引用本文： 嚴亮, 王彭, 湯春平, 成紅兵. 發育性髖關節發育不良髖臼旋轉角對髖臼角度的影響研究. 中國修復重建外科雜志, 2017, 31(6): 647-652. doi: 10.7507/1002-1892.201610040 復制
發育性髖關節發育不良（developmental dyspla-sia of the hip，DDH）是繼發性髖關節骨性關節炎的常見病因[1]。DDH 髖關節形態結構異常，包括髖臼對股骨頭覆蓋不足、髖臼較淺、股骨過度前傾、股骨頸短縮、髖外翻等[2-5]。這些異常形態會導致關節承重面減少，關節軟骨壓力異常分布，關節接觸面壓力升高[6-7]。因此，與正常髖關節人群相比，DDH 患者常較早出現盂唇撕裂、關節軟骨退變，最終導致過早出現骨性關節炎[8-11]。盡管大部分 DDH 患者表現為髖臼前外側壁缺損，但 DDH 髖臼角度、髖臼質量、缺損部位個體差異較大[12-17]。因此，髖臼周圍截骨術前準確評估患者髖臼形態，根據形態特征制定矯形方案具有重要臨床意義[18-21]。有研究表明，如異常髖臼角度和覆蓋矯形不理想，會嚴重影響治療效果[22-24]。
目前對 DDH 髖臼相對骨盆的旋轉角度和病理特征研究較少，K?hnlein 等[25]研究發現，正常髖關節的髖臼旋轉角（acetabular tilt angle，ATA）變化較大。由于髖臼緣不對稱，呈波浪狀，有 3 個突起和 3 個凹陷[25-28]，所以 ATA 的變化可能對髖臼角度以及髖臼對股骨頭的覆蓋產生影響。明確 ATA 與髖臼角度及髖臼對股骨頭的覆蓋的相關性，對髖臼周圍截骨等髖臼矯形手術具有指導意義。鑒于此，本研究通過測量 DDH 患者和髖關節結構正常者 ATA 和髖臼角度，比較研究兩者 ATA 差異、ATA 與髖臼角度的相關性，進一步明確 ATA 用于指導髖臼周圍截骨術的意義。報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
DDH 患者納入標準：① 年齡>18 歲的女性 DDH 患者，因 DDH 患者多為女性，為消除性別引起的髖臼形態差異，故只納入女性患者；② 髖關節僅有輕微或無骨性關節炎表現；③ 骨盆前后位 X 線片顯示外側中心-邊緣角<20°。排除標準：① 合并退變性髖關節炎及股骨頭缺血性壞死型髖關節炎；② 曾行髖關節截骨矯形術者；③ 參照 T?nnis 骨性關節炎分型標準[29]達 2 度及以上者。2009 年 2 月—2015 年 10 月，共 31 例（39 髖）患者符合選擇標準納入 DDH 組。患者年齡 18～59 歲，平均 39 歲。
另選擇 31 例因膝關節骨性關節炎擬行人工膝關節置換術的女性患者作為對照組，經髖關節 X 線片和 CT 明確患者髖關節無退變、無形態學異常（共 31 髖）。患者年齡 52～79 歲，平均 69 歲；外側中心-邊緣角 25～42°，平均 37°。經患者知情同意后行骨盆 CT 掃描及三維重建。
1.2 測量方法
兩組患者平臥于 CT 檢查床，取雙下肢旋轉中立位，掃描范圍：自骨盆上緣至骨盆下緣。采用 256 層 Philips Brilliance iCT 儀（Philips 公司，德國），掃描條件：電壓 120 kV、電流 100 mA、層厚 3 mm、間距 0.9 mm。以 Dicom 格式下載掃描影像學資料，于 Mimics16.0 軟件中行三維重建，并測量以下指標：① ATA[30]：ATA 定義為矢狀位上整個髖臼相對骨盆前平面的旋轉角度；測量方法為髖臼中心和髖臼足印區下緣中點的連線與骨盆前平面的夾角，ATA 增加提示髖臼后旋增加。② 髖臼前傾角（acetabular anteversion angle，AAA）：測量方法為通過股骨頭中心的橫斷面上的髖臼前后緣連線與矢狀線的夾角。③ 髖臼外展角（acetabular inclination angle，AIA）：測量方法為通過股骨頭中心的冠狀面上髖臼上、下緣連線與水平線的夾角。④ 髖臼近端前傾角（acetabular cranial anteversion angle，ACAA）[31]：測量方法為距離臼頂遠端 5 mm 的髖臼前后緣連線和矢狀線的夾角，ACAA 為負數提示髖臼后傾。⑤ 髖臼扇形角（acetabular sector angle，ASA）[32]：以 ASA 評估髖臼對股骨頭的覆蓋，測量方法為股骨頭中心和髖臼邊緣連線與水平線的夾角，ASA 值越小，表明髖臼對股骨頭的覆蓋越少；測量髖臼前側 ASA（anterior ASA，AASA）、上側 ASA（superior ASA，SASA）和后側 ASA（posterior ASA，PASA）。按 AASA 和 PASA 將 DDH 組患者分為 3 個亞組[15, 33]：分別為前壁缺損（AASA<50°、PASA≥90°）、后壁缺損（AASA≥50°、PASA<90°）、側方缺損（AASA<50°、PASA<90°或 AASA≥50°、PASA≥90°）。見圖 1。
圖1
影像學指標測量示意圖
a. ATA; b. AIA; c. AAA; d. ACAA; e. ASA
Figure1. Schematic diagram of acetabulum parameters measurementa. ATA; b. AIA; c. AAA; d. ACAA; e. ASA
1.3 統計學方法
采用 SPSS19.0 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，組間比較采用t 檢驗；采用 Pearson 相關分析進行兩組內 ATA 與 AAA、ACAA 及 AIA 相關性，以及各方向 ASA 與 ATA、AAA 及 AIA 的相關性檢驗；DDH 組中前壁缺損、側方缺損、后壁缺損 3 個亞組間 ATA 比較采用方差分析，兩兩比較采用 SNK 檢驗；檢驗水準取雙側 α=0.05。
2 結果
DDH 組 ATA、AAA、AIA 均顯著大于對照組，AASA、SASA 和 PASA 均顯著小于對照組，比較差異均有統計學意義（P<0.05）；兩組 ACAA 比較差異無統計學意義（t=1.918，P=0.523）。見表 1。
表1
兩組各髖臼角度比較（°，
）
Table1.
Comparison of acetabulum parameters between the DDH and control groups (°,
)
DDH 組 ATA 與 AAA 和 ACAA 成正相關（r=0.439，P=0.001；r=0.436，P=0.002），與 AIA 無相關性（r=0.123，P=0.308）；對照組 ATA 與 AAA、ACAA、AIA 均無相關性（r=–0.004，P=0.724；r=–0.079，P=0.626；r=–0.058，P=0.724）。
髖臼覆蓋方面，DDH 組中，ATA、AAA 與 AASA 成負相關（P<0.05），與 PASA 成正相關（P<0.05），與 SASA 無相關性（P>0.05）；AIA 與 AASA、SASA 成負相關（P<0.05），與 PASA 無相關性（r=–0.092，P=0.440）。對照組中，ATA 與各方向 ASA 均無相關性（P>0.05）；AAA 與 AASA 成負相關、與 PASA 成正相關（P<0.05），而與 SASA 無相關性（r=–0.152，P=0.348）；AIA 與 AASA、PASA 均無相關性（P>0.05），而與 SASA 成負相關（r=–0.703，P=0.000）。見表 2、3。
表2
DDH 組中各方向 ASA 與 ATA、AAA、AIA 的相關性分析
Table2.
Correlation of ASA with ATA, AAA, and AIA in the DDH group
表3
對照組中各方向 ASA 與 ATA、AAA、AIA 的相關性分析
Table3.
Correlation of ASA with ATA, AAA, and AIA in the control group
DDH 前壁缺損 18 髖（46.2%）、側方缺損 15 髖（38.5%）、后壁缺損 6 髖（15.3%）。前壁、側方、后壁缺損的 ATA 分別為（22.91±5.06）、（21.59±3.81）、（15.70±10.00）°，后壁缺損的 ATA 明顯小于前壁及側方缺損，差異有統計學意義（P<0.05）；前壁及側方缺損之間的 ATA 比較，差異無統計學意義（P>0.05）。
3 討論
DDH 髖臼形態異常，且個體間差異較大，但目前對于 DDH 的 ATA 研究較少。本研究中，對照組 ATA 為（20.12±8.10）°，明顯大于 K?hnlein 等[25]研究測量的（18.9°），我們認為該差異可能是測量方法不同引起的。K?hnlein 等研究是利用骨性骨盆標本測量，測量方法為以髖臼 12 點和 6 點方向的連線與骨盆前平面的夾角；而本研究測量是基于 CT 掃描圖像，測量參考點也不同。此外，本研究發現 DDH 髖關節的 ATA 大于正常髖關節，提示髖臼后旋是 DDH 髖關節的特異形態之一。
目前，國內罕見關于 ATA 和髖臼角度及覆蓋關系的研究報道。本研究通過測量分析 ATA 和髖臼角度、髖臼后傾、髖臼覆蓋之間的關系，發現對照組正常髖關節 ATA 與髖臼角度、髖臼后傾、髖臼覆蓋間無相關性，表明正常 ATA 對髖臼角度和髖臼對股骨頭覆蓋無影響；而 DDH 組 ATA 和 AAA 成正相關，與 AASA、PASA 相關，表明髖臼后旋會導致 AAA 增大，影響髖臼對股骨頭的覆蓋。DDH 組中前壁、側方、后壁缺損的 ATA 分別為（22.91±5.06）、（21.59±3.81）、（15.70±10.00）°，后壁缺損的 ATA 顯著小于前壁及側方缺損，且差異有統計學意義。
髖臼周圍截骨術時，根據 DDH 髖臼形態設計個體化矯形方案是關鍵。目前常規旋轉截骨是前旋或前旋外展髖臼，糾正髖臼前外側缺損，但有文獻報道前旋髖臼會加劇髖臼后側缺損[34-35]。本研究結果支持上述結論，理由如下：盡管 DDH 組 ATA 較大，但 3 個亞組中僅有前壁缺損及側方缺損的 ATA 大于對照組正常髖關節 ATA，且 ATA 與 AASA 成負相關，通過髖臼旋前截骨，可減小 ATA 使之接近正常值，增加 AASA，糾正前壁、側方缺損；而后壁缺損的 ATA 小于對照組正常髖關節 ATA，且 ATA 與 PASA 成正相關，如行髖臼旋前截骨，ATA 會進一步減小，更偏離正常值，后壁缺損加劇。因此對于后壁缺損的 DDH，應避免行髖臼旋前截骨。本研究 DDH 組中，前壁缺損 18 髖（46.2%）、側方缺損 15 髖（38.5%）、后壁缺損 6 髖（15.3%），前壁、側方缺損共占 84.7%，故對于大部分 DDH 可行旋前截骨，而對于后壁缺損患者不能進行旋前截骨。由于 ATA 測量方法較髖臼各部分缺損的測量方法更簡單，臨床中可通過測量 ATA 來判斷缺損類型，指導矯形方案的設計。但本研究中后壁缺損僅 6 髖，其 ATA 測量值不能代表大樣本后壁缺損數據，有待增加后壁缺損病例，統計并確定 ATA 范圍，以此范圍內避免行髖臼旋前截骨，使其具有更大的指導意義。
本研究還存在以下不足：① 樣本量較少；② 對照組患者年齡大于 DDH 組，這與獲取年輕志愿者骨盆 CT 難度較大有關，雖僅納入影像學檢查明確髖關節無疾患的患者，但結果分析仍存在一定偏倚。
發育性髖關節發育不良（developmental dyspla-sia of the hip，DDH）是繼發性髖關節骨性關節炎的常見病因[1]。DDH 髖關節形態結構異常，包括髖臼對股骨頭覆蓋不足、髖臼較淺、股骨過度前傾、股骨頸短縮、髖外翻等[2-5]。這些異常形態會導致關節承重面減少，關節軟骨壓力異常分布，關節接觸面壓力升高[6-7]。因此，與正常髖關節人群相比，DDH 患者常較早出現盂唇撕裂、關節軟骨退變，最終導致過早出現骨性關節炎[8-11]。盡管大部分 DDH 患者表現為髖臼前外側壁缺損，但 DDH 髖臼角度、髖臼質量、缺損部位個體差異較大[12-17]。因此，髖臼周圍截骨術前準確評估患者髖臼形態，根據形態特征制定矯形方案具有重要臨床意義[18-21]。有研究表明，如異常髖臼角度和覆蓋矯形不理想，會嚴重影響治療效果[22-24]。
目前對 DDH 髖臼相對骨盆的旋轉角度和病理特征研究較少，K?hnlein 等[25]研究發現，正常髖關節的髖臼旋轉角（acetabular tilt angle，ATA）變化較大。由于髖臼緣不對稱，呈波浪狀，有 3 個突起和 3 個凹陷[25-28]，所以 ATA 的變化可能對髖臼角度以及髖臼對股骨頭的覆蓋產生影響。明確 ATA 與髖臼角度及髖臼對股骨頭的覆蓋的相關性，對髖臼周圍截骨等髖臼矯形手術具有指導意義。鑒于此，本研究通過測量 DDH 患者和髖關節結構正常者 ATA 和髖臼角度，比較研究兩者 ATA 差異、ATA 與髖臼角度的相關性，進一步明確 ATA 用于指導髖臼周圍截骨術的意義。報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
DDH 患者納入標準：① 年齡>18 歲的女性 DDH 患者，因 DDH 患者多為女性，為消除性別引起的髖臼形態差異，故只納入女性患者；② 髖關節僅有輕微或無骨性關節炎表現；③ 骨盆前后位 X 線片顯示外側中心-邊緣角<20°。排除標準：① 合并退變性髖關節炎及股骨頭缺血性壞死型髖關節炎；② 曾行髖關節截骨矯形術者；③ 參照 T?nnis 骨性關節炎分型標準[29]達 2 度及以上者。2009 年 2 月—2015 年 10 月，共 31 例（39 髖）患者符合選擇標準納入 DDH 組。患者年齡 18～59 歲，平均 39 歲。
另選擇 31 例因膝關節骨性關節炎擬行人工膝關節置換術的女性患者作為對照組，經髖關節 X 線片和 CT 明確患者髖關節無退變、無形態學異常（共 31 髖）。患者年齡 52～79 歲，平均 69 歲；外側中心-邊緣角 25～42°，平均 37°。經患者知情同意后行骨盆 CT 掃描及三維重建。
1.2 測量方法
兩組患者平臥于 CT 檢查床，取雙下肢旋轉中立位，掃描范圍：自骨盆上緣至骨盆下緣。采用 256 層 Philips Brilliance iCT 儀（Philips 公司，德國），掃描條件：電壓 120 kV、電流 100 mA、層厚 3 mm、間距 0.9 mm。以 Dicom 格式下載掃描影像學資料，于 Mimics16.0 軟件中行三維重建，并測量以下指標：① ATA[30]：ATA 定義為矢狀位上整個髖臼相對骨盆前平面的旋轉角度；測量方法為髖臼中心和髖臼足印區下緣中點的連線與骨盆前平面的夾角，ATA 增加提示髖臼后旋增加。② 髖臼前傾角（acetabular anteversion angle，AAA）：測量方法為通過股骨頭中心的橫斷面上的髖臼前后緣連線與矢狀線的夾角。③ 髖臼外展角（acetabular inclination angle，AIA）：測量方法為通過股骨頭中心的冠狀面上髖臼上、下緣連線與水平線的夾角。④ 髖臼近端前傾角（acetabular cranial anteversion angle，ACAA）[31]：測量方法為距離臼頂遠端 5 mm 的髖臼前后緣連線和矢狀線的夾角，ACAA 為負數提示髖臼后傾。⑤ 髖臼扇形角（acetabular sector angle，ASA）[32]：以 ASA 評估髖臼對股骨頭的覆蓋，測量方法為股骨頭中心和髖臼邊緣連線與水平線的夾角，ASA 值越小，表明髖臼對股骨頭的覆蓋越少；測量髖臼前側 ASA（anterior ASA，AASA）、上側 ASA（superior ASA，SASA）和后側 ASA（posterior ASA，PASA）。按 AASA 和 PASA 將 DDH 組患者分為 3 個亞組[15, 33]：分別為前壁缺損（AASA<50°、PASA≥90°）、后壁缺損（AASA≥50°、PASA<90°）、側方缺損（AASA<50°、PASA<90°或 AASA≥50°、PASA≥90°）。見圖 1。
圖1
影像學指標測量示意圖
a. ATA; b. AIA; c. AAA; d. ACAA; e. ASA
Figure1. Schematic diagram of acetabulum parameters measurementa. ATA; b. AIA; c. AAA; d. ACAA; e. ASA
1.3 統計學方法
采用 SPSS19.0 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，組間比較采用t 檢驗；采用 Pearson 相關分析進行兩組內 ATA 與 AAA、ACAA 及 AIA 相關性，以及各方向 ASA 與 ATA、AAA 及 AIA 的相關性檢驗；DDH 組中前壁缺損、側方缺損、后壁缺損 3 個亞組間 ATA 比較采用方差分析，兩兩比較采用 SNK 檢驗；檢驗水準取雙側 α=0.05。
2 結果
DDH 組 ATA、AAA、AIA 均顯著大于對照組，AASA、SASA 和 PASA 均顯著小于對照組，比較差異均有統計學意義（P<0.05）；兩組 ACAA 比較差異無統計學意義（t=1.918，P=0.523）。見表 1。
表1
兩組各髖臼角度比較（°，
）
Table1.
Comparison of acetabulum parameters between the DDH and control groups (°,
)
DDH 組 ATA 與 AAA 和 ACAA 成正相關（r=0.439，P=0.001；r=0.436，P=0.002），與 AIA 無相關性（r=0.123，P=0.308）；對照組 ATA 與 AAA、ACAA、AIA 均無相關性（r=–0.004，P=0.724；r=–0.079，P=0.626；r=–0.058，P=0.724）。
髖臼覆蓋方面，DDH 組中，ATA、AAA 與 AASA 成負相關（P<0.05），與 PASA 成正相關（P<0.05），與 SASA 無相關性（P>0.05）；AIA 與 AASA、SASA 成負相關（P<0.05），與 PASA 無相關性（r=–0.092，P=0.440）。對照組中，ATA 與各方向 ASA 均無相關性（P>0.05）；AAA 與 AASA 成負相關、與 PASA 成正相關（P<0.05），而與 SASA 無相關性（r=–0.152，P=0.348）；AIA 與 AASA、PASA 均無相關性（P>0.05），而與 SASA 成負相關（r=–0.703，P=0.000）。見表 2、3。
表2
DDH 組中各方向 ASA 與 ATA、AAA、AIA 的相關性分析
Table2.
Correlation of ASA with ATA, AAA, and AIA in the DDH group
表3
對照組中各方向 ASA 與 ATA、AAA、AIA 的相關性分析
Table3.
Correlation of ASA with ATA, AAA, and AIA in the control group
DDH 前壁缺損 18 髖（46.2%）、側方缺損 15 髖（38.5%）、后壁缺損 6 髖（15.3%）。前壁、側方、后壁缺損的 ATA 分別為（22.91±5.06）、（21.59±3.81）、（15.70±10.00）°，后壁缺損的 ATA 明顯小于前壁及側方缺損，差異有統計學意義（P<0.05）；前壁及側方缺損之間的 ATA 比較，差異無統計學意義（P>0.05）。
3 討論
DDH 髖臼形態異常，且個體間差異較大，但目前對于 DDH 的 ATA 研究較少。本研究中，對照組 ATA 為（20.12±8.10）°，明顯大于 K?hnlein 等[25]研究測量的（18.9°），我們認為該差異可能是測量方法不同引起的。K?hnlein 等研究是利用骨性骨盆標本測量，測量方法為以髖臼 12 點和 6 點方向的連線與骨盆前平面的夾角；而本研究測量是基于 CT 掃描圖像，測量參考點也不同。此外，本研究發現 DDH 髖關節的 ATA 大于正常髖關節，提示髖臼后旋是 DDH 髖關節的特異形態之一。
目前，國內罕見關于 ATA 和髖臼角度及覆蓋關系的研究報道。本研究通過測量分析 ATA 和髖臼角度、髖臼后傾、髖臼覆蓋之間的關系，發現對照組正常髖關節 ATA 與髖臼角度、髖臼后傾、髖臼覆蓋間無相關性，表明正常 ATA 對髖臼角度和髖臼對股骨頭覆蓋無影響；而 DDH 組 ATA 和 AAA 成正相關，與 AASA、PASA 相關，表明髖臼后旋會導致 AAA 增大，影響髖臼對股骨頭的覆蓋。DDH 組中前壁、側方、后壁缺損的 ATA 分別為（22.91±5.06）、（21.59±3.81）、（15.70±10.00）°，后壁缺損的 ATA 顯著小于前壁及側方缺損，且差異有統計學意義。
髖臼周圍截骨術時，根據 DDH 髖臼形態設計個體化矯形方案是關鍵。目前常規旋轉截骨是前旋或前旋外展髖臼，糾正髖臼前外側缺損，但有文獻報道前旋髖臼會加劇髖臼后側缺損[34-35]。本研究結果支持上述結論，理由如下：盡管 DDH 組 ATA 較大，但 3 個亞組中僅有前壁缺損及側方缺損的 ATA 大于對照組正常髖關節 ATA，且 ATA 與 AASA 成負相關，通過髖臼旋前截骨，可減小 ATA 使之接近正常值，增加 AASA，糾正前壁、側方缺損；而后壁缺損的 ATA 小于對照組正常髖關節 ATA，且 ATA 與 PASA 成正相關，如行髖臼旋前截骨，ATA 會進一步減小，更偏離正常值，后壁缺損加劇。因此對于后壁缺損的 DDH，應避免行髖臼旋前截骨。本研究 DDH 組中，前壁缺損 18 髖（46.2%）、側方缺損 15 髖（38.5%）、后壁缺損 6 髖（15.3%），前壁、側方缺損共占 84.7%，故對于大部分 DDH 可行旋前截骨，而對于后壁缺損患者不能進行旋前截骨。由于 ATA 測量方法較髖臼各部分缺損的測量方法更簡單，臨床中可通過測量 ATA 來判斷缺損類型，指導矯形方案的設計。但本研究中后壁缺損僅 6 髖，其 ATA 測量值不能代表大樣本后壁缺損數據，有待增加后壁缺損病例，統計并確定 ATA 范圍，以此范圍內避免行髖臼旋前截骨，使其具有更大的指導意義。
本研究還存在以下不足：① 樣本量較少；② 對照組患者年齡大于 DDH 組，這與獲取年輕志愿者骨盆 CT 難度較大有關，雖僅納入影像學檢查明確髖關節無疾患的患者，但結果分析仍存在一定偏倚。
