撞击、脱位、假体磨损等不良事件的存在,促使很多学者一直致力于对髋关节置换假体角度的研究。Lewinnek等通过放射学影像的研究认为髋臼假体的安全区位于臼杯外展40° (±10°) 、前倾15° (±10°)的位置,从而可以最大程度减少脱位的风险。但髋关节功能活动的范围是由髋臼和股骨假体共同决定的,故由此引入了“安全”联合前倾角的概念。这两个概念目前已在临床实践获得了广泛认同。但对于髋臼和股骨假体位置的安全范围还存有争议。诸如髋臼缘、髋臼横韧带、股骨自身的前倾角等解剖结构是否可以作为假体植入的参照仍未可知。
近30年,关于髋臼和股骨解剖变异情况常见诸于报道,但大多数研究局限于单纯股骨或髋臼的数据,来源多为尸体标本或个别非关节炎患者的CT结果。为了明确原发性终末期髋关节炎患者股骨和髋臼的变异情况,找到可以在术中满足“安全区”要求的可靠骨性标志,来自德国海德堡大学医院的Christian Merle等进行了一项回顾性分析,其结果发表于2013年11月20日的JBJS第95卷22期上。
2009年4月至12月共有218例接受非骨水泥全髋关节置换的髋关节骨性关节炎终末期的连续病例,所有患者均使用了个体化的钛制股骨假体,股骨柄均是根据患髋术前CT结果制造。排除的病例有:既往创伤史3例、感染2例、风湿性关节炎8例、髋关节发育不良18例、既往股骨和/或骨盆截骨手术13例、股骨头坏死12例、Perthes病或股骨头骨骺滑脱5例。髋臼发育不良的定位为:CE角<20°,髋臼角>42°, 髋臼指数<38%。另有26例因X线或CT资料不完整同时予以排除。最终有131例纳入研究,男性57例,女性74例,平均年龄60岁,BMI 27 kg/m2。以上病例均于术前行X线和CT检查,并保存为通用的DICOM格式。根据Lewinnek等的描述,将“安全区”定义为复合前倾角20-40度。CT扫描方法见图1和图2。
图1 基于5个轴位断层确定髋臼位置的CT模型,COR=旋转中心
图2 根据Sugano等描述的方法对股骨颈前倾角进行CT测量
测量精确度和可靠性:虚拟骨盆臼杯直径重复测量56mm臼杯时平均误差为0.25mm,臼杯平均测量误差为:前倾角0.78°和外展角1.64° 。CT测量组内相关系数为0.89-0.99,组间相关系数为0.87-0.99;骨盆倾斜测量的组内相关系数为0.93和0.84。
CT测量结果:全部病例股骨头直径平均47mm(36-62mm),髋臼缘直径平均54mm(42-70mm),股骨前倾角平均13°(-7°-57°),髋臼前倾角平均19°(0.7°-35°)。男性和女性的股骨前倾角、髋臼前倾角或复合前倾角没有差异,髋臼外展角平均62°(30°-76°),男性和女性之间亦没有明显差异(表1)。
表1 股骨和髋臼解剖结构的测量结果
股骨前倾角和髋臼前倾角之间、髋臼外展角和前倾角之间均没有相关性(图3)。男性的骨盆倾斜角(10°)离散程度明显高于女性(6°, p = 0.008;表1)。
图3 散点图提示髋臼前倾角和髋臼外展角或股骨前倾角无明显相关。
安全区:按照“安全区”的标准,患者原始髋臼前倾角在“安全区”内的有125例,而外展角在“安全区”内的只有15%(19例),复合前倾角在“安全区”内的有63%(83例),髋臼角度和股骨角度同时在安全区内的只有8%(10例)(图4)。
图4 条形图提示髋臼外展角、髋臼前倾角和复合前倾角的分布及和安全区(阴影部分)的关系
综上,研究者认为:1、髋关节骨关节炎病例参照髋臼缘测得的原始髋臼前倾角和推荐的臼杯前倾目标角度相符;2、患者自身髋臼外展角、髋臼前倾角、股骨前倾角之间没有特定关系;3、自身髋臼外展角和自身复合前倾角均与假体植入的目标角度无关。
译者注:对于髋关节骨性关节炎的病例,确定髋臼假体前倾角时可以参照原始髋臼前后缘,但臼杯的外展角不能以髋臼缘等原有解剖标志为参照。但该结论可能不适合髋关节发育不良等髋臼解剖严重变异的病例。