新型角度測量器在全髖關節置換術中的應用

李照文,李緒貴,唐 謹,葉 勁,李培金,王 威,唐 園

全髖關節置換術(THA)中髖臼臼杯放置的外展角、前傾角過大或過小時,均會導致術后發生假體脫位、磨損過快等問題[1-2],為避免誤差過大,THA術中主要通過X線、計算機導航系統等技術來評估臼杯放置角度,但因相應操作較復雜,實際術者往往用肉眼評估,容易產生相對較大的誤差[3]。鑒于此,我們研究設計一種新型角度測量器,并獲得2項國家專利(專利名稱:一種醫用角度測量-控制器,專利號:CN 202121408958.6;專利名稱:一種光導式醫用角度測量-控制器,專利號:CN 202020528652.3)[4-5],以提高THA術中髖臼臼杯置入角度(外展角和前傾角)的精準度。2020年6月～2022年2月,我科對40例行THA治療的患者分別采用新型角度測量器和傳統方式置入髖臼臼杯,本研究比較兩種方式下髖臼臼杯置入角度的精準度,報道如下。

1 材料與方法

1.1 新型角度測量器介紹新型角度測量器包括手柄和底部帶旋轉球頭的角度測量尺(見圖1A)。患者取標準側臥位,患側在上,患者冠狀面與手術床縱軸線平行,讓手柄圓弧面順髖臼銼桿縱軸方向與之相貼,保持角度測量尺的表盤面與人體冠狀面平行,此時通過表盤在手柄上的旋轉角度可讀出前傾角(見圖1B),指針豎直向下,通過表盤指針可讀出髖臼銼桿的外展角(見圖1C)。當前傾角和外展角測得后,術者順此方向進行髖臼磨挫等操作即可。

圖1 新型角度測量器結構及操作示意 A.新型角度測量器結構示意:①為手柄,②為手柄上的圓弧面,③為刻度(測前傾角),④為表盤,⑤為指針,⑥為支桿,⑦為凹槽;B.實物操作斜視圖,操作時保持角度測量尺的表盤面與人體冠狀面平行,此時表盤面與髖臼銼桿縱軸之間的夾角即為髖臼銼桿的前傾角;C.實物操作正視圖,調好髖臼銼桿的前傾角后,指針豎直向下,通過表盤指針可讀出髖臼銼桿的外展角

1.2 病例資料本組40例,按照術中是否使用新型角度測量器置入髖臼臼杯將患者分為測量器組(使用新型角度測量器輔助置入髖臼臼杯行THA治療,20例)和傳統組(傳統方法置入髖臼臼杯行THA治療,20例)。① 測量器組:男6例,女14例,年齡43～80(66.3±10.2)歲。左側9例,右側11例。股骨頭缺血性壞死(Ficat Ⅲ～Ⅵ期)7例,髖骨關節炎4例,髖臼發育不良繼發晚期髖骨關節炎9例。病程0.4～20(7.7±5.8)年。② 傳統組:男8例,女12例,年齡49～86(67.1±9.9)歲。左側8例,右側12例。股骨頭缺血性壞死(Ficat Ⅲ～Ⅵ期)9例,髖骨關節炎3例,髖臼發育不良繼發晚期髖骨關節炎8例。病程0.5～25(9.6±6.8)年。兩組術前一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05)。術前規劃髖臼臼杯置入外展角為40°、前傾角為20°,采用生物臼杯及陶瓷內襯。兩組手術均由同一組醫師完成。

1.3 手術方法腰硬聯合麻醉或全身麻醉。患者標準側臥位,患側在上。采用髖后外側切口,常規切開顯露髖臼。① 傳統組:采用傳統方法先用小號髖臼銼磨銼至卵圓窩底部,用肉眼預估外展角40°、前傾角20°方向后逐級用大號髖臼銼進一步磨銼至髖臼2/3的創面滲血,擦干。再用肉眼預估外展角40°、前傾角20°方向置入髖臼臼杯,最后完成其它手術操作。② 測量器組:采用傳統方法先用小號髖臼銼磨銼至卵圓窩底部,用肉眼預估外展角40°、前傾角20°方向擺放髖臼銼桿,并用新型角度測量器測量、驗證髖臼銼桿的方向是否為外展角40°、前傾角20°,若不是可進行相應調整。銼桿角度調整合適后,逐級進行髖臼磨銼至髖臼2/3的創面滲血,擦干。將臼杯安裝在把持器上,使把持器的底面與臼杯開口面相貼,把持器的把持桿垂直于臼杯的開口面所在平面。待把持器攜臼杯置入后,用新型角度測量器測量、驗證臼杯把持桿的方向是否為外展角40°、前傾角20°,若不是可進行相應調整。確認角度調整合適后取下把持器,檢查臼杯置入穩固后再置入臼杯內襯,最后完成其它手術操作。

1.4 術后處理兩組術后處理相同。常規給予抗生素預防感染、低分子肝素預防血栓以及鎮痛等治療。術后8 h開始指導患者進行股四頭肌等長收縮功能鍛煉。術后第2天指導患者開始扶拐下地行走。

1.5 觀察指標① 術后第2天測量X線片上的髖臼臼杯外展角和前傾角,計算其與術前規劃的誤差,并比較兩組的誤差結果以評估新型角度測量器的作用。② 切口愈合及并發癥發生情況。

2 結果

患者均獲得隨訪,時間1～6個月。術后第2天髖臼臼杯外展角、前傾角與術前規劃的誤差測量器組均明顯小于傳統組,差異均有統計學意義(P<0.01),見表1。兩組切口均一期愈合。除傳統組1例出現肌間靜脈血栓外,患者均未出現假體脫位、假體松動、深靜脈血栓、感染等并發癥。

表1 兩組術后第2天髖臼臼杯外展角、前傾角與術前規劃的誤差

兩組典型病例見圖2～11。

圖2 患者,女,64歲,因左髖痛10年、加重3年入院,診斷為左髖臼發育不良繼發晚期髖骨關節炎,行左側傳統THA治療 A.術前X線片,顯示左髖臼發育不良,左髖關節間隙狹窄,股骨頭形態不規則,髖臼骨質增生;B.術后1 d X線片,顯示左髖臼及假體位置良好;C.術后1個月X線片,顯示左髖臼及假體位置良好,頭臼匹配佳,未見假體松動、下沉 圖3 患者,女,68歲,因左髖疼痛并活動受限6年、加重2年、伴右髖痛1個月入院,診斷為雙髖骨關節炎,行左側傳統THA治療 A.術前X線片,顯示雙髖骨關節炎,左髖關節間隙明顯狹窄,髖臼骨質增生、硬化;B.術后1 d X線片,顯示左髖臼及假體位置良好;C.術后3個月X線片,顯示左髖臼及假體位置良好,頭臼匹配佳,未見假體松動 圖4 患者,男,54歲,因右髖疼痛并活動受限7年、加重2年入院,診斷為右股骨頭缺血性壞死,行右側傳統THA治療 A.術前X線片,顯示右髖關節股骨頭壞死,股骨頭塌陷、扁平,關節間隙狹窄;B.術后1 d X線片,顯示右髖臼及假體位置良好;C.術后2個月X線片,顯示右髖臼及假體位置良好,頭臼匹配佳,未見假體松動 圖5 患者,男,51歲,因左髖部疼痛伴活動受限10年、加重半年入院,診斷為左髖骨關節炎,行左側傳統THA治療 A.術前X線片,顯示左髖骨關節炎,關節間隙狹窄,髖臼骨質增生、硬化;B.術后1 d X線片,顯示左髖臼及假體位置良好;C.術后3個月X線片,顯示左髖臼及假體位置良好,頭臼匹配佳,未見假體松動 圖6 患者,女,72歲,因雙髖疼痛5年、右側加重1年入院,診斷為雙側髖臼發育不良繼發髖骨關節炎,行右側傳統THA治療 A.術前X線片,顯示雙側髖臼發育不良,股骨頭輪廓不規則,關節間隙狹窄;B.術后1 d X線片,顯示右髖臼及假體位置良好;C.術后2個月X線片,顯示右髖臼及假體位置良好,頭臼匹配佳,未見假體松動

圖7 患者,男,75歲,因右髖疼痛4年、加重伴活動受限半年入院,診斷為右股骨頭缺血性壞死,新型角度測量器輔助行右側THA治療 A.術前X線片,顯示右髖關節股骨頭壞死,股骨頭塌陷、扁平,關節間隙狹窄;B.術后1 d X線片,顯示右髖臼及假體位置良好;C.術后2個月X線片,顯示右髖臼及假體位置良好,頭臼匹配佳,未見假體松動 圖8 患者,男,73歲,因右髖反復疼痛、活動受限半年入院,診斷為右股骨頭缺血性壞死,新型角度測量器輔助行右側THA治療 A.術前X線片,顯示右髖關節股骨頭壞死,股骨頭塌陷、扁平,關節間隙狹窄;B.術后1 d X線片,顯示右髖臼及假體位置良好;C.術后3個月X線片,顯示右髖臼及假體位置良好,頭臼匹配佳,未見假體松動 圖9 患者,女,71歲,因右髖疼痛6年、加重伴活動受限1年入院,診斷為右髖臼發育不良繼發髖骨關節炎,新型角度測量器輔助行右側THA治療 A.術前X線片,顯示右髖臼發育不良,股骨頭塌陷,關節間隙狹窄;B.術后1 d X線片,顯示右髖臼及假體位置良好;C.術后2個月X線片,顯示右髖臼及假體位置良好,頭臼匹配佳,未見假體松動 圖10 患者,男,59歲,因左髖疼痛伴活動受限半年入院,診斷為左股骨頭缺血性壞死,新型角度測量器輔助行左側THA治療 A.術前X線片,顯示左股骨頭形態不規則,關節間隙狹窄,髖臼骨質硬化;B.術后1 d X線片,顯示左髖臼及假體位置良好;C.術后3個月X線片,顯示左髖臼及假體位置良好,頭臼匹配佳,未見假體松動 圖11 患者,男,68歲,跛行40余年,因左髖疼痛10年、加重4年入院,診斷為左扁平髖繼發髖骨關節炎,新型角度測量器輔助行左側THA治療 A.術前X線片,顯示左股骨頭扁平,左髖關節間隙狹窄、骨質硬化,左股骨大轉子上移;B.術后1 d X線片,顯示左髖臼及假體位置良好;C.術后3.5個月X線片,顯示左髖臼及假體位置良好,頭臼匹配佳,未見假體松動

3 討論

3.1 傳統THA治療的現狀分析THA治療中,假體位置不良是造成脫位等并發癥的重要因素[6],如:髖臼臼杯放置的前傾角過大易引起前脫位,前傾角過小易引起后脫位,外展角過大會增加磨損和脫位率,外展角過小會導致髖關節屈曲、后伸和外展活動度較小。為避免誤差過大,THA術中主要通過Lewinnek“安全區”、解剖結構、X線透視、計算機導航系統、3D打印技術等方法來評估髖臼臼杯放置的角度[7-10],不僅相應操作較復雜,而且還可能對人體產生放射線損害。因此,術者往往用肉眼來評估操作方向,這容易產生相對較大誤差,可能導致髖臼假體安裝角度不理想,使患者術后療效不佳[11]。

3.2 采用新型角度測量器輔助THA的結果分析本研究中,術后第2天測量器組前傾角誤差為0.8°～4.5°(2.32°±0.99°),考慮誤差的原因是術中患者擺放的體位不標準,如術前擺放為標準側臥位,術中因手術操作等因素導致體位變化,或是術中用肉眼評估新型角度測量器的表盤與人體冠狀面平行時產生一定誤差,但相對傳統組誤差較小,差異有統計學意義(P<0.01)。本研究中,術后第2天測量器組外展角誤差為0.1°～2.7°(1.19°±0.75°),考慮誤差較小的原因:術前體位擺放、固定在標準的側臥位后,術中操作雖然致骨盆在前、后傾方向上的變化較大,但前、后傾的誤差對外展角的影響不大。

計算表明:假設術中體位不正,例如術中體位是在標準側臥位的基礎上前傾了15°,即實際體位前傾誤差達15°,此時外展角的誤差只有1.72°。詳見圖12及下列計算方式。

圖12 前傾角誤差對外展角影響的模型演示

已知∠CBC1(外展角)=40°,∠A1BC1(前傾角)=15°,求∠A1BA?

因此可得:∠A1BA=41.72°,∠A1BA-∠CBC1=1.72°

綜上所述,新型角度測量器結構簡單、操作簡便,在THA術中不僅能對髖臼銼桿操作方向進行刻度化測量或指引,利于髖臼銼對髖臼的同心圓磨銼,使臼杯與髖臼良好匹配,而且能對臼杯置入后的前傾角和外展角進行刻度化測量,以有效減小術中用肉眼評估的誤差。