全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中髖臼假體定位的研究進(jìn)展

胡海貝，周建生

233004 安徽，蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院骨科

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·綜述·

全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中髖臼假體定位的研究進(jìn)展

胡海貝，周建生

233004 安徽，蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院骨科

【摘要】目前全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)已成為治療終末期髖關(guān)節(jié)疾病的有效手段，由于髖臼側(cè)結(jié)構(gòu)的特殊性，髖臼杯位置的定位方法尚有爭(zhēng)議。髖臼假體定位方法主要有根據(jù)術(shù)前、術(shù)中影像學(xué)資料定位，根據(jù)髖臼局部解剖特征和(或)結(jié)合機(jī)械設(shè)備定位等，本文就髖臼假體位置定位的研究進(jìn)展作一綜述。

【關(guān)鍵詞】關(guān)節(jié)置換術(shù)； 全髖； 髖臼假體； 定位

從20世紀(jì)60年代現(xiàn)代意義上的第一例人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)取得成功以來(lái)，在經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段后，全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)現(xiàn)已成為治療晚期髖關(guān)節(jié)疾病最有效的方法之一。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展及人們生活水平的提高，行全髖關(guān)節(jié)初次置換術(shù)的患者在世界范圍內(nèi)逐年增加，髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)的病例也逐年增加。在全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中髖臼假體的位置是影響手術(shù)效果一個(gè)非常重要的因素，但目前髖臼假體位置的定位仍然是臨床工作中一個(gè)難題。

1全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中良好的髖臼假體位置的重要意義

在全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中良好的髖臼假體位置符合髖關(guān)節(jié)的生物力特點(diǎn)[1]，具有良好的骨床包容和初始穩(wěn)定性，降低早期假體的松動(dòng)率，降低髖關(guān)節(jié)脫位率[2]，減少術(shù)后撞擊綜合征的發(fā)生率[3]，降低假體內(nèi)襯的磨損[4]，可能會(huì)延長(zhǎng)髖臼假體的使用壽命，從而降低髖關(guān)節(jié)的翻修率[5]，減輕患者和社會(huì)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[6]，使患者有良好的髖關(guān)節(jié)功能，提高術(shù)后效果滿意度。

目前髖臼假體理想位置雖然存在爭(zhēng)議,國(guó)內(nèi)外學(xué)者觀點(diǎn)也不統(tǒng)一。但在過(guò)去的幾十年中，Lewinnek等[2]提出的“安全區(qū)”(外展角40°±10°、前傾角15°±10°)一直被作為髖臼假體放置的標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)骨科醫(yī)師按照此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行手術(shù)。與此同時(shí)Murtha等[7]建立正常半骨盆的三維表面模型的研究，通過(guò)容積CT數(shù)據(jù)分析得出：Lewinnek“安全區(qū)”推薦的髖臼假體外展角小于患者解剖學(xué)上的髖臼外展角大約10°，可見(jiàn)髖臼解剖位置與Lewinnek所述髖臼假體位置的“安全區(qū)”并不完全匹配。Lewinnek也認(rèn)識(shí)到，雖然臼杯安裝在“安全區(qū)”內(nèi)關(guān)節(jié)脫位率相對(duì)較低，但“安全區(qū)”仍然是一個(gè)相對(duì)寬泛的范圍。良好的髖臼假體位置對(duì)維持髖關(guān)節(jié)正常的解剖關(guān)系及生理功能非常重要。不同患者的髖臼解剖參數(shù)差別也較大。楊成志等[8]報(bào)道的32例患者髖臼前傾角平均值為15.78°±7.42°。韓瑩瑩等[9]通過(guò)CT數(shù)據(jù)測(cè)量正常成年人髖臼前傾角平均角度為20.92°±5.55°、髖臼外展角為51.27°±4.16°。因此個(gè)體化確定臼杯位置對(duì)提高髖臼假體定位的準(zhǔn)確性具有重要意義[10]。目前有關(guān)全髖置換術(shù)中髖臼假體的定位方法中，大致有以下幾個(gè)方面:基于影像學(xué)資料定位髖臼假體，基于局部解剖結(jié)構(gòu)和(或)結(jié)合機(jī)械設(shè)備定位髖臼假體。

2基于影像學(xué)的全髖置換術(shù)中的髖臼假體定位

2.1基于X線的髖臼假體定位傳統(tǒng)的術(shù)前模板是術(shù)前借助患者髖關(guān)節(jié)X 線片和器械公司的假體膠片進(jìn)行的術(shù)前設(shè)計(jì)和計(jì)劃，這對(duì)糾正雙下肢不等長(zhǎng)及確定髖臼假體的大小有較重要意義，但對(duì)于指導(dǎo)確定髖臼假體位置的作用在文獻(xiàn)中較少提及。學(xué)者Ezzet和McCauley[11]使用術(shù)中X線定位髖臼假體，術(shù)中可以及時(shí)評(píng)估臼杯的外展角、臼杯內(nèi)移程度、股骨柄假體的大小、雙下肢肢體長(zhǎng)度情況等，進(jìn)而確定臼杯位置，在報(bào)道的200例初次全髖置換術(shù)中，臼杯位置不佳和腿長(zhǎng)不等長(zhǎng)的發(fā)生率僅為1.5%。國(guó)內(nèi)陸道望等[12]的實(shí)驗(yàn)也有相似的結(jié)果。雖然術(shù)中X線片能及時(shí)觀察和評(píng)估髖臼假體的位置，提高髖臼假體位置放置的準(zhǔn)確性，但面臨著因術(shù)中患者骨盆傾斜度改變對(duì)髖臼假體安放影響的問(wèn)題[13-14]。

2.2杜浩等[15]報(bào)道使用CT數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建結(jié)合Amira、Imageware和Rapid Form等軟件，進(jìn)行術(shù)前設(shè)計(jì)及構(gòu)建的定位模板可以使髖臼假體位置精確定位, 避免術(shù)中操作誤差。但是該項(xiàng)技術(shù)需要對(duì)相關(guān)的軟件熟練應(yīng)用，同時(shí)需要定制患者“個(gè)體化”的模板，使其難以推廣。易里力等[16]報(bào)道利用術(shù)前三維CT 數(shù)據(jù)，測(cè)量出前傾角和外展角數(shù)據(jù)，換算出假體臼緣與骨臼緣的距離，從而較準(zhǔn)確定位髖臼假體。在髖臼解剖結(jié)構(gòu)變異的患者中該技術(shù)的應(yīng)用可能會(huì)受到影響。隨著計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)的出現(xiàn)，人們逐漸實(shí)現(xiàn)了在不完全顯露及類(lèi)直視下精確置入髖臼假體，從而獲得最佳的髖臼杯位置，避免大的偏差，減少并發(fā)癥，是一個(gè)具有巨大發(fā)展前景的髖臼假體定位方法。Lass等[17]進(jìn)行的一項(xiàng)前瞻隨機(jī)對(duì)照性研究表明在計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航系統(tǒng)輔助下進(jìn)行的全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)，髖臼假體的外展角及前傾角的準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性明顯好于常規(guī)手術(shù)方法，使髖臼定位更加準(zhǔn)確，誤差率明顯降低。但是在計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，在系統(tǒng)中注冊(cè)的解剖標(biāo)志尚未統(tǒng)一[18-20]，同時(shí)也面臨著手術(shù)花費(fèi)增多、需要熟練的操作人員及昂貴的醫(yī)療設(shè)備、患者及醫(yī)務(wù)人員放射線暴露劑量增多等問(wèn)題，使其在短期內(nèi)推廣受到限制。

3基于局部解剖特征和(或)結(jié)合定位裝置確定髖臼假體位置

3.1局部解剖特征在確定髖臼假體位置中的應(yīng)用Archbold等[21]在1 000例全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中應(yīng)用髖臼橫韌帶作為髖臼假體定位的解剖參考標(biāo)志，判斷患者解剖學(xué)上髖臼前傾角，使髖臼假體平行髖臼橫韌帶，以此“個(gè)體化”地定位髖臼臼杯的位置。術(shù)者也可以通過(guò)髖臼假體與髖臼橫韌帶和髖臼唇的相對(duì)位置來(lái)評(píng)價(jià)臼杯深度和高度，術(shù)后至少8個(gè)月的病例隨訪表明髖關(guān)節(jié)脫位率僅為0.6%，遠(yuǎn)低于文獻(xiàn)報(bào)道的2%～4%的脫位率。但需要指出的是在嚴(yán)重髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良等患者中髖臼橫韌帶的使用可能受到限制，因此髖臼橫韌帶不能常規(guī)地作為全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中確定假體位置的定位標(biāo)準(zhǔn)。周建生等[22]通過(guò)研究尸體骨盆標(biāo)本發(fā)現(xiàn)Harris窩及髖臼切跡留有明顯痕跡，發(fā)現(xiàn)殘存的卵圓窩和髖臼切跡與髖臼中心點(diǎn)相對(duì)恒定的解剖關(guān)系，李軍偉等[23]也認(rèn)為卵圓窩解剖位置及形態(tài)相對(duì)穩(wěn)定，不受患者體位變動(dòng)的影響，Govsa等[24]認(rèn)為卵圓窩的解剖特點(diǎn)與髖臼的生物力學(xué)特點(diǎn)相適應(yīng)，臨床上采取以卵圓窩為導(dǎo)向的髖臼中心化技術(shù)在全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中來(lái)確定髖臼假體位置。閆英杰等[25]隨訪93個(gè)病例認(rèn)為通過(guò)卵圓窩為導(dǎo)向確定髖臼假體位置良好，無(wú)髖臼假體松動(dòng)。Sotereanos等[26]介紹了骨盆上的三個(gè)骨性解剖標(biāo)志，建立髖臼假體的參照平面，確定前傾和外展角度,幫助確定髖臼臼杯的位置。Maruyama等[27]提出了髖臼切跡角的概念，評(píng)價(jià)患者髖臼的前傾角。髖臼切跡角是指從坐骨大切跡到髖臼后壁的延長(zhǎng)線與通過(guò)髖臼前后壁的直線之間的夾角，對(duì)髖臼骨性標(biāo)志異常的患者手術(shù)參考意義有限。

3.2定位裝置在確定髖臼假體位置中的應(yīng)用傳統(tǒng)髖臼假體定位器需要將手術(shù)床作為參照物，并且術(shù)者在植入髖臼假體時(shí)需要根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)通過(guò)目測(cè)定位器和手術(shù)床的長(zhǎng)軸及冠狀面的夾角，判斷前傾角及外展角大小，進(jìn)而決定臼杯放置位置，因此在實(shí)際應(yīng)用中受手術(shù)者的經(jīng)驗(yàn)影響大，很多關(guān)節(jié)外科醫(yī)生在術(shù)中棄之不用。因此學(xué)者Lim等[28]認(rèn)為髖臼假體的放置主要依靠術(shù)者的臨床經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)Ravi等[29]研究發(fā)現(xiàn)全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)手術(shù)量高的醫(yī)生較手術(shù)量低的醫(yī)師,其術(shù)后假體脫位率明顯低，但Bosker等[30]研究的結(jié)果表明全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中徒手放置髖臼假體置是不可靠的。學(xué)者在定位裝置方面作了一些新嘗試，如羅雙元和戴文德[31]自制的角度尺、王海濤[32]發(fā)明的髖臼帽定位器、許杰等[33]開(kāi)發(fā)的三維定向監(jiān)測(cè)裝置、葛興濤等[34]引入的陀螺儀。這些嘗試增加了術(shù)者對(duì)髖臼假體置入角度的可操控性，減少了術(shù)者主觀目測(cè)的影響。同時(shí)類(lèi)似的裝置雖然可改善髖臼假體放置準(zhǔn)確性,但或多或少存在不足，有時(shí)需要特殊的使用培訓(xùn)以及操作相對(duì)繁瑣而影響了實(shí)際應(yīng)用。

3.3局部解剖結(jié)構(gòu)結(jié)合定位裝置在確定髖臼假體位置的應(yīng)用隨著全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的普遍開(kāi)展和個(gè)體化全髖關(guān)節(jié)置換技術(shù)的需要，有學(xué)者進(jìn)行定位裝置結(jié)合患者局部解剖結(jié)構(gòu)確定髖臼假體位置的嘗試。徐陳等[35]根據(jù)卵圓窩和髖臼切跡與髖臼中心點(diǎn)相對(duì)恒定的解剖關(guān)系，開(kāi)發(fā)了髖臼中心定位器，并結(jié)合髖臼前后切跡確定髖臼中心點(diǎn)，進(jìn)而最大程度恢復(fù)患者髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心，從而準(zhǔn)確定位患者“個(gè)性化”的髖臼假體的位置。Shandiz等[36]設(shè)計(jì)一種叫“Optihip”的可調(diào)患者“特異性”新型臼杯定位機(jī)械裝置，在尸體實(shí)驗(yàn)中結(jié)合人尸體髖臼“淚滴”等局部解剖學(xué)標(biāo)志定位臼杯。與以前的體內(nèi)報(bào)告相比，“Optihip”指導(dǎo)髖臼杯定位比地傳統(tǒng)髖關(guān)節(jié)置換術(shù)更準(zhǔn)確，可媲美計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)技術(shù)。

4展望

在全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中髖臼假體位置影響髖關(guān)節(jié)置換術(shù)近期和遠(yuǎn)期療效。許多學(xué)者提出自己確定髖臼臼杯位置的方法，取得較好的效果，并促進(jìn)髖關(guān)節(jié)外科學(xué)的發(fā)展，但現(xiàn)階段的髖臼臼杯定位方法仍然存在一系列問(wèn)題有待解決。由于髖關(guān)節(jié)中髖臼側(cè)解剖的復(fù)雜性及變異性和研究方法及條件限制，使得對(duì)髖關(guān)節(jié)局部解剖及生物力學(xué)等方面的了解不夠全面。近年來(lái)興起“數(shù)字骨科學(xué)”，是計(jì)算機(jī)科學(xué)和骨科學(xué)結(jié)合的新興交叉學(xué)科，有助于獲得大樣本的精確髖關(guān)節(jié)形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)及生物力數(shù)等參數(shù)。這對(duì)髖關(guān)節(jié)外科學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。其中的3D打印技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)患者個(gè)體化髖臼模板，提高手術(shù)放置髖臼假體位置的準(zhǔn)確度。此外術(shù)前規(guī)劃、輔助手術(shù)設(shè)計(jì)和手術(shù)模擬、髖關(guān)節(jié)外科虛擬仿真手術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助骨科導(dǎo)航手術(shù)、骨科機(jī)器人手術(shù)等是目前的研究熱點(diǎn)，這些新技術(shù)為個(gè)體化定位髖臼假體奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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(本文編輯： 郭衛(wèi))

Progress of research on the orientation of the acetabular component in total hip arthroplasty

HUHai-bei,ZHOUJian-sheng

(Department of Orthopaedics，F(xiàn)irst Affiliated Hospital of Bengbu Medical Colloge，BengbuAnhui，233004，China)

【Abstract】At present,total hip arthroplasty has become an effective method for the treatment of end-stage hip disease. Because of the special structure of the acetabulum,the methods for determining the position of the acetabular cup are disputed. The orientation methods of the acetabular components are mainly determined by the preoperative and intraoperative imaging data,local anatomical characteristics of the acetabulum in combination with the mechanical equipment. This paper reviews the progress in research on orientating acetabular prosthesis position.

【Key words】joint replacement; total hip; acetabular component; orientation

文章編號(hào)：1009-4237(2016)03-0182-03

通訊作者：周建生，E-mail：zhoujs12399@163.com

【中圖分類(lèi)號(hào)】R 687.4

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【DOI】 10.3969/j.issn.1009-4237.2016.03.019

(收稿日期：2015-05-19； 修回日期： 2015-07-13)