趙然 蔡宏 田華 張克

(北京大學第三醫(yī)院骨科，北京 100191)

全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)（total hip arthroplasty，THA）可以有效地緩解髖關(guān)節(jié)疾病引起的疼痛，恢復髖關(guān)節(jié)功能。髖關(guān)節(jié)置換的成功有賴于假體與髖臼、股骨髓腔近端形態(tài)的契合，從而也推動了股骨髓腔形態(tài)學研究的發(fā)展。當股骨近端因退行性改變、畸形時，如股骨頸骨折、髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良、股骨頭骨骺骨軟骨病等，往往難以測量正常的解剖形態(tài)［1］。目前常用的方法為通過健側(cè)髖關(guān)節(jié)進行THA 術(shù)的術(shù)前模板測量，以恢復下肢長度和偏心距［2］。然而，這一方法需要建立在雙側(cè)下肢對稱的基礎上。既往曾有雙側(cè)股骨形態(tài)不對稱的研究，然而其不對稱性主要集中在骨密度變化、機械強度、旋轉(zhuǎn)角度、下肢長度及股骨遠端［3,4］，針對國人股骨近端的形態(tài)對稱性研究卻鮮有報道。本文研究的目的：①通過雙髖關(guān)節(jié)置換患者術(shù)前模板測量，對比雙側(cè)髖臼及股骨近端髓腔形態(tài)雙側(cè)對稱性；②研究雙側(cè)解剖差異正常變異范圍，以及與身高、年齡、性別的關(guān)系；③探討各解剖參數(shù)間變異差異相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2012 年1 月至2017 年12 月我院診斷為原發(fā)性骨關(guān)節(jié)炎、股骨頭無菌性壞死需同期或分期行雙側(cè)初次全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的患者，此兩種疾病對股骨近端髓腔形態(tài)影響不明顯。患者病歷資料，雙側(cè)髖關(guān)節(jié)正側(cè)位及骨盆正位X 線片資料齊全。納入患者的手術(shù)由6名高年資醫(yī)師完成，每一例患者均由同一名醫(yī)師同期或分期手術(shù)。

排除因疾病原因?qū)晒墙嗡枨恍螒B(tài)或骨質(zhì)量有影響的患者，如發(fā)育性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良，既往長期激素服用史，既往曾行股骨近端截骨術(shù)或有內(nèi)固定手術(shù)病史、股骨近端骨腫瘤病史。排除影像資料不完善、攝片不規(guī)范的病例。

根據(jù)上述納入與排除標準，共納入119 例患者（238 髖）。手術(shù)時患者年齡55～75 歲，平均（59.3±5.3）歲，其中男64 例，女性55 例，體重45～98 kg，平均（69.4±12.6）kg，體重指數(shù)（body mass index,BMI）18.7～33.3 kg/m2，平均（25.3±3.6）kg/m2。

1.2 攝片要求及數(shù)據(jù)測量

應用醫(yī)療影像存儲與傳輸系統(tǒng)（Picture Archiving and Communication System,PACS）采集和測量圖像。股骨側(cè)：應用Noble測量法進行股骨近端髓腔形態(tài)測量［5］；通過髓腔閃爍指數(shù)（canal flare index，CFI）描述股骨近端髓腔形態(tài)，定義為小粗隆中點上20 mm（T+20）與髓腔峽部的比值；測量股骨大粗隆尖端和股骨頭中心與坐骨結(jié)節(jié)連線垂直距離，其差值定義為大粗隆高度。髖臼側(cè)：測量髖臼外展角（圖1）。

1.3 手術(shù)方法

手術(shù)均由高年資醫(yī)師完成。腰麻或全身麻醉后，患者采取對側(cè)臥位，采用前外側(cè)或后外側(cè)入路。逐層暴露至髖關(guān)節(jié)，小粗隆上方1 cm截骨，擴髓器依次擴髓，裝入股骨假體；磨鉆依次研磨髖臼窩，裝入髖臼杯及內(nèi)襯；安放股骨頭，復位髖關(guān)節(jié)，依次縫合。所有患者均不放置引流管。術(shù)后患者多模式鎮(zhèn)痛及對癥治療。

1.4 評價指標

根據(jù)術(shù)前影像資料，測量患者雙側(cè)股骨近端小粗隆中點（T）、小粗隆中點上20 mm（T+20）、小粗隆中點下20 mm（T-20）、髓腔峽部寬度，計算CFI值；測量雙側(cè)股骨偏心距、股骨頭高度、大粗隆高度；測量頸干角、髖臼外展角。

根據(jù)術(shù)后病歷資料，記錄患者雙側(cè)手術(shù)時機（同期或分期雙側(cè)手術(shù)）。對比同期手術(shù)與分期手術(shù)雙側(cè)假體一致性。

根據(jù)術(shù)后影像資料，測量雙下肢術(shù)后偏心距，其定義為：股骨干中心線與人工股骨頭旋轉(zhuǎn)中心之間的垂直距離。測量雙下肢長度絕對差值，超過5 mm定義為雙下肢不等長。

以上髓腔測量參數(shù)由兩名臨床醫(yī)師分別測量，以檢測統(tǒng)計者間差異；間隔1個月復測以檢驗統(tǒng)計者內(nèi)差異。

圖1 根據(jù)Noble測量法測量股骨近端髓腔形態(tài)［5］

根據(jù)病例資料，記錄患者雙側(cè)手術(shù)時機（同期或是分期雙側(cè)手術(shù)）。對比同期手術(shù)與分期手術(shù)雙側(cè)假體一致性。測量雙下肢術(shù)后偏心距，其定義為：股骨干中心線與人工股骨頭旋轉(zhuǎn)中心之間的垂直距離。測量雙下肢長度絕對差值，超過5 mm 定義為雙下肢不等長。

習近平總書記指出:“保護生態(tài)環(huán)境就是保護生產(chǎn)力,改善生態(tài)環(huán)境就是發(fā)展生產(chǎn)力”“環(huán)境就是民生,青山就是美麗,藍天也是幸?！薄鞍焉鷳B(tài)文明建設放到更加突出的位置,這是民意所在”。

1.5 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 20.0軟件進行統(tǒng)計分析。應用K-S檢驗對數(shù)據(jù)進行正態(tài)性檢驗，提示數(shù)據(jù)屬于正態(tài)性分布；應用配對樣本t檢驗統(tǒng)計左右側(cè)肢體解剖參數(shù)對稱性、柄側(cè)不一致組左右側(cè)肢體解剖參數(shù)對稱性、柄側(cè)不一致組與一致組絕對差值的統(tǒng)計學差異；以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。Pearson 相關(guān)性分析各解剖參數(shù)絕對差值與性別、年齡、身高、體重的相關(guān)性，以及解剖參數(shù)差值間相關(guān)性。應用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（Intraclass correlation coefficient,ICC）評價觀察者內(nèi)與觀察者間一致性。所有解剖參數(shù)的觀察者內(nèi)及觀察者間變異系數(shù)值均＞0.83。

2 結(jié)果

2.1 雙側(cè)髖關(guān)節(jié)參數(shù)比較

在雙側(cè)髖關(guān)節(jié)參數(shù)對比中，峽部寬度雙側(cè)對比差異有統(tǒng)計學意義，其絕對差值平均相差（2.3±1.4）mm。其余的股骨近端及髖臼指標差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05，表1）。

2.2 解剖參數(shù)相關(guān)性研究

本研究測量的解剖參數(shù)絕對差值與年齡、身高、性別沒有相關(guān)性（P＞0.05，表2）。體重與頸干角差值有弱相關(guān)性（r=0.18，P＜0.05），提示隨著體重的增加，頸干角的不對稱性也進一步提高。體重與CFI差值有弱的負相關(guān)性（r=-0.21，P=0.02），提示隨著體重增加，CFI的不對稱性逐漸降低。體重與大粗隆高度有弱相關(guān)性（r=0.24，P=0.01），提示隨著體重的增加，股骨頭中心與大轉(zhuǎn)子垂直距離的不對稱性也進一步提高（表2）。

在各解剖參數(shù)中，存在相關(guān)性的解剖參數(shù)差值包括如下：股骨頭高度與T-20 存在弱的負相關(guān)性（r=-0.20，P=0.03），與峽部寬度存在弱的負相關(guān)性（r=-0.24，P=0.01）；T+20與T-20存在弱相關(guān)性（r=0.24，P=0.01）；T 與T-20 存在一般相關(guān)性（r=0.39，P＜0.01），與股骨頭高度存在弱的負相關(guān)性（r=-0.21，P=0.03），與T+20 存在弱相關(guān)性（r=0.24，P=0.01）；峽部寬度差值與CFI差值存在一般相關(guān)性（r=0.56，P＜0.01）。余各解剖參數(shù)間不具有相關(guān)性（P＞0.05，表3）。

表1 雙側(cè)髖關(guān)節(jié)參數(shù)比較（）

表1 雙側(cè)髖關(guān)節(jié)參數(shù)比較（）

2.3 柄側(cè)假體型號差異比較

本研究共有78位患者雙側(cè)關(guān)節(jié)置換股骨側(cè)假體柄型號相同，有41位患者雙側(cè)假體柄型號不同（均相差1 號）。在柄側(cè)型號不一致的病例組中，并未發(fā)現(xiàn)雙側(cè)對比有顯著統(tǒng)計學差異（表4）；也未發(fā)現(xiàn)柄側(cè)型號不一致組與一致組在絕對差值上有顯著統(tǒng)計學差異（P＞0.05，表5）。

2.4 同期/分期手術(shù)假體比較

61 例患者行同期雙側(cè)全髖關(guān)節(jié)置換，58 例行分期雙側(cè)全髖關(guān)節(jié)置換。在同期手術(shù)中，共有14 例出現(xiàn)股骨柄不一致（14/61，23.0%），在分期手術(shù)中則達28 例（28/58，48.3%）。分期行THA 患者較同期更易出現(xiàn)假體柄側(cè)型號不一致。

2.5 THA后雙下肢肢體長度差異

雙側(cè)置換術(shù)后患者雙下肢肢體長度差異的平均值為（3.2±3.6）mm。同期置換組（3.1±3.3）mm與分期置換組（3.3±4.0）mm 比較，差異無統(tǒng)計學意義（P=0.74）。定義長度差異＞5 mm為雙下肢不等長，其中雙側(cè)肢體長度差＞5 mm 有36 例；其中9 例雙下肢長度差＞10 mm。同期手術(shù)組與分期手術(shù)組雙下肢不等長的程度并沒有明顯統(tǒng)計學差異（P＜0.05）。

2.6 雙側(cè)偏心距比較

比較雙側(cè)術(shù)后偏心距，結(jié)果顯示左側(cè)肢體（45.1±6.7）mm 與右側(cè)肢體（44.6±6.3）mm 差異不具有統(tǒng)計學意義（P=0.125）。

3 討論

3.1 雙側(cè)髖關(guān)節(jié)解剖參數(shù)對稱性分析

髖關(guān)節(jié)置換成功與否，有賴于股骨髓腔與假體的良好契合［6］。因此髖關(guān)節(jié)解剖參數(shù)的研究顯得至關(guān)重要。良好的術(shù)前規(guī)劃可大大降低手術(shù)時間及手術(shù)難度，提高手術(shù)的療效，降低翻修手術(shù)的發(fā)生率［7］。在髖關(guān)節(jié)畸形的病例中，如股骨頸骨折，發(fā)育性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良，股骨頭骨骺骨軟骨病等，往往通過對側(cè)正常髖關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)進行術(shù)前規(guī)劃，糾正不規(guī)則的髖關(guān)節(jié)形態(tài)。此方法可初步制定術(shù)前規(guī)劃，比直接術(shù)中患肢測量與計劃顯然要安全有效［1,8］。當然此方法有賴于正常人群雙側(cè)髖關(guān)節(jié)形態(tài)對稱，或其基線數(shù)據(jù)差異可忽略。了解雙側(cè)髖關(guān)節(jié)基線差異有助于了解髖關(guān)節(jié)畸形及疾病進展情況。

表2 股骨近端髓腔形態(tài)絕對差值與年齡、性別、身高及體重的相關(guān)性

表3 解剖參數(shù)差值的相關(guān)性

表4 柄側(cè)不一致組左右參數(shù)比較及絕對差值（，n=41）

表4 柄側(cè)不一致組左右參數(shù)比較及絕對差值（，n=41）

本研究表明，雙側(cè)髖關(guān)節(jié)參數(shù)對稱，除峽部寬度外，均沒有明顯的統(tǒng)計學差異。峽部寬度的差異考慮是與疾病導致雙側(cè)均需行髖關(guān)節(jié)置換人群或許因雙側(cè)病變程度不一致，導致退行性骨質(zhì)疏松程度不同有關(guān)。進一步分析顯示柄側(cè)不一致人群雙側(cè)股骨近端參數(shù)并未出現(xiàn)差異，這或許與術(shù)中截骨線位置差異、術(shù)中下肢長度恢復、術(shù)者經(jīng)驗性選擇假體柄有關(guān)。假體柄型號不一致人群并未出現(xiàn)雙側(cè)髖關(guān)節(jié)解剖參數(shù)的明顯差異［9］。Young 等［9］通過160 例樣本的研究表明股骨近端髓腔形態(tài)雙側(cè)對稱，而且其對稱性不受人口統(tǒng)計學參數(shù)影響。

本研究T+20、T、T-20 層面存在相關(guān)性，這表明股骨近端的不對稱程度并不是單一層面的，其不對稱程度與其鄰近的層面相關(guān)。Noble等[5]研究表明，股骨髓腔解剖參數(shù)與鄰近節(jié)段高度相關(guān)。本研究只列舉了股骨及髖臼正位的解剖參數(shù)（解剖參數(shù)內(nèi)外徑對比），而并未對其側(cè)位解剖參數(shù)進行研究。Young等［9］研究發(fā)現(xiàn)在冠狀位上不對稱的層面，在矢狀位上同樣存在不對稱，這表明雙側(cè)不對稱性并不是單純出現(xiàn)在一個正交平面。當一個層面不對稱發(fā)生時，其正交平面也存在不對稱。

表5 柄側(cè)不一致組與一致組差值對比（）

表5 柄側(cè)不一致組與一致組差值對比（）

3.2 雙側(cè)肢體長度對稱性分析

雙下肢不等長是髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后常見并發(fā)癥，近期可造成患者髖關(guān)節(jié)疼痛不適，遠期可導致跛行、代償性骨盆傾斜或脊柱側(cè)凸等，甚至出現(xiàn)假體無菌性松動［10,11］。對于嚴重的髖關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎或股骨頭缺血壞死患者，THA 術(shù)可糾正由于股骨頭和/或髖臼破壞而導致的下肢短縮。通常術(shù)前計劃及術(shù)中測量將股骨頭中心與大粗隆尖端水平線垂直距離差值作為髖關(guān)節(jié)重建參考。既往文獻［12］表明，大粗隆高度4～24 mm，平均8 mm。本研究表明大粗隆高度雙側(cè)對稱，是患側(cè)下肢長度恢復的有效考量方法。

既往文獻表明，影像學上＜10 mm的雙下肢不等長在臨床上是可接受的［13］，但是也有相關(guān)研究表明雙下肢不等長達到5 mm 或是7 mm 即可出現(xiàn)不適癥狀［11］。THA 后雙下肢不等長與預后較差有關(guān)，甚至相對較小的雙下肢不等長也可能與跛行和疼痛有關(guān)［14］。Betsch 等［13］研究發(fā)現(xiàn)，當雙下肢不等長超過10 mm 時，術(shù)后功能明顯較差。本研究有1/3 的患者雙髖置換術(shù)后存在＞5 mm 的肢體不等長，有9 例患者出現(xiàn)＞10 mm 的肢體不等長。本研究顯示二期手術(shù)較一期手術(shù)更易出現(xiàn)雙側(cè)假體柄型號不一致，然而同期或分期手術(shù)并未對肢體長度產(chǎn)生明顯的影響。

肢體長度差異是術(shù)后常見問題，可導致術(shù)后預后不良及患者不滿意。目前THA最大的弱點是人為因素，在解剖和病理結(jié)構(gòu)多樣化的生物環(huán)境下，很難達到100%將假體完美地放置在解剖位置。機器人輔助THA可有效保持雙下肢長度一致［15］。Honl等［16］應用機器人輔助THA 的前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)方式雙下肢不等長為（9.6±9.3）mm，而機器人輔助雙下肢不等長僅（1.8±3.0）mm。Nakamura 等［17］對146 例行THA患者隨訪5年得出結(jié)論，機器人輔助可有效改善雙下肢不等長。因此，機器人輔助THA 或為改善術(shù)后雙下肢不等長的有效方法。

3.3 雙側(cè)肢體偏心距對稱性分析

偏心距是髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中需要恢復的重要解剖參數(shù)，偏心距小可以導致局部肌肉張力不足，臀中肌無力，嚴重時可導致髖關(guān)節(jié)脫位［18,19］。當發(fā)現(xiàn)偏心距小，術(shù)中軟組織張力不足時，往往通過增加頸長的方式進行調(diào)節(jié)，此時易導致患側(cè)肢體延長［20］。本研究雙側(cè)偏心距對稱，且與年齡、性別、身高等人口統(tǒng)計學因素無關(guān)。因此可將對側(cè)偏心距作為髖關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)重建的考量。偏心距恢復困難有時與假體柄固定頸干角的局限性有關(guān)。Young等［9］的研究對股骨頸的形態(tài)作出了闡釋：股骨頸的不對稱性與身高呈正相關(guān)。本研究中，頸干角雙側(cè)差值與體重存在相關(guān)性。隨著體重增加，導致股骨矩載荷過大，頸干角減小。而雙側(cè)髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后偏心距差異無統(tǒng)計學意義。

在CROWE Ⅲ或Ⅳ型先天性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良的患者中，髖關(guān)節(jié)位置重建往往較為困難。本研究雙側(cè)髖臼外展角并無顯著差異，且與股骨近端參數(shù)沒有相關(guān)性。在患側(cè)髖臼缺損嚴重，或正常解剖形態(tài)難以辨別時，可將健側(cè)作為參考。

3.4 研究的局限性

本研究亦存在不足：首先，在影像學測量參數(shù)上存在人為測量誤差，雖然這一誤差通過觀察者內(nèi)/間系數(shù)平衡以降至最低點；其次，本研究是基于二維的形態(tài)學測量，無法測量股骨及髖臼的前傾角，在后續(xù)的形態(tài)學測量中應納入三維形態(tài)學測量；再次，本研究樣本為單中心雙髖疾病需置換人群，雖可以有效闡釋雙髖疾病人群特點，但研究樣本仍舊較少，在以后的研究中需進一步擴充樣本量。

綜上，本研究支持髖關(guān)節(jié)左右對稱的猜想，雙側(cè)對比無明顯差異。從理論上證實應用健側(cè)髖關(guān)節(jié)形態(tài)重建患側(cè)髖關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)可行性。同時，股骨近端髓腔形態(tài)變化并不是單一水平面，往往是多個層面相互影響；冠狀面與矢狀面的不對稱性往往同時發(fā)生，當一個平面出現(xiàn)雙側(cè)不對稱，往往其正交平面也出現(xiàn)不對稱。