3-D打印技术辅助人工全髋关节置换术治疗CroweⅣ型髋关节...
3-D打印技术辅助人工全髋关节置换术治疗CroweⅣ型髋关节发育不良合并股骨近段畸形病例报告
先天性髋关节发育不良患者合并的股骨近段畸形，大多为儿童时期行截骨矫形术所致。此类患者在行人工全髋关节置换术（THA）时，往往需要使用特定假体及特殊截骨方法，存在手术难度大、疗效不确切、并发症发生率高等问题。2017年2月，我院收治1例CroweⅣ型髋关节发育不良合并股骨近段畸形患者，利用3-D打印技术制造个性化截骨导板辅助THA，临床疗效满意。报告如下。
病例介绍
一般资料 患者 女，40岁。3岁时因发现行走异常于当地医院诊断为“先天性髋关节脱位”，未予以治疗；12岁于当地医院行“髋关节截骨矫形术”，具体术式不详，患者术后恢复尚可。8年前患者无诱因出现髋部剧烈疼痛伴活动明显受限，休息后缓解；2个月前右髋部疼痛症状加重、休息后不缓解，于2017年2月入院。患者需扶拐行走，呈跛行步态。入院检查：右下肢较左下肢短缩4.5CM，右髋前部可见2处长约15CM的切口瘢痕。右腹股沟中点深压痛（±），右股骨大粗隆压痛（+），右下肢纵向叩击痛（-），其余部位无明显压痛。右髋关节“4”字试验（+），右髋关节屈、伸活动度0°-0°-90°，内、外旋15°-20°，内收、外展10°-20°。X线片示：右侧先天性髋关节脱位，髋关节形态不规则，股骨头、股骨颈及股骨粗隆整体向上弯曲、变形，右侧Shenton线不连续；左侧髋关节关节面密度增高，关节间隙变窄；右侧股骨骨质形态欠规则，结构显示良好，皮质连续，小梁清晰，髓腔内未见异常影。入院诊断为右侧CroweⅣ型髋关节发育不良合并股骨近段畸形。
术前设计 术前对患者双侧髋关节及股骨全长进行CT（Siemens公司，德国）扫描，扫描层厚0.625mm。将扫描数据导入计算机，利用交互式医学影像控制系统Mimics软件（Materalise公司，比利时）建立患侧髋关节三维数字模型。然后，将三维数字模型导入Magics19.0软件（北京迈吉客科技有限公司）加工修饰后，将数字信息导入弘瑞MR3003-D打印机1∶1比例打印患侧股骨模型。根据模型设计股骨假体截骨位置及大小。最后，采用Magics19.0软件按设计截骨位置制作个性化股骨截骨导板三维模型，并3-D打印股骨截骨导板。
手术方法 全麻后，患者取侧卧位，采用后外侧入路，显露股骨颈，切除股骨头，适当松解臀中肌、髂腰肌，充分暴露手术视野。清除增生纤维组织，用骨刀切除骨赘显露真臼。取髋臼锉由小至大打磨髋臼，直至臼底内板。采用压配技术将臼杯（PINNACLE；强生公司，美国）置于髋关节解剖中心，维持前倾15°、外展45°，冲洗、安装陶瓷内衬（BIOLOX；强生公司，美国）。充分暴露股骨近端，安放截骨导板，使其与股骨紧密贴合，克氏针固定，摆锯截骨。见股骨两断端对位准确后扩髓，依次远端扩髓、近端锥形扩髓。植入股骨假体前于近端小粗隆处、远端股骨行钢丝环扎固定，防止安装过程中出现劈裂骨折。依次安装试模，调整前倾角后安装SROM假体（强生公司，美国）和陶瓷股骨头（BIOLOX；强生公司，美国），放置引流管，关闭切口。术后24h后拔除引流管，给予抗感染、预防下肢深静脉血栓形成治疗。在医生指导下开始功能锻炼。
结果 手术顺利完成，手术时间98min。术后第2天髋关节正侧位X线片检查示，髋臼假体安放、螺钉植入角度及位置均理想，恢复髋臼正常旋转中心，截骨两端对位良好，下肢力线恢复正常。术后切口愈合良好，无感染、下肢深静脉血栓形成等并发症发生。患者获随访6个月，Harris评分为95分，较术前（38分）明显提高；疼痛视觉模拟评分（VAS）为0分，较术前（7分）明显下降；右髋关节屈伸活动度15°-0°-100°，内、外旋30°-25°，内收、外展20°-30°，髋关节活动度改善明显。随访期间未发生假体松动、感染、血栓形成等并发症。见图1。
讨论
目前，髋关节发育不良患者行THA时，一般选择真臼重建。但是髋臼解剖中心的恢复常需要患肢下移，不仅造成股骨复位困难，还增加了相关神经、血管损伤的风险。有学者建议对下肢延长超过4CM的髋关节发育不良患者行粗隆下短缩截骨术，可有效避免下肢神经、血管牵拉损伤。因此，我们选择对该例患者行粗隆下短缩截骨术，缩短患肢同时矫正力线。
该例患者仅40岁，预期寿命长，日常活动量大，因此我们首选生物型假体进行关节置换。SROM是一款具有高度组配性的生物型假体，可以任意调整股骨前倾角，具有良好的近端、远端旋转稳定性，避免了THA术中短缩截骨部位不愈合，是目前治疗CroweⅣ型髋关节发育不良合并股骨近段畸形的最佳假体选择。Papagelopoulos等提出，若合并的股骨近段畸形严重且畸形靠近假体安放位置，THA术中必须截骨矫正，以获得良好的股骨对位、对线。但是X线片或CT显示髋关节结构形态不够直观，因此既往此类患者行THA主要依靠术者临床经验和手术技巧，术中截骨大小、位置很难达到预期目标。3-D打印技术的出现恰好解决了这一难题。本例患者首先收集髋关节CT扫描数据，利用3-D打印机打印患侧股骨模型，在模型上设计截骨位置，模拟手术操作；然后用Magics19.0软件设计个性化截骨导板三维模型并3-D打印导板，术中参照截骨导板，使手术操作简便化，减少了截骨前复杂的准备及截骨后找寻对位环节，避免了成角截骨或二次截骨，缩短了手术时间，同时具有组织损伤少、截骨两端对位精准、手术风险小等优点。
综上述，利用3-D打印技术辅助治疗CroweⅣ型髋关节发育不良合并股骨近段畸形可取得良好疗效。但此类病例较为罕见，临床报道少，我们将对此类疾病进行序贯研究，增加病例样本，不断完善技术体系，并对患者进行更长期的随访观察。
