改良Ilizarov髋重建术治疗青年髋关节疾患

Abstract

Objective

To evaluate the effectiveness of modified Ilizarov hip reconstruction in the treatment of hip instability.

Methods

The clinical data of 13 young patients with hip diseases treated with modified Ilizarov hip reconstruction between January 2010 and March 2018 were retrospectively analyzed. There were 2 males and 11 females, aged from 14 to 34 years, with an average age of 24.2 years. There were 1 case of hip dysplasia and dislocation due to spinal bifida, 3 cases of hip dysplasia after pyogenic arthritis of the hip, 2 cases of developmental dysplasiaof the hip (DDH) accompanying femoral head necrosis who rejected hip replacement, 6 cases of young DDH refused to undergo hip replacement, and 1 case of bilateral hip dysplasia with dislocation due to sputum cerebral palsy. The disease duration was 2-20 years, with an average of 8.5 years. Preoperative Trendelenburg sign was positive in 12 cases and negative in 1 case. The preoperative Harris score of hip joint was 53.5±8.9 and the unequal length of lower limbs was (46.08±15.73) mm. Postoperative Harris hip score and patients' satisfaction with effectiveness evaluated according to their self scoring were used to assess the effectiveness.

Results

All 13 patients were followed up 1-5 years, with an average of 2.6 years. Five patients developed postoperative needle infection, which improved after dressing change; 7 patients had limited knee joint activity and improved after knee joint function training. The Trendelenburg sign was negative at 1 year after operation, and the patient’s hip pain symptoms were relieved or disappeared. The Harris hip score of patients at 1 year after operation was 84.5±6.1, which was significantly improved when compared with preoperative one (t=－10.538, P=0.000). According to Harris hip score, the effectiveness results were excellent in 4 cases, good in 5 cases, and fair in 4 cases, with an excellent and good rate of 69.2%. The unequal length of lower limbs was (15.38±7.27) mm, which was significantly better than that before operation (t=11.826, P=0.000). At last follow-up, the patients' satisfaction score was 80%-95%, with an average of 88%.

Conclusion

Modified Ilizarov hip reconstruction can be used to treat young patients with hip disease who are unsuitable or refuse to undergo artificial hip replacement. Its effectiveness is reliable, and it has unique advantages in limb limp improvement and limb shortening correction.

青年髋关节病变，如发育性髋关节高脱位、髋关节化脓性关节炎后遗症、脑外伤和大龄痉挛性脑瘫后遗髋脱位、脊髓灰质炎后遗症或脊柱裂后遗症、髋内翻合并股骨头坏死等，其主要症状是双下肢不等长、肌力下降、跛行步态、髋部疼痛等，严重影响患者生活质量。对于此类患者，臀肌肌力的丧失导致髋关节置换术后不稳，容易出现再脱位，且关节置换不能解决臀肌失效步态；青年患者活动量大、关节假体磨损严重、关节假体使用年限缩短需多次翻修等因素，致使髋关节置换不太适宜或常被拒绝。改良 Ilizarov 髋重建术^[1-2]采用自体骨将骨盆支撑形成重建的髋关节，同时联合应用同侧股骨延长术纠正短肢畸形，以更好地重建患肢功能。2010 年 1 月—2018 年 3 月我们对 13 例青年髋关节疾病患者行改良 Ilizarov 髋重建术治疗，近期疗效确切。报告如下。

1. 临床资料

1.1. 一般资料

本组男 2 例，女 11 例；年龄 14～34 岁，平均 24.2 岁。左侧 10 例，右侧 2 例，双侧 2 例。其中脊柱裂后遗髋部发育不良伴脱位 1 例，髋关节化脓性关节炎后遗髋发育不良 3 例，发育性髋关节发育不良（developmental dysplasia of the hip，DDH）伴股骨头坏死拒绝行髋关节置换 2 例，青年发育性髋关节脱位拒绝行髋关节置换 6 例，痉挛型脑性瘫痪并发髋关节发育不良伴脱位 1 例。病程 2～20 年，平均 8.5 年。术前 Trendelenburg 征阳性 12 例，阴性 1 例。术前髋关节 Harris 评分为（53.5±8.9）分，双下肢不等长为（46.08±15.73）mm。患者详细资料见表 1。

表 1.

Clinical data of patients

患者临床资料

序号 No.	性别 Gender	年龄（岁） Age (years)	侧别 Side	髋关节疾病 Hip disease	双下肢不等长（mm） Leg length discrepancy (mm)			Trendelenburg 征 Trendelenburg sign			Harris 评分 Harris hip score		疗效满意度（%） Effectiveness satisfaction (%)
					术前 Preoperative	术后 1 年 Postoperative at 1 year		术前 Preoperative	术后 1 年 Postoperative at 1 year		术前 Preoperative	术后 1 年 Postoperative at 1 year
1	女	30	右	DDH 伴股骨头坏死拒绝行髋关节置换	44	20		阳性	阴性		50	94	85
2	女	14	左	化脓性关节炎后遗髋发育不良伴脱位	47	18		阳性	阴性		71	92	90
3	女	17	左	发育性髋关节脱位拒绝行髋关节置换	61	24		阳性	阴性		63	84	90
4	女	21	双	痉挛型脑瘫后遗致髋发育不良伴脱位	16	0		阳性	阴性		44	81	80
5	女	28	右	发育性髋关节脱位拒绝行髋关节置换	52	20		阳性	阴性		47	78	85
6	女	18	左	脊柱裂后遗髋发育不良伴脱位	80	26		阳性	阴性		44	90	95
7	女	17	左	化脓性关节炎后遗髋发育不良伴脱位	42	16		阳性	阴性		56	87	90
8	女	34	左	发育性髋关节脱位拒绝行髋关节置换	53	18		阳性	阴性		47	92	95
9	女	32	右	发育性髋关节脱位拒绝行髋关节置换	35	10		阳性	阴性		67	79	92
10	女	25	双	发育性髋关节脱位拒绝行髋关节置换	28	6		阴性	阴性		56	76	90
11	男	25	左	DDH 伴股骨头坏死拒绝行髋关节置换	49	14		阳性	阴性		51	78	90
12	男	28	左	化脓性关节炎后遗髋发育不良伴脱位	38	10		阳性	阴性		54	86	80
13	女	26	左	发育性髋关节脱位拒绝行髋关节置换	54	18		阳性	阴性		45	81	85

1.2. 术前处理

术前摄双下肢全长 X 线片和髋关节最大内收正位 X 线片，确定股骨第 1 截骨点（股骨最大内收位股骨干与坐骨结节接触点），依据 Paley^[3]的方法确定第 1 截骨点近端股骨最大内收角度，依据此角度另加 15° 为截骨点远端股骨外展角度。之后根据膝关节走行线及股骨解剖中心线确定股骨远端第 2 截骨点：垂直骨盆经过第 1 截骨点作一垂线，此线与胫骨机械轴的延长线在股骨中下段的交点即为第 2 截骨点。

1.3. 手术方法

患者于持续硬膜外麻醉联合蛛网膜下腔阻滞麻醉或全麻下，取仰卧位。于患肢大腿近端前外侧、平股骨小转子下方行纵切口，长 1～2 cm，切开皮肤及皮下筋膜，用止血钳钝性撑开肌肉筋膜等组织，置入微型截骨器直至股骨表面。按术前确定的第 1 截骨点垂直股骨干进行钻孔，钻孔完成后暂不截断股骨。同法，于术前确定的股骨远端第 2 截骨点行股骨钻孔，钻孔完成后套入术前预制的改良式 Ilizarov 骨外固定架并进行安装固定：近端为弧形弓联合直杆组成的三角结构，远端为全环联合半环组成的洞孔结构。于股骨第 1 截骨点近端呈“品”字形打入 3 枚 5.0 mm 螺纹半针；在第 1、2 截骨点之间，经股骨由外向内穿入 2 枚 5.0 mm 螺纹半针；此时将股骨第 1 截骨点截断，股骨远折端内移顶住股骨近端髓腔，远折端极度外翻，以上打入的钢针固定于改良式 Ilizarov 外固定器近端的三角结构上；于第 2 截骨点远侧股骨髁上由外向内穿入 1 枚 2.5 mm 克式针，于此处远端 1～2 cm 处由外后向前内及由内后向前外打入 2 枚 5.0 mm 螺纹半针，此时将股骨第 2 截骨点截断，截骨远侧骨干内旋，应用拉张器拉张穿入的克式针（保证克氏针紧张伸直无弯曲）后，各枚钢针固定于外固定架远端洞孔环上^[1]。安装完成后用 C 臂 X 线机透视见股骨截骨位置满意，外固定架位置良好，伤口放置引流条，全层缝合皮肤。

1.4. 术后处理

术后抬高患肢，观察患肢末端血运及感觉，嘱患者床上行踝泵训练和股四头肌收缩功能锻炼，可行髋膝关节屈伸锻炼，术后 7 d 可下床扶拐短时行走锻炼。术后 7 d 摄股骨全长 X 线片，开始行股骨第 2 截骨点骨延长，约 1 mm/d，通过延长杆分 4～6 次/d 完成。术后 14 d 复查股骨 X 线片，观察股骨延长骨痂及轴线情况，确定骨痂生长良好后，减慢股骨延长速度，降至 0.6～0.7 mm/d，同时采用股骨内侧慢、外侧快的不等速延长，逐渐延长并内收股骨，直至负重力线正常或接近正常，且双下肢等长后停止延长。之后每个月复查患肢 X 线片，依据股骨骨痂的矿化程度，逐步简化股骨外固定架。当股骨骨痂完全矿化后，松开 Ilizarov 外固定架，负重行走 2 周，未见骨质变形，且患者无疼痛不适，即可拆除 Ilizarov 外固定架。拆除外固定架后 3 个月，扶拐保护下行走。

术后定期随访，观察双下肢不等长改善情况；采用 Harris 评分评价疗效，其中优为 90～100 分，良为 80～89 分，可为 70～79 分，差为<70 分。末次随访时根据患者自行打分评价疗效满意度，其中非常满意为>80%，满意为 70%～80%，一般为 60%～70%，不满意为<60%。

1.5. 统计学方法

采用 SPSS19.0 统计软件进行分析。数据以均数±标准差表示，手术前后比较采用配对 t 检验；检验水准 α=0.05。

2. 结果

13 例患者术后均获随访，随访时间 1～5 年，平均 2.6 年。5 例患者出现术后针道感染，经换药后感染控制；7 例患者出现膝关节活动受限，经膝关节功能锻炼后改善。术后 1 年 Trendelenburg 征均为阴性，患者髋关节疼痛症状缓解或消失。术后 1 年患者 Harris 评分为（84.5±6.1）分，较术前显著改善，差异有统计学意义（t=−10.538，P=0.000）；根据 Harris 评分评价疗效，获优 4 例、良 5 例、可 4 例，优良率 69.2%。双下肢不等长为（15.38±7.27）mm，较术前显著改善，差异有统计学意义（t=11.826，P=0.000）。见图 1。末次随访时患者疗效满意度评分为 80%～95%，平均 88%。患者详细结果见表 1。

图 1.

A 21-year-old female patient with bilateral hip dysplasia with dislocation due to cerebral palsy

患者，女，21 岁，痉挛性脑瘫致双髋关节发育不良伴脱位

a、b. 术前体位像及双下肢全长 X 线片；c、d. 术后 45 d 体位像及双下肢全长 X 线片；e. 术后 1 年体位像；f. 术后 1 年 Trendelenburg 征阴性；g. 术后 1 年 X 线片示髋关节重建术后改变，左髋假关节形成，股骨截骨点愈合良好

a, b. Preoperative posture image and full length X-ray film of both lower limbs; c, d. Posture image and full-length X-ray film of both lower limbs at 45 days after operation; e. Posture image at 1 year after operation; f. Trendelenburg sign was negative at 1 year after operation; g. X-ray film at 1 year after operation, showed changes after hip reconstruction, left hip pseudoarticular formation, and femoral osteotomy healing well

3. 讨论

青年髋关节疾患的病因多见于 DDH，DDH 患者在儿童期未经治疗或治疗后疗效不佳，随着年龄增长会逐渐出现髋关节疼痛和畸形，部分青年患者遗留高脱位型 DDH，主要表现为患肢短缩畸形、步态异常、肌力下降和髋膝关节病变概率增加^[4]，且随着髋骨性关节炎的加重会出现不同程度的活动障碍^[5]。青年 DDH 的治疗可采用关节成形术或髋关节置换术，后者难度和风险较大，关节成形术仍不失为一种可选择的方法^[6]；并且随着髋关节置换术各种并发症的出现，以及骨盆支撑术可同时解决患肢短缩的问题，一些青年患者拒绝行髋关节置换术而选择骨盆支撑术。本组 DDH 患者因顾忌其并发症，皆拒绝行人工全髋关节置换术。另外，脑外伤后遗、脑瘫致髋关节发育不良脱位伴下肢痉挛、脊髓灰质炎后遗或脊柱裂后遗患髋关节外展肌力低下、髋关节高脱位伴骨盆骨量严重缺乏等，亦是人工全髋关节置换术的禁忌证^[7]。其次，青年髋关节疾患的病因多见于儿童期化脓性髋关节炎后遗髋关节畸形^[8]。因儿童髋关节感染容易被延误诊断和治疗，感染治愈后常因髋关节软骨遭受破坏，后遗髋关节发育不良而出现髋部畸形，包括病理性髋关节脱位、股骨头缺血性坏死、下肢不等长及关节强直等。患者年龄越小，由此造成髋关节与股骨上段的破坏就越大，后遗的髋部畸形就越严重。由于此类患者年轻运动量大、因经济困难早期未得到及时治疗、髋关节发育异常伴深部软组织挛缩，导致人工髋关节置换术的实施异常艰难，且术后疗效存在不确定性以及有潜在感染风险。再者，青年髋关节疾患的病因多见于神经肌肉病变导致的髋部疾患，如痉挛性脑瘫、脊髓灰质炎、脊柱裂或脊髓栓系综合征等导致的髋关节不稳或脱位。此类患者常伴有患肢肌力下降或肌力不平衡，同时伴有 Trendelenburg 征阳性并短肢跛行步态、髋疼痛等症状，人工全髋关节置换术不能解决这些问题，且术后易出现髋关节脱位等并发症。

对于上述青年髋部疾病患者，其治疗重点是重建髋关节功能，缓解关节疼痛，同时纠正肢体不等长及跛行步态。Ilizarov 髋重建术是一个满意的解决方法，能够较好地治疗此类疾病且已有较好的临床疗效报道^[7,9-11]。其采用自体股骨近端支撑骨盆同时重建成形关节，此髋关节随着术后应用磨造，会逐渐匹配适应，且可终身受用。Ilizarov 髋重建术由前苏联 Gavril Abramovich Ilizarov 医生在骨盆支撑术的基础上改良，并联合应用股骨延长术治疗 DDH 及髋脱位^[3,12]，其对股骨近端极度外翻截骨，应用自体股骨近端将骨盆支撑，从而形成重建的髋关节。此髋关节极度内收，从而增加了臀中肌肌张力及长度，由此消除 Trendelenburg 步态，同时联合应用同侧股骨中远端截骨延长纠正膝关节过度外翻和短肢畸形，以更好地重建患肢功能。我国夏和桃等^[1]对 Ilizarov 髋重建术进行了改良，通过更改固定针、穿针布局以及对截骨端的调整，能更好完成治疗并取得良好临床效果。重建后的髋关节力学特点由原来的点负重变成面负重，关节的稳定是杠杆力臂的平衡，减少了局部压力，改变了下肢承重力的分配^[13]。虽然髋重建不能像传统髋关节复位手术那样恢复髋关节的解剖复位，但仍然可以获得一个既稳定又灵活的关节，而且这种重建不存在再次手术风险，对青少年和经济条件差的患者不失为一种选择。

本组患者均采用改良 Ilizarov 髋重建术治疗，术后髋关节 Harris 评分及双下肢不等长较术前显著改善，患者满意度平均达 88%。术后髋关节疼痛症状缓解明显，尤其 2 例股骨头坏死患者，术后髋部疼痛消失，但是否能够逆转或延缓股骨头坏死，尚待进一步观察。改良 Ilizarov 髋重建术的并发症^[6,14]包括患肢神经牵拉麻痹、股骨第 1 截骨点远端股骨外展角度丢失、髋关节内收困难、患肢术后膝关节疼痛或活动障碍、膝关节僵直、患肢短肢跛行等，还包括外固定架针道感染^[15-16]，长时间佩戴外固定架带来生活不便以及心理问题等^[17]。本组患者中 5 例出现术后针道感染，经换药后感染控制；7 例出现膝关节活动受限，经膝关节功能锻炼后改善。

综上述，改良 Ilizarov 髋重建术可应用于治疗不适合或拒绝行人工髋关节置换术的青年髋关节疾病患者，疗效可靠，在重建髋关节以及改善患肢跛行、纠正肢体短缩等方面具有独特优势。但 Ilizarov 髋重建术是髋关节补救手术，需要慎重选择，因为会给后期髋关节置换带来困难。本研究不足之处是样本量较小，随访时间偏短，远期疗效仍需进一步随访观察。

作者贡献：吴鸿飞、梁喜斌负责实验设计及实施，采集、分析数据，撰写文章并对文章的知识性内容作批评性审阅；赵巍、郭保逢负责研究实施，采集、分析数据，行政、技术或材料支持；陈建文、彭爱民、杨华清负责统计分析、对文章的知识性内容作批评性审阅，行政、技术或材料支持；任龙喜、秦泗河负责对文章的知识性内容作批评性审阅和指导。

利益冲突：所有作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。

机构伦理问题：研究方案经清华大学附属垂杨柳医院医学伦理委员会批准。