。通过这三个指标就可以客观地评价骨质丢失情况，并根据股骨骨质丢失形式来选择重建方法。

I型股骨缺损者的股骨近端干骺部骨质基本正常，而且通常无股骨近端骨重塑现象。I型缺损时可以采用标准长度骨水泥型或生物型假体。我们通常选择标准长度的全涂层假体用于I型骨缺损病例（图1）。

图1  （A）Paprosky I型股骨缺损图示；（B）（C）分别为一例假体周围感染合并Paprosky I型骨缺损病例二期置入全多孔涂层股骨柄的术前和术后前后位X片。（感谢DePuy, Warsaw, IN提供图A）

II型股骨缺损最为常见。其表现为干骺端骨质缺损，但骨干部分的骨质完整。通常会存在轻度股骨近端骨重塑现象。有报道对于II型股骨缺损病例采用广泛多孔涂层股骨柄置换后效果优良（图2）。

图2  （A）Paprosky II型股骨缺损图示； （B）（C）分别为一例骨水泥型股骨柄松动合并Paprosky II型骨缺损病例植入全多孔涂层股骨柄的术前和术后前后位X片。（感谢DePuy, Warsaw, IN提供A图）

III型股骨缺损被进一步划分为IIIA和IIIB两个亚型。III型缺损的共同表现为干骺部骨质缺失并伴有股骨近端明显重塑现象。

IIIA型股骨缺损者股骨峡部残存长度≥4cm，能够满足远端固定型假体的植入（图3），而IIIB型股骨缺损者股骨峡部残存长度<4cm（图4）。

处理III型骨缺损时的选择包括全多孔涂层圆柱形股骨柄、带齿条的金刚砂表面锥形柄（即假体表面环形分布沟槽型凸起结构的锥形柄，该结构使得股骨柄能够获得充分的旋转稳定性）、以及骨水泥柄结合打压植骨重建。

我们通常对IIIA型股骨缺损采用全多孔涂层股骨柄置换，而对IIIB型股骨缺损则选用表面带抗旋转沟槽的组配式锥形柄。一般来说，这些锥形柄只有远端1-2cm能与周围骨质得到接触。

图3 （A）Paprosky IIIA型股骨缺损图示； （B）IIIA型骨缺损但股骨峡部残留长度>4cm可供假体在骨干部分固定、（C）（D）分别为一例骨水泥型股骨柄无菌性松动病例选用20号组配式锥形柄置换的术前和术后前后位X片。本病例未选用全多孔涂层柄的原因在于股骨髓腔较大因此需要大直径股骨柄。（感谢DePuy, Warsaw, IN提供A图）

图4 （A）Paprosky IIIB型股骨缺损图示； （B）骨水泥型股骨柄松动合并Paprosky IIIB型骨缺损病例的前后位X片；（C）以组配式锥形柄置换后的前后位X片，可供假体获得骨干部固定的宿主骨残留峡部长度<4cm。（感谢DePuy, Warsaw, IN提供A图）

IV型股骨缺损者股骨峡部骨质完全缺失，仅有少量股骨近端重塑现象（图5）。这种骨缺损无法进行生物型固定，其重建通常需要使用假体结合大块异体骨移植（APC）、长柄骨水泥假体、打压植骨结合长柄骨水泥假体、或近段股骨置换等方法。

图5 （A）Paprosky IV型股骨缺损图示；（B）继发于假体周围感染的Paprosky IV型骨缺损病例的前后位X片；（C）（D）以APC重建后的术后前后位X片。（感谢DePuy, Warsaw, IN提供A图）

不同方法重建的临床结果

股骨柄翻修的目的在于恢复髋关节生物力学结构的同时获得假体的轴向和旋转稳定性。研究结果显示骨水泥型假体翻修后的失败率高达19%，而非骨水泥型假体翻修后的失败率约为4%-6%。非骨水泥型假体主要依赖于4-6cm长的骨干骨质的固定。

在可能的情况下均应该考虑采用非骨水泥型假体进行重建（表3），但在某些情况下也可能必须采用骨水泥固定型假体（表4）。

表3  不同分型的骨缺损经非骨水泥型假体重建后的结果

表4  不同分型的骨缺损经骨水泥型假体重建后的结果

非骨水泥型翻修

近端多孔涂层股骨假体

股骨近端干骺部少量骨质丢失的病例（Paprosky I型骨缺损）如在接受翻修THA时可以使用非骨水泥型股骨柄假体。不少研究指出股骨近端骨质丢失病例翻修术中的难题在于获得股骨近端干骺部的稳定固定。

Berry等评估了375例采用近端多孔涂层股骨柄假体进行翻修的病例，结果发现术后8年随访时以假体无菌性松动作为随访终点的生存率仅为52%。而较差的生存率与术前骨质丢失量以及股骨近端干骺部残存松质骨的完整性直接相关。

近端组配式股骨假体

由于股骨柄翻修中使用单体式近端涂层股骨柄假体难以获得足够的初始稳定性，因此人们对采用诸如S-ROM（DePuy）等近端组配式股骨假体的兴趣日益增加。

这类假体由压配固定的干骺端套袖和通过套袖插入股骨骨干的柄体部分组成。这样的设计使得术中可以分别处理股骨近端和股骨干骨床分别接受假体的组成部分，包括精确磨锉干骺端骨质以安放近端套袖以及根据特定病例的情况选择不同长度和外形的股骨柄体部假体。

这种假体的近端组配结构也允许分别确定假体不同部分组件的倾斜角度。与近端涂层的单体式股骨柄假体不同，研究结果显示组配式假体翻修术后疗效良好。

Cameron报道了320例采用S-ROM股骨柄假体（其中短柄109例，长柄211例）进行翻修的病例。结果显示术后平均7年随访（范围：2-12年）时，短柄假体组无因为假体无菌性松动而翻修的病例，而长柄假体组仅有3例（1.4%）因假体无菌性松动而翻修。有2髋（0.6%）的假体下沉超过5mm，无假体远端骨溶解现象发生。Cameron等据此认为近端涂层的近端组配式股骨柄假体可被成功地用于髋关节翻修病例。

全多孔表面涂层股骨柄假体

全多孔表面涂层股骨柄已经成为翻修THA不可或缺的重要器械。一般来说，绝大多数II型和IIIA型股骨缺损病例采用6英寸的股骨柄就足够了。

然而，如果需要选用长柄弧形假体（如8英寸和10英寸股骨柄），由于假体柄弧度的限制使得可能无法保证获得满意的假体前倾程度，因此术中确保获得充分的髋关节稳定性就显得极为重要。

Weeden和Paprosky对170例翻修病例进行了平均14.2年的术后随访研究。这些病例的股骨缺损情况分别为：I型11%，II型30%，IIIA型48%，IIIB型11%。

结果显示该组病例的总机械失败率，即需要再次翻修或表现为影像学不稳定的股骨柄的比例为4.1%。82%的髋关节表现出影像学的骨长入征象，14%的病例获得纤维性稳定。4%的病例表现出影像学不稳定。严重骨缺损（IIIB型）病例的失效率高达21%，术中插入假体柄时出现骨折的比例为8.8%。

Sporer和Paprosky通过一组51例III型或IV型股骨骨缺损病例探讨了全多孔涂层股骨柄的局限性。

结果显示17例IIIA型骨缺损病例均未发生失败，15例IIIB型骨缺损且股骨髓腔直径小于19mm的病例中有1例（6.7%）发生失败，而IIIB型骨缺损且股骨髓腔直径大于19mm的病例机械性失败（即因假体无菌性松动或影像学不稳定而翻修者）的比例为18%（2/11）。

此外，8例接受全多孔涂层股骨柄假体的IV型骨缺损病例中有3例发生机械性失败。该研究的作者建议对IIIB型骨缺损且股骨髓腔直径大于19mm的病例选用组配式锥形柄或打压植骨进行重建。

锥形柄

过去10年中人们对锥形柄的兴趣日益增加，尽管还存在争议，但锥形柄已经成为伴有严重骨缺损病例翻修手术时的重要选择。锥形柄可以是单体式的，也可以是组配式的。

在准备骨床时有时会难以预料最终安放锥形股骨柄假体时可能遇到的困难。而选用组配式设计的假体能更满意地恢复肢体长度、髋关节偏心距以及股骨头的倾角。

但目前仍然存在对于组配式假体的Morse锥度结合部发生骨折的担忧。

组配式锥形柄

组配式锥形翻修股骨柄已经被成功地用于重建中到重度股骨近端骨缺损。Park等对62例采用带沟槽的组配式锥形柄进行翻修的病例进行了平均4.2年（范围：2-7.8年）的随访研究。

该组病例中有37例（60%）为Paprosky IIIA型骨缺损，19例（31%）为IIIB型。结果到末次随访时该组病例无一例因为机械性失败而需要翻修者。

Garbuz等和Richards等分别按类似的方法比较了钛合金带沟槽的组配式锥形股骨柄与钴铬合金单体式柱形股骨柄进行翻修的结果。

结果两项研究均显示以组配式锥形柄翻修的效果更好。Richards等发现尽管使用组配式锥形股骨柄的病例术前骨缺损程度更严重（Paprosky IIIB型和IV型股骨的比例为65%，而单体式股骨柄组病例上述比例为35%），但相应病例术后临床结果评分值（WOMAC评分、牛津髋关节评分、满意度）均较高、术中骨折发生率更低、以及股骨近端宿主骨的恢复情况更好。

总体而言，股骨近端骨质明显缺损病例采用组配式锥形股骨柄进行翻修THA后中短期疗效良好。目前这种类型的假体在翻修THA中已经得到广泛应用，但尚需要进一步研究来了解其长期疗效。

非组配式锥形柄

由于非组配结构的单体式股骨柄不具有假体组件之间的结合部，因此降低了股骨柄断裂、摩擦腐蚀、金属沉着病以及由此导致骨溶解的风险。但这又使获得满意的假体位置以及恢复髋关节生物力学结构变得更为困难。

Grünig等研究了38例采用某一单体式锥形柄进行翻修的病例，结果发现术后平均47个月随访时，有3髋（8%）由于假体下沉需要翻修，另有16例股骨柄在术后3月随访时出现小于1cm的下沉。但这种早期下沉的现象并未影响到临床疗效，但Grünig等也建议术后早期应在保护下进行患髋负重。

Isacson等报道了43髋采用同一种股骨柄进行翻修的结果。术后平均25个月随访的23例患者中有22例（96%）原股骨缺损处有大量新骨形成。但42例患者中有5例（12%）假体下沉大于20mm，22例（52%）下沉小于5mm。此外，该组有9例发生术后关节脱位，其中8例需要接受再次翻修以处理关节不稳。

骨水泥型假体翻修

打压植骨

打压植骨可用于伴有严重股骨近端骨缺损（Paprosky IIIB或IV型）的年轻或活跃患者，以试图恢复骨量。手术时首先拔除原有股骨柄，清理骨髓腔以去除干净所有残存的骨水泥、新生硬化骨、纤维组织或膜性组织。必要时以金属纤维网、大块异体骨、以及捆绑带单独或组合使用来加强缺损的骨皮质。

打压植骨时首先于髓腔远端放入一枚髓腔塞，然后在导杆的引导下以空心夯具将异体松质骨粒打压填塞植入。最后将翻修股骨柄（典型者为表面抛光的锥形柄）以骨水泥固定植入重建后的股骨。

早期研究结果显示打压植骨的疗效差异较大。对该技术具有丰富经验的医疗机构报道的术后中短期疗效极好，但其它医院则报道了较高的股骨假体下沉以及术中或术后早期股骨骨折的发生率。最近一些研究结果证明术后长期疗效满意，重建结构的生存率较高。

Ornstein等对1188例打压植骨结合表面抛光的Exeter股骨柄（Stryker）的翻修病例进行了研究。该研究最初共纳入1305例翻修病例。术后临床和影像随访期限介于5-18年之间。

结果仅70例（5.9%）需要再次翻修。以任何原因导致的翻修为随访终点，术后15年时女性患者和男性患者的假体生存率分别为94.0%和94.7%。而以假体无菌性松动、感染、假体下沉、以及骨折为随访终点的术后15年假体生存率分别为99.1%、98.6%、99%和98.7%。

总体而言，打压植骨重建的术后长期疗效令人满意，但前提是病例选择恰当，而且该操作对手术者体力要求较高，并需要手术医师拥有丰富的操作经验（图6）。

图6  （A）术前前后位X片显示继发于骨溶解的股骨缺损；（B）经打压植骨重建后的前后位X片。

异体骨-假体组合结构（APC）

严重的节段性股骨缺损病例的重建需要考虑采用APC。

术中首先需要将病变的股骨近侧段截断并取除，然后将长柄假体插入大块异体股骨近侧段并以骨水泥固定后组成APC，最后将APC与股骨远段宿主骨进行组合，其中假体柄远端可采用压配方式的生物型固定，也可以采用骨水泥固定的方式植入股骨远段宿主骨髓腔中。

APC和宿主骨的稳定固定可以通过压配固定获得，也可以通过APC的异体骨和宿主骨相对应的阶梯状截骨断端增加的摩擦面积来获得。此外也可以采用捆绑带环扎的方式来提高结合部的稳定性。

APC相对于股骨近端替代型假体的优点包括能够重建年轻患者的骨量，以及可以重新附着宿主的软组织。

但APC重建具有传播疾病的潜在风险。未经处理的新鲜冰冻异体骨移植传播病毒性疾病的风险约为1/500,000（范围：440,000-600,000）。

此外也有继发性细菌感染的风险。其它缺点包括难以获得理想的异体骨、骨不连或移植骨吸收的风险、以及对手术者的技术要求很高等。

不少临床研究，其中绝大多数为骨肿瘤方面的文献，报道翻修THA中采用此项技术进行重建后的结果令人鼓舞，但多数研究报道的均为术后短期随访结果。

Blackley报道了采用APC进行THA翻修的63例连续病例的结果。术后平均11年（范围：9年4个月到15年）随访时共有45例患者仍然在世，他们的重建成功为为77%。

异体骨-宿主骨连接部的骨不连发生率为6%，均需要再次采用自体骨移植处理。术后随访期限至少9年的病例中观察到骨溶解的比例为27%。63髋中有4髋发生术后关节脱位，其中2例需要进行髋臼侧翻修。共5髋发生深部感染，均需要进行再次手术处理。共有3例假体无菌性松动，均发生于假体-骨水泥界面。术后出现松动的平均时间均超过10年。

最近，Safir等发表了一项回顾性研究的结果，他们对一组病例进行了平均16.2年（范围：15-22年）的临床和影像学随访研究。

该研究最初入选的93髋中有50髋完成最终随访。其中有7例采用APC重建的病例因各种原因进行再次翻修。

Safir等认为股骨近端异体骨移植进行翻修THA后在大多数存在严重股骨缺损的病例均能在术后获得较长期的良好疗效。

Babis等对股骨近端严重骨缺损病例采用APC进行的复杂翻修THA进行了研究。他们对总共57髋进行了平均12年（范围：8-20年）的随访。

结果显示术后10年时APC生存率为69%，术后平均44.5月（范围：11-153月）时有19髋（33.3%）需要进行翻修处理。术前骨缺损程度（如Paprosky IV型骨缺损）、既往接受过2次以上的手术史、以及APC复合结构的长度等对假体生存率有着显著影响。其中翻修THA中以APC处理严重股骨近端骨缺损病例的术后疗效满意。

肿瘤型假体（股骨近端置换）

股骨近端置换型假体（如肿瘤型假体）具有显著的缺点，应该被限制于年老和功能需求较低的巨大缺损患者，如果不选用这种假体，则这些病例只能通过切除成形术予以处理。

相关缺点包括假体固定的困难以及术后早期松动、继发于周围软组织附着不足的关节不稳定、严重的应力遮挡现象、术后晚期发生的假体疲劳断裂、双下肢不等长、坐骨神经损伤、以及费用高昂等。

此外，置入这种假体会导致骨量的进一步丢失，使得以后可能需要的再次翻修变得极为困难。但这种假体的显著优点在于术中能被迅速植入，因此对于年老体弱的病例来说是相当有吸引力的一种选择。

有少量研究报道了在翻修THA中采用肿瘤型假体的结果。

Malkani等报道了一组非肿瘤性病变进行股骨近端置换病例术后长期随访结果，50例髋关节中有33髋因股骨缺损而进行的翻修，术后临床随访时间平均11.1年（范围：5.1-18.8年）。术后12年时总生存率为64%。

12例患者中有16个假体因各种原因需要再次翻修。总共有11髋（22%）发生关节脱位，其中4髋需要再次翻修。此外，27%的病例在术后存在中到重度疼痛，48%的病例出现严重跛行甚至无法行走。Harris髋关节评分（HHS）由术前46分提高至末次随访时的76分。

Haentjens等对16例失败THA病例采用股骨近端置换的方式进行翻修处理。术后平均随访5年（范围：2-11年）时所有患者的疼痛均得到有效缓解，但行走时均需要器械辅助。4例患者出现术中骨折，7例出现术后关节脱位，2例术后发生深部感染。

由于肿瘤型假体置换后并发症发生率较高，关节功能恢复有限，只有在挽救性手术时方能考虑这种类型的假体。

总结

处理翻修THA中的股骨缺损应首先进行恰当的术前评估。需要对拟行股骨假体翻修病例的骨缺损情况进行分型以帮助正确选择假体和固定方式。

对于Paprosky I、II、IIIA型骨缺损，圆柱形全多孔涂层非骨水泥型假体置换能获得良好的长期稳定固定。

我们认为IIIB型骨缺损通常最好采用组配式带沟槽的锥形柄，但其它一些医院采用打压植骨重建也获得了良好的长期疗效。只能在处理IV型股骨缺损时才能考虑选用APC和肿瘤型假体。