引用本文: 張志奇, 廖威明, 侯昌禾, 鄔培慧, 康焱, 張紫機, 趙瀟藝. 變異髖臼人工全髖關節置換中髖臼假體選擇性上移安置的初步療效分析. 中國修復重建外科雜志, 2014, 28(5): 566-570. doi: 10.7507/1002-1892.20140127 復制
髖關節疾患導致的骨關節炎常有髖臼結構變異,并伴隨髖臼周圍不同程度骨缺損等問題。此類患者行人工全髖關節置換術(total hip arthroplasty,THA)時,髖臼側的處理是棘手難題。在保證標準合適的假體安置角度和骨包容性基礎上,如何簡化手術、盡量避免大量結構性植骨重建髖臼,使患者早期下地活動和獲取良好的假體穩定性,成為關節外科研究熱點之一。2005年1月-2010年12月,我們對26例(26髖)變異髖臼患者行THA,術中在將髖臼安置于真臼或接近真臼的前提下適當上移,以便簡化手術、避免大量結構性植骨重建髖臼。現總結26例患者臨床資料,探討THA中變異髖臼處理方法。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組男5例,女21例;年齡35~67歲,平均52.3歲。左髖11例,右髖15例。其中發育性髖關節發育不良(developmental dysplasia of the hip,DDH)22例,CroweⅡ型8例、Ⅲ型14例;股骨頭缺血性壞死3例,均為FicatⅣ期;創傷性關節炎1例。患者主要臨床表現為髖關節疼痛(站立及行走時明顯),跛行步態,股四頭肌萎縮,髖關節各向活動受限。術前患肢與健側比較短縮(20.58 ± 7.92)mm;Harris 評分為(45.85 ± 10.04)分。常規行骨盆正位、患側股骨正側位 X 線片、骨盆 CT 平掃及三維重建檢查,示髖臼結構破壞變異、髖臼覆蓋股骨頭不良、髖臼周圍骨缺損,均存在髖臼解剖位置和結構變化。既往采用非甾體類消炎藥等藥物鎮痛治療,療效欠佳。
1.2 術前設計
術前將影像學資料導入TraumaCad軟件,根據影像學資料標記尺進行等比放大,使用軟件測量和模板功能精確模擬假體放置,以減少誤差。盡量于真臼或接近真臼放置原則下,設計髖臼假體能獲得70%骨性包容以及良好自身穩定的最小上移程度,一般不超過15 mm。本組術前分析髖臼假體上移距離為(6.08 ± 4.34)mm。
1.3 手術方法
手術均由同一組醫生完成。持續硬膜外麻醉聯合蛛網膜下腔阻滯麻醉下,患者取健側臥位。采用髖關節后外側入路,于小轉子上1 cm 處斜切股骨頸,取出股骨頭,充分顯露髖臼,注意保護坐骨神經;切除髖臼盂唇、部分關節囊以及過度增生骨贅。
堅持盡量于真臼或接近真臼放置原則下打磨髖臼,避免大量結構性植骨重建髖臼。術中明確變異髖臼在正常旋轉中心難以獲得良好骨性包容后,根據術前分析數據進行旋轉中心上移,結合解剖標志(髖臼橫韌帶及附著點、關節臼面的最高點)、術中克氏針定位透視,以及上移點與閉孔上緣距離、與淚滴距離、與髖臼上緣距離判斷上移程度,保證上移不超過15 mm;選擇合適尺寸臼杯,以外展45°、前傾15° 放置。其中12例取自體股骨頭或同側髂骨行顆粒植骨(7例)及結構性植骨(5例),保證髖臼假體獲得70%骨性包容,植骨量不超過假體骨性包容的30%。股骨髓腔逐級擴髓,安裝合適股骨頭假體。關節復位后,測試髖周軟組織張力、關節活動范圍及關節穩定性。確認無誤后置引流管,修復外旋肌群,逐層縫合切口。
1.4 術后處理
術后給予預防感染及下肢深靜脈血栓形成、鎮痛等對癥處理,24~48 h 后拔除引流管,指導患者行康復鍛煉。
1.5 統計學方法
采用SPSS13.0統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示,手術前后比較采用配對t檢驗;根據是否上移旋轉中心將患者分為旋轉中心基本與健側一致(5 mm以內)組(一致組)、上移5~10 mm組及上移10~15 mm組,組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD檢驗;檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 一般情況
本組術中無骨折及神經損傷;術后患者切口均Ⅰ 期愈合,無感染、下肢深靜脈血栓形成等并發癥發生。1例術后3 d發生關節脫位,經手法復位并牽引3周保守治療后無再脫位。患者均獲隨訪,隨訪時間15~71個月,平均34個月。末次隨訪時,Harris 評分達(91.42 ± 3.59)分,較術前顯著提高(t=20.099,P=0.000);患肢較健側短縮(6.81 ± 3.66)mm,與術前比較差異有統計學意義(t=12.376,P=0.000)。骨盆均未見明顯傾斜,未出現跛行步態代償。X線片復查示,隨訪期間假體均無松動、下沉;其中術中植骨患者均于術后3~6個月達骨性融合,平均4.2個月。見圖 1。

2.2 組間比較
本組11例患側旋轉中心基本與健側一致;余15例行旋轉中心上移,其中上移5~10 mm 8例,10~ 15 mm 7例;上移距離為(6.04 ± 3.85)mm,與術前設計分析上移距離比較,差異無統計學意義(t=0.092,P=0.927)。一致組:男5例,女6例;年齡35~60歲,平均46.5歲。DDH 7例,股骨頭缺血性壞死3例,創傷性關節炎1例。上移5~10 mm組:8例均為DDH 女性患者;年齡46~67歲,平均58.9歲。上移10~ 15 mm組:7例均為DDH女性患者;年齡35~62歲,平均54.0歲。3組患者性別、病因及術前Harris評分比較,差異均無統計學意義(P> 0.05);上移5~ 10 mm組和一致組年齡差異有統計學意義(P< 0.05),其余組間比較差異無統計學意義(P> 0.05)。
末次隨訪時,3組患者Harris評分均較術前顯著提高,差異均有統計學意義(P< 0.05);但組間比較差異無統計學意義(F=0.377,P=0.690)。見表 1。術前及末次隨訪時一致組患者患肢短縮情況均優于其余兩組,比較差異均有統計學意義(P< 0.05);上移5~10 mm組及上移10~15 mm組間比較差異無統計學意義(P> 0.05)。以手術前后患肢短縮差值作為短縮改善,一致組與上移10~15 mm組比較差異有統計學意義(P< 0.05),其余組間比較差異均無統計學意義(P> 0.05)。見表 2。


3 討論
DDH、股骨頭缺血性壞死及髖關節原發性骨關節炎是目前關節外科行THA的三大主要病因,以上疾病均會造成髖臼結構變異,出現假臼、髖臼變淺、髖臼覆蓋股骨頭不良、髖臼周圍骨缺損等。對于髖臼結構正常患者行THA時,髖臼假體應放置于正常旋轉中心(以健側作為標準對照),但對于變異髖臼的假體放置尚存在爭議。
本組變異髖臼患者以DDH為主,占全部患者總數的85%。對于DDH患者的THA,CroweⅠ型可按正常旋轉中心原位重建髖臼,CroweⅣ型可通過股骨截骨短縮等技術將髖臼假體放置于真臼位置[1-3];但對于CroweⅡ、Ⅲ型患者,其髖臼病理改變與CroweⅣ型不同,為將髖臼假體放置于真臼并獲得良好骨性包容,需進行大量結構性植骨,手術操作復雜。同時,雖然結構性植骨并真臼重建可獲得最大程度生物力學恢復,但植骨量如超過骨性包容的30%,其骨吸收和骨不愈合風險均較高,最終可能導致假體松動[4-6]。為此,學者們提出對此類患者行THA時,髖臼假體可適當位移,有利于獲得良好骨性包容,避免大量結構性植骨,簡化手術且不影響假體生存[2, 7-10]。
THA術中髖臼假體獲得70%以上的骨性包容,即可獲得較好的關節穩定性[1-2, 9, 11]。生物力學研究表明,單純適當上移髖臼假體,髖關節壓應力無明顯增加[9, 12-14],提示THA中為減少植骨量并獲得較好骨性包容,適當上移髖臼假體是可行的。但也有學者提出上移髖臼假體會增加內襯磨損,特別是合并外移時髖關節壓應力顯著提高,增加了假體磨損、松動及關節脫位的風險[15]。Bicanic等[16]提出髖臼假體下移放置可有效減少髖關節壓應力,但假體下移也面臨著與正常旋轉中心重建一樣的問題,即重建骨量。此外,有研究認為髖臼活動中心上移不利于下肢長度恢復,髖周肌力不足,會出現臀中肌步態;然而目前統一觀點為上移超過淚滴35 mm才是髖臼高位放置,因此上移位置距淚滴35 mm以內可避免上述問題發生[12-13, 17]。尸體標本的生物力學研究發現髖臼旋轉中心上移,股骨頭承受的壓應力會增加,且位移幅度越大,壓應力增加越明顯,但是上移距離在15 mm范圍內時壓應力未見明顯線性增加[18]。而上移超過15 mm時,髖臼假體壓應力將顯著增加,導致假體磨損速度和松動率明顯提高[14, 18-19]。相關臨床研究也表明髖臼假體放置每上移1 mm,髖關節壓應力僅增加0.1%[16],而且雙下肢相差不超過1.5 cm,術后不會出現跛行步態[20]。因此,我們認為術中可通過不同的頸長、頸干角假體調整下肢長度和偏心距,減少輕微上移可能帶來的不利力學影響。
本研究中患者髖臼假體上移均在15 mm以內,末次隨訪時患者功能評分顯著優于術前。而且經過髖臼假體上移重建結合頸長、頸干角假體調整下肢長度和偏心距,患肢短縮由術前的(20.58 ± 7.92)mm下降至(6.81 ± 3.66)mm,嚴格按照上移原則重建后均未出現跛行步態。我們認為髖臼上移距離不是絕對數值,應根據患者不同高度確定,本組以髖臼假體應放置于真臼或接近真臼原則下,保證髖臼假體能獲得70%骨性包容,并獲得良好自身穩定基礎上,確定最小上移值,并限制在15 mm以內。隨訪結果顯示,上移程度不同的3組患者髖關節功能評分比較,差異均無統計學意義;雖然上移10~15 mm組患者患肢短縮改善較一致組差,但均無跛行步態發生。提示根據患者不同情況確定髖臼假體上移,可獲得較好的近中期療效。
此外,一個長期生存、功能良好的人工髖關節需要各方面因素協調與平衡,髖臼旋轉中心上移也存在力學、假體遠期生存等一系列問題。除此之外,同時還需關注偏心距、頭臼關系(假體位置與角度)、下肢長度、髖周肌力等因素。因此,任何因素的調整都只能在有限范圍內進行。同時,選擇性髖臼假體上移必須在精確的術前分析、準確的術中定位并滿足前述手術前提和條件下進行。相關研究表明,術前完善的影像學評估和三維重建模擬,聯合骨盆模型快速成型技術,術前精確模擬假體放置,能很大程度減少相關問題的風險[21-23]。本研究中患者術前均采用TraumaCad軟件精確模擬假體放置,以減少誤差。
綜上述,對于變異髖臼,THA術中在堅持盡量放置在真臼或接近真臼位置原則下,根據具體情況適當上移(≤15 mm)髖臼假體使其獲得70%骨性包容,減少結構性植骨量是可行的。但本研究觀察例數較少,上移程度不同的3組患者年齡差異有統計學意義,統計學分析存在一定偏倚;且隨訪時間較短,其療效有待進一步多中心大樣本隨機對照觀察。
髖關節疾患導致的骨關節炎常有髖臼結構變異,并伴隨髖臼周圍不同程度骨缺損等問題。此類患者行人工全髖關節置換術(total hip arthroplasty,THA)時,髖臼側的處理是棘手難題。在保證標準合適的假體安置角度和骨包容性基礎上,如何簡化手術、盡量避免大量結構性植骨重建髖臼,使患者早期下地活動和獲取良好的假體穩定性,成為關節外科研究熱點之一。2005年1月-2010年12月,我們對26例(26髖)變異髖臼患者行THA,術中在將髖臼安置于真臼或接近真臼的前提下適當上移,以便簡化手術、避免大量結構性植骨重建髖臼。現總結26例患者臨床資料,探討THA中變異髖臼處理方法。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組男5例,女21例;年齡35~67歲,平均52.3歲。左髖11例,右髖15例。其中發育性髖關節發育不良(developmental dysplasia of the hip,DDH)22例,CroweⅡ型8例、Ⅲ型14例;股骨頭缺血性壞死3例,均為FicatⅣ期;創傷性關節炎1例。患者主要臨床表現為髖關節疼痛(站立及行走時明顯),跛行步態,股四頭肌萎縮,髖關節各向活動受限。術前患肢與健側比較短縮(20.58 ± 7.92)mm;Harris 評分為(45.85 ± 10.04)分。常規行骨盆正位、患側股骨正側位 X 線片、骨盆 CT 平掃及三維重建檢查,示髖臼結構破壞變異、髖臼覆蓋股骨頭不良、髖臼周圍骨缺損,均存在髖臼解剖位置和結構變化。既往采用非甾體類消炎藥等藥物鎮痛治療,療效欠佳。
1.2 術前設計
術前將影像學資料導入TraumaCad軟件,根據影像學資料標記尺進行等比放大,使用軟件測量和模板功能精確模擬假體放置,以減少誤差。盡量于真臼或接近真臼放置原則下,設計髖臼假體能獲得70%骨性包容以及良好自身穩定的最小上移程度,一般不超過15 mm。本組術前分析髖臼假體上移距離為(6.08 ± 4.34)mm。
1.3 手術方法
手術均由同一組醫生完成。持續硬膜外麻醉聯合蛛網膜下腔阻滯麻醉下,患者取健側臥位。采用髖關節后外側入路,于小轉子上1 cm 處斜切股骨頸,取出股骨頭,充分顯露髖臼,注意保護坐骨神經;切除髖臼盂唇、部分關節囊以及過度增生骨贅。
堅持盡量于真臼或接近真臼放置原則下打磨髖臼,避免大量結構性植骨重建髖臼。術中明確變異髖臼在正常旋轉中心難以獲得良好骨性包容后,根據術前分析數據進行旋轉中心上移,結合解剖標志(髖臼橫韌帶及附著點、關節臼面的最高點)、術中克氏針定位透視,以及上移點與閉孔上緣距離、與淚滴距離、與髖臼上緣距離判斷上移程度,保證上移不超過15 mm;選擇合適尺寸臼杯,以外展45°、前傾15° 放置。其中12例取自體股骨頭或同側髂骨行顆粒植骨(7例)及結構性植骨(5例),保證髖臼假體獲得70%骨性包容,植骨量不超過假體骨性包容的30%。股骨髓腔逐級擴髓,安裝合適股骨頭假體。關節復位后,測試髖周軟組織張力、關節活動范圍及關節穩定性。確認無誤后置引流管,修復外旋肌群,逐層縫合切口。
1.4 術后處理
術后給予預防感染及下肢深靜脈血栓形成、鎮痛等對癥處理,24~48 h 后拔除引流管,指導患者行康復鍛煉。
1.5 統計學方法
采用SPSS13.0統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示,手術前后比較采用配對t檢驗;根據是否上移旋轉中心將患者分為旋轉中心基本與健側一致(5 mm以內)組(一致組)、上移5~10 mm組及上移10~15 mm組,組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD檢驗;檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 一般情況
本組術中無骨折及神經損傷;術后患者切口均Ⅰ 期愈合,無感染、下肢深靜脈血栓形成等并發癥發生。1例術后3 d發生關節脫位,經手法復位并牽引3周保守治療后無再脫位。患者均獲隨訪,隨訪時間15~71個月,平均34個月。末次隨訪時,Harris 評分達(91.42 ± 3.59)分,較術前顯著提高(t=20.099,P=0.000);患肢較健側短縮(6.81 ± 3.66)mm,與術前比較差異有統計學意義(t=12.376,P=0.000)。骨盆均未見明顯傾斜,未出現跛行步態代償。X線片復查示,隨訪期間假體均無松動、下沉;其中術中植骨患者均于術后3~6個月達骨性融合,平均4.2個月。見圖 1。

2.2 組間比較
本組11例患側旋轉中心基本與健側一致;余15例行旋轉中心上移,其中上移5~10 mm 8例,10~ 15 mm 7例;上移距離為(6.04 ± 3.85)mm,與術前設計分析上移距離比較,差異無統計學意義(t=0.092,P=0.927)。一致組:男5例,女6例;年齡35~60歲,平均46.5歲。DDH 7例,股骨頭缺血性壞死3例,創傷性關節炎1例。上移5~10 mm組:8例均為DDH 女性患者;年齡46~67歲,平均58.9歲。上移10~ 15 mm組:7例均為DDH女性患者;年齡35~62歲,平均54.0歲。3組患者性別、病因及術前Harris評分比較,差異均無統計學意義(P> 0.05);上移5~ 10 mm組和一致組年齡差異有統計學意義(P< 0.05),其余組間比較差異無統計學意義(P> 0.05)。
末次隨訪時,3組患者Harris評分均較術前顯著提高,差異均有統計學意義(P< 0.05);但組間比較差異無統計學意義(F=0.377,P=0.690)。見表 1。術前及末次隨訪時一致組患者患肢短縮情況均優于其余兩組,比較差異均有統計學意義(P< 0.05);上移5~10 mm組及上移10~15 mm組間比較差異無統計學意義(P> 0.05)。以手術前后患肢短縮差值作為短縮改善,一致組與上移10~15 mm組比較差異有統計學意義(P< 0.05),其余組間比較差異均無統計學意義(P> 0.05)。見表 2。


3 討論
DDH、股骨頭缺血性壞死及髖關節原發性骨關節炎是目前關節外科行THA的三大主要病因,以上疾病均會造成髖臼結構變異,出現假臼、髖臼變淺、髖臼覆蓋股骨頭不良、髖臼周圍骨缺損等。對于髖臼結構正常患者行THA時,髖臼假體應放置于正常旋轉中心(以健側作為標準對照),但對于變異髖臼的假體放置尚存在爭議。
本組變異髖臼患者以DDH為主,占全部患者總數的85%。對于DDH患者的THA,CroweⅠ型可按正常旋轉中心原位重建髖臼,CroweⅣ型可通過股骨截骨短縮等技術將髖臼假體放置于真臼位置[1-3];但對于CroweⅡ、Ⅲ型患者,其髖臼病理改變與CroweⅣ型不同,為將髖臼假體放置于真臼并獲得良好骨性包容,需進行大量結構性植骨,手術操作復雜。同時,雖然結構性植骨并真臼重建可獲得最大程度生物力學恢復,但植骨量如超過骨性包容的30%,其骨吸收和骨不愈合風險均較高,最終可能導致假體松動[4-6]。為此,學者們提出對此類患者行THA時,髖臼假體可適當位移,有利于獲得良好骨性包容,避免大量結構性植骨,簡化手術且不影響假體生存[2, 7-10]。
THA術中髖臼假體獲得70%以上的骨性包容,即可獲得較好的關節穩定性[1-2, 9, 11]。生物力學研究表明,單純適當上移髖臼假體,髖關節壓應力無明顯增加[9, 12-14],提示THA中為減少植骨量并獲得較好骨性包容,適當上移髖臼假體是可行的。但也有學者提出上移髖臼假體會增加內襯磨損,特別是合并外移時髖關節壓應力顯著提高,增加了假體磨損、松動及關節脫位的風險[15]。Bicanic等[16]提出髖臼假體下移放置可有效減少髖關節壓應力,但假體下移也面臨著與正常旋轉中心重建一樣的問題,即重建骨量。此外,有研究認為髖臼活動中心上移不利于下肢長度恢復,髖周肌力不足,會出現臀中肌步態;然而目前統一觀點為上移超過淚滴35 mm才是髖臼高位放置,因此上移位置距淚滴35 mm以內可避免上述問題發生[12-13, 17]。尸體標本的生物力學研究發現髖臼旋轉中心上移,股骨頭承受的壓應力會增加,且位移幅度越大,壓應力增加越明顯,但是上移距離在15 mm范圍內時壓應力未見明顯線性增加[18]。而上移超過15 mm時,髖臼假體壓應力將顯著增加,導致假體磨損速度和松動率明顯提高[14, 18-19]。相關臨床研究也表明髖臼假體放置每上移1 mm,髖關節壓應力僅增加0.1%[16],而且雙下肢相差不超過1.5 cm,術后不會出現跛行步態[20]。因此,我們認為術中可通過不同的頸長、頸干角假體調整下肢長度和偏心距,減少輕微上移可能帶來的不利力學影響。
本研究中患者髖臼假體上移均在15 mm以內,末次隨訪時患者功能評分顯著優于術前。而且經過髖臼假體上移重建結合頸長、頸干角假體調整下肢長度和偏心距,患肢短縮由術前的(20.58 ± 7.92)mm下降至(6.81 ± 3.66)mm,嚴格按照上移原則重建后均未出現跛行步態。我們認為髖臼上移距離不是絕對數值,應根據患者不同高度確定,本組以髖臼假體應放置于真臼或接近真臼原則下,保證髖臼假體能獲得70%骨性包容,并獲得良好自身穩定基礎上,確定最小上移值,并限制在15 mm以內。隨訪結果顯示,上移程度不同的3組患者髖關節功能評分比較,差異均無統計學意義;雖然上移10~15 mm組患者患肢短縮改善較一致組差,但均無跛行步態發生。提示根據患者不同情況確定髖臼假體上移,可獲得較好的近中期療效。
此外,一個長期生存、功能良好的人工髖關節需要各方面因素協調與平衡,髖臼旋轉中心上移也存在力學、假體遠期生存等一系列問題。除此之外,同時還需關注偏心距、頭臼關系(假體位置與角度)、下肢長度、髖周肌力等因素。因此,任何因素的調整都只能在有限范圍內進行。同時,選擇性髖臼假體上移必須在精確的術前分析、準確的術中定位并滿足前述手術前提和條件下進行。相關研究表明,術前完善的影像學評估和三維重建模擬,聯合骨盆模型快速成型技術,術前精確模擬假體放置,能很大程度減少相關問題的風險[21-23]。本研究中患者術前均采用TraumaCad軟件精確模擬假體放置,以減少誤差。
綜上述,對于變異髖臼,THA術中在堅持盡量放置在真臼或接近真臼位置原則下,根據具體情況適當上移(≤15 mm)髖臼假體使其獲得70%骨性包容,減少結構性植骨量是可行的。但本研究觀察例數較少,上移程度不同的3組患者年齡差異有統計學意義,統計學分析存在一定偏倚;且隨訪時間較短,其療效有待進一步多中心大樣本隨機對照觀察。