全髖置換術后髖臼和股骨假體聯合前傾角的CT研究

呂 明，吳 堅，柳 劍，竇 勇，周一新，楊德金

（北京積水潭醫院矯形骨科 100035）

髖關節活動度是全髖置換術后評價臨床功能的重要指標之一［1］，而理想的假體安放角度是獲得術后良好活動度的基礎［2］。假體角度不良可導致術后假體撞擊、脫位，甚至導致磨損增加以及假體松動，進而影響術后的長期療效［2－5］。

Lewinneck等［6］通過對臨床病例進行分析，建議將外展角40°±10°和前傾角15°±10°作為髖臼角度的安全范圍，在此安全范圍內的脫位率為1.5%，在此安全范圍外的脫位率為6.1%。然而，為了保證在髖臼和股骨假體撞擊之前有最大的活動范圍，僅分析髖臼假體的角度是不夠的，還應考慮股骨假體的前傾角。因此，有學者提出了聯合前傾角的概念，即髖臼假體的前傾角與股骨假體前傾角之和［7－10］。

研究認為正常髖關節的聯合前傾角平均為：男性29.6°，女性33.5°，而股骨前傾角平均為11.6°［11］?；谂R床經驗，Ranawat等［7］認為25°～45°是全髖置換術后獲得滿意臨床結果的聯合前傾角范圍，男性在25°～35°之間，女性在25°～45°之間。而Dorr等［8］認為只有在聯合前傾角大于50°時才可能發生前脫位，因此，建議聯合前傾角的安全范圍為25°～50°。

準確的安放髖臼和股骨假體的角度是對臨床醫生手術技術的要求。采用25°～50°為安全范圍，Wassilew等［12］報道髖臼側使用導航技術而股骨側采用傳統方法的46例患者中有22%在此安全區外；而Dorr等［8］報道采用計算機導航技術和股骨側先手術的方法安放的聯合前傾角96%在25°～50°范圍內。雖然計算機導航技術可以提高假體安放角度的準確性［8］，但傳統的手術方法仍然是國內主流的全髖置換方法。然而，關于使用傳統手術方法安放聯合前傾角的準確性，文獻上并沒有相關報道。

因此，本文對206例使用傳統手術方法進行的髖關節置換術后聯合前傾角進行了CT測量，并與Dorr等［8］建議的25°～50°聯合前傾角安全范圍比較，以評估傳統手術方法安放聯合前傾角的準確性，另外，還就醫師的手術經驗是否可以提高此準確性進行了分析。

1 資料與方法

1.1 一般資料 對2011年9月20日至11月20在北京積水潭醫院矯形骨科進行初次全髖關節置換的206例患者進行了研究，其中，男96例，女110例，平均年齡53.3歲。右側髖關節95例，左側髖關節111例。術前診斷包括：髖臼發育不良繼發的骨性關節炎43髖，股骨頭缺血壞死112髖，強直性脊柱炎21髖，股骨頸骨折術后股骨頭缺血壞死4髖，髖臼骨折繼發創傷性骨性關節炎2髖，髖關節陳舊感染9髖，髖關節類風濕性關節炎5髖，股骨頸骨折6髖（其中陳舊股骨頸骨折3髖），髖關節高脫位3髖，扁平髖1髖。所有髖臼和股骨假體均為非骨水泥型，其中12例股骨假體為組配型S－ROM，其余均為一體型非骨水泥假體。陶瓷對陶瓷關節面151髖，陶瓷或金屬對聚乙烯關節面55髖。術后隨訪1年，沒有脫位病例發生。

1.2 方法 所有手術均采用側臥位后外側入路，均采用傳統手術方法，先進行髖臼側準備和植入假體，然后進行股骨側準備和植入假體，沒有借助任何定向器等輔助器械。手術由12名醫生完成，其中6名高級職稱醫生完成131髖，6名主治醫師完成75髖。主治醫師手術均在高級職稱醫師監督下完成，但安放的假體角度由主治醫師判斷。所有患者術后1周內均進行了CT檢查。CT檢查范圍包括雙側髂前上棘至股骨近端和股骨髁上至膝關節，檢查完成后對層厚為1mm的體積數據進行了采集，用于三維重建。

1.3 髖臼前傾角的測量 使用MMICS10.01軟件對采集的CT體積數據進行了骨盆和假體三維重建。根據Murray的髖臼角度定義［13］，測量髖臼假體軸線與冠狀面的成角即放射學前傾角。其中選擇功能冠狀面（放射冠狀面，即檢查床面）作為標準冠狀面（圖1）。

1.4 股骨前傾角的測量 在PACS工作站分別測量股骨假體橫斷面的軸線與水平線的外側夾角（近端角）和股骨后髁連線與水平線的外側夾角（遠端角），角在水平線上記為正值，在水平線下則記為負值。股骨前傾角＝近端角－遠端角（圖2）。所有髖臼前傾角和股骨前傾角均測量3遍，取其平均值作為最終結果。聯合前傾角定義為髖臼假體的放射學前傾角＋股骨前傾角。

1.5 統計學處理 對髖臼假體的前傾角、股骨假體的前傾角和聯合前傾角進行了描述，用表示。對髖臼假體前傾角在Lewinneck 15°±10°安全范圍內的比例進行了統計。對聯合前傾角在Dorr建議的25°～50°范圍內的比例進行了統計。對高級職稱醫師和主治醫師完成的病例進行了獨立樣本t檢驗以判斷醫師經驗對安放髖臼假體前傾、股骨假體前傾和聯合前傾角的影響。

2 結 果

在206例髖關節中，髖臼假體前傾角范圍為－5.30°～38.61°，平均為16.23°±8.27°，在Lewinneck 5°～25°安全范圍內的有157例（76.21%）。股骨假體前傾角范圍為－7.23°～60.00°，平均為23.79°±10.70°。有2例髖臼發育不良患者大于50.00°，分別為60.00°和51.77°；另有2例股骨頭壞死患者小于0.00°，分別為－3.73°和－7.23°，其余202例（98.06%）分布在0.00°～48.00°之間。聯合前傾角范圍為1.90°～71.10°，平均為40.02°±13.50°，在 Dorr建議的25°～50°范圍內的有134例（65.05%），而在滿足Lewinneck 5°～25°安全范圍內的157例中有42例（26.75%）聯合前傾角在Dorr的25°～50°安全范圍以外。高級職稱醫師和主治醫師完成的手術病例在髖臼假體前傾角、股骨假體前傾角和聯合前傾角上均沒有顯著區別，P值分別為0.726、0.143和0.061。

圖1 髖臼前傾角的測量及假體三維重建

圖2 股骨前傾角的測量

3 討 論

脫位是全髖置換術后主要的并發癥之一，而軟組織張力松弛和撞擊是 導致術后脫 位 的2個 重 要 因 素［2－4，14，16］。術 后 假 體撞擊與假體 的 安 放 角 度 有 著 密 切 聯 系［2－3，14，16］。 因 此，文 獻 上有許多髖臼假體角度和聯合前傾角安全區的報道［2，6－10］。研究認為，為了在假體撞擊前獲得更大的活動范圍，單純考慮髖臼假體的角度是不夠的，還應考慮股骨假體的前傾角，即聯合前傾角［9－10］。基于 臨 床 經 驗，Dorr等［8］認 為 在 聯 合 前 傾 角 大 于50°時易發生前脫位，而小于25°時易發生后脫位，因此，建議聯合前傾角的安全范圍為25°～50°。本院使用傳統方法進行的206髖關節置換進行了聯合前傾角的CT測量，與Dorr等的25°～50°安全范圍進行了比較，以評估使用傳統手術方法安放聯合前傾角的準確性，并對影響聯合前傾角的因素進行了分析。

將聯合前傾角準確安放在目標范圍內可以保證在假體發生撞擊前有最大范圍的活動度［9－10］。在傳統的手術方法中，醫生要依據手術經驗、患者在手術床上的體位和髖臼的解剖結構先安放髖臼假體，然后依靠股骨的解剖形態來安放股骨假體［7，17］。由于聯合前傾角受髖臼和股骨假體前傾角2個方面因素的影響，并且股骨生理前傾角變異較大，因此，使用傳統手術方法進行非骨水泥全髖置換時，醫生對聯合前傾角的掌控能力是非常有限的［8，18］。Wassilew 等［12］報道髖臼側使用導航技術而股骨側采用傳統方法的46例患者中有78%在25°～50°安全區內；Dorr等［8］報道采用計算機導航技術和股骨側先安放的方法聯合前傾角96%在25°～50°范圍內。本研究中，使用傳統手術方法，僅有65.05%的病例在25°～50°安全區內。因此，作者認為使用傳統的手術方法（先安放髖臼假體，然后安放股骨假體）安放的聯合前傾角是不準確的。分析其原因，有以下幾點：

首先，使用傳統手術方法安放的髖臼假體前傾角是不準確的。Lewinnek等［6］通過對臨床病例進行分析，建議將外展角40°±10°和前傾角15°±10°作為髖臼角度的安全范圍，在此安全范圍內的脫位率為1.5%，而在此安全范圍外的脫位率為6.1%。Minoda等［19］報道使用傳統方法86.7%的病例前傾角在Lewinnek等的安全范圍內（5°～25°），Bosker等［20］報道82.7%的病例前傾角在此范圍內。本研究中只有76.21%的髖臼前傾角在此范圍內。由此可見，盡管前傾角15°±10°是一個很寬泛的范圍，仍有約1／5～1／4的病例前傾角在安全范圍外。如果考慮到同時滿足外展角在40°±10°范圍內，則約有40%的病例髖臼角度在安全范圍以外［21］。導航技術在安放髖臼假體角度的準確性方面固然要比傳統手術方法具有優勢［22］，但傳統手術方法仍是國內進行全髖置換術的主要方法，因此，如何提高傳統手術方法安放髖臼假體角度的準確性是必須面臨的問題，而對于髖臼角度定義的理解和輔助器械的改進將有助于縮小與安全范圍偏差的程度［13，23］。

其次，股骨假體的前傾角存在著很大的不確定性。在使用非骨水泥假體時，由于受到股骨近端髓腔形態的限制，醫生對股骨假體前傾角的調整是非常有限的。Bargar等［18］報道股骨生理前傾角平均為13.8°±7.9°（范圍為－6.1°～32.7°），而最終股骨假體的前傾角平均為22.5°±8.5°（范圍為1°～39°），并認為不能依靠生理的股骨前傾角來預測最終的股骨假體前傾角。Pierchon等［24］和 Wines等［25］報道術后股骨假體前傾角分布在－30°～45°之間，而Dorr等［8］報道使用導航技術安放的股骨假體前傾角在－17°～28°之間。本研究中，股骨假體前傾角的平均值為23.79°±10.7°，范圍為－7.23°～60°。這一結果與Bargar等［18］報道的相同，均明顯高于股骨生理的前傾角和手術技術要求的15°前傾角［7，18］。因此，即使髖臼假體前傾角安放滿意，由于股骨假體前傾角異常仍有可能導致聯合前傾角在安全范圍以外。Wassilew等［12］報道髖臼側使用導航技術而股骨側采用傳統方法的46例患者中有11%的髖臼前傾角在Lewinnek等［6］安全范圍外，而22%的聯合前傾角在Dorr等［8］的安全范圍外。本研究有157例（76.21%）的髖臼前傾角在Lewinnek等［6］安全范圍內，但在這157例中仍有42例（26.75%）聯合前傾角在Dorr等［8］的25°～50°安全范圍以外。為了獲得理想的聯合前傾角，必須考慮到股骨前傾角的不確定性。

醫師的經驗無疑對手術成功是非常重要的。但在安放假體角度的準確性方面，文獻報道是有差異的。Bosker等［20］報道高級職稱骨科醫師安放髖臼假體角度的準確性要高于住院醫師。而Kanoh等［23］報道高級職稱醫師和住院醫師在安放髖臼假體角度準確性上沒有區別。本研究表明高級職稱醫師與主治醫師在安放髖臼假體前傾角、股骨假體前傾角以及聯合前傾角方面是沒有顯著區別的。因此，要提高安放假體角度的準確性，僅僅依靠增加手術經驗是不夠的。

本研究表明，使用傳統的手術方法安放聯合前傾角是不準確的，僅有65.05%的聯合前傾角在25°～50°的安全范圍內，醫師手術經驗的增加并不能提高這一準確性。

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