王 棟,張化武,孫 水,周勇剛,陳繼營 ,郝立波
骨盆高度法與模板測量法術前測量髖臼杯大小的差別
王 棟1,張化武1,孫 水1,周勇剛2,陳繼營2,郝立波2
目的 探討初次全髖關節置換術前骨盆高度法和傳統膠片模板法測量髖臼杯大小的差別。方法 2014-07至2014-12在解放軍總醫院關節外科連續行初次全髖關節置換術患者200例(288髖),隨機分為A組(100例)和B組(100例),術前分別應用傳統膠片模板法和骨盆高度法測量髖臼杯大小,并與術中實際選擇髖臼大小進行對比,比較其實際吻合度。結果 以術中實際所用髖臼杯大小為準,A組尺寸一致或者相差一個型號者57例(47.5%),相差兩個型號者49例(40.8%),相差三個型號者14例(11.7%);B組尺寸一致或者相差一個型號者145例(86.3%),相差兩個型號者20例(11.9%),相差三個型號者3例(1.80%)。A組與術中實際差值(2.58±0.89)mm、B組較術中實際差值(1.38±1.22)mm,兩組差值行獨立樣本t檢驗(P=0.0000),差異具有統計學意義。結論 B組實際吻合度明顯高于A組,可以作為一種初次全髖置換術前測量髖臼大小的方法。
髖關節置換;髖臼;骨盆高度法;模板
精確的術前計劃有助于術者迅速選擇適合的髖關節假體,確定假體置入的位置,從而縮短手術時間,減少術后并發癥的發生,保證全髖關節置換術的手術效果[1-3,5]。目前,數字化模板的應用大大提高了術前測量全髖關節假體的精確性[6-9],由于相關的數字化模板軟件價格昂貴,并未在我國各級醫院尤其在基層醫院得到廣泛應用。Ranawat等[10]認為,Ranawat三角斜邊的長度即為所測髖臼杯的直徑。本研究在該理論基礎上進行改良,通過測量標準骨盆前后位X線片上骨盆的高度,利用公式精確計算預測髖臼假體大小,并與傳統膠片模板法進行對比研究。
1.1 對象 2014-07至2014-12在解放軍總醫院關節外科連續行初次全髖關節置換術患者200例(288髖), 男134例, 女66例, 年齡26~78歲, 其中骨性關節炎74例, 股骨頭壞死者126例,單側全髖置換112例,雙側全髖置換88例。受試對象入選條件: (1)無明顯骨盆畸形; (2)具有標準骨盆前后位X線片; (3)未合并下肢(包括膝、踝關節)嚴重病變而出現內、外翻畸形改變;(4)手術均由參與本研究的治療組醫師進行?;颊唠S機分為兩組, 兩組年齡、身高、體重及骨盆高度差異無統計學意義(表1),具有可比性。A組以傳統膠片模板法進行術前測量,共計120髖;B組則采取骨盆高度法測量技術,共計168髖。

表1 兩組全髖關節置換術患者臨床資料比較 ±s)
注:A組:傳統膠片模板法;B組:骨盆高度法
1.2 方法
1.2.1 影像學資料的采集 制定術前計劃, 患者于入院后即拍X線片, 攝片時患者仰臥并保持雙下肢中立, 觸及手術側大轉子, 將一已知直徑的Marker貼于攝影臺固定位置, 作放大率評估及校正參考。
1.2.1.1 骨盆前后位X線片 患者仰臥于攝影臺上,正中矢狀面垂直臺面,雙下肢自然伸直,足尖向上,踇趾靠攏;兩髂前上棘連線與臺面平行,兩臂屈肘上舉置頭旁;膠片上緣超過髂嵴,下緣超過恥骨聯合上緣向下10 cm,包括坐骨;中心線:經兩側髂前上棘連線中心與恥骨聯合上緣的中點,垂直射入膠片[11]。
1.2.1.2 髖關節標準正位X線片 患者仰臥位,下肢伸直,足尖內旋約15°,以恥骨聯合上緣為投射中心,X線垂直投影,投照距離為900~1200 mm。攝片范圍包括雙髖及股骨近段400 mm。兩組患者數字化影像采集計算機X線成像(computed rad iography,CR )系統完成,影像資料以DCOM 格式顯示及保存于計算機內。
1.2.2 假體選擇 選擇Betacup非骨水泥金屬髖臼假體(LINK)184例(A組, 56例;B組62例)。選擇Combicup非骨水泥金屬髖臼假體(LINK)104例(A組44例,B組38例),臼杯側假體相鄰型號間外徑以2 mm遞進。
1.2.3 骨盆高度測量 應用Enterprise-wide PACS Solitions(EBMtechnologies)軟件對標準骨盆前后位X線片進行骨盆高度的測量。


圖1 骨盆高度法術前測量髖臼杯大小

圖2 等腰直角三角形斜邊計算公式

圖3 左側股骨頭缺血性壞死患者術前X線片

圖4 左側股骨頭缺血性壞死患者術后X線片
1.2.3.2 傳統模板法 將髖臼假體模板(LINK公司提供)置于髖關節正位片髖臼軟骨下,保持45°外展角,選擇合適大小的髖臼杯(圖5)。

圖5 傳統模板法術前測量髖臼杯大小
1.3 統計學處理 采用SPSS 20.0統計軟件進行統計學分析。對兩組術前測量值與術中實際應用髖臼杯大小的差值采用獨立樣本t檢驗,P<0.05為差異有統計學意義。
以術中實際所用髖臼杯大小為準,A組型號一致20例(16.7%),相差一個型號者37例(30.8%),相差兩個型號者49例(40.8%),相差三個型號者14例(11.7%)(圖1);B組尺寸一致87例(51.8%),相差一個型號者58例(34.5%),相差兩個型號者20例(11.9%),相差三個型號者3例(1.80%)。A組與術中選擇髖臼杯大小的實際差值(2.58±0.89)mm、B組較術中選擇髖臼杯大小的實際差值(1.38±1.22)mm,兩組差值行獨立樣本t檢驗(P=0.000),差異具有統計學意義,骨盆高度法組實際吻合度明顯高于傳統模板組。
采用傳統的膠片模板對術前X線片進行測量,以確定假體的型號大小。通常設定115%~120%的放大率。由于攝片過程中X線投影距離及患者體位變化等因素的影響,使X線片的放大率與模板放大率并不一致,增加了膠片模板測量的誤差。有研究顯示,采用傳統膠片模板術前測量非骨水泥全髖關節假體的精確性為20%~70%[6,7,12],平均45%左右。當X線放大率與膠片模板放大率接近一致時,傳統膠片模板測量法還是可靠的。本文研究結果表明采用該方法測量型號一致與相差一個型號的準確性達到47.5%。該組患者相差兩個型號者49髖(40.8%),其X線放大率為(113±4.86)%,偏離膠片模板放大率越大,其術前測量的誤差就越大。
筆者采用的骨盆高度法術前測量髖臼杯直徑方法簡單,可重復性強,排除了膠片模板與骨盆前后位X線片放大率不一致的干擾。該組病例型號一致或者相差一個型號的精確性可達到86.3%,實際吻合度明顯高于傳統膠片模板測量法。該方法要求拍標準的骨盆前后位X線片,投照中心的偏移會影響X線片上髂嵴連線、坐骨結節連線的準確標記,骨盆高度的測量會出現偏差,進而影響髖臼杯的大小的計算。該組患者相差兩個型號者20例(11.9%),相差3個型號者3例(1.80%),分別測量這些病例術前、術后骨盆前后位X線片上骨盆的高度,發現骨盆高度數值并不一致,提示在拍片的過程中投照中心位置的變化對X線片骨盆高度的測量產生了影響。該方法最大的優點是測量方法簡單,僅需要一張標準的骨盆前后位X線即可,且數據依賴于真實骨盆的測量,精確性較高,最適合在基層醫院推廣應用。我們并不否認經驗豐富的醫師能夠快速、熟練、精確的植入大小匹配的髖臼杯假體,但是對于年輕的醫師、全髖關節置換經驗較少的醫師,尤其是基層醫院的醫師,術前精確的測量有助于術者減少失誤,提高手術的成功率。
本研究的局限性在于所有的病例資料、影像學資料均來自于解放軍總醫院關節外科所收治的病例,對該研究的科學性造成偏移,該方法需要在更多的醫院選擇跟多的病例資料進行驗證。另外,該方法并不適用于骨盆發育有畸形、先天性髖關節發育不良、行髖關節翻修術的患者,以上病例均需要結合其他的影像學資料比如三維CT平掃、重建等方法,進而術前精確的測量髖臼假體大小。
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(2016-09-06收稿 2016-09-25修回)
(責任編輯 岳建華)
Comparative study of preoperative planning of acetabular cups for primary total hip arthroplasty between pelvic height planning and conventional templating
WANG Dong1,ZHANG Huawu1,SUN Shui1,ZHOU Yonggang2,CHEN Jiying2,and HAO Libo2.
1.Department of Orthopaedic Surgery,Shandong Provincial Hospital, Affiliated to Shandong University, Jinan, 250022 China;2.Department of Orthopaedic Surgery,Chinese PLA General Hospital, Beijing,100853 China
Objective To evaluate the value of pelvic height planning and conventional templating for measurement of the acetabular cup size before primary total hip arthroplasty.Methods A comparative randomised study was conducted in Joint Department of PLA General Hospital between July 2014 and December 2014,involving 200 consecutive patients(288hips) who underwent primary THA. These patients were randomly and equally divided into Group A(conventional templating) and Group B (pelvic height planning). The size of cetabular cups were measured preoperatively with conventional templating and pelvic height planning respectively, and compared with the exact size of cups used intraoperatively.Results According to the exact size of acetabular cups, the cup size was close or within±one size in 57 (47.5%) cases, within ±two sizes in 49 (40.8%) , and within ±three sizes in 14 (11.7%) in Group A. The cup size was close or within±one size in 145 (86.3%) , within ±two sizes in 20 (11.9%) , and within ±three sizes in 3(1.8%) in Group B. The difference between the preoperative size and actual cup was (2.58±0.89) mm in group A and (1.38±1.22)mm in Group B. There was a statistically significant difference between the two groups using independent samples t-test(P=0.000).Conclusions The actual goodness of fit of pelvic height planning is significantly higher than that of conventional templating, which can be used as a method to measure the cup size before primary total hip arthroplasty.
hip arthroplasty; acetabular; pelvic height;templating
王 棟,博士,副主任醫師。
1.250022 濟南,山東大學附屬省立醫院骨科;2.100853 北京,解放軍總醫院骨科
郝立波,E-mail:haolibo301@sina.com
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