腰椎僵直對全髖關節置換術患者姿勢性骨盆活動度的影響

李騰飛，王業華，王紹龍

(徐州醫科大學附屬醫院骨科，江蘇 徐州 221000)

隨著老齡化人口的增加，脊柱畸形和髖關節疾病的患病率也在增加。一般認為，髖臼前傾角置于(15±10)°范圍內時，術后髖關節脫位率較低。但是，髖關節脫位是全髖關節置換術(total hip arthroplasty，THA)后常見的并發癥。因此，股骨和髖臼假體“安全區”在實踐中的應用受到質疑，而脊柱-骨盆關系在THA不穩定病因中的作用越來越受到關注。骨盆傾斜角在THA后髖關節不穩定性活動中對髖臼假體功能性傾斜有著重要的作用[1-4]。此外，有研究表明，在站立位和坐位之間骨盆活動度較低的患者，由于代償性骨盆后傾減少，發生股骨髖臼撞擊的可能性較高，因而發生脫位和撞擊的概率較高[5-6]。近年來，醫師們在THA術前計劃中對姿勢性骨盆活動越來越重視，目的是通過觀察骨盆活動度變化預測術中髖臼假體最佳放置角度。

術前更加全面的了解脊柱-骨盆運動學有利于THA后患者的功能恢復。先前的研究分析了各種脊柱骨盆參數[7]，包括骨盆傾斜角、腰椎前凸和骶骨傾斜，以確定THA術后髖關節脫位的危險因素。這些研究的結果表明，當從站立位到坐位時，脊柱強直、骨盆傾斜變化較小，髖關節屈曲較大的患者更容易脫位。此外，我們了解到，髖關節脫位率較高的患者在姿勢性活動時髖臼假體的活動范圍增大[8]，同時退變性脊柱側凸畸形可引起冠狀位骨盆傾斜角的增大[9]。

本研究旨在證明腰椎僵直畸形對不同體位間骨盆傾斜度變化的影響。在此過程中，我們將根據患者術前腰椎僵直情況對預行THA患者預測相關風險。

1 資料與方法

1.1 納入及排除標準 納入標準：(1)診斷為股骨頭壞死患者；(2)接受初次THA的成人；(3)手術操作由本院同一組醫護人員完成；(4)患者術前資料完整，包括術前仰臥位、坐位及站立位側位X線片等。排除標準：(1)行全髖關節翻修術患者；(2)新鮮股骨頸骨折患者或者既往發生股骨頸骨折及病理性骨折患者；(3)有感染及腫瘤的患者。(4)術前資料不全患者；(5)髖關節屈曲嚴重限制患者。

1.2 一般資料 回顧性分析2018年10月至2021年10月因股骨頭壞死于徐州醫科大學附屬醫院行THA患者臨床資料，共納入45例患者。根據術前骨盆入射角(pelvic incidence，PI)與腰椎前凸(lumbar lordosis，LL)之間的差值PI-LL(≤10°或>10°)將患者分為兩組。腰椎僵直組定義為PI-LL>10°，非腰椎僵直定義為PI-LL≤10°。本研究共納入45例患者，男性為20例，女性25例；年齡55～78歲，平均年齡為(65.7±6.3)歲。女性比例約占總人數的55.5%，腰椎僵直組平均年齡為(66.7±9.4)歲，非腰椎僵直組平均年齡為(62.3±4.2)歲，腰椎僵直組患者明顯比非腰椎僵直組患者稍年長。兩組性別分布和PI比較，差異無統計學意義(見表1)。

表1 兩組患者一般資料比較

1.3 觀察指標 所有患者術前均有以下體位骨盆和腰椎正側位X線片：仰臥位、站立位、坐位。根據患者在每種姿勢下的側位X線片來測量骨盆傾斜角(pelvic tilt，PT)。PT是指垂線與雙股骨軸到骶骨終板中間線之間的夾角。PI：從站立位側位X線片測量的角度，定義為垂直于骶骨終板的線與從雙股骨軸到骶骨終板中間線之間形成的角度；LL：從站立位側位X線片測量的角度，定義為L1～5終板之間的角度；根據PI和LL之間的差值來計算PI-LL[10-12]。骨盆活動度(ΔPT)是通過從站立姿勢轉換為坐姿、仰臥時SPT的變化來評估的。在矢狀面，PT變化的負值表示骨盆前傾；正值表示骨盆后傾。對比腰椎僵直組與非腰椎僵直組PT及ΔPT。

2 結 果

2.1 兩組不同姿勢下PT比較 兩組平均PT在站立姿勢中最大(骨盆后傾增加)，其次是坐姿和仰臥(見表2)。在對兩組骨盆傾斜角對比發現，腰椎僵直組在仰臥位PT要明顯大于非腰椎僵直組，兩組差異有統計學意義(P<0.05)；站立位腰椎僵直組PT與非腰椎僵直組比較，差異有統計學意義(P<0.05)。而坐位時兩組PT比較，差異無統計學意義(P=0.44)。

表2 兩組不同姿勢下PT的比較

2.2 兩組不同姿勢下ΔPT的比較 兩組患者從站立位到坐位、站立位到仰臥時ΔPT的平均變化分別為(-4.90±12.42)°、(-4.46±4.86)°，見表3。從站立位變為坐位時腰椎僵直組骨盆明顯前傾，而非腰椎僵直組骨盆前傾變化較小(P<0.05)。當從站立位變為仰臥位時，腰椎僵直組ΔPT與非腰椎僵直組比較，前傾明顯(P<0.05)。

表3 兩組不同姿勢下ΔPT的比較

2.3 典型病例 66歲女性患者，因“雙髖疼痛伴活動受限15年，加重半年”入院，雙髖關節正位X線片示雙髖關節退行性改變，右側股骨頭無菌性壞死。既往L4～5曾行腰椎融合術。入院后查仰臥位、站立位及坐位側位X線片，測得PI-LL為34.8°，仰臥位PT=17.2°，站立位PT=22.8°，坐位PT=18.3°。站立-仰臥位ΔPT=-5.6°，站立-坐位ΔPT=-4.5°，影像學資料見圖1～3。

圖1 術前仰臥位側位X線片示PT為17.2° 圖2 術前站立位側位X線片示PT為22.8° 圖3 術前坐位側位X線片示PT為18.3°

3 討 論

本研究的結果進一步表明了預行THA術前對存在腰椎僵直患者評估的重要性。一般認為，脊柱的矢狀面形態和骨盆傾斜相協調，以保持四肢的平衡和應力傳遞[13-16]。據報道，脊柱矢狀面畸形通常需要通過改變骨盆傾斜度來補償，以實現新的機械平衡[17-18]。因此，各種脊柱疾病與THA后髖關節不穩相關。Esposito等[6]證實，退行性椎間盤疾病患者從坐位到站立位時，腰椎屈曲受限，因此骨盆前傾更多，導致股骨髖臼假體撞擊，易發生關節脫位。劉少強等[19]的研究結果表明較大的PI更易導致患者腰椎間盤突出癥的發生，隨著年齡增長腰椎退變患者腰椎前凸逐漸減小。腰椎間盤退變位置受脊柱骨盆矢狀面形態的影響，小PI人群傾向于L4～5、L5S1椎間盤的退變，大PI人群更傾向于L3～4、L4～5椎間盤的退變[20]。Buckland等[4]在一項多中心數據庫的回顧性研究中進一步證明，髖臼前傾的改變與脊柱畸形矯正導致的PT改變密切相關。Ueno等[21]發現當骨盆向后傾斜時，髖臼假體錯位更為嚴重。此外，骨盆后傾和較大的髖臼前傾角是髖臼假體錯位的影響因素。當骨盆后傾達到20°時，髖臼假體錯位的風險明顯增加。此外，多項研究證實腰椎融合術可增加THA脫位和脫位翻修的風險[4，22-25]。Delsole等[1]也證實了腰椎平背畸形患者THA脫位和翻修的風險較高。近些年，Ike等[26]討論了骨盆活動度和脫位之間的關系，并根據對PI和LL的獨立分析推薦了理想的髖臼杯位置。Day等[27]的研究同樣評估了我們研究中討論的脊柱骨盆參數，專門評估輕度髖關節骨關節炎患者與嚴重髖關節骨關節炎患者站立位PT的差異。本研究分析了術前THA患者中3個不同體位活動時僵直的腰椎畸形與PT之間的關系，動態了解不同的脊柱畸形情況對骨盆活動度的影響，并對術前進一步了解合適的髖臼杯位置提供指導。我們根據PI-LL對患者進行分組的研究結果提示，與非腰椎僵直組相比，腰椎僵直組患者在站立位和坐位的骨盆后傾更多。這些結果與Buckland等的研究結果類似，他們的結果表明，矢狀面脊柱畸形患者有更大的PT[4]。

大多數外科醫生在THA中確定髖臼前傾角時并未充分考慮骨盆活動度及脊柱畸形的影響。已有研究表明，強直性脊柱炎患者在THA術后發生前脫位的概率很高。由于過度的胸椎后凸和LL的減小，患者通過后傾骨盆以保持姿勢穩定，這導致髖臼假體前傾增加，可能導致前脫位風險增加[28]。Wang等[29]的研究顯示強直性脊柱炎患者站立位PT增加，骨盆后傾，THA后髖臼假體19.2%的前傾角和11.5%的外展角在“安全區”范圍之外；然而，這些隨訪病例并沒有出現術后脫位。Kobayashi等[30]報道3例髖關節脫位，所有患者均因胸腰椎后凸及站立時骨盆過度后傾導致髖臼前傾增加。這是由于術后患者從仰臥位到站立位，骨盆嚴重后傾，髖臼前傾增加，導致髖關節前脫位。髖臼前傾角隨著骨盆傾斜度的變化而變化的現象，對傳統的“安全區”概念提出了新的挑戰。Lazennec等[31-32]推測髖臼假體的“安全區”是在仰臥位確定的；然而，大多數術后脫位病例發生在站立和坐姿時，使得假體在功能位置下的穩定性至關重要。Delsole等[1]進一步探討了THA后持續脫位患者的PT和PI-LL失配顯著升高的特點。Riviere等[33]的系統評價，概括了12篇文章，證明高骨盆活動度是THA后假體撞擊和脫位跡象的危險因素。骨盆的高活動度會導致從仰臥位到站立位或坐位的髖臼前傾角增加。此外，襯墊磨損增加，還會發生假體的前脫位。本研究發現腰椎僵直患者由于骨盆代償，患者姿勢性骨盆活動度增加，這將明顯增加患者術后假體脫位風險。

綜上所述，與非腰椎僵直的患者相比，腰椎僵直患者在改變姿勢時骨盆活動度明顯更高。這意味著姿勢性骨盆活動期間髖臼位置的變化更大，并且該患者群體中THA后假體脫位風險增加。因此，術前拍攝患者仰臥位、站立位及坐位側位X線片，以評估患者脊柱不平衡對骨盆活動度影響是很有必要的，這能指導術者在術中及時調整髖臼假體角度，有利于患者預后。本研究為回顧性研究，且具有樣本小的局限性，腰椎僵直對THA術患者姿勢性骨盆活動度的影響還需后期前瞻性、大樣本、多中心進行進一步探討。