引用本文: 付映旭, 杨德胜, 阿斯哈尔江·买买提依明, 曹力, 郭文涛. 髋关节骨性强直患者行人工全髋关节置换术中髋臼假体定位及其准确性研究. 中国修复重建外科杂志, 2015, 29(4): 426-430. doi: 10.7507/1002-1892.20150092 复制
人工全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)历经数十年日渐成熟,但对于髋关节骨性强直患者术中髋臼假体定位仍十分困难,髋臼假体放置不当会导致磨损,假体撞击、松动、脱位,双下肢不等长等一系列并发症,严重影响患者功能恢复及预后。因此,如何在THA术中利用可见的解剖结构进行有效定位至关重要。2009年1月-2013年3月我院对33例(49髋)髋关节骨性强直患者行THA治疗,现总结分析其临床资料,探讨术中髋臼假体定位技术,并对患者术后骨盆正位X线片进行测量以评价髋臼假体位置的准确性,为进一步完善髋关节骨性强直患者THA手术技巧提供参考。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
本组男25例,女8例;年龄18~69岁,平均35.8岁。身体质量指数为(25.5±3.7)kg/m2。左髋10例,右髋7例,双髋16例。其中强直性脊柱炎18例,结核6例,创伤6例,骨性关节炎2例,化脓性感染1例。病程7~15年,平均10.8年。33例患者均无骨盆及严重腰椎畸形改变。
1.2 治疗方法
1.2.1 术前准备
完善相关检查,摄X线片及CT充分了解并评估患者髋关节融合程度,试图找到骨性融合的相对薄弱点,以备术中目的性凿刮时发现尚存的正常解剖结构;明确患者有无合并脊柱和/或膝关节强直;明确强直原因,既往有无手术史,全面评估患者情况并制定手术计划。
1.2.2 手术方法
根据患者情况选择持续硬膜外麻醉(19例)或全麻(14例)。骨盆固定架保持侧卧位,采用髋关节外侧切口,从外侧入路显露髋关节,充分显露关节囊并彻底切除,探查髋臼边缘、坐骨和股骨小粗隆等骨性标志,采用两步法截除股骨颈[1],即在股骨头、颈交界处外展45°截断股骨颈,脱位后再截去股骨颈多余部分。松解髋关节前方挛缩的关节囊,充分显露髋臼。以股骨颈髋臼侧截骨面、闭孔上缘、坐骨为标志,结合患者体位确定髋臼方位,锉磨髋臼并仔细寻找残留的正常解剖定位标志协助髋臼准确定位,以前倾角15°、外展角45°安放髋臼假体。髋臼假体大小参照健侧髋臼,双侧强直者根据术中骨质情况和术者经验确定。最后锉磨股骨髓腔,安放假体。本组患者髋臼侧及股骨侧均采用生物型假体固定,未行大粗隆截骨。
1.2.3 术后处理
术后患肢置于外展约20°位,双下肢间放置“T”型枕;术后第1天即鼓励患者行股四头肌等长练习及踝关节运动,活动度根据患者耐受情况逐渐加大,术后早期扶双拐下地活动,术后2个月扶单拐部分负重,术后3个月视患者情况弃拐行走。
1.3 随访及疗效评价
出院后1、3、6个月,1年及以后每年门诊随访1次。摄髋关节或骨盆正位X线片,经数字化X线摄影技术处理,采用医学图像存储与传输系统(PACS)行数字化测量。测量指标:髋臼假体前倾角(采用Pradhan法[2]测量)、髋臼假体外展角(两坐骨结节最低点连线与臼杯金属缘长轴之间的夹角)及上下、内外髋臼偏移度(采用Ranawat法[3]测量),评价髋关节骨性强直患者髋臼位置的准确性,长度精确至0.01 mm,角度精确至0.1°。并以前倾角15°、外展角45°,上下及内外髋臼偏移度为0作为参考值进行比较。由于假体类型限制,本组仅17例(26髋)可获精确前倾角。
1.4 统计学方法
采用SPSS17.0统计软件进行分析。数据以均数±标准差表示,组间比较采用t检验;检验水准α=0.05。
2 结果
本组手术时间50~80 min,平均62.5 min。术中、术后均无血管神经损伤、骨折、脱位、感染等严重并发症发生。患者均获随访,随访时间13~63个月,平均30.3个月。末次随访时患者髋臼假体前倾角、外展角分别为(13.904±4.034)、(42.898±7.474)°,与参考值比较差异均无统计学意义(t=1.386,P=0.178;t=1.969,P=0.055)。内外及上下髋臼偏移度分别为(2.530±2.261)、(3.886±3.334)mm,与参考值比较差异均有统计学意义(t=7.830,P=0.000;t=8.159,P=0.000);其中<5 mm 29髋,5~10 mm 18髋,>10 mm 2髋,贴合率达59.2%。见图 1、2。

3 讨论
随着THA日益普及,术后并发症的预防及控制越来越受到重视,如感染、脱位、松动、撞击、界面磨损增加、双下肢不等长等,而以上并发症是由多种因素共同作用的结果,如手术入路及方法、假体类型、假体头颈比、术中假体定位、股骨偏心距、关节囊等软组织平衡的修复等[4-5]。研究表明髋臼假体放置不当是导致以上多种并发症的主要原因[6-9]。术中髋臼假体的准确放置能有效降低以上并发症发生率,也是THA成功的关键。
3.1 准确定位的影响因素
① 手术入路:手术入路选择不当会影响术野显露,进而影响髋臼放置位置,且不同手术切口对术后功能影响较大。Austin等[10]认为仰卧前入路可提供髋臼360°视野、允许保存后方关节囊和外旋肌群完整性,术后关节稳定性好。Li等[11]研究认为,外侧切口联合前后入路可以很好暴露强直的髋关节,并保护外展功能,获良好术后恢复。本组患者均采用侧卧位外侧切口,外侧入路能更清晰显露股骨颈和髋臼下缘、后缘、坐骨结节及股骨小粗隆等骨性标志,截骨后可显露前方关节囊,利于彻底切除、松解前方软组织。无论选择哪种手术入路都必须充分显露髋臼平面及股骨近端,并保护其完整的外展功能,利于组织松解,减少并发症。② 骨盆倾斜度:当患者体位发生改变时,骨盆倾斜度发生变化,因此术中骨盆位置变动是假体植入不准确的原因之一,应将骨盆牢固固定于中立位。曾晖等[12]研究表明,患者处于卧位和站立位时骨盆前平面倾斜度无显著差异,认为将其作为术中髋臼假体植入参照平面稳定可靠。Blondel等[13]研究表明,术前与术后3年随访骨盆倾斜度无明显差异。后来,Taki等[14]认为虽然术后1年骨盆倾斜度改变平稳,但呈逐年增加趋势。因此,本研究中参照骨盆前平面定位髋臼位置,术中放置髋臼时充分考虑患者的骨盆倾斜度。③ 术者经验:经验丰富的术者能够较好掌握髋臼磨削程度和髋臼假体放置位置。
3.2 髋臼假体位置确定
绝大多数骨性强直患者的髋关节已完全融合,很难准确判断髋臼位置,髋臼周围的解剖标志在术野下也大多已骨性融合或很难辨识,较为常见的解剖标志有髋臼横韧带、骨盆解剖标志定位点(髋臼后缘与坐骨结节之间的凹槽、髂耻隆起下缘与耻骨上支外侧部分的交点、髋臼边缘的最高点)、髋臼切迹角等[15-17]。我们在确定髋臼假体位置时着重关注患者体位以及以下解剖标志:股骨颈髋臼侧残端截面、闭孔上缘及坐骨。其中股骨颈截骨后显露的股骨头中心可参考髋臼中心,同时参考闭孔上缘及坐骨,以此3点可基本定位髋臼。如有必要,术中可行透视以确定髋臼。对于骨性强直髋关节的髋臼假体定位,基本前提是找到髋臼中心,在此基础上再确定髋臼前倾角与外展角。除股骨颈髋臼侧残端截面外,髋臼周围尚存的闭孔上缘及坐骨等恒定解剖标志,可大体定位髋臼上下偏移度,同时在髋臼磨削及刮除中仔细寻找残留的正常解剖标志,如髋臼横韧带[15]、马蹄窝[18-19]等,以此可确定内外及上下偏移度并辅助判断方位角。目前已有相关研究发现骨性融合多发生在髋关节外上方负重区,而髋臼切迹处多会出现软组织间隔[20]。因此,在髋关节内下方找到尚存解剖标志的几率比较大,术中用髋臼锉锉除部分股骨头,刮勺在髋臼内下方刮除残余股骨头组织,显露髋臼壁、马蹄窝、横韧带等正常解剖结构,即可确定髋臼的大小、深度及方位角[15, 18-19]。为避免股骨头残留或锉穿髋臼壁,术前可用模板参照健侧或影像学测量评估髋臼假体大小;另外,髋关节骨性强直患者一般骨质均较疏松,保留髋臼的骨量至关重要。确定髋臼位置后,结合术中评估及术前测量进行锉磨,避免锉磨过度致骨量过少,可利用锉除的股骨头松质骨植骨,行反转打压锉磨,以加强髋臼壁强度。
3.3 髋臼假体内外及上下偏移度
目前对于髋关节骨性强直患者髋臼假体在冠状面上内外及上下偏移度的研究甚少。本研究结果显示,术后髋臼假体放置位置与髋臼解剖中心相比差异有统计学意义,说明对于髋关节骨性强直患者利用上述解剖结构衡量髋臼偏移存在一定误差。多数学者[21-22]认为髋臼中心位置是影响应力分布的主要因素,髋臼假体应尽可能置于髋臼的解剖位置上。Philippe等[23]研究表明髋臼中心偏移会严重影响患者术后功能,并认为将髋臼中心重建在Ranawat三角内术后临床疗效较好。另外,Ranawat等[3]研究指出髋臼旋转中心与解剖旋转中心偏差在5 mm范围内时,13例患者中无假体-骨水泥界面分离;偏差在10 mm以上时,17例患者中有16例出现假体-骨水泥界面分离。张志奇等[24]研究认为髋臼中心无论是向内或向上位移,股骨头承受的压应力均增加,且位移幅度越大,压应力增加越明显。并且髋臼中心内移超过6 mm或上移超过8 mm,压应力呈快速增加趋势,可见原位安装髋臼假体是术后获得良好功能的保证。但根据上述研究表明髋臼偏移度控制在5 mm范围内是可以接受的。故本研究中将髋臼偏移<5 mm作为髋臼假体中心与解剖中心吻合程度的指标(贴合率)。目前,用来衡量髋臼中心偏移度的方法很多,如Pagnano法[25]、Nunn法[26]等,但上述测量方法的关键解剖依据点(泪点)在骨性强直髋关节患者中有时无法辨认,而Ranawat法可避开泪点对髋臼偏移度进行衡量。因此Ranawat法可用来评价髋关节病变波及泪点的患者术后髋臼偏移度。对完全骨性融合的头臼关系进行关节置换时,要达到完全吻合几乎不可能,但充分利用融合后可能存在的解剖定位点确定髋臼假体位置可减小其吻合偏差。本组结果显示患者髋臼假体位置贴近正常髋臼位置。
综上述,髋关节骨性强直患者行TKA,术中根据解剖标志定位是比较准确的定位方法,但术者经验与技巧也是手术成功的关键。
人工全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)历经数十年日渐成熟,但对于髋关节骨性强直患者术中髋臼假体定位仍十分困难,髋臼假体放置不当会导致磨损,假体撞击、松动、脱位,双下肢不等长等一系列并发症,严重影响患者功能恢复及预后。因此,如何在THA术中利用可见的解剖结构进行有效定位至关重要。2009年1月-2013年3月我院对33例(49髋)髋关节骨性强直患者行THA治疗,现总结分析其临床资料,探讨术中髋臼假体定位技术,并对患者术后骨盆正位X线片进行测量以评价髋臼假体位置的准确性,为进一步完善髋关节骨性强直患者THA手术技巧提供参考。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
本组男25例,女8例;年龄18~69岁,平均35.8岁。身体质量指数为(25.5±3.7)kg/m2。左髋10例,右髋7例,双髋16例。其中强直性脊柱炎18例,结核6例,创伤6例,骨性关节炎2例,化脓性感染1例。病程7~15年,平均10.8年。33例患者均无骨盆及严重腰椎畸形改变。
1.2 治疗方法
1.2.1 术前准备
完善相关检查,摄X线片及CT充分了解并评估患者髋关节融合程度,试图找到骨性融合的相对薄弱点,以备术中目的性凿刮时发现尚存的正常解剖结构;明确患者有无合并脊柱和/或膝关节强直;明确强直原因,既往有无手术史,全面评估患者情况并制定手术计划。
1.2.2 手术方法
根据患者情况选择持续硬膜外麻醉(19例)或全麻(14例)。骨盆固定架保持侧卧位,采用髋关节外侧切口,从外侧入路显露髋关节,充分显露关节囊并彻底切除,探查髋臼边缘、坐骨和股骨小粗隆等骨性标志,采用两步法截除股骨颈[1],即在股骨头、颈交界处外展45°截断股骨颈,脱位后再截去股骨颈多余部分。松解髋关节前方挛缩的关节囊,充分显露髋臼。以股骨颈髋臼侧截骨面、闭孔上缘、坐骨为标志,结合患者体位确定髋臼方位,锉磨髋臼并仔细寻找残留的正常解剖定位标志协助髋臼准确定位,以前倾角15°、外展角45°安放髋臼假体。髋臼假体大小参照健侧髋臼,双侧强直者根据术中骨质情况和术者经验确定。最后锉磨股骨髓腔,安放假体。本组患者髋臼侧及股骨侧均采用生物型假体固定,未行大粗隆截骨。
1.2.3 术后处理
术后患肢置于外展约20°位,双下肢间放置“T”型枕;术后第1天即鼓励患者行股四头肌等长练习及踝关节运动,活动度根据患者耐受情况逐渐加大,术后早期扶双拐下地活动,术后2个月扶单拐部分负重,术后3个月视患者情况弃拐行走。
1.3 随访及疗效评价
出院后1、3、6个月,1年及以后每年门诊随访1次。摄髋关节或骨盆正位X线片,经数字化X线摄影技术处理,采用医学图像存储与传输系统(PACS)行数字化测量。测量指标:髋臼假体前倾角(采用Pradhan法[2]测量)、髋臼假体外展角(两坐骨结节最低点连线与臼杯金属缘长轴之间的夹角)及上下、内外髋臼偏移度(采用Ranawat法[3]测量),评价髋关节骨性强直患者髋臼位置的准确性,长度精确至0.01 mm,角度精确至0.1°。并以前倾角15°、外展角45°,上下及内外髋臼偏移度为0作为参考值进行比较。由于假体类型限制,本组仅17例(26髋)可获精确前倾角。
1.4 统计学方法
采用SPSS17.0统计软件进行分析。数据以均数±标准差表示,组间比较采用t检验;检验水准α=0.05。
2 结果
本组手术时间50~80 min,平均62.5 min。术中、术后均无血管神经损伤、骨折、脱位、感染等严重并发症发生。患者均获随访,随访时间13~63个月,平均30.3个月。末次随访时患者髋臼假体前倾角、外展角分别为(13.904±4.034)、(42.898±7.474)°,与参考值比较差异均无统计学意义(t=1.386,P=0.178;t=1.969,P=0.055)。内外及上下髋臼偏移度分别为(2.530±2.261)、(3.886±3.334)mm,与参考值比较差异均有统计学意义(t=7.830,P=0.000;t=8.159,P=0.000);其中<5 mm 29髋,5~10 mm 18髋,>10 mm 2髋,贴合率达59.2%。见图 1、2。

3 讨论
随着THA日益普及,术后并发症的预防及控制越来越受到重视,如感染、脱位、松动、撞击、界面磨损增加、双下肢不等长等,而以上并发症是由多种因素共同作用的结果,如手术入路及方法、假体类型、假体头颈比、术中假体定位、股骨偏心距、关节囊等软组织平衡的修复等[4-5]。研究表明髋臼假体放置不当是导致以上多种并发症的主要原因[6-9]。术中髋臼假体的准确放置能有效降低以上并发症发生率,也是THA成功的关键。
3.1 准确定位的影响因素
① 手术入路:手术入路选择不当会影响术野显露,进而影响髋臼放置位置,且不同手术切口对术后功能影响较大。Austin等[10]认为仰卧前入路可提供髋臼360°视野、允许保存后方关节囊和外旋肌群完整性,术后关节稳定性好。Li等[11]研究认为,外侧切口联合前后入路可以很好暴露强直的髋关节,并保护外展功能,获良好术后恢复。本组患者均采用侧卧位外侧切口,外侧入路能更清晰显露股骨颈和髋臼下缘、后缘、坐骨结节及股骨小粗隆等骨性标志,截骨后可显露前方关节囊,利于彻底切除、松解前方软组织。无论选择哪种手术入路都必须充分显露髋臼平面及股骨近端,并保护其完整的外展功能,利于组织松解,减少并发症。② 骨盆倾斜度:当患者体位发生改变时,骨盆倾斜度发生变化,因此术中骨盆位置变动是假体植入不准确的原因之一,应将骨盆牢固固定于中立位。曾晖等[12]研究表明,患者处于卧位和站立位时骨盆前平面倾斜度无显著差异,认为将其作为术中髋臼假体植入参照平面稳定可靠。Blondel等[13]研究表明,术前与术后3年随访骨盆倾斜度无明显差异。后来,Taki等[14]认为虽然术后1年骨盆倾斜度改变平稳,但呈逐年增加趋势。因此,本研究中参照骨盆前平面定位髋臼位置,术中放置髋臼时充分考虑患者的骨盆倾斜度。③ 术者经验:经验丰富的术者能够较好掌握髋臼磨削程度和髋臼假体放置位置。
3.2 髋臼假体位置确定
绝大多数骨性强直患者的髋关节已完全融合,很难准确判断髋臼位置,髋臼周围的解剖标志在术野下也大多已骨性融合或很难辨识,较为常见的解剖标志有髋臼横韧带、骨盆解剖标志定位点(髋臼后缘与坐骨结节之间的凹槽、髂耻隆起下缘与耻骨上支外侧部分的交点、髋臼边缘的最高点)、髋臼切迹角等[15-17]。我们在确定髋臼假体位置时着重关注患者体位以及以下解剖标志:股骨颈髋臼侧残端截面、闭孔上缘及坐骨。其中股骨颈截骨后显露的股骨头中心可参考髋臼中心,同时参考闭孔上缘及坐骨,以此3点可基本定位髋臼。如有必要,术中可行透视以确定髋臼。对于骨性强直髋关节的髋臼假体定位,基本前提是找到髋臼中心,在此基础上再确定髋臼前倾角与外展角。除股骨颈髋臼侧残端截面外,髋臼周围尚存的闭孔上缘及坐骨等恒定解剖标志,可大体定位髋臼上下偏移度,同时在髋臼磨削及刮除中仔细寻找残留的正常解剖标志,如髋臼横韧带[15]、马蹄窝[18-19]等,以此可确定内外及上下偏移度并辅助判断方位角。目前已有相关研究发现骨性融合多发生在髋关节外上方负重区,而髋臼切迹处多会出现软组织间隔[20]。因此,在髋关节内下方找到尚存解剖标志的几率比较大,术中用髋臼锉锉除部分股骨头,刮勺在髋臼内下方刮除残余股骨头组织,显露髋臼壁、马蹄窝、横韧带等正常解剖结构,即可确定髋臼的大小、深度及方位角[15, 18-19]。为避免股骨头残留或锉穿髋臼壁,术前可用模板参照健侧或影像学测量评估髋臼假体大小;另外,髋关节骨性强直患者一般骨质均较疏松,保留髋臼的骨量至关重要。确定髋臼位置后,结合术中评估及术前测量进行锉磨,避免锉磨过度致骨量过少,可利用锉除的股骨头松质骨植骨,行反转打压锉磨,以加强髋臼壁强度。
3.3 髋臼假体内外及上下偏移度
目前对于髋关节骨性强直患者髋臼假体在冠状面上内外及上下偏移度的研究甚少。本研究结果显示,术后髋臼假体放置位置与髋臼解剖中心相比差异有统计学意义,说明对于髋关节骨性强直患者利用上述解剖结构衡量髋臼偏移存在一定误差。多数学者[21-22]认为髋臼中心位置是影响应力分布的主要因素,髋臼假体应尽可能置于髋臼的解剖位置上。Philippe等[23]研究表明髋臼中心偏移会严重影响患者术后功能,并认为将髋臼中心重建在Ranawat三角内术后临床疗效较好。另外,Ranawat等[3]研究指出髋臼旋转中心与解剖旋转中心偏差在5 mm范围内时,13例患者中无假体-骨水泥界面分离;偏差在10 mm以上时,17例患者中有16例出现假体-骨水泥界面分离。张志奇等[24]研究认为髋臼中心无论是向内或向上位移,股骨头承受的压应力均增加,且位移幅度越大,压应力增加越明显。并且髋臼中心内移超过6 mm或上移超过8 mm,压应力呈快速增加趋势,可见原位安装髋臼假体是术后获得良好功能的保证。但根据上述研究表明髋臼偏移度控制在5 mm范围内是可以接受的。故本研究中将髋臼偏移<5 mm作为髋臼假体中心与解剖中心吻合程度的指标(贴合率)。目前,用来衡量髋臼中心偏移度的方法很多,如Pagnano法[25]、Nunn法[26]等,但上述测量方法的关键解剖依据点(泪点)在骨性强直髋关节患者中有时无法辨认,而Ranawat法可避开泪点对髋臼偏移度进行衡量。因此Ranawat法可用来评价髋关节病变波及泪点的患者术后髋臼偏移度。对完全骨性融合的头臼关系进行关节置换时,要达到完全吻合几乎不可能,但充分利用融合后可能存在的解剖定位点确定髋臼假体位置可减小其吻合偏差。本组结果显示患者髋臼假体位置贴近正常髋臼位置。
综上述,髋关节骨性强直患者行TKA,术中根据解剖标志定位是比较准确的定位方法,但术者经验与技巧也是手术成功的关键。