股骨偏心距重建对人工全髋关节置换术后髋关节功能的影响

陈亚辉，黄媛霞，张志昌，徐海斌

(新乡医学院第一附属医院骨外科，河南 卫辉 453100)

髋关节疾病是骨科临床常见疾病之一，主要临床表现为髋关节疼痛、僵直、功能障碍等，患者生活质量下降。人工全髋关节置换术(total hip arthroplasty，THA)可有效缓解髋关节疾病带来的疼痛，重建患肢功能，提高患者的生活质量，目前已成为最有效的治疗髋关节疾病的手段之一。作为人体最大负重及多轴性关节，髋关节各向受力处于一种动态平衡。直立行走时，髋关节可视为这一平衡杠杆的支点，杠杆两侧受力为机体自身体质量及外展肌肌力，二者共同作用于髋关节，若人体重心偏离负重髋关节，则外展肌所受力增加；反之，外展肌所受力则减小。髋关节的稳定主要依靠机体自身重力臂和外展肌力臂二者之间的平衡，这也是髋关节软组织平衡的基础[1]。故THA术后髋外展肌力的恢复对维持髋关节的稳定性及功能相当重要。股骨偏心距是指股骨头(股骨头假体)旋转中心到股骨干(股骨柄假体)长轴的垂直距离，重建股骨偏心距不仅可以恢复髋外展肌力臂，增加髋关节的稳定性，还可以分散髋关节应力，减少关节磨损，提高关节假体使用寿命。目前，国内关于THA后股骨偏心距重建的研究相对较少，本研究回顾性分析了76例行THA患者的临床资料，分析重建股骨偏心距对术后髋关节功能的影响及影响股骨偏心距重建的因素，并在一定程度上为髋关节假体设计和应用提供依据。

1 资料与方法

1.1一般资料回顾性分析新乡医学院第一附属医院2016年1月至2017年6月76例行THA患者的临床资料。根据股骨偏心距是否得到重建将患者分为重建组和非重建组，重建组54例，男28例，女26例；年龄46～79(66.8±1.9)岁；住院时间12～16(14.22±1.08)d；股骨头无菌性坏死43例，髋关节骨性关节炎10例，强直性脊柱炎累及髋关节1例；未重建组22例，男13例，女9例；年龄45～84(68.5±1.8)岁；住院时间12～17(14.56±1.37)d；股骨头无菌性坏死12例，髋关节骨性关节炎患者8例，强直性脊柱炎累及髋关节2例。2组患者性别、年龄、住院时间、疾病类型比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2纳入及排除标准纳入标准：(1)股骨头坏死属于Ficat分期Ⅲ、Ⅳ期患者；(2)晚期髋关节骨性关节炎，经严格保守治疗无效者；(3)强直性脊柱炎累及髋关节病变，经系统保守治疗无效者；(4)所有患者术前下肢肌力为Ⅴ级；(5)均为单侧肢体发病，对侧为肢体健康，初次行THA者；(6)术者均为同一高年资主刀医师，假体均为同一生物型假体；(7)所有患者同意并签署相关知情同意书。排除标准：(1)行THA翻修术患者；(2)既往有严重的内科疾病，如严重的心、脑、肝、肾或血液系统疾病及合并结核、感染、肿瘤及精神异常者；(3)病案及影像学资料不完整者；(4)影像学检查提示为病理性骨折或代谢性骨病者；(5)随访失联患者。

1.3治疗方法患者全身麻醉成功后取侧卧位(必要时可适当松解内收肌至髋关节被动外展约45°)，术区常规消毒后铺无菌巾。取统一的髋关节Harding切口，依次切开皮肤、皮下、阔筋膜张肌，沿止点处切断部分臀中肌，切开并切除部分关节囊及增生滑膜，暴露股骨头，将股骨头脱位，松解周围软组织及关节囊。根据术前相关参数计算所需保留股骨矩长度，沿转子间线于小转子上1.0～1.5 cm处截股骨颈，取出股骨头，并测量其直径。切除髋臼周围增生骨质、盂唇、横韧带、圆韧带等软组织，暴露髋臼边缘，用髋臼锉依次打磨髋臼底，锉至髋臼软骨下骨质至均匀渗血，选择合适假体臼杯型号，保持髋臼前倾15°～20°，外展45°～50°打入髋臼杯，骨质疏松患者可加用2～3枚螺钉稳固髋臼，确定牢固无松动后安装对应内衬。保持屈髋、内收、外旋位，开口器去除股骨截骨面松质骨，股骨近端开髓，髓腔锉由小到大依次扩髓，直至假体与髓腔匹配固定，安装对应型号股骨柄假体，保持前倾15°～20°打入。再选用合适的球头试模，术中股骨偏心距测量可根据股骨头旋转中心和股骨大粗隆之间的距离及双下肢长度来判断，必要时术中X线透视判断假体位置，试模成功后安装对应型号股骨头假体，将髋关节复位，检查髋关节松紧度、活动度及双下肢是否等长(应避免软组织过度松解造成其张力下降而引起患肢延长等情况)，确定在正常范围内无前后脱位、撞击并达到双下肢等长后结束手术。术后充分冲洗伤口，严密缝合臀外旋肌群，放置1根引流管，逐层关闭切口，无菌敷料包扎。

1.4观察指标为避免因患者配合差异而造成测量误差，术后按标准方法行双侧髋关节正位X线片拍摄：双下肢内旋约15°，两脚尖相对，使双侧闭孔对称，X线球管与放射床垂直距离为1 m，放大倍数均相同，投照范围包括双侧股骨中上1/3。观测指标包括：(1)术前和术后第1天测股骨偏心距：把股骨头看做球形，股骨头旋转中心即为球心，在X线片上使用“双弦法”确定股骨头或股骨头假体的旋转中心，即圆心O，然后做两侧股骨干(股骨柄假体)的纵轴线，做圆心O到该纵轴线的垂线，垂足为A，股骨偏心距即为线段OA的长度；见图1。将术后患侧股骨偏心距测量值与正常侧对比，若差值小于4 mm，则认为股骨偏心距得到重建[2]。(2)术前和术后1、2、3、6个月测髋外展肌力臂：做圆心O到同侧股骨大粗隆切线的垂线，垂足为B，线段OB即为髋外展肌力臂；见图1。(3)术前和术后1、2、3、6个月测髋关节Harris评分，包括疼痛、功能、活动范围、畸形4个项目，各项指标分值分别为44、47、5、4分，总分100 分。优：≥90分，良：80～89分，中：70～79分，差：<70分[3-4]。(4)术前和术后1、2、3、6个月测髋关节活动度，包括前屈(130°～140°)、后伸(10°～15°)、外展(30°～45°)、内收(20°～30°)、内旋(40°～50°)、外旋(30°～40°)6个活动方向角度的总和。(5)术后6个月使用Murray法[6]测量髋臼外展角和前倾角。(6)术后6个月测双下肢长度：两侧泪滴最低点连线CC′到两侧股骨小粗隆中心连线的垂直距离，即线段CD、C′D′，CD与 C′D′的差距小于5 mm视为双下肢等长[5]；见图1。

图1股骨偏心距、髋外展肌力臂、双下肢长度测量距离示意图

Fig.1Measuringdistancediagramoffemoraloffset，theabductorleverarmandthelengthofthetwolegs

2 结果

2.12组患者术后股骨偏心距重建情况重建组患者术前及术后1 d患侧股骨偏心距分别为(37.48±6.78)、(43.57±4.83)mm，健侧股骨偏心距为(43.79±6.51)mm，术后1 d患侧与健侧股骨偏心距差值为(1.94±3.16)mm；未重建组患者术前及术后1 d患侧股骨偏心距分别为(36.84±6.13)、(47.25±6.32)mm，健侧股骨偏心距为(43.06±6.44)mm，术后1 d患侧与健侧股骨偏心距差值为(4.26±5.37)mm。术前2组患者患侧及健侧股骨偏心距比较差异无统计学意义(P>0.05)；术后1 d重建组患者股骨偏心距与未重建组比较差异有统计学意义(P<0.05)。

2.22组患者髋关节功能比较结果见表1。术前重建组患者髋外展肌力臂、髋关节Harris评分、髋关节活动度与未重建组比较差异无统计学意义(P>0.05)；与术前比较，术后1、2、3、6个月2组患者髋外展肌力臂长、髋关节Harris评分高、髋关节活动度大，差异均有统计学意义(P<0.05)；与未重建组比较，术后1、2、3、6个月重建组患者髋外展肌力臂长、髋关节Harris评分高、髋关节活动度大，差异均有统计学意义(P<0.05)。

表1手术前后2组患者髋关节功能比较

组别n髋外展肌力臂/mmHarris评分髋关节活动度/°未重建组22 术前47.35±6.1242.5±7.376.78±8.92 术后1个月50.78±6.38a67.8±6.5a120.37±8.22a 术后2个月51.69±5.26a72.4±7.6a150.38±7.94a 术后3个月52.46±5.67a79.0±5.9a165.49±7.61a 术后6个月54.61±6.14a87.6±6.8a183.24±7.35a重建组54 术前49.46±5.5943.2±4.874.62±8.75 术后1个月53.37±5.48ab72.1±8.6ab138.59±7.46ab 术后2个月54.42±6.05ab80.4±7.2ab176.77±6.82ab 术后3个月55.74±5.96ab88.6±5.3ab185.36±7.08ab 术后6个月56.79±5.37ab96.9±6.1ab202.68±6.47ab

注：与术前比较aP<0.05；与未重建组比较bP<0.05。

2.32组患者髋臼外展角、前倾角比较结果见表2。术前2组患者髋臼外展角、前倾角比较差异均无统计学意义(P>0.05)；术后6个月2组患者髋臼外展角、前倾角与术前比较差异均无统计学意义(P>0.05)；术后6个月2组患者髋臼外展角、前倾角比较差异均无统计学意义(P>0.05)。

表2手术前后2组患者髋臼外展角、前倾角的比较

组别n外展角/°术前术后6个月tP前倾角/°术前术后6个月tP未重建组2242.03±2.3042.85±1.851.3080.19817.92±1.8317.92±1.831.2890.205重建组5442.56±2.4243.18±2.061.4530.14915.49±2.1615.49±2.161.1740.343t0.8750.6571.6411.562P0.3840.5130.1520.186

2.42组术后双下肢等长患者比例比较术后6个月，重建组患者双下肢等长48例(88.89%)，不等长6例(11.11%)；未重建组患者双下肢等长10例(45.45%)，不等长12例(54.55%)。术后6个月，重建组双下肢等长患者比例高于未重建组，差异有统计学意义(χ2=16.319，P<0.05)。

2.5股骨偏心距重建与髋外展肌力臂、髋关节Harris评分及髋关节活动度的相关性在一定范围内股骨偏心距重建与髋外展肌力臂、Harris评分及髋关节活动度均呈正相关(r=0.549、0.341、0.427，P<0.001)。

3 讨论

髋关节作为机体自身重力与外展肌动态平衡杠杆的支点，维持了人体骨盆解剖位置及正常行走。髋外展肌的组成包括外层的阔筋膜张肌及内层的臀中肌和臀小肌[7]，造成THA术后髋外展肌功能减弱的主要原因有：(1)手术中因充分暴露手术视野或不同手术入路造成臀中肌、臀小肌及周围其他软组织的损伤；(2)手术中髋关节旋转中心的破坏导致杠杆两端受力改变。本研究结果表明，术前2组患者髋外展肌力臂及关节活动度比较差异无统计学意义，但术后1、2、3、6个月重建组患者髋外展肌力臂及髋关节活动度明显优于未重建组，说明重建组患者术后髋关节外展肌力臂及髋关节活动度明显增加。故THA术中髋关节力学的恢复及股骨偏心距的重建，对术后髋关节功能的改善有重要作用[8]，合适的股骨偏心距可使股骨柄假体与骨接触面之间产生最小的内翻应力[9]，使髋关节外展功能得到最大恢复，维持骨盆平衡，增强髋关节的稳定性。若股骨偏心距未得到重建，活动过程中将不断刺激髋外展肌收缩，髋关节运动负荷不断加重，造成假体磨损速度及程度加剧[10]，出现肌肉疲劳、瘫痪而导致一系列并发症。

本研究发现，术前重建组和未重建组患者髋关节Harris评分比较差异无统计学意义，但术后1、2、3、6个月2组患者Harris评分均高于术前，说明通过手术明显改善了患者髋关节的功能；且术后1、2、3、6个月重建组患者Harris评分高于未重建组，说明股骨偏心距重建可改善患者髋关节功能，如缓解疼痛、恢复日常活动及行走步态、延长行走距离等。适当增加股骨偏心距，Harris评分也随之升高，股骨偏心距与其呈显著正相关关系，但统计数据时发现，偏心距未重建组部分患者的Harris评分较重建组患者高，分析Harris评分量表发现，量表内容中疼痛占分较多，由此认为，出现这种情况的原因可能与术后无痛为手术首要目的及部分患者疼痛阈值较低有一定关系。

本研究结果显示，术后6个月重建组双下肢等长患者比例高于未重建组，说明股骨偏心距重建与否对双下肢是否等长有显著影响。人体正常股骨颈干角平均为127°，小于临床常用的假体颈干角(130°～135°)，若要重建股骨偏心距，可通过使用加长颈或加长头解决；然而，加长颈可使患肢延长，造成髋关节疼痛、坐骨神经麻痹、跛行等。郝思春等[11]对股骨假体颈长、颈干角及股骨偏心距三者之间的应力关系进行了研究，认为股骨应力与偏心距呈正相关，股骨颈长在35～44 mm时股骨假体应力最小，术后髋关节功能重建效果最好。

髋臼外展角及前倾角也是影响THA术后髋关节活动范围不可忽视的因素，研究表明，假体位置不良将影响髋关节的活动度和稳定性，造成术后关节脱位、假体磨损加重和无菌性松动等，而患者个体差异、术中体位、术者的主观判断等均可能影响髋臼外展角及前倾角[12]。本研究结果显示，术前和术后6个月，2组患者髋臼外展角、前倾角比较差异均无统计学意义，且术后6个月2组患者髋臼外展角、前倾角比较差异均无统计学意义。说明股骨偏心距重建与否与髋臼外展角、前倾角无明显关系。

影响股骨偏心距重建的主要因素有：(1)减小假体颈干角。颈干角的选择对偏心距重建因素最为重要。INCAVO等[13]的随访表明，置入颈干角小的股骨柄假体，可增加股骨偏心距及髋外展肌力臂，术后患者髋关节功能恢复也相对较好。但是，若颈干角过小，假体头颈结合部位的力量明显增强，假体松动或断裂的风险随之增高。(2)髋关节旋转中心的重建。TEZUKA等[14]研究表明，若髋臼杯原始位置不变，增加股骨偏心距可增强髋外展肌的功能。内移、下移髋关节旋转中心，使髋臼杯假体与髋臼壁的接触面积增加，髋臼杯假体磨损程度降低，髋外展肌力臂增加。故术前要求做好假体相关参数测量，选用合适颈干角的股骨柄假体，在保证股骨偏心距得到重建的同时，重建髋关节假体旋转中心[15]。(3)调整股骨颈截骨面。如果截骨平面偏低，为保持双下肢等长，就需使用加长颈，导致股骨偏心距也相应增加，相反，股骨偏心距也将随之减小。临床上常将截骨水平定于小转子上方1.0～1.5 cm为佳，保留股骨距。

综上所述，THA术中重建股骨偏心距可增加髋关节外展肌力臂，恢复患肢长度，增强髋关节的稳定性，明显改善髋关节功能。影响THA术后髋关节功能恢复的因素有很多，而THA术后并发症也因人而异，但均可以直接或间接地影响患肢功能的恢复。故术前精确测量假体相关参数，选择合适的手术入路及假体颈干角，术中注意精确把握髋臼角度、重建股骨偏心距，术后有效控制疼痛等，均有助于患者髋关节功能的康复。当然，THA手术成功是重建髋关节功能的第一步，术后功能锻炼也是髋关节功能建立和恢复的必备条件[16]。故术后应制定合理的康复锻炼计划，早日达到功能重建。