劉 洋 柴瑞寶 張 輝

(1.泰山醫(yī)學(xué)院，山東 泰安 271016； 2.泰山醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，山東 泰安 271000)

通常人體的髖臼窩近似于半球凹形，大約有4/5的股骨頭包裹在髖臼內(nèi)，髖臼底面相對(duì)于人體朝向前下外，與人體的各個(gè)切面形成一定的角度。其中在髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中最值得注意的為髖臼的前傾角和外展角。全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的近期和遠(yuǎn)期效果均與假體，特別是髖臼杯的安放位置有關(guān)，臼杯位置安放不恰當(dāng)可能會(huì)引起假體撞擊、脫位、磨損等不良后果[1]。精確測(cè)量髖臼假體位置，有助于提高術(shù)中假體安放的準(zhǔn)確性[2]。前傾角和外展角是全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)中的重要位相參數(shù)，髖臼假體放置是否合理往往通過這兩個(gè)參數(shù)的大小來衡量[3]。

髖臼位相參數(shù)的定義很多，其中國外學(xué)者M(jìn)urray[4]給出了髖臼位相參數(shù)有代表性的三種定義：手術(shù)定義、解剖學(xué)定義和影像學(xué)定義，而且這三種定義成為很多文獻(xiàn)研究的依據(jù)。國內(nèi)學(xué)者李永獎(jiǎng)等[5]轉(zhuǎn)述了Murray的定義并且討論了髖臼位相參數(shù)的測(cè)量在全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)術(shù)前術(shù)中和術(shù)后的臨床意義。Murray認(rèn)為髖臼的手術(shù)前傾角是指髖臼軸在矢狀面上的投影與人體垂直軸的夾角，所謂髖臼軸是將髖臼半球面的頂點(diǎn)與球心的連線。髖臼的手術(shù)外展角是髖臼軸在冠狀面上的投影與垂直軸的夾角。髖臼的影像學(xué)外展角是髖臼軸在冠狀平面的投影與垂直軸的交角。影像前傾角是髖臼軸和冠狀平面之間的夾角。髖臼的解剖學(xué)外展角是臼杯開口平面與水平面的夾角。解剖學(xué)前傾角是髖臼軸在水平面上的投影與冠狀軸的夾角。解剖學(xué)外展角和前傾角也被稱作髖臼的三維外展角和前傾角。髖臼位相的測(cè)量方法可以通過: 實(shí)物測(cè)量[6-8]、影像測(cè)量[9-14]和計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)導(dǎo)航測(cè)量[12,15-16]。

國內(nèi)學(xué)者朱天岳[7]通過實(shí)物測(cè)量人類骨盆標(biāo)本研究了髖臼外展角和前傾角與骨盆傾度之間的關(guān)系, 采用的就是實(shí)物測(cè)量。先在骨盆髖臼口外上緣找出上極點(diǎn)，內(nèi)下緣因?yàn)橛泄侨睋p只能在上方圓周延長線上找出下極點(diǎn), 將系有鉛垂的量角器緊貼上下極點(diǎn)，根據(jù)鉛垂線在量角器上的投照線可得出髖臼外展角。對(duì)于前傾角的測(cè)量，則將盆骨向前旋轉(zhuǎn)90°，然后用測(cè)量外展角的方法測(cè)得前傾角。得出當(dāng)骨盆傾度為60～70°時(shí)，外展角最大，髖臼對(duì)股骨頭的覆蓋率最大，髖關(guān)節(jié)最穩(wěn)定。當(dāng)骨盆傾度增大或減小時(shí)，外展角減小，髖臼對(duì)股骨頭覆蓋減少，髖關(guān)節(jié)趨于不穩(wěn)定。骨盆傾度增加60°，外展角減小15°，而骨盆傾度減小30°，外展角卻減小了19°，說明人體在伸髖活動(dòng)時(shí)外展角變化較大，而屈髖時(shí)外展角變化較小。骨盆傾度增加時(shí)，前傾角減小，反之，前傾角增大。骨盆傾度每增加10°，前傾角隨之減小約6°。當(dāng)骨盆傾度增加到約85°時(shí)，前傾角減至0°，可見髖臼前傾角敏感地受骨盆傾度變化的影響。近來不少研究者通過對(duì)骨盆仰臥和負(fù)重前后位X射線片髖臼位相的改變，也證實(shí)了骨盆傾斜對(duì)髖臼外展角和前傾角的影響[17-19]。國內(nèi)學(xué)者許杰等人[20]對(duì)60名受試者于不同體位下進(jìn)行骨盆側(cè)位X線攝片并進(jìn)行前傾角監(jiān)測(cè)。攝片體位包括自然站立位、自然仰臥位及屈髖抱膝仰臥位，并得出屈髖抱膝仰臥位較站立位時(shí)骨盆前傾角變化顯著，髖臼開口平面與軀干水平面及矢狀面間角度改變較大，影響關(guān)節(jié)置換術(shù)臼杯置入角度的準(zhǔn)確性，因此在臨床上應(yīng)予以重視。

國內(nèi)學(xué)者索鵬[8]利用髖關(guān)節(jié)平片研究髖臼外展角和前傾角的測(cè)量方法。首先在髖關(guān)節(jié)正位片上標(biāo)出髖臼上下極點(diǎn)及髖臼后沿中點(diǎn)，上下極點(diǎn)連線與水平線之交角即為外展角。用曲線板通過髖臼后沿中點(diǎn)連接上下極點(diǎn)構(gòu)成弧線。以上下極點(diǎn)連線為軸，將弧線向前旋轉(zhuǎn)180°，構(gòu)成橢圓形，上下極點(diǎn)連線為橢圓形最長徑。兩弧中點(diǎn)連線為最短徑。從立體角度去考慮，髖臼開口平面與矢狀面的夾角即為前傾角，可用最短徑與最長徑之比值的正弦反三角函數(shù)表或通過計(jì)算器得出。結(jié)果證實(shí)其測(cè)量結(jié)果與實(shí)物測(cè)量結(jié)果無明顯差異。戴士峰等人[21]在術(shù)中利用髖關(guān)節(jié)前后X線片上髖臼杯口的環(huán)行金屬圈所形成的橢圓弧線影像，測(cè)量橢圓環(huán)線的最大徑D和最短徑d，杯口平面與與矢狀面的夾角即前傾角可以通過數(shù)學(xué)公式O=arcsind/D，術(shù)后由于股骨假體金屬頭頸的遮檔，不能直接測(cè)出最短徑d，而取最大徑D的1/5處為M點(diǎn)，此處相應(yīng)的橢圓弧線或弧面不易遮檔，設(shè)通過M點(diǎn)的最短直徑為d’，那么杯口平面與矢狀面的夾角即前傾角可用d’表示為θ=aresinl.25d’/D。不過有研究[22]證實(shí)在骨盆前后位X線平片上用公式所計(jì)算得到的前傾角要比在髖關(guān)節(jié)前后位平片上用同樣的公式所計(jì)算得到的前傾角小4°～5°，所以在骨盆正位片上所計(jì)算得到的前傾角要加4°～5°。

Mian等[14]采用過臼杯中心的CT切片測(cè)量臼杯前傾角。Komeno[13]也采用這一方法測(cè)量髖臼的前傾角, 并由此與其他測(cè)量一起對(duì)全髖關(guān)節(jié)術(shù)后錯(cuò)位情況進(jìn)行評(píng)估。Mian等[14]對(duì)偏移中心面上的前傾角進(jìn)行了測(cè)量和統(tǒng)計(jì)，在過中心的面上，男性的前傾角值是(14.02±3.83)°，女性的前傾角值是(16.85±4.85)°。Lazennec認(rèn)為髖臼的前傾角會(huì)隨著骨盆的傾斜角度變化而變化，他分別用骨盆的側(cè)位平片和CT的矢狀位成像來測(cè)量成人的站立位和坐位時(shí)髖臼的前傾角，把水平面與沿S1椎體上緣切線之間所成的角稱為骶傾斜角(ST)，這個(gè)角度反映了矢狀位骨盆的傾斜角度，把沿S1椎體上緣切線與沿髖臼或臼杯前后緣切線所成的角叫骶髖臼角 (SA)，把沿髖臼前后緣切線所成的角與水平線之間所成的角叫髖臼傾斜角(AT)，AT反映了髖臼的前傾角。根據(jù)幾何學(xué)原理有SA=ST+AT，SA是一固定的形態(tài)學(xué)角度，而ST和AT是隨著體位變化的功能角度，這個(gè)公式反映了髖臼的前傾角與體位之間的關(guān)系。在經(jīng)過髖臼CT橫斷面上前傾角是矢狀平面與沿髖臼前后緣連線之間的夾角，選擇了三個(gè)平面經(jīng)CT斷面后分別測(cè)量其前傾角[23]。Zilbe運(yùn)用CT斷面的方法，測(cè)量了骶傾斜度在4個(gè)不同角度(0°、20°、40°、60°)時(shí)髖臼的頭側(cè)的、中間的和尾側(cè)的不同的前傾角隨骨盆的傾斜變化而變化情況[22]。

近些年來計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)可以幫助手術(shù)醫(yī)生進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃,并在術(shù)中提供引導(dǎo),為準(zhǔn)確放置人工假體提供有力支持。但目前計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)幾乎均基于前骨盆平面[24]，其基本的內(nèi)容都是依據(jù)X線片或CT數(shù)據(jù)在術(shù)前進(jìn)行測(cè)量和實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量。目前已有諸多文獻(xiàn)對(duì)輔助導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)量的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證[25]。Richolt等[26]采用超聲經(jīng)皮測(cè)量72例患者兩側(cè)髂前上棘和恥骨聯(lián)合之間的軟組織厚度，兩側(cè)髂前上棘軟組織厚度(7.9±3.4)mm, 恥骨聯(lián)合軟組織厚度達(dá)到(13.6±4.1)mm,覆蓋骨性標(biāo)記的軟組織可引起4.4°的改變。Wolf等[27]研究發(fā)現(xiàn)在定位3個(gè)骨性標(biāo)記偏差4 mm的情況下，以解剖學(xué)定義測(cè)量的髖臼前傾角為20°，外展角為45°時(shí)，計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)導(dǎo)航所測(cè)量的前傾角與外展角可分別發(fā)生7°和2°的誤差。Dorr[24]采用經(jīng)皮穿刺至骨性標(biāo)記的方法，較少計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)測(cè)量的誤差。準(zhǔn)確、快速是導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)量的特點(diǎn),但是計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)使用費(fèi)用昂貴，占用時(shí)間長，在臨床上廣泛使用還需較長時(shí)間。

國內(nèi)學(xué)者劉永濤等[28]通過數(shù)學(xué)方法對(duì)髖臼前傾角和外展角的變化規(guī)律進(jìn)行解析，他們以髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心和髖臼出口平面中心連線為 X 軸，身體縱軸為 Y 軸，身體矢狀軸為 Z 軸建立三維坐標(biāo)系。通過數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)骨盆傾斜時(shí)髖臼外展角和前傾角的計(jì)算公式，并繪制髖臼外展角和前傾角的三角函數(shù)曲線。髖臼外展角和前傾角的三角函數(shù)曲線均成同樣的正弦曲線，外展角的正弦曲線落后于前傾角正弦曲線90°。結(jié)果提示，骨盆傾斜時(shí)髖臼前傾角與外展角的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)由髖臼外展角與前傾角決定，而外展角在屈髖活動(dòng)時(shí)減小比較緩慢。

總之髖臼的外展角、前傾角及髖臼的骨關(guān)節(jié)面的表面形態(tài)是影響髖臼位置的重要因素，對(duì)髖臼位相參數(shù)及骨關(guān)節(jié)形態(tài)的測(cè)量有重要的臨床意義。在臨床人工髖關(guān)節(jié)置換時(shí)應(yīng)考慮到髖臼形態(tài)以及骨盆運(yùn)動(dòng)對(duì)髖臼外展角和前傾角的影響，臼杯合理安置保證外展角和前傾角的匹配，避免由于假體置入位置不當(dāng)導(dǎo)致人工髖關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍受限，引起早期假體脫位，磨損加劇，假體松動(dòng)，持續(xù)疼痛和晚期骨溶解等嚴(yán)重并發(fā)癥[29]。

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