石志偉,顧言閣,靳文舒,趙璋,李樹鋒,閆新峰,
1 山東大學齊魯醫學院,濟南 250014;2 山東第一醫科大學第一附屬醫院山東省千佛山醫院骨外科;3 山東省風濕免疫病轉化醫學重點實驗室
發育性髖關節發育不良(Developmental dyspla‐sia of the hip,DDH)是最常見的髖關節疾病之一,以股骨頭覆蓋不足和關節面上外側傾斜為主要特征。髖臼發育異常導致股骨頭與髖臼接觸面積減少,使得髖關節穩定性降低、髖臼邊緣超載,髖關節上外側周圍的接觸應力增加,進一步導致盂唇和軟骨損傷,最終進展為繼發性骨關節炎[1]。Bernese 髖臼周圍截骨術(Bernese periacetabular osteotomy,PAO)目前已成為臨床DDH 保髖治療的主要治療方法之一[2]。臨床中DDH 患者的影像學表現、髖臼形態等各不相同,PAO 手術無法將所有患者髖關節的影像學參數矯正至正常范圍。PAO 手術效果的影響因素有很多,主要涉及患者影像學、形態學表現等,現將影像學因素(術前及術后影像學參數)、一般資料以及手術并發癥等主要相關因素對PAO 手術效果的影響研究進展綜述如下。
影響PAO 治療效果的術前影像學參數主要有外側中心邊緣角(lateral center-edge angle,LCEA)、關節間隙寬度及骨性關節炎的Tonnis 分級、頭臼匹配度、非球形股骨頭、髖臼前傾角(acetabular ante‐version angle,AAA)、股骨頸前傾角、股骨頭超出指數(extrusion index,EI)、α 角、髖臼傾斜度(acetabu‐lar inclination,AI)。
1.1 術前LCEA 術后LCEA<22°是導致PAO 手術失敗的獨立危險因素[3]。術前LCEA 是與DDH 患者PAO 治療后LCEA<22°相關的唯一獨立因素,即提示術前LCEA 較小的髖關節發育不良更有可能發生矯正不足,進而導致手術失敗。術前LCEA 越大,PAO 越有可能將LCEA 矯正至正常范圍,從而獲得較佳的手術效果。
1.2 術前關節間隙寬度及骨性關節炎的Tonnis 分級 髖關節炎Tonnis 分級≥2 級是PAO 手術失敗的確切危險因素[3]。因此,目前臨床僅對Tonnis 分級≤1級的DDH患者行PAO手術治療。
另外,關節間隙寬度作為髖關節骨性關節炎的分級標準之一,對PAO 的手術效果自然也存在重要影響。WELLS 等[4]研究發現,DDH 患者術前最小關節間隙寬度<2 mm或>5 mm與PAO 治療后髖關節長期生存率呈負相關。因此術前Tonnis 分級≤1 級,關節間隙寬度在2~5 mm 的DDH 患者,預期會獲得較佳的手術效果。
1.3 術前頭臼匹配度 術前頭臼匹配度差是導致PAO 手術失敗與不良結局的重要因素。與術前頭臼匹配度優或良的髖關節相比,術前頭臼匹配度一般或差的髖關節患者PAO 治療后效果失敗的幾率是前者的9倍[4],即術前頭臼匹配度較好的患者可獲得更佳的手術效果。
1.4 非球形股骨頭 DDH 中典型的非球形股骨頭會增加繼發性凸輪型髖關節撞擊綜合征(femoroace‐tabular impingement,FAI)的風險,如果存在非球形股骨頭,糾正頭頸偏移量十分重要,可有效提高PAO 的保髖成功率[5]。非球形股骨頭可通過從股骨頭—頸交界處或髖臼邊緣剝離過多的骨軟骨組織來消除股骨頭—頸交界處對髖臼前緣的撞擊[5]。在不產生股骨頭偏移的情況下進行關節切開術檢查潛在撞擊,對PAO 的保髖生存率沒有負面影響。非球形股骨頭的評估可以在術前通過傳統的X 線片、MRI進行,必要時可在術中直接進行關節切開來評估及處理。
1.5 術前髖臼前傾角 術前髖臼前傾角<10°使PAO 術后轉至全髖關節置換術的風險增加4.3倍[6],說明術前髖臼前傾角過小或髖臼后傾是導致PAO 不良結局的因素。對于髖關節后部覆蓋正常、后壁征陰性的DDH 患者來說,PAO 術中可進行單純的髖關節邊緣修整,而對于髖臼后傾指數≥30%、后壁征和坐骨棘征陽性的年輕DDH 患者,應在PAO 術中進行髖臼的重新定位。前傾髖臼周圍截骨術是矯正髖臼后傾的有效手術方式,恢復生理性股骨頭頸偏移和避免過度的髖臼前傾是手術成功的關鍵因素。
1.6 術前股骨頸前傾角 DDH 患者股骨形態表現為股骨頸前傾角及頸干角增加、股骨頸縮短,這些股骨形態的異常可能會導致異常的關節應力,導致隨后的下盂唇損傷和關節軟骨退化,從而加速繼發性骨關節炎的早期發展[5]。在沒有髖臼后傾的發育不良的髖關節中,股骨頸前傾角與髖關節疼痛開始的年齡呈負相關[6]。股骨頸前傾角>15°的髖關節有更大的可能性出現盂唇前部撕裂[7]。當髖臼前傾角降低而股骨頸前傾角增加時,病態表現會得到加強,這意味著對于股骨頸前傾角較大的嚴重髖關節發育不良,在對髖臼側進行截骨矯形的同時,需要積極處理前傾過大的股骨,否則PAO 術后患者仍然無法獲得較好的手術效果[8]。股骨近端內翻去旋轉截骨是處理股骨近端過度前傾的主要手術方式,目前主要的PAO 手術指征[9]為后部恐懼試驗陽性(外展及外旋疼痛),并伴有頸干角>135°和(或)股骨頸前傾角>25°。
1.7 術前EI EI 是股骨頭未被髖臼覆蓋的百分比。在正常髖關節中,只有不到25%的股骨頭未被覆蓋,但髖臼發育不良患者的股骨頭裸露面積通常>25%,而在股骨頭半脫位或脫位的患者EI 值較大,術前高EI 值與DDH 患者PAO 手術后患者生存率呈負相關[10]。
1.8 術前α 角 術前α 角過大是PAO 術后髖關節功能較差的預測因素之一,對術前α 角>50.5°的髖關節可切開行頭頸交界處的骨軟骨成形術。α 角>50°即存在髖關節凸輪畸形,而凸輪畸形的出現與軟骨損傷的嚴重程度有關,表明關節內軟骨的病理改變可能是PAO 預后不良的原因之一[11]。60%接受PAO 治療的DDH 患者接受髖關節鏡檢查后發現存在軟骨損傷的,圍手術期髖關節鏡檢查可指導術中關節內病變的處理,術前α 角較大的DDH 患者PAO治療前必要進行髖關節鏡檢查[12]。
1.9 術前AI 正常髖臼的傾斜度在0°~10°之間,AI>10°是DDH 患者常見的影像學表現之一。AI>20°的患者中近60%出現盂唇肥大,AI<20°的DDH患者中約40%出現盂唇肥大[13],這些數據表明髖臼傾斜度增加與盂唇肥大有關,而在盂唇肥大的情況下,唇部損傷發生的可能性更大。可考慮使用髖關節鏡和PAO 結合來更好地精確治療有癥狀患者的中央間隔部相關疾病,關節內疾病的同時治療能夠有效提高PAO的手術效果[12]。
影響PAO 治療效果的術后影像學參數主要有外側中心邊緣角、前方中心邊緣角(anterior centeredge angle,ACEA)、髖臼傾斜度、股骨頭超出指數、髖關節中心內移程度、髖臼前傾角、關節間隙寬度、α角。
2.1 術后LCEA WELLS 等[8]對154 例PAO 術后DDH 患者髖關節功能進行隨訪研究,結果發現PAO術后LCEA>38°患者的髖關節,其手術失敗的概率是對照組的8 倍。PAO 術后DDH 患者LCEA<22°是導致PAO 手術失敗的獨立危險因素。我們認為,PAO 術后DDH 患者髖關節功能恢復較好的LCEA范圍為30°~38°,術后LCEA 值越接近這一范圍,越有可能獲得較為合理的股骨頭覆蓋度及良好的手術效果。
2.2 術后ACEA ACEA 的正常范圍在25°~40°。ACEA<20°的患者被認為是髖關節前部覆蓋不足或發育不良,ACEA>40°的患者被認為是髖關節過度覆蓋或鉗型撞擊。既往研究[10]認為,PAO 術后ACEA 的正常范圍為18°~38°。由于骨盆傾斜、X線投影點以及確定準確測量前緣的可變性,在假側位片上測量ACEA時會出現差異,ACEA的正常范圍仍存在較大爭議。PAO 術后的ACEA 值存在一個最佳范圍,因為過度或不足的前方覆蓋均是導致PAO 術后不良結局的因素。但目前為止,ACEA 的測量方法及最佳的矯正范圍仍未達成共識。
2.3 術后AI AI>20°是導致嚴重關節內病變的重要因素,而PAO 術后關節內病變與進展為終末期退行性關節疾病相關。AI>10°、AI<0°的髖臼分別被認為髖臼傾斜度增加和減少,AI增大的髖臼容易發生結構不穩定,而AI減小的髖臼存在鉗夾型髖臼撞擊的風險[14]。PAO術后的髖關節AI值在0°~10°之間可有效避免盂唇損傷、結構不穩、鉗夾型撞擊等問題,能夠提高PAO的手術效果,提高髖關節的生存率。
2.4 術后EI 在正常髖關節中,只有不到25%的股骨頭未被覆蓋,但DDH 患者的股骨頭裸露面積通常>25%,而在股骨頭半脫位或脫位的患者數值要更高[10]。PAO 術后EI>20%的髖關節進展為骨性關節炎的風險更大,多數研究[10]認為,PAO 術后DDH 患者EI<20%是較為理想的矯正結果。
2.5 髖關節中心內移程度 PAO 術中向內側平移髖關節中心可通過減小重力杠桿臂優化髖關節功能,降低關節反作用力,提高髖關節的生存期[15]。JOHN 等[16]研究認為,通過PAO 手術髖關節中心內移可重復性較高,PAO 術中最佳的股骨頭內側距髂坐骨線的距離為0~10 mm,可最大程度優化髖關節功能。
2.6 術后髖臼前傾角 PAO 術后髖臼前傾過大和髖臼后傾均是PAO 手術失敗的預測因素[3]。研究[14]納入了466 例中國漢族健康成人的股骨頭中心層面的CT 平掃像,測量其髖臼前傾角,計算出髖臼前傾角平均值為18.79°。在髖臼外緣與前下緣連線的垂直平分線上測量出的從髖臼關節面到髖臼后壁邊緣距離與從髖臼關節面到髖臼前壁邊緣距離的比值可大致反映髖臼的前傾程度。但由于髖臼前傾角的測量方法尚未統一,且DDH 患者的髖臼形態差異較大,因此尚未有研究表明最佳的髖臼前傾角范圍以及合理的術中參考依據。
2.7 術后關節間隙寬度 PAO 術后最小關節間隙<3 mm是手術失敗的危險因素[17]。關節間隙寬度是評價骨關節炎分級的重要標準之一,術后的髖關節間隙寬度很大程度上受到術前髖關節的Tonnis分級及術前關節間隙寬度的影響。
2.8 術后α 角 在髖關節屈曲和內旋狀態下,PAO可增加繼發性非球形股骨頭關節內撞擊和髂前下棘關節外撞擊的發生率,凸輪形態可導致髖關節前部撞擊并限制內旋活動度。ALBERS 等[3]研究發現,PAO 術后伴有FAI的殘留骨畸形患者與未發生撞擊的患者相比,髖關節的存活率降低。對于PAO 術前即存在非球形股骨頭或α>50°的凸輪畸形,應當考慮在PAO術中同時行頭頸交界處的骨軟骨成形術[12]。
3.1 年齡 年齡>30 歲是PAO 手術失敗的危險因素[3]。高齡對是影響PAO 手術效果的危險因素,年齡<30歲DDH患者應用PAO治療效果更佳。
3.2 體質量指數(body mass index,BMI) BMI 較高是PAO 術后并發癥的預測因子。在多變量模型中,BMI 每增加一個單位,DDH 患者PAO 治療后發生并發癥的概率增加17%,其中被歸類為肥胖(BMI>30 kg/m2)的患者并發癥的發生率增加22.3%[18]。因此,PAO術前應評估DDH患者的BMI,降低并發癥發生風險。
4.1 神經損傷 研究[19]發現,1 760 例接受PAO 治療的DDH 患者中36 例(2.1%)出現坐骨神經或股神經損傷,其中約1/2 患者的神經損傷完全恢復,股神經損傷治療后預后良好,而坐骨神經損傷的神經恢復程度取決于損傷原因和嚴重程度。多數股神經損傷會隨著時間的推移而消失,非手術治療是首選的治療方法。PAO 治療后股外側皮神經及閉孔神經損傷較為常見,但股外側皮神經為純感覺神經,閉孔神經僅支配內收肌,這兩種神經損傷對DDH 患者髖關節功能恢復及PAO手術遠期療效影響不大。
4.2 骨不連 骨不連患者與截骨點完全愈合的DDH 患者改良Harris 評分及HOOS 評分無顯著統計學差異[20]。如果術后6 個月內影像學檢查結果顯示骨不連,應避免不必要的臨床干預。高BMI、高齡以及嚴重的髖臼發育不良與術后6 個月一個或多個截骨點處的骨不連獨立相關,在老年、高BMI和嚴重髖臼發育不良患者PAO 術中可使用局部植骨,以降低PAO術后骨不連的發生率。
4.3 截骨進入關節 截骨進入關節是PAO 手術的一種嚴重并發癥,發生率約為2.7%[21]。髖臼周圍截骨術需要從四邊形表面向外截骨,而不直接觀察髖關節,因此有截骨進入髖關節的風險。坐骨截骨的解剖學指導點在髖關節遠端下方平均14 mm,避免截骨進入關節。
4.4 應力性骨折 PAO 術后應力性骨折的發生率在2%~3%,主要出現在恥骨下支或坐骨支[22]。應力性骨折的唯一顯著預測因素是恥骨不連,骨不連患者發生應力性骨折的風險是普通患者的11.8 倍。與未發生應力性骨折的患者相比,發生應力性骨折患者的術后功能及疼痛情況如何尚未得到證實。
綜上所述,PAO 是臨床首選的成年DDH 治療方法。影響PAO 手術效果的因素主要有術前影像學參數、術后影像學參數、年齡、體質量指數及手術并發癥等。術前LCEA<22°、Tonnis 分級≥2 級、關節間隙寬度<2 mm 或>5 mm、頭臼匹配度差、非球形股骨頭、髖臼前傾角<10°、股骨頸前傾角>15°、EI>25%、α 角>50°、AI>20°以及年齡>30 歲、BMI>30 kg/m2等因素是導致手術效果較差的危險因素。術后LCEA 矯正范圍在30°~38°、ACEA 矯正范圍為18°~38°、AI 值在0°~10°、EI<20%、股骨頭內側距髂坐骨線的距離矯正至0~10 mm 以及關節間隙寬度在3-5mm 之內有可能取得較好的手術效果。而神經損傷、骨不連、截骨進入關節及應力性骨折等并發癥會影響最終手術的效果。