陈百成 闫昌葆
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股骨髋臼撞击综合征
陈百成 闫昌葆
近年来学者们注意到一些中年人及喜爱运动的年轻人表现出来的髋关节疼痛无法用传统的发病机制解释。直到2003年Ganz等[1]首先提出了由于存在髋臼以及股骨近端的形态结构异常,在髋关节运动终末期发生股骨头颈和髋臼的异常碰撞,导致髋臼、盂唇及软骨损伤,从而引发髋关节疼痛症状,且持续发展并导致髋关节的退变,即股骨髋臼撞击综合征(femoroacetabular impingement,FAI)。大量证据显示,股骨髋臼撞击是引起骨关节炎早期发生的重要原因之一。由于FAI是近些年才被认识的病变,骨科医生对其认识还不充分,常常会忽略FAI的诊断及治疗,甚至使患者病变进入晚期阶段而难以治疗。本文旨在对该病症的发病机制、临床分型、诊断、治疗等的研究进展进行论述和展望,以便提高骨科医生对FAI的认识。
FAI可能由于股骨近端和髋臼的异常接触,造成包括髋部疼痛,髋臼盂唇磨损、变性以及关节软骨损伤,也可发生于因遭受超生理功能活动而导致剪切力伤害的解剖结构正常的髋关节,各种髋臼以及股骨的骨性异常导致髋关节在活动时反复碰撞,从而使髋臼缘的盂唇及软骨产生损伤[2]。根据撞击的发生机制,可以分为三种类型,凸轮型撞击(cam impingement)、钳夹型撞击(pincer impingement)以及混合型(mixed type)。尽管前两种类型可以单独发生,但多数病例都属于两种撞击同时存在的混合型。
Cam型撞击病因来源于股骨侧,常见于喜爱运动的男性。股骨头颈前外侧交界处的骨性突起导致关节间隙的狭小[2],这就使髋关节在屈曲、内旋时,骨性突起与髋臼反复碰撞,剪切力造成髋臼唇从边缘向内部的损伤甚至从髋臼上撕裂,而髋臼软骨的损害通常发生在髋臼前上方负重区[3],尤其位于关节透明软骨和盂唇纤维软骨移行区等部位更易发生撕裂[3]。临床可引起股骨头颈交界处异常的疾病如:亚临床型股骨头骨骺脱位(slipped capital femoral epiphysis,SCFE)、股骨头后倾、股骨颈骨折畸形愈合、严重髋外翻等均可诱发髋关节撞击[1](图1A)。
Pincer型撞击病因来源于髋臼侧,常见于喜好活动的中年女性。由于髋臼前外侧局部过度覆盖或整体过度包容,髋关节在屈曲和内旋时导致髋臼缘与股骨头颈异常撞击[4]。由于呈线性接触撞击,髋臼前缘和外上缘的软骨出现条带状损伤[1]。反复接触撞击后易出现软骨退变、盂唇肥大、囊肿形成、钙化等,盂唇骨化后将进一步引起髋臼内部囊性变以及髋臼唇周的骨化和髋臼加深,从而加大髋臼的覆盖,形成恶性循环。临床上可引起髋臼形态学异常的疾病如:髋臼局部后倾、髋臼过深、髋臼内陷、髋内翻或髋臼发育不良截骨矫形过度等均可导致撞击。其中由于髋臼后壁缺损造成的髋臼后倾最为常见[5](图1B)。
虽然Cam型撞击和Pincer型撞击都可以单独导致FAI的发生,但临床上大部分FAI患者是两种类型并存的,称为Mixed型撞击。有研究表明Mixed型发生率为73%,而单独发生Cam型撞击的病例为17%,单独发生Pincer型撞击的病例为10%,说明Cam型撞击或者Pincer型撞击很少独立发生,FAI的大部分病例为Mixed型[3]。
图1 FAI的发生机制 A由于股骨头颈交界区异常凸起(绿圈标记)导致的Cam型撞击 B由于髋臼异常突出过度覆盖(绿圈标记)导致的Pincer型撞击
2.1症状
FAI患者多为喜欢运动的青壮年,年龄多在25~50岁之间。一般无明显外伤史。患者早期症状为腹股沟区以及髋关节无规律的间歇性疼痛,可伴有髋关节活动受限。85%的患者存在中度或重度疼痛,且81%的患者疼痛位于腹股沟区[6]。剧烈活动或长时间保持坐位可加重症状[7]。部分患者主诉有髋关节“钩住感”及“死腿”症状,随病情的进展可以出现腰背部、骶髂关节、臀部或股骨大粗隆处疼痛,但疼痛一般不低于膝关节平面[7]。
2.2体征
通常表现为髋关节活动受限,特别是屈曲内收内旋受限。有统计显示撞击试验阳性率达99%[6]。撞击试验分为前方撞击试验和后方撞击试验,分别用于检查位于髋臼前方和后方的撞击。患者仰卧位,当髋关节被动屈曲接近90°并内收、内旋时产生剧烈疼痛即为前方撞击试验阳性。由于屈曲和内收导致股骨颈和髋臼前内侧缘接近,额外的内旋在盂唇上产生剪切力,当有软骨或关节盂唇损害时便产生剧烈的疼痛;患者仰卧位,患肢从床缘自由垂下,尽量后伸并外旋髋关节,产生疼痛为后方撞击试验阳性。由于髋关节后伸而使股骨颈与髋臼后外侧缘接近,再加上外旋的剪切力,便会导致损伤的软骨或盂唇产生疼痛。
3.1 X线表现
常用标准的骨盆前后位片[8]。早期改变以软骨退变为主,X线平片难有阳性发现,但是Clohisy等[9]认为蛙状位片更容易发现异常,可能对早期诊断有一定帮助。进展期的FAI所见包括:髋臼唇硬化、髋臼缘骨赘或游离钙化、关节间隙变窄、软骨下骨硬化及股骨颈前上区纤维囊性改变。
Cam型FAI的特征表现为:头颈交界处发现局限性骨性突起或offset消失,头颈比例失常[1]。以股骨颈切线与股骨头前缘切线两条平行线间的距离为股骨头颈的偏移量(头颈offset),正常值为11.6 mm,若偏移量小于9 mm则考虑异常;头颈偏移量/股骨头直径为偏移量比,其小于0.17则考虑异常[10](图2)。
Pincer型FAI的特征表现为髋臼缘明显硬化、髋臼缘骨赘及髋臼后倾、髋臼过深、纤维囊性变等改变[11]。正常髋臼前后壁边缘投影呈不相交的“人”字形,后壁边缘投影应较前壁投影偏外侧;而Pincer型撞击中髋臼前后壁边缘投影呈相交的“X”形,Reynolds等[12]称为“交叉征”或“8字征”,是髋臼后倾的表现(图3)。CE角是骨盆前后位片上通过股骨头中心垂直线和股骨头中心与髋臼外上缘连线构成的角,其正常值为32°左右,若大于40°,则提示髋臼过度覆盖[13]。
Peelle等[14]的研究之中,多数患者存在上述多项改变,并且研究证实如果患者有疼痛表现且中心侧边缘角大于40°、偏心距小于9 mm、前外侧存在异常突起以及髋臼后倾时,均可考虑手术治疗。
3.2 CT表现
CT扫描有助于分析髋臼和股骨头的形态、股骨头颈的偏移量以及软骨下囊性变等。三维CT扫描、股骨颈行矢状位重建可更准确地检查出股骨头颈连接处的前外侧偏移量减低,股骨头颈联合处前上缘可见骨性突起(图4)。从而更好地评估FAI的类型和损伤程度[15]。
3.3 MRI表现
MRI对诊断髋臼盂唇和软骨损伤有较高的价值[10]。若MRI显示股骨头颈交界处靠近囊性改变区域出现骨髓水肿需考虑存在FAI[16]。磁共振关节造影中α角的测量对于FAI的诊断更为敏感。其测定方法为:分别确定股骨头中心点,股骨颈最窄处中心点,股骨头圆形轮廓和股骨头颈前上缘相交点,三点连线,以股骨头中心为顶点的角即为α角(图5)。正常α角不超过55°,α角的大小与软骨、盂唇损伤和关节活动度降低的程度有关,并且FAI患者α角明显大于正常人[17]。Kassarjian等[18]提出Cam型撞击患者磁共振关节造影表现的三联征:α角增大、前上方软骨损伤以及前上方盂唇撕裂。
髋关节镜技术可以非常直观地看到髋关节头颈部位结构的异常以及髋臼唇的损伤、骨化等,因此可以更加准确地对FAI进行诊断及分型,且可以一并进行治疗[19]。
根据典型的髋关节炎临床症状——如腹股沟区疼痛等,体征——如撞击试验阳性等,X线平片、CT及MRI等影像学特异表现以及髋关节镜检查可作出FAI的诊断。本病需要与如腹股沟软组织拉伤、大转子滑囊炎、弹响髋、髋臼发育不良、股骨头坏死、髋关节滑膜炎、关节内游离体、髋关节退行性骨关节病等关节外科疾病相鉴别[20]。
图2 蛙式位X片,可见头颈offset过小(绿色箭头)
图3 骨盆正位片,可见“交叉征”或“8字征”(绿色虚线)
图4 CT可见股骨头颈联合处前上缘的骨性突起(绿色箭头)
图5 MRI可见α角增大。
6.1非手术治疗
包括改善生活方式,减少运动量,避免过度屈曲,以减轻关节碰撞;应用非甾体类抗炎药及理疗等以减轻炎症刺激等[21]。很明显,非手术治疗只能暂时缓解患者的症状,不能从根本上去除产生撞击的原因和阻止病情的发展。
6.2手术治疗
6.2.1开放手术 髋关节切开手术可对所有FAI的异常髋关节结构进行直观良好的处理。FAI的开放手术方法由Ganz等[1]提出:患者侧卧位,采取Gibson入路进入髋关节并使之向前脱位。Z形切开关节囊暴露髋关节。详细检查髋关节各部分结构,接下来根据观察结果进行相应的外科处理,以解除引起FAI的因素:对于Cam型撞击,手术主要包括去除股骨头的任何非球形因素即股骨头成型术和去除突出畸形的股骨颈即股骨颈成型术;对于Pincer型撞击,手术主要包括切除髋臼边缘增生的骨赘以及切除撕裂和变性的髋臼唇,若髋臼唇大面积从髋臼分离,可在清理髋臼后将脱离的髋臼唇原位缝合;若撞击由髋臼形态学异常(如髋臼后倾、髋臼内陷等)引起,可行环髋臼截骨术以尽量恢复髋臼的正常形态。手术应注意尽量保留髋臼唇,每一步切除后都要反复检查在髋关节活动范围内是否存在撞击,直至撞击完全解除。术后限制关节负重活动,并进行适当的功能锻炼。三个月后恢复髋关节正常活动。虽然该方法可明确撞击部位以及关节盂唇和关节软骨的任何损伤,手术彻底,并且大量研究报道其早、中期临床随访疗效满意[7,22],但是开放手术创伤大,术后深静脉血栓、感染、股骨颈骨折、股骨头缺血坏死、异位骨化、骨不连、神经损伤、瘢痕形成等并发症风险高,并且不利于中青年患者运动功能的恢复。
6.2.2关节镜手术 髋关节镜的引入为FAI的诊断和治疗提供了更优越的方法。Mienst等[23]对髋关节镜进行了描述:髋关节镜可以到达髋关节中央和外周间室,从而处理盂唇、关节软骨损伤和行股骨头颈成型术。通常患者取侧卧或仰卧位,采用前外侧、前侧入路,必要时可选择后外侧辅助入路。首先处理中央间室,盂唇可部分切除或修复,还可对髋臼唇边缘的骨赘进行打磨,以减少股骨头的过度覆盖从而消除Pincer型撞击,关节软骨可通过钻孔或微骨折技术行软骨成型术[24](图6)。然后处理外周间隔,利用磨钻去除头颈部骨性突起,修正股骨头颈的偏心距,以消除Cam型撞击[24](图7)。由于髋关节镜操作空间有限,因此在处理包容性Pincer型撞击、盂唇的修复和潜在软骨损伤的清理和修复时可能存在一定的困难[25]。6.2.3 关节镜联合切开手术 Clohisy等[26]采用关节镜联合切开治疗FAI,主要应用于单纯关节镜手术无法完成的病例。首先通过关节镜探查髋关节,确定损伤部位并处理部分骨结构成型和髋臼盂唇、关节软骨损伤,对于关节镜下难以处理的骨成型和盂唇重新固定等要行经Smith-Peterson间隙的前方切口到达髋关节前部、股骨头颈的前外侧和髋臼缘,以充分暴露从而完成手术。
目前临床上可见大量髋关节疼痛的年轻患者,如何对他们进行早期的正确诊断,是非常困难的。除了详细询问病史及查体外,进行X线、CT和MRI检查是必不可缺的。但是目前有关FAI的临床影像学诊断尚无确切的标准,还需要进一步的观察研究。关节镜技术可以作为一种检查手段直观地对FAI进行诊断,并同时进行治疗,是目前比较有效的手段,但仍然需要进一步确定其适应症[27]。
在治疗上主要采取手术方式。上述三种手术方法的选择,需根据FAI的类型、髋关节病变情况以及术者的手术技巧决定。值得注意的是,自1931年Burman等[28]首次报道在尸体上进行髋关节镜检查以来,髋关节镜的发展突飞猛进,该技术集诊断与治疗于一体,已经成为现在最重要的髋关节外科技术之一。目前髋关节镜手术可以处理大多数的FAI,不但手术损伤小、并发症少、功能恢复好,并且镜下手术已取得与开放手术相当的疗效[7]。Beck等[7]对158位接受髋关节镜手术治疗的FAI患者进行随访,结果显示:大部分患者的髋关节疼痛症状在3个月内减轻50%,5个月内减轻75%,1年内减轻95%。除非是严重骨性异常导致以Cam型撞击为主的FAI患者,可选择髋关节镜联合切开手术;而单纯切开手术方法主要适用于其它术式难以处理的FAI,如包容性Pincer型撞击、畸形较重的Cam型撞击等。髋关节镜外科技术为髋关节疾病的诊治提供了全新的手段。尽管当前该技术尚不普及,但髋关节镜外科作为一种微侵袭内窥镜技术,为人们在微创的前提下更直接地认识和处理髋关节疾患提供了可能。随着关节镜技术的发展,髋关节镜技术一定会在FAI的诊治中起到越来越重要的作用。
图6 髋关节镜下治疗Pincer型撞击 A 术前镜下见髋臼唇撕裂 B 术后见撕裂的髋臼唇已经缝合于原位
图7髋关节镜下治疗Cam型撞击 A术前镜下见股骨头颈交界区异常凸起 B术后见股骨头颈交界区凸起已被磨削平整
1 Ganz R,Parvizi J,Beck M,et al.Femoroacetabular impingement:a cause for osteoarthritis of the hip[J].Clin Orthop Relat Res,2003,417:112-120.
2 Myers SR,Eijer H,Ganz R.Anterior femoroacetabular impingement after periacetabular osteotomy[J].Clin Orthop Relat Res, 1999,363:93-99.
3 Beck M,Kalhor M,Leunig M,et al.Hip morphology influences the pattern of damage to the acetabular cartilage: femoroacetabular impingement as a cause of early osteoarthritis of the hip[J].J Bone Joint Surg Br,2005,87(7): 1012-1018.
4 Giori NJ,Trousdale RT.Acetabular retroversion is associated with osteoarthritis of the hip[J].Clin Orthop Relat Res,2003, 417:263-269.
5 Ezoe M,Naito M,Inoue T.The prevalence of acetabular retroversion among various disorders of the hip[J].J Bone Joint Surg Am,2006,88(2):372-379.
6 Philippon MJ,Maxwell RB,Johnston TL,et al.Clinical presentation of femoroacetabular impingement[J].Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc,2007,15(8):1041-1047.
7 Beck M,Leunig M,Parvizi J,et al.Anterior femoroacetabular impingement1:Part II.Midterm results of surgical treatment [J].Clin Orthop,2004,418:67-73.
8 Siebenrock KA,Kalbermatten DF,Ganz R.Effect of pelvic tilt on acetabular retroversion:a study of pelves from cadavers[J]. Clin Orthop Relat Res,2003,407:241-248.
9 Clohisy JC,Nunley RM,Otto RJ,et al.The frog-leg lateral radiograph accurately visualized hip cam impingement abnormalities[J].Clin Orthop Relat Res,2007,462:115-121.
10 James SL,Ali K,Malara F,et al.MRI findings of femoroacetabular impingement[J].Am J Roentgenol,2006,187(6): 1412-1419.
11 Beall DP,Sweet CF,Martin HD,et al.Imaging findings of femoroacetabular impingement syndrome[J].Skeletal Radiol, 2005,34(11):691-701.
12 Reynolds D,Lucas J,Klaue K.Retroversion of the acetabulum. A cause of hip pain[J].J Bone Joint Surg Br,1999,81(2): 281-288.
13 Siebenrock KA,Schoeniger R,Ganz R.Anterior femoroacetabular impingement due to acetabular retroversion. Treatment with periacetabular osteotomy[J].J Bone Joint Surg Am,2003,85-A(2):278-286.
14 Peelle MW,Della-Rocca GJ,MaloneyWJ,et al.Acetabular and femoral radiographic abnormalities associated with labral tears [J].Clin Orthop Relat Res,2005,441:327-333.
15 Tannast M,Kubiak-Langer M,Langlotz F,et al.Noninvasive three-dimensionalassessmentoffemoroacetabularimpingement[J].J Orthop Res,2007,25(1):122-131.
16 James SL,Connell DA,O'Donnell P,et al.Femoroacetabular impingement:bone marrow oedema associated with fibrocystic change of the femoral head and neck junction[J].Clin Radiol, 2007,62(5):472-478.
17 Johnston TL,Schenker ML,Briggs KK,et al.Relationship between offsetangle alpha and hip chondralinjury in femoroacetabular impingement[J].Arthroscopy,2008,24(6): 669-675.
18 Kassarjian A,Yoon LS,Belzile E,et al.Triad of MR arthrographic findings in patients with cam-type femoroacetabular impingement[J].Radiology,2005,236(2):588-592.
19 Shetty VD,Villar RN.Hip arthroscopy:current concepts and review of literature[J].Br J Sports Med,2007,41(2):64-68.
20 Jager M,Wild A,Westhoff B,et al.Femoroacetabular impingement caused by a femoral osseous head-neck bump deformity: clinical,radiological and experimental results[J].J Orthop Sci, 2004,9(3):256-263.
21 Lavigne M,Parvizi J,Beck M,et al.Anterior femoroacetabular impingement:Part I.Techniques of joint preserving surgery [J].Clin Orthop Relat Res,2004,418:61-66.
22 Beaule PE,Le-Duff MJ,Zaragoza E.Quality of life following femoralhead-neck osteochondroplasty forfemoroacetabular impingement[J].J Bone Joint Surg Am,2007,89(4):773-779.
23 Dienst M,Godde S,Seil R,et al.Hip arthroscopy without traction:in vivo anatomy of the peripheral hip joint cavity[J]. Arthroscopy,2001,17(9):924-931.
24 Kelly BT,Weiland DE,Schenker ML,et al.Arthroscopic labral repairin the hip:surgicaltechnique and review ofthe literature[J].Arthroscopy,2005,21(12):1496-1504.
25 Sussmann PS,Ranawat AS,Lipman J,et al.Arthroscopic versus open osteoplasty of the head-neck junction:a cadaveric investigation[J].Arthroscopy,2007,23(12):1257-1264.
26 Clohisy JC,McClureJT.Treatmentofanteriorfemoroacetabular impingement with combined hip arthroscopy and limited anterior decompression[J].Iowa Orthop J,2005,25: 164-171.
27 Crawford JR,Villar RN.Current concepts in the management of femoroacetabular impingement[J].J Bone Joint Surg Br, 2005,87(11):1459-1462.
28 Burman M.Arthroscopy or direct visualization of joints[J].J Bone Joint Surg,1931,4(13):669-695.
(本文编辑 陈娜)
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A
1674-666X(2009)01-0010-05
050051石家庄,河北医科大学第三医院关节骨科
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