李穎　耿左軍　趙秀娟

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·論著·

動態(tài)測量非生理狀態(tài)下髖臼外展角及臨床意義

李穎耿左軍趙秀娟

065000河北省廊坊市人民醫(yī)院(李穎、趙秀娟)；河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院(耿左軍)

【摘要】目的通過MSCT三維重建骨盆，測得骨盆在不同傾斜程度下髖臼外展角數(shù)值，探討非生理狀態(tài)下全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)(THA)個體化置入髖臼假體的放置角度。方法選擇100位患者(即200個髖臼)為研究對象行螺旋CT掃描，利用容積再現(xiàn)(VRT)技術(shù)把骨盆重建為立體圖像，為模擬病理狀態(tài)進(jìn)而對骨盆進(jìn)行不同程度的前傾(以10°為間隔，從10°前傾到90°)，利用多平面重組(MPR)重建出冠狀位圖像，進(jìn)而分別測得兩側(cè)髖臼外展角。計算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，繪制出非生理狀態(tài)下髖臼外展角隨骨盆傾度改變而發(fā)生變化的相關(guān)性變化曲線，找到規(guī)律。結(jié)果MSCT法檢測髖臼外展角結(jié)果如下：當(dāng)骨盆傾度從10°逐漸增至90°時，外展角的變化曲線呈拋物線。當(dāng)骨盆傾度為70°時，外展角最大為48°，說明此狀態(tài)下的髖臼對股骨頭覆蓋最好，關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性也最佳。性別對髖臼外展角的影響結(jié)果表明在相同條件下，不同性別間的外展角差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論髖臼的外展角隨著骨盆傾度的變化而發(fā)生改變，外展角的變化曲線呈拋物線，不同性別之間的髖臼外展角沒有顯著性差異；說明性別因素對髖臼外展角的影響不大，髖臼外展角隨骨盆傾度動態(tài)變化的規(guī)律，可以為臨床THA髖臼假體放置角度提供理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】體層攝影術(shù)，螺旋計算機(jī)；髖臼；外展角

自全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)(total hip arthroplasty，THA)用于臨床以來，已成為治療髖關(guān)節(jié)疾病的重要治療方法之一[1]。隨著目前THA年輕患者的增長，THA術(shù)后并發(fā)癥日益增多。如髖臼假體置入不當(dāng)，則髖關(guān)節(jié)活動度和穩(wěn)定性變差，可引發(fā)髖關(guān)節(jié)撞擊、脫位、磨損及無菌性松動等術(shù)后并發(fā)癥[2]。髖臼假體的準(zhǔn)確置入與外展角的準(zhǔn)確測量關(guān)系密切，如置入準(zhǔn)確可極大減少術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生。有骨盆疾病患者(如晚期強(qiáng)直性脊柱炎)常導(dǎo)致骨盆不同程度前傾，髖臼外展角也隨之發(fā)生改變，行THA時如按常規(guī)角度放置髖臼假體會提高術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率。本研究旨在尋找非生理狀態(tài)下髖臼外展角隨骨盆前傾變化規(guī)律，為臨床THA手術(shù)中精確置入髖臼提供有效的理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料髖臼外展角的測量均于2015年1～8月在廊坊市人民醫(yī)院CT室完成。選取廊坊市人民醫(yī)院2015年1月至8月行骨盆掃描的患者100例(兩側(cè)200個髖)，患者均為可疑有盆腔病變而無骨盆外傷、畸形及疾病的患者。男50例，女50例；年齡20～50歲，平均年齡(38±3)歲。實(shí)驗(yàn)儀器為東芝Aquilion one，320排CT。

1.2實(shí)驗(yàn)方法通過多排螺旋CT(Multi-slice spiral computedtomography，MSCT)對骨盆進(jìn)行螺旋掃描。利用容積再現(xiàn)(volume rendering technique，VRT)技術(shù)把骨盆重建為立體圖像。以垂直于地面的面為基準(zhǔn)平面，骨盆前平面(兩側(cè)髂前上棘與恥骨聯(lián)合前緣所構(gòu)成的面)定為參照平面，二者之間的角度即為骨盆前傾角度。為模擬病理狀態(tài)，改變骨盆前傾角度，把骨盆分別進(jìn)行向前10°～90°的傾斜(以10°為間隔，利用多平面重組(multi-planar reconstructions，MPR)技術(shù)重建出冠狀位圖像，測出骨盆傾度在10°～90°下的兩側(cè)髖臼外展角。見圖1～3。

圖1 模擬骨盆前傾50°時三維重建圖像圖2 骨盆前傾50°時右側(cè)髖臼外展角圖3 骨盆前傾50°時左側(cè)髖臼外展角

1.3測量方法外展角的測量方法，每個髖臼都要測得前、中、后3個平面的外展角，以髖臼的最大層面為中間層面，前層面位于中層面的前一層，后層面則位于中層面的后一層，間隔為5 mm。根據(jù)外展角的定義，在冠狀位上髖臼上下緣連線和雙側(cè)髖臼下緣連線的夾角為外展角，并對前、中、后3個層面進(jìn)行測量和計算，所得平均值即為外展角。

2結(jié)果

2.1三維重建骨盆不同傾斜度下外展角變化在不同的骨盆傾度下，采用三維重建多平面重組法分別于前、中、后三個層面上測量髖臼外展角，取均值得髖臼的外展角。在不同的骨盆傾度下，分別于前、中、后三個層面所測得的髖臼外展角，結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1　三維重建骨盆不同傾斜度下外展角變化　±s

2.2髖臼的外展角隨骨盆傾度的變化而發(fā)生改變當(dāng)骨盆前傾從10°增至70°時，髖臼的外展角從12°增至48°，70°時外展角最大。隨后骨盆前傾從70°增至90°時，外展角逐漸減小，整體變化趨勢呈拋物線。見圖4。

圖4　外展角隨骨盆傾度變化的曲線

2.3骨盆前傾60°和70°時男女骨盆前傾角變化比較在60°～70°時，髖臼外展角變化較為明顯，比較不同性別髖臼外展角，發(fā)現(xiàn)不同性別間的髖臼外展角差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表2　骨盆前傾60°和70°時男女骨盆前傾角變化比較　n=100,°

3討論

近年來，THA手術(shù)技巧及材料工藝不斷完善[3]，可盡快還原髖關(guān)節(jié)的生理構(gòu)造，有效恢復(fù)髖關(guān)節(jié)的生理機(jī)能。其主要用于強(qiáng)直性脊柱炎等髖關(guān)節(jié)病變，矯正畸形，緩解關(guān)節(jié)疼痛，恢復(fù)及改善關(guān)節(jié)的運(yùn)動功能，治療效果已得到充分肯定，操作簡單，容易被患者接受[4]。但THA手術(shù)也有其缺陷，髖臼假體壽命有限，且會出現(xiàn)脫位、血栓形成等并發(fā)癥[5]。

如何減少THA術(shù)后的并發(fā)癥對髖臼假體置入角度進(jìn)行研究，準(zhǔn)確置入髖臼假體可延長假體壽命，降低并發(fā)癥如松動、磨損、撞擊及脫位等的發(fā)生率。置入髖臼假體的角度不良會縮短假體壽命，導(dǎo)致術(shù)后髖關(guān)節(jié)不穩(wěn)定，增加并發(fā)癥的發(fā)生率[6，7]。人體的髖臼窩呈半球凹形，相對于人體髖臼底面朝前下外，約4/5的股骨頭被髖臼包裹[6]。在THA的眾多影響因素中，目前公認(rèn)的髖臼假體相位的重要角度參數(shù)之一是髖臼的外展角，髖臼的外展角生理作用十分重要，當(dāng)髖臼外展角過大時，髖關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)和內(nèi)收會受到影響，測量并適時調(diào)整髖臼假體位置，才能保證置入角度的精確，使手術(shù)效果更好，髖臼假體更安全[8]。雙側(cè)外展角準(zhǔn)確可靠，可客觀反映髖臼情況，為髖關(guān)節(jié)病變治療提供確切的量化指標(biāo)。

髖臼外展角的測量方法很多，CT測量法在THA是術(shù)中術(shù)后評判髖臼角度的重要標(biāo)準(zhǔn)，使用CT法測量髖臼外展角的研究很多[9,10]。范新成等[11]選用30具成人完整骨盆標(biāo)本共60個髖臼為研究對象，采用數(shù)字化X線攝影及MSCT三維重建兩種方法測量髖臼外展角，研究發(fā)現(xiàn)MSCT三維重建測量髖臼外展角及前傾角的結(jié)果更準(zhǔn)確。多排螺旋CT能通過三維重建可以精準(zhǔn)模擬非生理狀態(tài)骨盆的傾斜狀態(tài)，利用多平面重組重建出冠狀位圖像，測得髖臼外展角，從而找到外展角的變化規(guī)律，為非生理狀態(tài)下置入髖臼假體提供精準(zhǔn)的量化指標(biāo)。THA近遠(yuǎn)期效果與髖臼假體的安放位置息息相關(guān)，若安放不恰當(dāng)將引起假體磨損、骨溶解、脫位、撞擊、髂腰肌腱激惹，甚至引發(fā)早期翻修術(shù)[12]。因此精確測量髖臼假體安放位置尤為重要。本研究選取患者100例(兩側(cè)200個髖)，使用MSCT法檢測髖臼外展角結(jié)果如下：當(dāng)骨盆傾度從10°逐漸增至90°時，外展角的變化曲線呈拋物線。當(dāng)骨盆前傾從10°增至70°，外展角從12°增至48°，此時外展角最大。隨后骨盆前傾從70°增至90°時，外展角逐漸減小。當(dāng)骨盆傾度為70°時，外展角最大為48°，說明此狀態(tài)下的髖臼對股骨頭覆蓋最好，關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性也最佳。對髖臼假體而言，外展角若是被放置過大，頭臼覆蓋率則降低，內(nèi)收時易發(fā)生撞擊，這加劇了髖臼假體的磨損程度，從而使得假體不穩(wěn)，髖臼假體沿后上方脫位，最終導(dǎo)致手術(shù)失??；反之，當(dāng)髖臼外展角過小時，髖關(guān)節(jié)的外展和屈曲均會受到限制，股骨頭假體碰撞到髖臼前側(cè)和外側(cè)邊緣，對髖關(guān)節(jié)造成脫位和磨損[13]。

本研究分析了性別對髖臼外展角的影響，表明在相同條件下，不同性別間的外展角并差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。Ma等[14]運(yùn)用三維CT重建技術(shù)測量中國成人髖關(guān)節(jié)大小及外展角100例，發(fā)現(xiàn)中國人與其他種族相比某些參數(shù)有顯著差異。不同性別中國人在某些參數(shù)方面差異顯著，此研究的髖臼形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)有利于中國人髖關(guān)節(jié)的研究設(shè)計。但這一觀點(diǎn)遭到學(xué)者的反對，如Bosker等[15]對患者性別及年齡采用多因素分析得出影響髖臼置入角度準(zhǔn)確性的重要因素不是性別，手術(shù)醫(yī)師可以不必認(rèn)為男女骨盆骨性結(jié)構(gòu)的差異是影響假體置入角度的因素。由于老齡患者骨質(zhì)疏松及關(guān)節(jié)骨質(zhì)增生明顯，術(shù)中手術(shù)醫(yī)師要謹(jǐn)慎清除髖臼中的多余骨質(zhì)，若由于不能辨別出解剖形態(tài)在操作過程中過分去除和破壞髖臼周圍部分的骨質(zhì)，將影響髖臼外展角的準(zhǔn)確測量，影響髖臼假體的精確置入，進(jìn)而提高THA并發(fā)癥出現(xiàn)幾率。

綜上所述，髖臼外展角隨骨盆傾度動態(tài)變化的規(guī)律可以為臨床THA術(shù)中非生理狀態(tài)下髖臼假體放置角度提供精準(zhǔn)數(shù)值參考，提高手術(shù)成功率，延長假體的使用壽命，極大降低術(shù)后關(guān)節(jié)不穩(wěn)、脫位與撞擊風(fēng)險。

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The dynamic measurement of acetabulum abduction angle under non-physiological state and its clinical significance

LIYing*,GENGZuojun,ZHAOXiujuan*.

*People’sHospitalofLangfangCity,Hebei,Langfang065000,China

【Abstract】ObjectiveTo detect acetabulum abduction angle of pelvis at different sloping degrees through multi-slice spiral CT (MSCT) three-dimensional reconstruction pelvis,and to explore the reasonable placing angle during total hip arthroplasty (THA) under non-physiological state. MethodsOne hundred patients (50 males and 50 females) including 200 acetabulums were scanned by MSCT to reconstruct pelvis into stereoscopic picture by means of valume rendering technique (VRT),then to make pelvis at different inclination (10°～90°) in simulated pathological conditions, to reconstruct coronal view image by multiplanar reconstruction (MPR) so us to measure abduction angle of acetabulum in both sides. The statistical software was used to calculate mean value and standard deviation,to draw the related changing curve of abduction angle of acetabulum changing with pelvis sloping degree in non-pathological conditions in order to find out related regulation. ResultsThe results by MSCT showed that acetabular abduction angles were as follows: when pelvis inclination was changed from 10° to 90°, abduction angle change showed a parabola curve, when pelvis inclination was 70°, the abduction angle was 48°,which suggested that not only the acetabular coverage to femoral head was the best, but also the articular stability was the best. Besides there was no significant difference in acetabulum abduction angle under the same condition between males and females (P>0.05).ConclusionThere is no significant difference in the acetabular abduction angle between males and females,which suggests that the influence of gender factors on acetabular abduction angle is not obvious. The acetabular abduction angle is changed with the changing of pelvic inclination,showing a parabola,thus, which can provide theoretical basis for selecting reasonable placing angle in THA.

【Key words】multi-slice spiral computed tomography; acetabulum; abduction angle

doi:10.3969/j.issn.1002-7386.2016.13.008

通訊作者：耿左軍，050000石家莊市,河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院；

【中圖分類號】R 445

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】1002-7386(2016)13-1950-04

(收稿日期：2016-02-13)

項(xiàng)目來源：廊坊市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計劃(編號：2014013006)

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