老年人全髖置換術前評估股骨近端髓腔解剖形態的新方法

李 萌 汪 麗 陳 晶 李學洲 林光柱 姜金蘭 (吉林大學中日聯誼醫院，吉林 長春 30033)

全髖關節置換術目前已經成為重建老年人病損髖關節功能的一個行之有效的手段。對于骨水泥假體來說，股骨假體與股骨近端髓腔形態匹配不合理導致的假體固定不佳及松動是導致手術失敗或中遠期療效不理想的重要并發癥〔1〕。非骨水泥型假體具有非常好的穩定性及中遠期療效〔2，3〕，但在假體設計、選擇及與髓腔匹配上也有各種問題需要解決〔4，5〕。而且，無論何種形態的股骨柄，要有良好的初始穩定性，就需要假體在幾何外形上與髓腔相匹配，受力盡可能均勻，盡量減少應力遮擋〔6〕。所以對股骨近端髓腔解剖形態的測量及評估就顯得尤為重要。Noble等〔7〕提出用髓腔開大指數(CFI)描述股骨髓腔的形態，Laine等〔8〕使用干骺端髓腔開大指數(MCFI)描述股骨近端髓腔形態，但是因為股骨髓腔形態的多樣性，目前還沒有方法能夠真正有效精確描述其解剖形態特點。本文提出使用股骨近端髓腔開大指數(PCFI)描述股骨近端髓腔的解剖形態，旨在對全髖關節置換術前假體的選擇及改良假體設計起到一定指導作用。

1 對象與方法

1.1 對象 隨機選擇吉林大學中日聯誼醫院2012～2013年120例老年患者髖關節(包括股骨上2/3，股骨內旋使股骨頸處于水平位)正位DR影像資料。其中男43例，年齡56～88歲，平均70.6歲;女79例，年齡54～94歲，平均62.3歲。入選標準:X線攝片顯示無股骨上段骨折或骨缺損、股骨腫瘤、硬化性骨髓炎，DR圖像清晰易辨。

1.2 測量設備及方法 (1)采用德國Siemens公司DR攝片機(XIOM-Aristors-FX)，焦距80 cm，放大率125%，電腦自動生成標尺。(2)測量軟件DICOM圖像處理與測量軟件:Onis2.3(日本DigitalCore有限公司出品)。

1.3 測量參數 (1)股骨近段髓腔內徑參數:小粗隆中點上方20 mm髓腔內徑值(A)、小粗隆中點髓腔內徑值(B)、小粗隆中點下方20 mm髓腔內徑值(C)、峽部髓腔內徑(髓腔內徑最小部位)(D)。(2)股骨近段髓腔形態參數:股骨髓腔開大指數(CFI):A/D〔7〕、干骺端髓腔開大指數(MCFI):A/C〔8〕、股骨近端髓腔開大指數(PCFI):(A-B)/(B-C)。

1.4 統計方法 用SPSSV21.0軟件進行處理，采用兩樣本均數比較的t檢驗，不同參數的相關性采用Pearson相關系數檢驗。

2 結果

經測量，A值(46.04±6.72)mm(30.11～55.31 mm);B值(28.47±3.72)mm(15.73～39.40 mm);C值(20.91±4.62)mm(11.50～28.80 mm);D值(11.91±1.83)mm(6.73～21.72 mm)。

表1 本研究所得數據與國內外相關研究比較(均數)

3 討論

股骨近端髓腔參數的測量方法可分為尸體標本的直接測量、影像學(X線，CT及三維重建)測量。尸體標本測量直接、準確，但脫水等處理后可能與活體參數存在差異，并且無法應用于術前評估〔12〕。影像學測量中，CT及三維重建所得數據具有更高的準確率且數據全面，但其價格昂貴，無法大規模常規使用〔13〕。X線片價格低廉，患者接受度較高，更適合大樣本研究，并且只要掌握好投照中心、角度、距離，控制股骨旋轉因素，精確計算放大率，X線片測量也能準確得出股骨髓腔解剖參數〔14〕。

人工髓關節假體經過數十年的發展，可分為骨水泥型假體與非骨水泥假體兩大類。最先廣泛應用于臨床的是骨水泥型假體，但人們逐漸發現骨水泥型假體的遠期并發癥較多，尤其是股骨側假體容易出現松動〔15〕。Olsson 等〔16〕報道，使用Charaley-Muller型人工關節進行全髖關節置換術后7年隨訪時有40%的患者出現了假體松動。在這種背景下，非骨水泥型假體得到了進一步發展〔17〕。在設計髖關節假體(尤其是非骨水泥假體)時，其形態與股骨髓腔的匹配是非常重要的，兩者匹配是否良好，在很大程度上影響了手術的成敗以及術后的長期生存率，如果兩者尺寸不能良好匹配，會導致術后出現假體無菌性松動，負荷分配不當和股區痛等一系列并發癥〔18〕。

髖關節假體與股骨髓腔的匹配很大程度上依賴于術前對患者近端股骨髓腔解剖結構的評估，并據此選擇合適的假體。本研究股骨近端髓腔形態特點時，發現股骨近端髓腔不是斜坡式的開大，而是呈漸進性曲線式的開大，并通過引入斜率及其增長率最終提出了近端股骨髓腔開大指數PCFI。CFI對股骨近端髓腔形態描述不理想。MCFI對假體設計及選擇并沒有很大現實意義，應用不是特別廣泛。PCFI將整個近端髓腔的內徑變化都考慮在內，能較全面地反映近端股骨髓腔結構。反映側壁曲線式的開大結構，其局限性在于用于計算的參數數量仍然過少，無法應用科學的微積分數學方法計算精確的開大指數，但考慮到引用于臨床需要簡便的測量及計算，其精確程度還是可以接受的。

PCFI結果各人群差異性很大，本研究結果說明PCFI對股骨近端髓腔形態的描述有其獨到性，其反映的結構特點是其他兩個指數所無法描述的。

PCFI所反映的髓腔側壁斜率增長率對新型假體設計有一定指導作用，其較大差異性說明人群之間近端髓腔開大程度有較大差別，髓腔壁的曲度形態各不相同，那么人工髖關節假體要想達到與近端髓腔的最大程度壓配就需要不同的曲度型號來適應，從而達到較好的初期穩定，以減少初期的失敗率及中遠期松動等并發癥的出現。

1 Pang T，Atefy R，Sheen V.Malformations of cortical development〔J〕.Neurologist，2008;14(3):181-91.

2 Martell JM，Pierson RH，Jacobs JJ，et al.Primary total hip reconstruction with a titanium fiber-coated prosthesis inserted without cement〔J〕.J Bone Joint Surg Am，1993;75:554.

3 Sotereanos NG，Engh CA，Glassman AH，et al.Cementless femoral components should be from cobalt chrome〔J〕.Clin Orthop，1995;313:146.

4 Havelin LI，Espehaug B，Vollset SE，et al.Early aseptic loosening of uncemented femoral components in primary total hip replacement〔J〕.J Bone Joint Surg Br，1995;77(1):11.

5 Owen TD，Moran CG，Smith SR，et al.Resultsof uncemented porous-coated anatomic total hip replacement〔J〕.J Bone Joint Surg Br，1994;76(2):258.

6 Paredes MF，Li G，Berger O，et al.Stromal-derived factor-1(CXCL12)regulates laminar position of Cajal-Retzius cells in normal and dysplastic brains〔J〕.Neuroscience，2006;26(37):9404-12.

7 Noble PC，Alexander JW，Lindahl LJ，et al.The anatomic basis of femoral component design〔J〕.Clin Orthop Rel Res，1988;235:148-65.

8 Laine HJ，Lehto MU，Moilanen T.Diversity of proximal femoral medullary canal〔J〕.J Arthrop，2000;15(1):184-90.

9 Massin P，Geais L，Astoin E，et al.The anatomic basis for the concept of lateralized femoral stems〔J〕.Arthroplasty，2000;15(1):93-101.

10 Atilla B，Oznur A，Caglar O，et al.Osteometry of the femora in Turkish individuals:a morphometric study in 114 cadaveric femora as an anatomicbasis of femoral component design〔J〕.Acta Orthop Traumatol Turc，2007;41(1):64-8.

11 劉宏偉，孫俊英，張云坤，等.股骨近段髓腔解剖參數測量與不同類型人工股骨假體的選擇〔J〕.中國臨床解剖學雜志，2011;29:1.

12 Shetty AK，Zaman V，Shetty GA.Hippocampal neurotrophin levels in a kainate model of temporal lobe epilepsy:a lack of correlation between brain-derived neurotrophic factor content and progression of aberrant dentate mossy fiber sprouting〔J〕.J Neurochem，2003;87(1):147-59.

13 Miki T，Sawada K，Sun XZ，et al.Abnormal distribution of hippocampal mossy fibers in rats exposed to X-irradiation in utero〔J〕.Brain Res Dev Brain Res，1999;112(2):275-80.

14 Fan QY，Ramakrishna S，Marchi N，et al.Combined effects of prenatal inhibition of vasculogenesis and neurogenesis on rat brain developmen t〔J〕.Neurobiol Dis，2008;32(3):499-509.

15 Amstutz HE.Complications of total hip replacement〔J〕.Clin Orthop，1970;72:123-37.

16 Olsson SS，Jeniberger A，Tryggo D.Clinical and radiological long-term.Resultsafter Charnley-Muller total hip replacement:a 5 to 10 year follow-up study with special reference to aseptic loosening〔J〕.Acta Orthop Scand，1981;52:531-42.

17 Morscher E.Cementless total hip arthroplasty〔J〕.Clin Orthop，1983;181:76-91.

18 Engh CA.Hip arthroplasty with a Moore prosthesis with porous coating;A five year study〔J〕.Clin Orthop，1983;176:52-66.