引用本文: 张国栋, 杨晨, 杨光, 齐欣. 全髋关节置换术中不同颈干角股骨假体对股骨近端解剖重建的比较研究. 中国修复重建外科杂志, 2016, 30(1): 30-34. doi: 10.7507/1002-1892.20160007 复制
全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)中对股骨近端解剖的恢复和精确重建,对术后髋关节功能和软组织张力平衡非常重要。在诸多影响重建的因素中,颈干角具有重要地位。不同研究者对其影响的理解不同,Bachour等[1]更倾向于使用接近生理颈干角的股骨假体重建。虽然同一品牌的股骨假体常可提供两种颈干角选择,但国内尚未引入类似产品;不同颈干角的股骨假体对国人股骨近端解剖重建的影响尚罕见报道。现回顾分析2012年1 月-2013年12月,我们应用两种不同颈干角(分别为135°和127°)股骨假体行THA患者的临床资料,探讨国人THA中不同颈干角股骨假体的选择及早期疗效。报告如下。
1 临床资料
1.1 患者选择标准
选择标准:① 单侧髋关节疾病行THA,对侧为正常髋关节,可测量偏心距;② 临床诊断为股骨头缺血性坏死、髋关节发育不良继发骨性关节炎。排除标准:① 髋臼或股骨近端有明确外伤史或手术史;② 神经肌肉系统疾病(如坐骨神经麻痹、帕金森病等);③ 髋臼或股骨近端畸形;④ 体内存在活动性感染灶;⑤ 伴有全身其他疾病或体质弱,不能耐受手术;⑥ 股骨旋转不一致,影响偏心距测量[2]。2012年1月-2013年12月,共101例患者符合选择标准纳入研究。根据术中使用不同颈干角股骨假体将患者分为2组,A组52例使用颈干角为135°的Depuy Corail股骨柄(强生公司,美国),B组49例使用颈干角为127°的Stryker Trident股骨柄(史赛克公司,美国)。
1.2 一般资料
A组:男21例,女31例;年龄34~73岁,平均50岁。体质量57.2~74.8 kg,平均66.1 kg;体质量指数(body mass index,BMI)21.4~27.4,平均24.4。左髋20例,右髋32例。其中股骨头缺血性坏死24例,髋关节发育不良继发骨性关节炎28例。病程3~36个月,平均19个月。术前股骨颈干角为126.9~143.5°,平均135.2°。
B组:男27例,女22例;年龄41~65岁,平均54岁。体质量60.9~73.8 kg,平均67.4 kg;BMI 21.7~27.5,平均24.6。左髋26例,右髋23例。其中股骨头缺血性坏死22例,髋关节发育不良继发骨性关节炎27例。病程2~40个月,平均21个月。术前股骨颈干角为125.5~141.7°,平均133.6°。
两组患者性别、年龄、体质量、BMI、病因、病程及术前股骨颈干角、双下肢长度差、术前髋关节Harris评分等一般资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。见表 1。

1.3 手术方法及术后处理
两组手术分别由2位高年资医师实施。常规术前进行模板测量,均采用髋关节后外侧入路。纵行将臀大肌纤维钝性分开,切断外旋肌群,切开并切除部分关节囊。锯断股骨颈,根据术前模板测量结果保留股骨距,取出股骨头,显露髋臼。以45°外展和15°前倾植入非骨水泥型髋臼假体。股骨近端开髓并用髓腔锉扩髓,将股骨柄假体打入至合适位置;复位后,在股骨大粗隆后方钻孔,将股外旋肌群缝合于股骨大粗隆上,重建髋关节后外侧软组织的完整性。
患者术后第2天扶拐下地部分负重行走,避免髋关节过度屈曲内收内旋,防止人工关节脱位。
1.4 术后随访指标
术前和术后1、3、6、12个月及之后每年随访1 次,采用髋关节Harris评分评价临床疗效。
术后3个月,待关节功能有一定恢复后,摄标准骨盆X线片,检查双侧小转子形态,确保双侧股骨旋转程度一致。摄片方法:患者取仰卧位,球管以腹股沟平面为中心线,双踝关节分开20 cm,两脚尖相对,双下肢内旋15~20°[3],投照中心与影像板之间的距离固定为1 m,以统一X线片的放大率[4]。每张骨盆正位片要求两侧闭孔对称,并应包括两侧股骨的上1/3。将获得图像输入Orthocrat TraumaCad v2.0测量软件,以人工股骨头为标准,自动将图形像素转化为对应的毫米值,再完成进一步的测量。
测量指标:① 股骨偏心距:自股骨头中心作股骨干长轴的垂线,股骨头球心至垂足的距离[5];② 全局偏心距:“泪点”最下缘至股骨干轴线的距离;③ 双下肢长度:股骨小粗隆最高点至坐骨支最低点连线的距离;④ 股骨头旋转中心高度:股骨头旋转中心至坐骨支最低点连线的距离。测量术后健侧和术侧股骨偏心距,并计算术后术侧股骨偏心距相对于健侧的变化值(xFO)以及该变化值与健侧股骨偏心距的比值(sdFO),并计数sdFO>15%或< —15%的例数(即离群者)[6]。
1.5 统计学方法
采用SPSS19.0统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示,组间比较采用独立样本t检验;计数资料比较采用秩和检验,必要时使用Yates校正因子;率的比较采用χ2检验或Fisher确切概率法;检验水准α=0.05。
2 结果
术后患者切口均Ⅰ期愈合;无感染及假体脱位、翻修等并发症发生。两组患者均获随访,随访时间12~32个月,平均23个月。B组4例患者术后6个月出现术侧髋关节后方及上方疼痛、肿胀,不能向术侧卧位,髋关节内旋时疼痛加剧,经热敷理疗等保守治疗后末次随访时疼痛均缓解或无疼痛;其余患者术后髋关节疼痛均消失或明显缓解。末次随访时A、B组Harris评分均较术前显著改善,差异有统计学意义(P<0.05),但A、B组间比较差异无统计学意义(t=1.267,P=0.832)。B组xFO和sdFO均显著大于A组,差异有统计学意义(P<0.05);A组离群者20例(40%),B组33例(67%),差异有统计学意义(P=0.005)。两组术后3个月股骨头旋转中心高度、全局偏心距比较差异均无统计学意义(P>0.05)。术后3个月两组双下肢长度差均较术前显著改善(P<0.05),但两组间比较差异无统计学意义(t=0.403,P=0.689)。见图 1、表 1。

OA:健侧股骨偏心距 O'B:术侧股骨偏心距 C'D':术侧全局偏心距 EF 和E'F':双下肢长度 O'M':术侧股骨头旋转中心高度
Figure1. Measurement diagram of the pelvis after THAOA: The femoral offset of contralateral side O'B: The femoral offset of operated side C'D': The global offset of the operated side EF and E'F': The leg length of both lower limbs O'M': The height of femoral head rotating center at the operated side
3 讨论
股骨近端解剖的精确重建是THA术后髋关节功能恢复的基础。股骨偏心距为股骨头旋转中心到股骨干长轴间的垂直距离,人体重量通过其偏心结构传递到双下肢。股骨偏心距偏小时,股骨势必靠近骨盆,进而限制髋关节活动范围,引起周围软组织松弛,降低髋关节稳定性,造成髋关节脱位[7-8]。它和全局偏心距、股骨头旋转中心高度共同影响外展肌活动[1, 9-11]。因此,正确重建股骨近端解剖,平衡髋关节周围软组织在THA中显得尤为重要[12]。
在诸多影响股骨偏心距的要素(如假体的类型、型号、颈长及股骨距保留水平等)中,颈干角具有重要地位。使用颈干角小的股骨柄假体,理论上可使股骨偏心距增大,进而增强髋关节外展肌肌力,增大髋关节活动范围[13]。Charles等[14]和Bourne等[15]比较了两组采用不同颈干角股骨假体行THA后重建股骨偏心距的结果发现,在颈干角为131°股骨假体组中,股骨偏心距的重建率为90.8%,而在颈干角为135°股骨假体组中,股骨偏心距的重建率仅为40.8%。在国人中不同颈干角股骨假体对股骨偏心距重建的影响尚罕见报道。
本研究中,我们根据Hananouchi等[2]描述的方法,将双侧股骨旋转不一致的病例排除,严格执行选择标准。参照Sariali等[6]的研究,按照术侧股骨偏心距的变化率(sdFO),以15%为界限,将研究对象分成3种情况:sdFO减少组(≤—15%)、正常组(— 15%~15%)、增大组(≥15%),并计数sdFO>15%或< —15%的例数(即离群者)。结果发现,使用127°假体的患者中有16例(33%)属于正常,33例(67%)属于增大,未发现减少者;而在使用135°假体的患者中,3例(6%)属于减小,31例(60%)属于正常,17例(34%)属于增大。两组离群者构成比比较差异有统计学意义(P=0.005),135°假体能更好重建股骨偏心距,而使用127°假体有增大股骨偏心距的趋势。
既往Incavo等[16]采用127°颈干角股骨假体重建偏心距,并获得满意的关节稳定和良好功能恢复。那么国人的颈干角与127°假体设计是否匹配呢?刘勤等[17]将100例国人股骨的参数与欧洲人股骨参数进行对比,发现国人股骨颈干角[(122.74±1.49)°]和偏心距[(3.90±0.12)cm]均小于欧洲人。本研究使用的127°股骨柄假体中,不同型号假体匹配标准头(+0 mm)时,偏心距为39~43 mm,135°假体的相关数值为38~41.5 mm,虽然127°假体设计更接近国人的生理颈干角,但假体设计提供的颈长和股骨偏心距均高于国人生理值,这提示在国人的应用中假体设计还有优化空间。
我们应用髋关节Harris评分来评估THA术后疗效,两组患者术后Harris评分均较术前显著提高,两种假体均可获得较好的早期疗效。我们发现使用127°股骨柄假体患者中,4例术后6个月出现大转子疼痛。Incavo等[16]报道了使用127° Secur-Fit Plus股骨假体行THA,15%患者术后出现大转子和臀肌疼痛。Iorio等[18]发现术后大转子疼痛与THA手术入路(外侧入路和后外侧入路)有关,而与术后股骨偏心距及股骨头旋转中心无明显相关。我们认为127°假体可能使THA术后股骨偏心距过大,导致术侧髂胫束张力增加,在髋关节活动过程中增加与大转子滑囊的接触和摩擦,可能出现大转子滑囊炎或大转子疼痛。
综上述,在THA中应用135° Depuy Corail和127° Styker trident股骨假体均能较好重建股骨近端解剖,两者的近期临床疗效相似。但127° Styker trident股骨假体由于假体设计问题,可能使THA术后股骨偏心距过大。但本研究样本例数较小、随访时间较短,以上结论尚需更大样本、更长随访研究加以明确。
全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)中对股骨近端解剖的恢复和精确重建,对术后髋关节功能和软组织张力平衡非常重要。在诸多影响重建的因素中,颈干角具有重要地位。不同研究者对其影响的理解不同,Bachour等[1]更倾向于使用接近生理颈干角的股骨假体重建。虽然同一品牌的股骨假体常可提供两种颈干角选择,但国内尚未引入类似产品;不同颈干角的股骨假体对国人股骨近端解剖重建的影响尚罕见报道。现回顾分析2012年1 月-2013年12月,我们应用两种不同颈干角(分别为135°和127°)股骨假体行THA患者的临床资料,探讨国人THA中不同颈干角股骨假体的选择及早期疗效。报告如下。
1 临床资料
1.1 患者选择标准
选择标准:① 单侧髋关节疾病行THA,对侧为正常髋关节,可测量偏心距;② 临床诊断为股骨头缺血性坏死、髋关节发育不良继发骨性关节炎。排除标准:① 髋臼或股骨近端有明确外伤史或手术史;② 神经肌肉系统疾病(如坐骨神经麻痹、帕金森病等);③ 髋臼或股骨近端畸形;④ 体内存在活动性感染灶;⑤ 伴有全身其他疾病或体质弱,不能耐受手术;⑥ 股骨旋转不一致,影响偏心距测量[2]。2012年1月-2013年12月,共101例患者符合选择标准纳入研究。根据术中使用不同颈干角股骨假体将患者分为2组,A组52例使用颈干角为135°的Depuy Corail股骨柄(强生公司,美国),B组49例使用颈干角为127°的Stryker Trident股骨柄(史赛克公司,美国)。
1.2 一般资料
A组:男21例,女31例;年龄34~73岁,平均50岁。体质量57.2~74.8 kg,平均66.1 kg;体质量指数(body mass index,BMI)21.4~27.4,平均24.4。左髋20例,右髋32例。其中股骨头缺血性坏死24例,髋关节发育不良继发骨性关节炎28例。病程3~36个月,平均19个月。术前股骨颈干角为126.9~143.5°,平均135.2°。
B组:男27例,女22例;年龄41~65岁,平均54岁。体质量60.9~73.8 kg,平均67.4 kg;BMI 21.7~27.5,平均24.6。左髋26例,右髋23例。其中股骨头缺血性坏死22例,髋关节发育不良继发骨性关节炎27例。病程2~40个月,平均21个月。术前股骨颈干角为125.5~141.7°,平均133.6°。
两组患者性别、年龄、体质量、BMI、病因、病程及术前股骨颈干角、双下肢长度差、术前髋关节Harris评分等一般资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。见表 1。

1.3 手术方法及术后处理
两组手术分别由2位高年资医师实施。常规术前进行模板测量,均采用髋关节后外侧入路。纵行将臀大肌纤维钝性分开,切断外旋肌群,切开并切除部分关节囊。锯断股骨颈,根据术前模板测量结果保留股骨距,取出股骨头,显露髋臼。以45°外展和15°前倾植入非骨水泥型髋臼假体。股骨近端开髓并用髓腔锉扩髓,将股骨柄假体打入至合适位置;复位后,在股骨大粗隆后方钻孔,将股外旋肌群缝合于股骨大粗隆上,重建髋关节后外侧软组织的完整性。
患者术后第2天扶拐下地部分负重行走,避免髋关节过度屈曲内收内旋,防止人工关节脱位。
1.4 术后随访指标
术前和术后1、3、6、12个月及之后每年随访1 次,采用髋关节Harris评分评价临床疗效。
术后3个月,待关节功能有一定恢复后,摄标准骨盆X线片,检查双侧小转子形态,确保双侧股骨旋转程度一致。摄片方法:患者取仰卧位,球管以腹股沟平面为中心线,双踝关节分开20 cm,两脚尖相对,双下肢内旋15~20°[3],投照中心与影像板之间的距离固定为1 m,以统一X线片的放大率[4]。每张骨盆正位片要求两侧闭孔对称,并应包括两侧股骨的上1/3。将获得图像输入Orthocrat TraumaCad v2.0测量软件,以人工股骨头为标准,自动将图形像素转化为对应的毫米值,再完成进一步的测量。
测量指标:① 股骨偏心距:自股骨头中心作股骨干长轴的垂线,股骨头球心至垂足的距离[5];② 全局偏心距:“泪点”最下缘至股骨干轴线的距离;③ 双下肢长度:股骨小粗隆最高点至坐骨支最低点连线的距离;④ 股骨头旋转中心高度:股骨头旋转中心至坐骨支最低点连线的距离。测量术后健侧和术侧股骨偏心距,并计算术后术侧股骨偏心距相对于健侧的变化值(xFO)以及该变化值与健侧股骨偏心距的比值(sdFO),并计数sdFO>15%或< —15%的例数(即离群者)[6]。
1.5 统计学方法
采用SPSS19.0统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示,组间比较采用独立样本t检验;计数资料比较采用秩和检验,必要时使用Yates校正因子;率的比较采用χ2检验或Fisher确切概率法;检验水准α=0.05。
2 结果
术后患者切口均Ⅰ期愈合;无感染及假体脱位、翻修等并发症发生。两组患者均获随访,随访时间12~32个月,平均23个月。B组4例患者术后6个月出现术侧髋关节后方及上方疼痛、肿胀,不能向术侧卧位,髋关节内旋时疼痛加剧,经热敷理疗等保守治疗后末次随访时疼痛均缓解或无疼痛;其余患者术后髋关节疼痛均消失或明显缓解。末次随访时A、B组Harris评分均较术前显著改善,差异有统计学意义(P<0.05),但A、B组间比较差异无统计学意义(t=1.267,P=0.832)。B组xFO和sdFO均显著大于A组,差异有统计学意义(P<0.05);A组离群者20例(40%),B组33例(67%),差异有统计学意义(P=0.005)。两组术后3个月股骨头旋转中心高度、全局偏心距比较差异均无统计学意义(P>0.05)。术后3个月两组双下肢长度差均较术前显著改善(P<0.05),但两组间比较差异无统计学意义(t=0.403,P=0.689)。见图 1、表 1。

OA:健侧股骨偏心距 O'B:术侧股骨偏心距 C'D':术侧全局偏心距 EF 和E'F':双下肢长度 O'M':术侧股骨头旋转中心高度
Figure1. Measurement diagram of the pelvis after THAOA: The femoral offset of contralateral side O'B: The femoral offset of operated side C'D': The global offset of the operated side EF and E'F': The leg length of both lower limbs O'M': The height of femoral head rotating center at the operated side
3 讨论
股骨近端解剖的精确重建是THA术后髋关节功能恢复的基础。股骨偏心距为股骨头旋转中心到股骨干长轴间的垂直距离,人体重量通过其偏心结构传递到双下肢。股骨偏心距偏小时,股骨势必靠近骨盆,进而限制髋关节活动范围,引起周围软组织松弛,降低髋关节稳定性,造成髋关节脱位[7-8]。它和全局偏心距、股骨头旋转中心高度共同影响外展肌活动[1, 9-11]。因此,正确重建股骨近端解剖,平衡髋关节周围软组织在THA中显得尤为重要[12]。
在诸多影响股骨偏心距的要素(如假体的类型、型号、颈长及股骨距保留水平等)中,颈干角具有重要地位。使用颈干角小的股骨柄假体,理论上可使股骨偏心距增大,进而增强髋关节外展肌肌力,增大髋关节活动范围[13]。Charles等[14]和Bourne等[15]比较了两组采用不同颈干角股骨假体行THA后重建股骨偏心距的结果发现,在颈干角为131°股骨假体组中,股骨偏心距的重建率为90.8%,而在颈干角为135°股骨假体组中,股骨偏心距的重建率仅为40.8%。在国人中不同颈干角股骨假体对股骨偏心距重建的影响尚罕见报道。
本研究中,我们根据Hananouchi等[2]描述的方法,将双侧股骨旋转不一致的病例排除,严格执行选择标准。参照Sariali等[6]的研究,按照术侧股骨偏心距的变化率(sdFO),以15%为界限,将研究对象分成3种情况:sdFO减少组(≤—15%)、正常组(— 15%~15%)、增大组(≥15%),并计数sdFO>15%或< —15%的例数(即离群者)。结果发现,使用127°假体的患者中有16例(33%)属于正常,33例(67%)属于增大,未发现减少者;而在使用135°假体的患者中,3例(6%)属于减小,31例(60%)属于正常,17例(34%)属于增大。两组离群者构成比比较差异有统计学意义(P=0.005),135°假体能更好重建股骨偏心距,而使用127°假体有增大股骨偏心距的趋势。
既往Incavo等[16]采用127°颈干角股骨假体重建偏心距,并获得满意的关节稳定和良好功能恢复。那么国人的颈干角与127°假体设计是否匹配呢?刘勤等[17]将100例国人股骨的参数与欧洲人股骨参数进行对比,发现国人股骨颈干角[(122.74±1.49)°]和偏心距[(3.90±0.12)cm]均小于欧洲人。本研究使用的127°股骨柄假体中,不同型号假体匹配标准头(+0 mm)时,偏心距为39~43 mm,135°假体的相关数值为38~41.5 mm,虽然127°假体设计更接近国人的生理颈干角,但假体设计提供的颈长和股骨偏心距均高于国人生理值,这提示在国人的应用中假体设计还有优化空间。
我们应用髋关节Harris评分来评估THA术后疗效,两组患者术后Harris评分均较术前显著提高,两种假体均可获得较好的早期疗效。我们发现使用127°股骨柄假体患者中,4例术后6个月出现大转子疼痛。Incavo等[16]报道了使用127° Secur-Fit Plus股骨假体行THA,15%患者术后出现大转子和臀肌疼痛。Iorio等[18]发现术后大转子疼痛与THA手术入路(外侧入路和后外侧入路)有关,而与术后股骨偏心距及股骨头旋转中心无明显相关。我们认为127°假体可能使THA术后股骨偏心距过大,导致术侧髂胫束张力增加,在髋关节活动过程中增加与大转子滑囊的接触和摩擦,可能出现大转子滑囊炎或大转子疼痛。
综上述,在THA中应用135° Depuy Corail和127° Styker trident股骨假体均能较好重建股骨近端解剖,两者的近期临床疗效相似。但127° Styker trident股骨假体由于假体设计问题,可能使THA术后股骨偏心距过大。但本研究样本例数较小、随访时间较短,以上结论尚需更大样本、更长随访研究加以明确。