相关因素对发育性髋关节发育不良Bernese髋臼周围截骨术治疗效果的影响研究进展

2023-01-06 06:33石志伟顾言阁靳文舒赵璋李树锋闫新峰
山东医药 2022年18期
关键词:髋臼股骨颈股骨头

石志伟,顾言阁,靳文舒,赵璋,李树锋,闫新峰,

1 山东大学齐鲁医学院,济南 250014;2 山东第一医科大学第一附属医院山东省千佛山医院骨外科;3 山东省风湿免疫病转化医学重点实验室

发育性髋关节发育不良(Developmental dyspla‐sia of the hip,DDH)是最常见的髋关节疾病之一,以股骨头覆盖不足和关节面上外侧倾斜为主要特征。髋臼发育异常导致股骨头与髋臼接触面积减少,使得髋关节稳定性降低、髋臼边缘超载,髋关节上外侧周围的接触应力增加,进一步导致盂唇和软骨损伤,最终进展为继发性骨关节炎[1]。Bernese 髋臼周围截骨术(Bernese periacetabular osteotomy,PAO)目前已成为临床DDH 保髋治疗的主要治疗方法之一[2]。临床中DDH 患者的影像学表现、髋臼形态等各不相同,PAO 手术无法将所有患者髋关节的影像学参数矫正至正常范围。PAO 手术效果的影响因素有很多,主要涉及患者影像学、形态学表现等,现将影像学因素(术前及术后影像学参数)、一般资料以及手术并发症等主要相关因素对PAO 手术效果的影响研究进展综述如下。

1 术前DDH 患者髋关节影像学参数对PAO 治疗效果的影响

影响PAO 治疗效果的术前影像学参数主要有外侧中心边缘角(lateral center-edge angle,LCEA)、关节间隙宽度及骨性关节炎的Tonnis 分级、头臼匹配度、非球形股骨头、髋臼前倾角(acetabular ante‐version angle,AAA)、股骨颈前倾角、股骨头超出指数(extrusion index,EI)、α 角、髋臼倾斜度(acetabu‐lar inclination,AI)。

1.1 术前LCEA 术后LCEA<22°是导致PAO 手术失败的独立危险因素[3]。术前LCEA 是与DDH 患者PAO 治疗后LCEA<22°相关的唯一独立因素,即提示术前LCEA 较小的髋关节发育不良更有可能发生矫正不足,进而导致手术失败。术前LCEA 越大,PAO 越有可能将LCEA 矫正至正常范围,从而获得较佳的手术效果。

1.2 术前关节间隙宽度及骨性关节炎的Tonnis 分级 髋关节炎Tonnis 分级≥2 级是PAO 手术失败的确切危险因素[3]。因此,目前临床仅对Tonnis 分级≤1级的DDH患者行PAO手术治疗。

另外,关节间隙宽度作为髋关节骨性关节炎的分级标准之一,对PAO 的手术效果自然也存在重要影响。WELLS 等[4]研究发现,DDH 患者术前最小关节间隙宽度<2 mm或>5 mm与PAO 治疗后髋关节长期生存率呈负相关。因此术前Tonnis 分级≤1 级,关节间隙宽度在2~5 mm 的DDH 患者,预期会获得较佳的手术效果。

1.3 术前头臼匹配度 术前头臼匹配度差是导致PAO 手术失败与不良结局的重要因素。与术前头臼匹配度优或良的髋关节相比,术前头臼匹配度一般或差的髋关节患者PAO 治疗后效果失败的几率是前者的9倍[4],即术前头臼匹配度较好的患者可获得更佳的手术效果。

1.4 非球形股骨头 DDH 中典型的非球形股骨头会增加继发性凸轮型髋关节撞击综合征(femoroace‐tabular impingement,FAI)的风险,如果存在非球形股骨头,纠正头颈偏移量十分重要,可有效提高PAO 的保髋成功率[5]。非球形股骨头可通过从股骨头—颈交界处或髋臼边缘剥离过多的骨软骨组织来消除股骨头—颈交界处对髋臼前缘的撞击[5]。在不产生股骨头偏移的情况下进行关节切开术检查潜在撞击,对PAO 的保髋生存率没有负面影响。非球形股骨头的评估可以在术前通过传统的X 线片、MRI进行,必要时可在术中直接进行关节切开来评估及处理。

1.5 术前髋臼前倾角 术前髋臼前倾角<10°使PAO 术后转至全髋关节置换术的风险增加4.3倍[6],说明术前髋臼前倾角过小或髋臼后倾是导致PAO 不良结局的因素。对于髋关节后部覆盖正常、后壁征阴性的DDH 患者来说,PAO 术中可进行单纯的髋关节边缘修整,而对于髋臼后倾指数≥30%、后壁征和坐骨棘征阳性的年轻DDH 患者,应在PAO 术中进行髋臼的重新定位。前倾髋臼周围截骨术是矫正髋臼后倾的有效手术方式,恢复生理性股骨头颈偏移和避免过度的髋臼前倾是手术成功的关键因素。

1.6 术前股骨颈前倾角 DDH 患者股骨形态表现为股骨颈前倾角及颈干角增加、股骨颈缩短,这些股骨形态的异常可能会导致异常的关节应力,导致随后的下盂唇损伤和关节软骨退化,从而加速继发性骨关节炎的早期发展[5]。在没有髋臼后倾的发育不良的髋关节中,股骨颈前倾角与髋关节疼痛开始的年龄呈负相关[6]。股骨颈前倾角>15°的髋关节有更大的可能性出现盂唇前部撕裂[7]。当髋臼前倾角降低而股骨颈前倾角增加时,病态表现会得到加强,这意味着对于股骨颈前倾角较大的严重髋关节发育不良,在对髋臼侧进行截骨矫形的同时,需要积极处理前倾过大的股骨,否则PAO 术后患者仍然无法获得较好的手术效果[8]。股骨近端内翻去旋转截骨是处理股骨近端过度前倾的主要手术方式,目前主要的PAO 手术指征[9]为后部恐惧试验阳性(外展及外旋疼痛),并伴有颈干角>135°和(或)股骨颈前倾角>25°。

1.7 术前EI EI 是股骨头未被髋臼覆盖的百分比。在正常髋关节中,只有不到25%的股骨头未被覆盖,但髋臼发育不良患者的股骨头裸露面积通常>25%,而在股骨头半脱位或脱位的患者EI 值较大,术前高EI 值与DDH 患者PAO 手术后患者生存率呈负相关[10]。

1.8 术前α 角 术前α 角过大是PAO 术后髋关节功能较差的预测因素之一,对术前α 角>50.5°的髋关节可切开行头颈交界处的骨软骨成形术。α 角>50°即存在髋关节凸轮畸形,而凸轮畸形的出现与软骨损伤的严重程度有关,表明关节内软骨的病理改变可能是PAO 预后不良的原因之一[11]。60%接受PAO 治疗的DDH 患者接受髋关节镜检查后发现存在软骨损伤的,围手术期髋关节镜检查可指导术中关节内病变的处理,术前α 角较大的DDH 患者PAO治疗前必要进行髋关节镜检查[12]。

1.9 术前AI 正常髋臼的倾斜度在0°~10°之间,AI>10°是DDH 患者常见的影像学表现之一。AI>20°的患者中近60%出现盂唇肥大,AI<20°的DDH患者中约40%出现盂唇肥大[13],这些数据表明髋臼倾斜度增加与盂唇肥大有关,而在盂唇肥大的情况下,唇部损伤发生的可能性更大。可考虑使用髋关节镜和PAO 结合来更好地精确治疗有症状患者的中央间隔部相关疾病,关节内疾病的同时治疗能够有效提高PAO的手术效果[12]。

2 术后DDH 患者髋关节的影像学参数对PAO 治疗效果的影响

影响PAO 治疗效果的术后影像学参数主要有外侧中心边缘角、前方中心边缘角(anterior centeredge angle,ACEA)、髋臼倾斜度、股骨头超出指数、髋关节中心内移程度、髋臼前倾角、关节间隙宽度、α角。

2.1 术后LCEA WELLS 等[8]对154 例PAO 术后DDH 患者髋关节功能进行随访研究,结果发现PAO术后LCEA>38°患者的髋关节,其手术失败的概率是对照组的8 倍。PAO 术后DDH 患者LCEA<22°是导致PAO 手术失败的独立危险因素。我们认为,PAO 术后DDH 患者髋关节功能恢复较好的LCEA范围为30°~38°,术后LCEA 值越接近这一范围,越有可能获得较为合理的股骨头覆盖度及良好的手术效果。

2.2 术后ACEA ACEA 的正常范围在25°~40°。ACEA<20°的患者被认为是髋关节前部覆盖不足或发育不良,ACEA>40°的患者被认为是髋关节过度覆盖或钳型撞击。既往研究[10]认为,PAO 术后ACEA 的正常范围为18°~38°。由于骨盆倾斜、X线投影点以及确定准确测量前缘的可变性,在假侧位片上测量ACEA时会出现差异,ACEA的正常范围仍存在较大争议。PAO 术后的ACEA 值存在一个最佳范围,因为过度或不足的前方覆盖均是导致PAO 术后不良结局的因素。但目前为止,ACEA 的测量方法及最佳的矫正范围仍未达成共识。

2.3 术后AI AI>20°是导致严重关节内病变的重要因素,而PAO 术后关节内病变与进展为终末期退行性关节疾病相关。AI>10°、AI<0°的髋臼分别被认为髋臼倾斜度增加和减少,AI增大的髋臼容易发生结构不稳定,而AI减小的髋臼存在钳夹型髋臼撞击的风险[14]。PAO术后的髋关节AI值在0°~10°之间可有效避免盂唇损伤、结构不稳、钳夹型撞击等问题,能够提高PAO的手术效果,提高髋关节的生存率。

2.4 术后EI 在正常髋关节中,只有不到25%的股骨头未被覆盖,但DDH 患者的股骨头裸露面积通常>25%,而在股骨头半脱位或脱位的患者数值要更高[10]。PAO 术后EI>20%的髋关节进展为骨性关节炎的风险更大,多数研究[10]认为,PAO 术后DDH 患者EI<20%是较为理想的矫正结果。

2.5 髋关节中心内移程度 PAO 术中向内侧平移髋关节中心可通过减小重力杠杆臂优化髋关节功能,降低关节反作用力,提高髋关节的生存期[15]。JOHN 等[16]研究认为,通过PAO 手术髋关节中心内移可重复性较高,PAO 术中最佳的股骨头内侧距髂坐骨线的距离为0~10 mm,可最大程度优化髋关节功能。

2.6 术后髋臼前倾角 PAO 术后髋臼前倾过大和髋臼后倾均是PAO 手术失败的预测因素[3]。研究[14]纳入了466 例中国汉族健康成人的股骨头中心层面的CT 平扫像,测量其髋臼前倾角,计算出髋臼前倾角平均值为18.79°。在髋臼外缘与前下缘连线的垂直平分线上测量出的从髋臼关节面到髋臼后壁边缘距离与从髋臼关节面到髋臼前壁边缘距离的比值可大致反映髋臼的前倾程度。但由于髋臼前倾角的测量方法尚未统一,且DDH 患者的髋臼形态差异较大,因此尚未有研究表明最佳的髋臼前倾角范围以及合理的术中参考依据。

2.7 术后关节间隙宽度 PAO 术后最小关节间隙<3 mm是手术失败的危险因素[17]。关节间隙宽度是评价骨关节炎分级的重要标准之一,术后的髋关节间隙宽度很大程度上受到术前髋关节的Tonnis分级及术前关节间隙宽度的影响。

2.8 术后α 角 在髋关节屈曲和内旋状态下,PAO可增加继发性非球形股骨头关节内撞击和髂前下棘关节外撞击的发生率,凸轮形态可导致髋关节前部撞击并限制内旋活动度。ALBERS 等[3]研究发现,PAO 术后伴有FAI的残留骨畸形患者与未发生撞击的患者相比,髋关节的存活率降低。对于PAO 术前即存在非球形股骨头或α>50°的凸轮畸形,应当考虑在PAO术中同时行头颈交界处的骨软骨成形术[12]。

3 年龄、体质量指数对PAO治疗效果的影响

3.1 年龄 年龄>30 岁是PAO 手术失败的危险因素[3]。高龄对是影响PAO 手术效果的危险因素,年龄<30岁DDH患者应用PAO治疗效果更佳。

3.2 体质量指数(body mass index,BMI) BMI 较高是PAO 术后并发症的预测因子。在多变量模型中,BMI 每增加一个单位,DDH 患者PAO 治疗后发生并发症的概率增加17%,其中被归类为肥胖(BMI>30 kg/m2)的患者并发症的发生率增加22.3%[18]。因此,PAO术前应评估DDH患者的BMI,降低并发症发生风险。

4 手术并发症对PAO治疗效果的影响

4.1 神经损伤 研究[19]发现,1 760 例接受PAO 治疗的DDH 患者中36 例(2.1%)出现坐骨神经或股神经损伤,其中约1/2 患者的神经损伤完全恢复,股神经损伤治疗后预后良好,而坐骨神经损伤的神经恢复程度取决于损伤原因和严重程度。多数股神经损伤会随着时间的推移而消失,非手术治疗是首选的治疗方法。PAO 治疗后股外侧皮神经及闭孔神经损伤较为常见,但股外侧皮神经为纯感觉神经,闭孔神经仅支配内收肌,这两种神经损伤对DDH 患者髋关节功能恢复及PAO手术远期疗效影响不大。

4.2 骨不连 骨不连患者与截骨点完全愈合的DDH 患者改良Harris 评分及HOOS 评分无显著统计学差异[20]。如果术后6 个月内影像学检查结果显示骨不连,应避免不必要的临床干预。高BMI、高龄以及严重的髋臼发育不良与术后6 个月一个或多个截骨点处的骨不连独立相关,在老年、高BMI和严重髋臼发育不良患者PAO 术中可使用局部植骨,以降低PAO术后骨不连的发生率。

4.3 截骨进入关节 截骨进入关节是PAO 手术的一种严重并发症,发生率约为2.7%[21]。髋臼周围截骨术需要从四边形表面向外截骨,而不直接观察髋关节,因此有截骨进入髋关节的风险。坐骨截骨的解剖学指导点在髋关节远端下方平均14 mm,避免截骨进入关节。

4.4 应力性骨折 PAO 术后应力性骨折的发生率在2%~3%,主要出现在耻骨下支或坐骨支[22]。应力性骨折的唯一显著预测因素是耻骨不连,骨不连患者发生应力性骨折的风险是普通患者的11.8 倍。与未发生应力性骨折的患者相比,发生应力性骨折患者的术后功能及疼痛情况如何尚未得到证实。

综上所述,PAO 是临床首选的成年DDH 治疗方法。影响PAO 手术效果的因素主要有术前影像学参数、术后影像学参数、年龄、体质量指数及手术并发症等。术前LCEA<22°、Tonnis 分级≥2 级、关节间隙宽度<2 mm 或>5 mm、头臼匹配度差、非球形股骨头、髋臼前倾角<10°、股骨颈前倾角>15°、EI>25%、α 角>50°、AI>20°以及年龄>30 岁、BMI>30 kg/m2等因素是导致手术效果较差的危险因素。术后LCEA 矫正范围在30°~38°、ACEA 矫正范围为18°~38°、AI 值在0°~10°、EI<20%、股骨头内侧距髂坐骨线的距离矫正至0~10 mm 以及关节间隙宽度在3-5mm 之内有可能取得较好的手术效果。而神经损伤、骨不连、截骨进入关节及应力性骨折等并发症会影响最终手术的效果。

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