初次全髋关节置换术中后外侧入路与直接前方入路对解剖柄位置的影响

唐宇，刘俊才，陈建，陈畅，程宇翔，李忠，陈歌

(西南医科大学附属医院骨与关节外科，四川 泸州 646000)

自20世纪全髋关节置换术(total hip arthroplasty，THA)开展以来，其已被证实是治疗终末期髋关节疾病的一种有效且可靠的方法[1]。然而研究发现假体位置的偏差会导致撞击、轴承加速磨损、假体松动等并发症，给患者及社会增添沉重负担[2-3]。对髋臼股骨假体联合前倾角的研究表明，联合前倾角的运用有利于THA假体、股骨头前后距离(the anterior distance from the retrocondylar plane，AD)的准确定位，能够减少与活动范围相关的日常活动限制，对于提高假体功能和寿命、减少翻修率至关重要[4-5]。

目前全髋关节置换术有多种手术入路，大多数医师采用后外侧入路(posterolateral approach，PLA)[6]，但随着直接前方入路(direct anterior approach，DAA)的开展，因其具有创伤小、康复快、患者满意度高等优势，被越来越多的医师所选择。然而，有文献报道DAA存在视野小、股骨暴露困难、髋臼假体安装精确度较传统低等问题[7]。以往大多数文献都是髋臼假体位置的研究[8]，对股骨前倾角研究较少[9-10]，对不同入路下股骨前倾角的研究更是鲜有报道。本文对初次全髋关节置换术PLA及DAA两种入路中假体柄在矢状面、冠状面及水平面的位置，假体柄位置对股骨前倾角的影响及两种不同入路中AD进行研究，旨在为患者提供更好、更精确治疗方案，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 选择标准 纳入标准：(1)因髋关节OA，股骨头缺血坏死、类风湿性关节炎行全髋关节置换术；(2)无既往髋关节手术史；(3)无股骨颈骨折史；(4)随访资料完整；(5)使用同一种假体柄。排除标准：(1)髋关节已融合；(2)髋关节存在感染或恶性肿瘤等；(3)重度骨质疏松；(4)股骨颈其他畸形患者。

根据选择标准纳入自2015年6月至2020年6月在我院由同一名高年资骨与关节外科医师使用解剖柄(Tri-Lock stem)进行初次全髋关节置换的108例患者，共114个髋关节。

1.2 一般资料 本研究108例114髋中男58例，女50例；年龄25～85岁，平均年龄(60.2±12.3)岁；身体质量指数(body mass index，BMI)16.1～35.4 kg/m2，平均(22.8±3.7)kg/m2。术前诊断为髋关节OA有98个，股骨头坏死11个，类风湿关节炎5个。术前Dorr分型，A型33个，B型67个，C型14个。术前髓腔开口指数(canal flare index，CFI)2.4～5.8，平均(4.1±0.8)。术前用Sariali等[11]报道方法进行术前计划，以达到假体柄最大的合适度。手术入路的选择：患侧髋关节屈曲活动范围<60°，下肢需延长>2 cm，BMI>30 kg/m2及患者要求PLA入路者用PLA手术入路，其余采用DAA入路。其中44髋采用DAA入路，70髋采用PLA入路。两组一般资料比较见表1。本研究患者签署知情同意书并得到医院伦理委员会批准。

1.3 测量方法 患者采用仰卧位，利用CT(GE，64排128层)对患侧(髂前上棘至胫骨结节)进行扫描(Thk 0.7 mm，Zoom 0.90x)。使用3D软件(Mimics Medical 21.0)重建股骨三维图形，利用以下轴线建立坐标系：a轴为垂直于髁后平面；b轴为股骨轴线在髁后平面的投影；c轴为垂直于a、b轴(股骨内、外髁最后点与大转子最后点构成髁后平面；股骨轴线即膝关节中点与转子窝之间的连线)。此时b、c轴组成冠状面，a、b轴组成矢状面，a、c轴构成水平面(见图1～2)。在CT图像上测量股骨柄在矢状面、冠状面及水平面的位置、股骨柄前倾角及AD。

股骨近端轴线为小转子处股骨中心与股骨近端中心连线，假体柄轴线为柄的轴线。股骨前倾角在头颈交界处测量(头颈交界处中线与c轴之间的夹角，见图3)。从股骨头中心到髁后平面的距离为股骨头前后距离AD(见图4)。股骨及假体矢状面夹角为股骨近端轴线及假体轴线与b轴在矢状面之间的夹角；股骨及假体在冠状面夹角为股骨近端轴线及假体轴线与b轴在冠状面之间的夹角(见图5～6)。截骨平面最低点到小转子中点位置即为距小转子截骨距离(见图7)。

角度变化的计算：(1)前倾角变化=术后前倾角-术前前倾角；(2)矢状面角度变化=术后倾斜度-术前倾斜度(正值>3°为屈曲植入，负值<-3°为后伸植入)；(3)冠状面角度变化=术后夹角-术前股骨近端轴线夹角(正值>3°为外翻植入，负值<-3°为内翻植入)[12]。所有数据由两位外科医师测量，我们抽取了15个髋关节数据进行了观察者间重复性测试，两个测量值之间有非常好的一致性。

图1 股骨CT三维重建 图2 股骨水平面及冠状面

图3 术前与术后股骨前倾角测量示意 图4 股骨头前后距离示意

注：红线为b轴线，黄线为股骨近端轴线 注：红线为假体柄轴线，黄线为b轴线

1.4 观察指标 DAA组与PLA组中假体柄矢状面、冠状面及水平面股骨前倾角及其变化；距小转子截骨距离；AD及其变化。

1.5 统计学分析 应用SPSS 22.0软件进行统计分析，利用曼-惠特尼U检验和χ2检验比较两组前倾角与假体柄冠状面位置数据。利用Steel-Dwass test对假体柄矢状面位置数据比较。采用皮尔逊相关系数比较术后前倾角变化与假体柄位置的关系，采用多元回归分析确定与术后前倾角变化的相关因素，采用t检验对术前计划与术后AD变化比较。以P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组手术前后股骨前倾角及假体柄位置比较 两组距小转子截骨距离相比，差异无统计学意义(P=0.524)。术前两组股骨前倾角相比，差异有统计学意义(P=0.003)；术后两组股骨前倾角相比，差异无统计学意义(P=0.141)。术后两组前倾角变化比较，差异有统计学意义(P=0.043)。两组假体矢状面夹角和矢状面夹角变化比较，差异有统计学意义(P=0.008；P=0.003)，DAA组屈曲植入多于PLA组(P=0.011，见表1)。

2.2 影响术后前倾角变化的相关因素 两种手术方式均与术后前倾角有相关性，差异有统计学意义(P=0.041)；术前前倾角与术后前倾角相关性显著，差异有统计学意义(P=0.001)，术后前倾角变化与术后假体柄矢状面及冠状面位置相关性比较，差异无统计学意义(P=0.191，P=0.774，见表2)。

2.3 假体柄在矢状面、冠状面位置相关因素的单因素分析 DAA入路比PLA入路屈曲植入假体柄更多(7/2)，差异有统计学意义(P=0.043，见表3)。

表1 DAA组与PLA组患者一般资料及术前、术后股骨前倾角及假体柄位置比较

表2 影响术后前倾角变化的相关因素

表3 假体柄在矢状面、冠状面位置相关因素的单因素分析

2.4 两组术后AD与术前计划AD比较 术后AD与术前计划AD的变化，在不同手术入路中比较，差异无统计学意义(P=0.882，见表4)。

表4 术后AD与术前计划AD比较

3 讨 论

假体植入安全区之外会导致假体不稳定、撞击等并发症，增加全髋关节置换翻修率[2-3，13]。大量研究表明，髋臼假体与股骨柄假体联合对齐，能够使全髋关节置换假体使用寿命延长并减少并发症发生[4-5，8]。在Widmer等[14]报道髋关节联合前倾角(combined anteversion，CA)安全区理念下，Amuwa和Dorr首先提出了全髋关节置换术中的CA定位技术，即在植入假体前先准备股骨柄，以便在植入假体前就知道股骨柄的前倾角[15-16]。本研究即采用股骨假体柄优先的方式对108例患者进行了全髋关节置换术，并进一步研究不同手术入路对股骨柄植入位置及股骨前倾角的影响，有助于为下一步广泛开展DAA手术入路提供理论依据。

有研究表明，使用锥形假体行全髋关节置换术时会影响假体前倾并影响髋臼安全区的放置[11，17]。但是还没有研究报道影响股骨假体位置的相关因素，本研究中使用解剖柄，与直柄相比，在干骺端后侧和骨干前侧，解剖茎更适合髓腔形状，以实现更好的适配。但Viceconti等[18]研究指出，解剖柄是压配固定，患者骨髓腔的形态将影响假体柄的植入角度。本研究结果显示手术入路不影响术后股骨前倾角，而与术前前倾角相关，这与Viceconti和Müller的研究结果相似[18-19]，同时研究显示手术入路对假体柄在矢状面的位置有影响，会导致更多的股骨假体柄屈曲植入。

本研究对手术前后前倾角、不同解剖面位置和AD进行了研究，DAA组和PLA组的术后前倾角分别增加了5.3°和3.0°，但术后股骨前倾角比较差异无统计学意义(P=0.141)。解剖柄与直柄等比较，解剖柄更难改变患者股骨前倾角，然而本研究结果显示两组假体柄植入平均前倾角变化与过去使用直柄的研究类似[20]，这可能是主刀医师在术中有意识的调整了股骨柄的植入角度。研究显示假体柄在矢状面及冠状面的位置对股骨前倾角无明显影响，这与Renkawitz等[21]的研究不一致，这可能是对股骨前倾角的定义不同所导致。

研究显示，假体柄在DAA入路中较PLA入路有更多屈曲植入，差异有统计学意义(P=0.043)，表明手术入路是股骨假体柄矢状位植入位置的一个影响因素，这可能是因为在DAA入路中，手术切口小，股骨暴露困难，股骨近端向上、向远端提拉维持较为困难，从而对骨髓腔扩髓及假体柄植入存在一定的影响[7]，最终导致更多的前屈植入。研究表明，DAA入路与PLA入路中AD变化分别为(1.1±4.0)mm和(1.0±3.6)mm，差异无统计学意义(P=0.882)。

综上所述，PLA和DAA手术入路不会影响前倾角变化，而DAA手术入路确实会影响假体柄在矢状面的位置。在使用解剖柄时，假体柄位置对术后前倾角变化无明显影响。术前前倾角是影响术后前倾角变化的唯一因素。不同手术入路也不会影响股骨头距髁后平面的距离。

然而本研究存在一定的局限性：(1)单中心研究结果，纳入病例量较少；(2)本研究仅对一种解剖柄进行了研究，没有与直柄、锥形柄及骨水泥柄进行对照研究；(3)本研究是对患者术前、术后CT图像的回顾性研究，对手术入路的选择也是与患者沟通的结果，存在一定的偏移。因此下一步需要多中心、前瞻性的研究，进一步验证术后前倾角与术前前倾角关系，以及手术入路对假体柄矢状面位置的影响。