量化骨盆矢狀面旋轉對髖臼前傾角影響的研究進展

楊輝，韓永臺

(1.冀中能源峰峰集團有限公司總醫院骨一科，河北 邯鄲 056200；2.河北醫科大學第三醫院骨病科，河北 石家莊 050051)

髖臼的空間定位決定于它的外展角和前傾角，其空間位置的變化將導致髖部病理學的改變，如發育不良、股骨頭臼撞擊等[1-3]。全髖置換中準確的髖臼假體植入是保障術后髖關節的正?；顒臃秶㈩A防髖關節脫位、過度磨損及撞擊的基礎[4]。

在髖關節置換中，外展角的安裝相對容易掌握，前傾角安裝的精確性相對要求更高，安全范圍更小。因髖臼的前傾角有個體差異，故有醫師報道術前測量前傾角能夠提高術中人工髖臼安裝的精確度[5]。但是，單純術前測量髖臼的前傾角是不夠的，因為髖臼的前傾角受到骨盆矢狀面旋轉的影響[6-7]，原則上來說，骨盆向前旋轉將減少髖臼的前傾角，這在多項研究中均已證實[8-11]。同時，最近的研究也已經證實了人由臥位到站位或坐位骨盆會有矢狀面的旋轉[12-13]。因此，在全髖關節置換中臨床醫生需要知道在骨盆矢狀面旋轉時會帶給髖臼前傾角多大的變化，即量化骨盆矢狀面的旋轉對髖臼前傾角的具體影響。但該類文獻報道并不多，本文對此做一綜述。

1 骨盆矢狀面旋轉的測量

骨盆矢狀面旋轉的測量是通過骨盆傾斜角的變化確定的，大部分學者使用了骨盆前平面和軀體冠狀面，也就是平臥位時的水平面、床面的夾角作為骨盆傾斜角。骨盆前平面，即雙側髂前上棘和恥骨聯合三點所構成的平面，該平面1970年由McKibbin[14]提出作為一個骨盆標準化測量的平面，該平面很快被髖臼導航系統采用，并被廣大學者接受。Anda[15]、Lembeck[16]、Zahn[17]等學者均采用該平面和冠狀面的夾角作為骨盆傾斜角，所不同的是測量方法，Anda、Lembeck使用的是體外測量(Anda用的是羅盤，Lembeck在羅盤的基礎上增加了超聲定位)，Robert使用的是三維CT成像。朱天岳[18]所使用是骨盆入口平面和站立位水平面的夾角，也就是骨盆前傾角作為骨盆傾斜角。另外，李穎等[19]在測量非生理狀態下髖臼前傾角隨骨盆矢狀面旋轉的變化情況時，所采用的是三維CT成像后骨盆前平面和垂直于地面的平面之間的夾角作為骨盆傾斜角。

2 髖臼前傾角的測量

目前，髖臼前傾角的測量方法很多，大致可以分為實物測量、X線二維影像測量、多排螺旋CT三維醫學影像和計算機輔助手術導航測量等四類。實物測量一般用于測量真實骨盆髖臼的相位，由于其實驗對象多為標本、髖臼假體或者模型，僅用于實驗室科研，該方法雖客觀，但有一定的局限性。X線二維測量在臨床應用較為廣泛，其操作簡單，成本較低，性價比高，但不能模擬非生理狀態，同時二維影像因其自身的缺陷，在測量時存在一定的誤差。計算機輔助手術導航測量則通常用于術前規劃和術中的引導，在實際過程中，病理情況復雜，個體差異較大，使得結果誤差較大，而且計算機輔助指導價格高昂，性價比低，難以普及。多排螺旋CT的出現在一定程度上彌補了上述幾種方法中包含的缺陷[19]，故CT測量已經成為全髖置換術中及術后評判髖臼前傾角的金標準[20]。

但是即使是CT測量，也需要首先確定一個參考平面，前傾角的測量應該在垂直于參考平面的髖臼橫斷面上測量。最常用的參考平面為軀體的冠狀面和骨盆前平面。冠狀面為參考平面的測量方法如下：首先選擇通過股骨頭中心的層面作為赤道面，髖臼前傾角就是該平面上髖臼前后緣連線與雙側股骨頭中心連線垂直線的外側夾角[21-22]。在測量中，赤道面垂直于身體冠狀面，雙側股骨頭連線的垂線實際上是身體的矢狀軸。骨盆前平面為參考平面的測量方法就是把垂直于冠狀面的赤道面換成垂直于骨盆前平面。Zahn等[17]報道，相對于冠狀面和骨盆前平面的髖臼前傾角比較差異無統計學意義，分別為(18.5±4.6)°及(18.3±4.5)°。

關于髖臼前傾角的性別差異，文獻報道并不一致。朱天岳[18]報道的男性為(14.6±5.0)°，女性為(15.0±4.7)°；吳昊等[23]報道的男性為(18.7±3.6)°，女性為(17.8±3.9)°；性別之間比較差異均無統計學意義。然而，楊本濤等[24]報道的男性為(14.02±3.83)°，女性為(15.64±4.07)°；金進寶等[25]報道華南人男性髖臼前傾角為(15.48±3.52)°，女性髖臼前傾角為(17.45±4.24)°；性別之間比較差異有統計學意義，且女性髖臼前傾角大于男性。多數學者也認為女性的髖臼前傾角較男性大2°～5°[24]。

*本文通訊作者：韓永臺

楊輝，韓永臺.量化骨盆矢狀面旋轉對髖臼前傾角影響的研究進展[J].實用骨科雜志，2018，24(2)：153-155.

3 量化骨盆矢狀面的旋轉對髖臼前傾角的影響

1990年Anda等[15]通過對5具尸體進行測量，初次嘗試量化骨盆矢狀面的旋轉對髖臼前傾角具體影響。他將5具新鮮尸體(2具女性，3具男性，年齡33～67歲，死亡原因及既往髖部病史不詳)仰臥位放置于CT上，球管在±20°之間每隔5°進行一次掃描，掃描層厚5 mm。然后在CT影像上測量相對于APP平面的髖臼前傾角，再將髖臼前傾角隨骨盆傾斜角的變化情況制作成線狀圖，通過該圖發現骨盆每后傾1°，髖臼前傾角增大約0.5°。然后作者又描述了一個數學公式，整體來說髖臼前傾角隨骨盆矢狀面旋轉的變化符合正弦曲線，并對之前的很多研究進行了分析，證實了該曲線的合理性。

在Anda等[15]的研究中，對骨盆傾斜角的測量采用的參考平面為骨盆前平面，測量儀器使用了自己設計的羅盤，在測量過程中默認為雙側髂前上棘和恥骨聯合的軟組織厚度一致，測量的結果為男性在仰臥位和站立位時骨盆傾斜角均平均為-6°左右，女性平臥位為-2°而站立位為-4.3°。但事實上該三處部位的軟組織厚度是不可能相等的，所以造成了測量誤差，進而影響了量化其對髖臼前傾角的具體影響。因此，2005年Lembeck等[16]仿制了Anda的羅盤，并加用B超測量雙側髂前上棘和恥骨聯合部位的軟組織厚度，通過運用數學公式計算，以求得更真實的骨盆前傾角。他的測試對象是30例志愿者(17例男性和13例女性，年齡20～43歲，無髖部及下肢的異常)，通過測量發現仰臥位時的平均骨盆傾斜角為-4°而站立位時為-8°，骨盆每后傾1°髖臼前傾角增加約0.7°。這和Anda等[15]的研究結論略有出入。

1995年朱天岳[18]通過對56具骨盆標本(男性35具，女性21具)進行了研究，采用的參考平面為骨盆入口平面，量化骨盆旋轉的角度為骨盆前傾角，即骨盆入口平面和水平面的夾角，髖臼前傾角采用的參考平面為冠狀面。作者使用自制的測量工具，動態的測量了髖臼前傾角隨骨盆旋轉的變化，并將該變化繪制成圖表，得出結論為骨盆前傾角每增加10°髖臼前傾角隨之減小約6°，兩者呈負性線性相關關系，當骨盆前傾度增加到約85°時前傾角減至0°。由于骨盆前傾角和骨盆傾斜角為負相關，故該研究的結果也可以表示為骨盆每前傾10°髖臼前傾角減小約6°，骨盆每后傾10°髖臼前傾角增加約6°，介于Anda等[15]和Lembeck等[16]的結果之間。

杜學軍等[26]2010年使用6具骨盆標本(3男3女，排除髖部疾病)進行了研究，將6具防腐標本剔除皮膚、肌肉，保存骶髂關節關節囊及恥骨聯合，將骨盆固定在自制支架上投照X線，以骨盆前平面為參考平面，故垂直于骨盆前平面為中立位，在±30°范圍內每隔5°投照1次骨盆正位X線片，獲取Dicom格式的X線數據，導入計算機軟件中。運用計算機軟件計算髖臼的前傾角，然后通過使用線性回歸分析的方法計算得出結論骨盆矢狀軸每旋轉1°，髖臼前傾角測量值變化為0.61°～0.73°，兩者呈線性相關關系。

2016年李穎等[19]對100例懷疑有盆腔病變但無骨盆外傷病史的患者(男女各50例，20～50歲)的三維影像進行了研究，主要研究非生理狀態下髖臼前傾角隨骨盆矢狀面旋轉的變化情況。骨盆傾斜角的定義為骨盆前平面和垂直于地面的平面之間的夾角，髖臼前傾角取髖臼赤道面及其上下各5 mm截面三個前傾角的均值。經過線性相關及回歸分析，得到方程y=-0.4613x+40.922，R2=0.9971。表明骨盆向前旋轉1°，髖臼前傾角平均減少約0.46°。

2016年Zahn等[17]對138例志愿者(55例男性和83例女性，18～86歲，無腰部及下肢癥狀)進行研究，使用CT影像分別測量相對于冠狀面及骨盆前平面的髖臼前傾角，骨盆傾斜角的參考平面為骨盆前平面，然后做線性相關分析。得出結論為骨盆傾斜角和髖臼前傾角存在正性線性相關關系，且女性的相關系數大于男性，相對于冠狀面和骨盆前平面的髖臼前傾角差異無統計學意義。該研究發現了相關系數可能存在性別差異。

4 小結與展望

綜上所述，人體體位的變化導致骨盆矢狀面的旋轉，骨盆矢狀面的旋轉進一步影響髖臼前傾角。兩者呈線性相關關系，骨盆每后傾1°髖臼前傾角平均增加0.46°～0.73°，每前傾1°髖臼前傾角平均減少0.46°～0.73°，各研究的結論比較一致。這提示臨床醫師在全髖關節置換時，需要注意軀體處于各種姿勢下髖臼前傾角的變化幅度，避免術后脫位。同時，Zahn等[17]的研究發現了骨盆傾斜角和髖臼前傾角之間的相關系數不同，但是沒有進一步進行假設檢驗，應進一步研究骨盆矢狀面的旋轉對髖臼前傾角的影響是否存在性別差異。

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