应用3D打印钛金属填充髋关节假体翻修术中髋臼侧骨缺损

应用3D打印钛金属填充髋关节假体翻修术中髋臼侧骨缺损

刘振中1吕伟1张兴军2王岩1时剑辉1

1.黑龙江省医院骨科；2.中国人民解放军31401部队150036

摘要：目的应用3D打印的钛金属填充物，填充骨质缺损处，完成髋关节假体翻修术，避免了传统翻修手术的缺陷。方法检查层间隔＜2mm的骨盆CT，将Dicom格式的数据导入计算机。应用德国EOS打印机打印出聚酰胺材质的患者骨盆、髋臼假体和钛金属填充物的试模，应用实物进一步进行测试。应用瑞典ARCOM打印机打印出钛金属填充物。择期实施手术。结果出院后均得到随访，随访时间12个月，末次随访HHS评分，80-91分，平均86分，其中优2例，良好3例，优良率100%。结论减少手术时间，降低出血量，并且容易获得更好的初始稳定性，降低了并发症的发生几率。适合临床推广。

关键词：3D打印钛金属；髋关节假体翻修术；髋臼侧骨缺损；

Abstract：objectivetoapply3Dprintedtitaniumfillertofillthebonedefectandcompletehipprosthesisrevision，avoidingthedefectsoftraditionalrevisionsurgery.MethodsthepelvisCTwasexaminedattheintervalof<2mm，andthedataintheDicomformatwereintroducedintothecomputer.AGermanEOSprinterwasusedtoprintaspecimenofthepelvic，acetabularprosthesisandtitaniummetalfillingmaterialforpolyamidepatients.AtitaniumfillerwasprintedwithaSwedishARCOMprinter.Anelectiveoperation.Resultsafterdischarge，allpatientswerefollowedupfor12months.Thelastfollow-upHHSscorewas80-91points，withanaverageof86points，including2excellentcasesand3goodcases，withanexcellentandgoodrateof100%.Conclusionitcanreducetheoperationtime，reducetheamountofbleeding，andeasilyobtainbetterinitialstability，andreducetheincidenceofcomplications.Itissuitableforclinicalapplication.

Keywords：3Dprintingtitaniummetal；revisionofhipprosthesis；acetabularsidebonedefect；

全髋关节置换术做为治疗终末期髋关节骨关节炎的有效术式，被广泛应用。随着时间的推移，假体磨损、松动、下沉及骨溶解等并发症逐渐出现，置换手术的晚期失败病例逐年增多，而治疗方案只能选择翻修手术。但传统的翻修手术时间长，出血多，创伤大，应用3D打印的钛金属填充物，填充骨质缺损处，完成髋关节假体翻修术，避免了传统翻修手术的缺陷。

1、材料与方法

1.1病例资料

2016年7月至2017年10月我科应用3D打印的钛金属填充物，填充髋臼处骨缺损，完成髋关节假体翻修术5例，其中男性3人，女性2人，平均年龄70.2岁。

1.2术前准备

1、检查层间隔＜2mm的骨盆CT，将Dicom格式的数据导入计算机。2、应用Mimics18.0重建患者的骨盆影像，三维图像上安装、测试不同大小的髋臼假体，骨缺损处应用3D打印的钛金属填充物予以填充。经过反复的测试后，最终明确髋臼假体及钛金属填充物的大小、位置。3、应用德国EOS打印机打印出聚酰胺材质的患者骨盆、髋臼假体和钛金属填充物的试模，应用实物进一步进行测试（见图1）。4、应用瑞典ARCOM打印机打印出钛金属填充物。5、择期实施手术。

（图1）（图2）

1.3手术方法

全部采用腰硬联合麻醉，麻醉满意后，病人取侧卧位，常规取髋后外侧切口，显露髋关节假体，依次取出假体，冲洗，处理髋臼及股骨髓腔，术中见髋臼缺损与术前3D打印试模一致，安装钛金属填充物，与髋臼缺损处匹配良好，并且应用螺钉固定（见图2），安装髋臼、股骨假体及股骨头，术中髋关节复位，活动良好，屈髋90°，内收30°，内旋30°时无脱位，冲洗、止血，放置引流，逐层缝合，氨甲环酸1g+50ml生理盐水关节腔注入，术毕。

1.4术后处理

常规应用抗生素预防感染，抗凝药物预防血栓，患肢中立位，逐渐进行下肢肌肉的静力练习，被动活动髋膝关节，1周后可扶拐离床活动，6周后部分负重，12周完全负重，按照髋关节功能评分（HHS），包括疼痛（44分），功能（47分），畸形（4分），活动范围（5分），优秀：大于90分，良好：80-89分，中：70-79分，差：小于70分。

2.结果

本组5例，手术时间为150min-200min，平均172min，术中失血平均720毫升，术中输红细胞2单位+血浆200毫升，切口甲级愈合，出院后均得到随访，随访时间12个月，末次随访HHS评分，80-91分，平均86分，其中优2例，良好3例，优良率100%。

3.讨论

全髋关节假体翻修手术是一个极为复杂的手术，尤其是髋臼侧假体的翻修。其难点在于：多数病例术前凭影像学资料难以评估骨缺损情况，只能术前准备各种可能应用的器械及大量的同种异体骨，术中反复尝试安装[4]，必然会使得产生以下缺点：1、手术时间长、出血多、感染率高。2、部分患者的翻修假体难以获得良好的初始稳定。3、如果髋臼侧骨缺损较大，植骨如果应用同种异体骨价格昂贵、骨长入慢，而应用自体骨移植则骨量往往不足。而以上缺点因存在术者的主观判断，以及术前难以准确评估，一直没有有效的解决方案，给患者造成巨大的精神压力及经济负担。

为了解决上述问题，我科在术前应用Mimics软件完成重建、测量、手术设计结合3D打印技术精准的完成术前设计，可以进行术前预演，明显降低手术时间，同时应用3D打印的钛金属填充物，填充骨质缺损处[1][2]，术中匹配更完美，避免了反复尝试安装造成的不必要创伤，髋关节假体翻修术一次成功，完全避免了传统翻修手术的上述缺陷。减少手术时间，降低出血量。容易获得更好的初始稳定性。降低了并发症的发生几率。[3]

总之，应用3D打印的钛金属填充物，填充髋臼骨质缺损处，完成髋关节假体翻修术，是一种非常有效的方法，患者可以早期离床活动，进行功能练习，关节功能恢复时间明显缩短，降低了患者的心里负担及经济负担，同时也减少了手术医师的主观判断，减少了误差，值得临床推广。

参考文献：

[1]3D打印垫块重建复杂髋臼骨缺损二例及文献回顾[J].李珏宏，李亚民，彭晓春，陈云苏.中华关节外科杂志（电子版）.2016（06）

[2]结合3D打印技术治疗严重髋臼缺损的髋关节翻修术一例[J].王利，米尔阿里木·木尔提扎，赵巍，袁宏.中华关节外科杂志（电子版）.2016（05）

[3]3D打印钛合金骨小梁金属臼杯全髋关节置换术的短期疗效[J].程文俊，勘武生，郑琼，王俊文，徐海军，肖志宏.中华骨科杂志.2014（08）

[4]人工全髋关节置换术后髋臼周围骨缺损的处理[J].任民，李旭升，甄平，李慎松，梁晓燕，李生贵，邵宏斌.中国骨与关节损伤杂志.2012（08）