重度先髖脫位全髖置換術中肢體延長長度的探討

叢銳軍,符培亮,劉偉,祝云利,李曉華,趙輝,付奇偉,吳海山

(第二軍醫大學附屬長征醫院骨科,上海 200003)

先天性髖關節脫位(developmental dysplasia hip,DDH)是臨床上較為常見的導致繼發性骨關節炎的疾病,成人重度先天性髖關節脫位因嚴重疼痛影響患者正常生活[1],繼發腰椎和膝關節等疾病,一般需進行全髖關節置換(total hip arthroplasty,THA)手術治療[2,3]。由于雙髖運動中心高度不一致,患者可出現肢體不等長、下肢力線不良、膝關節損害等,因此全髖關節置換術不但要恢復一個無痛、穩定的髖關節,而且還要盡可能的恢復肢體長度、下肢力線和雙側肢體的相對平衡以解除下腰部和膝關節疼痛[4]。盡可能的把假體髖臼置入真臼內是手術成功的關鍵,還納入真臼的方法主要是術中牽拉肢體必要時行粗隆下截骨,但過度的牽拉會導致關節周圍的血管、神經的損傷[5],而粗隆下截骨增加了骨不連的風險,因此,探索 T HA手術中肢體可延長的長度范圍是必要的。傳統觀點認為,肢體延長 4cm是安全的[6],本文通過基礎實驗和臨床隨訪,探討了肢體延長的長度范圍。

1 資料與方法

1.1 基礎研究 20只狗(實驗動物均由第二軍醫大學動物中心提供)髖臼部離斷髖關節,生物力學機上持續、緩慢牽拉后肢,肢體牽拉長度分為四組,牽拉長度分別為后肢長度的4%、5%、6%和 7%,牽引力逐漸增加,最大牽引力為 326N。建立后肢延長后神經、血管損傷的動物模型[7]。通過神經傳導速度 (nerve conduction velocity,N CV)和肌電圖(electromyogram,EMG)測量的方法,了解實驗動物坐骨神經在不同牽拉長度下的損傷程度,通過組織學方法探索牽拉后血管損傷情況。20只實驗動物被隨機分配到四組,隨機數產生來源于 Microsoft Office Excel軟件。

神經電生理檢查方法：a)運動神經傳導速度(motor nerve conduction velocity,MCV)：以針電極刺入脛神經、腓總神經分叉處引導電極[6],共測定 4O條神經的 M CV,在狗坐骨神經穿出肌肉處給予刺激而獲得相應神經的運動傳導速度[8]。b)感覺神經傳導速度(sensory nerve conduction velocity,SCV)：采用順行法測量坐骨神經的感覺傳導速度。神經傳導速度大于正常降低 2.5 s為減慢,潛伏期大于正常增加 2.5 s為延長,誘發波幅低于正常 50%為降低。c)EM G：均采用針電極刺入肌腹內。EM C異常判斷標準：靜止時異常自發電位(纖顫波或正銳波兩處以上)。輕度刺激單位電位時限增寬大于正常 20%,波幅增高大于正常 70%;重度刺激時運動單位電位募集波形為單純相或無刺激時單位[9,10]。

血管損傷的檢查方法：取各組牽拉后的股動、靜脈,分別在顯微鏡下觀察各血管內膜的損傷情況。進一步在(36.5± 0.5)℃的溫度場下,在 PH值為 7.4的生理鹽水玻璃缸內,使用牽拉裝置持續牽拉血管,顯微鏡下觀察牽拉后血管損傷。

1.2 臨床研究 根據前期基礎研究的結果,選擇 2007年 12月至 2009年 5月本院關節中心收治的 29例(32髖)重度DDH患者(采用 Crowe分型,認為 CroweⅢ型、Ⅳ型的患者為重度患者)。手術時年齡 38～52歲,均不含有其他影響神經功能和血管內膜的相關疾病。 26髖不需行粗隆下截骨,肢體延長長度在肢體長度的 6%以內,6髖行粗隆下截骨以保證肢體延長長度不大于肢體長度的 6%。下肢長度按照棘踝線(髂前上棘到內踝)的長度計算[4]。

患者手術由同一組醫生完成,術前常規在雙髖正位片、三維重建 CT上測量,以確定關節真臼位置、髖臼發育情況、是否需要植骨、髖關節運動中心需要下移的距離及股骨需要短縮的長度。取常規后外側入路,切斷外旋肌群暴露關節囊。切除關節囊及真臼內纖維脂肪組織,用小號骨挫向內磨出髖臼底,然后再逐級放大放置髖臼假體。若髖臼假體骨性覆蓋低于 70%,需行結構性植骨。髖臼上方接受植骨部位用髖臼挫打磨、鉆孔至暴露出滲血骨面,將截下的股骨頭修剪成形后用螺釘固定于準備好的骨床上,再用髖臼挫挫磨髖臼。髖臼假體放置后用 1～2枚螺釘固定松解髖關節周圍軟組織,主要包括關節囊、內收肌、髂腰肌,必要時松解闊筋膜張肌,股骨側擴髓適當型號后放試樣。如需截骨于股骨粗隆下1 cm處,用電刀沿股骨長軸做一標記,于此處按術前測量橫行截去相應長度的股骨進行復位。若截骨后端間仍有重疊,可追加截骨,插股骨假體,擊打假體使截骨端靠攏。根據標記線可控制股骨旋轉,若股骨前傾角過大,可旋轉股骨近端以去旋轉。將截下的骨塊及股骨頭修剪后植于截骨群位周圍。截骨處由于假體的內夾板作用通常能牢固固定,必要時可加用輔助內固定。術中一般不做臀中肌松解,以防術后臀中肌無力。未截骨患者術后 3 d內部分負重,6周后可逐漸過渡至完全負重。行髖臼結構性植骨、股骨截骨患者的負重延后至術后 3個月。股骨截骨愈臺標準為：骨痂形成、骨端無移位、兩骨端之間皮質連續性建立。

術后平均隨訪 6個月,采用 Harris評分、肌電圖改變、血管超聲等方法檢查神經血管損傷。以上研究中使用的統計軟件為 SPSS 13.0,統計工作均由第二軍醫大學統計學教研室完成。

2 結 果

2.1 基礎研究結果 四組實驗動物后肢延長后導致神經電生理改變的結果見表 1～2。第四組 M CV、SCV的病變率顯著高于前三組;對四組的原始數據進行多樣本均數的方差分析,得到四組實驗動物 MCV、SCV在牽拉前沒有顯著性差異,組與組之間基線齊。在四種牽拉長度牽拉以后,各組實驗動物坐骨神經的 M CV值存在差異,牽拉長度延長 MCV均值也相應延長,第四組的 M CV值與其他組存在顯著差異,前三組的 MCV值之間沒有顯著性差異。牽拉后 NCV的改變有統計學意義,牽拉造成的神經損傷是有明顯差異的;可以認為,肢體延長的長度超過肢體原有長度的 6%,對運動、感覺神經傳導速度會產生顯著的影響(見表 3～4)。

表1 四組實驗動物后肢延長后導致神經電生理改變的結果

表2 四組實驗動物神經牽拉后 EMG所見

表3 四組實驗動物牽拉前后神經電生理值的方差分析的結果

表4 四組實驗動物牽拉前后神經電生理值方差分析的顯著性比較

肢體延長超過原有長度的 6%后,神經不同程度的出現了損害,但是這種損害的表現不盡相同,即使肢體延長達到下肢的 7%以后,仍有 50%的個體的肌肉受到刺激后尚可以收縮。

四組試驗動物在肢體牽拉到 7%時未出現明顯的血管內膜損傷(見圖 1～2)。繼續牽拉血管直到血管延伸達到原長度的 19.7%以后,才相繼出現血管內膜損傷(見圖 3)。當動脈延伸到原長度的 27.2%,靜脈延伸到原長度的 24.1%后, 95%的血管出現內膜斷裂,1例出現肌層損傷。可以認為,在肢體延長在 6%以內不至于引起血管損傷。在生物力學機上牽拉血管并灌注新鮮自體血后發現：血管延長到原長度 20%～30%后,血壓增高而不引起的血流量增加的拐點出現較早,但在延長 20%以下時這種改變并不明顯(見圖 4),說明血管延長 20%以后才會引起血流動力學的明顯改變。

2.1 臨床研究結果 29例患者身高為(1.59±0.09)m,下肢長度為(82.65±1.69)cm。術前患者 Harris評分為(32.98 ±8.51)分,術后隨訪 6周 28例患者(脫漏 1例)Harris評分為(91.26±3.57)分。肢體延長長度(3.3±1.15)cm,最長延長 5.9 cm(見圖 5～9)。

圖1 血管內膜完整

圖2 內膜及內膜下未見損傷

圖3 牽拉30%后動脈內膜剝落

圖4 牽拉后血管內壓力流量曲線

術前、術后 32例下肢全部進行肌電圖檢測,分別測各肢體的 M CV、SCV和 EMG。術前所有患者肌電圖均未見明顯異常,術后有 5例患者出現神經傳導速度減慢,6例患者出現感覺神經傳導減慢,4例肢體延長超過下肢長度 6%的患者均出現感覺及運動傳導異常(見表 5～8)。但是所有患者的EM G都未見自發電位,個別患者在術后 3d內出現肢體麻木等感覺,復診時癥狀均消失。

圖5 患者1雙側重度DDH

圖6 患者1術前三維重建

圖7 患者 1THA術后X線片

圖8 患者2雙側DDH

圖9 患者 2肢體延長 5.9 cm納入真臼

表5 術后患者坐骨神經NCV改變

表6 術后患者股骨神經NCV改變

表7 術后患者股四頭肌 EM G改變

表8 術后患者股二頭肌 EM G改變

對 32例肢體做血管超聲檢查,1例患者有深靜脈血栓形成,給予抗凝治療后血栓消失。32例肢體均未見血管損傷的明確證據。

3 討 論

治療 DDH的 T HA手術復雜,術前設計對手術的成功至關重要。盡量建立雙側運動中心的平衡,把患肢還納入真臼內,是減少腰骶部相關并發癥的重要手段。傳統觀點認為肢體延長 4 cm以內可以直接還納,延長長度大于 4 cm的應該行粗隆下截骨。考慮到患者的身高差異較大,下肢長度不盡相同,固定的延長長度是不能涵蓋所有患者的身高和下肢長度的要求。例如我們收治的 1例 DDH患者,身高只有 130 cm,雙下肢長度 65cm,右側髖臼上移 4.2cm,按照傳統觀點可以還納入真臼,但經右髖周圍軟組織松解后,肢體只能延長 3.3 cm(見圖 7～9)。因此本文從實際出發,設計了使用肢體延長長度占下肢肢體長度的比值作為度量指標的基礎和臨床研究,系統的證實了延長長度的安全范圍是不超過下肢長度的 6%。在這個長度范圍內,不至于引起患者術后的神經血管損傷。在本試驗中有 4例患者要求盡量延長肢體且拒絕截骨,在充分向患者說明可能的并發癥并征得患者簽字同意的基礎上,將髖臼置入至真臼內,延長肢體超過下肢長度 6%;該 4例患者術后均出現不同程度肢體麻木,肌電圖也表現出輕度改變,經過積極的康復訓練后,這些癥狀均得到緩解。

本試驗的基礎實驗部分采用隨機區組對照試驗,樣本量估計、實驗區組來源于預實驗;采用方差分析的統計方法。我們認為,該實驗結果能夠證明神經損傷與過度牽拉有關;在牽拉長度限于肢體長度的 6%以內,在相同的牽拉長度下,血管損傷的出現較神經損傷少見。

臨床試驗階段采用臨床對照試驗,肢體延長長度根據患者肢體移位情況決定。DDH的患者往往伴有股骨頭前傾角增大,在 T HA手術中不僅有單純的肢體延長,還需要有股骨的前傾角的糾正和關節周圍軟組織的松解。因此,對那些移位較大且關節畸形嚴重的患者,我們建議術中行肌電圖等檢查,以輔助判斷肢體延長的允許長度。

本試驗尚存在一些不足,如果臨床部分能進一步擴大樣本量,并根據患者的一般情況進行隨機區組設計,會有更強的說服力。但因本病發病率低,其中重度患者數量有限,患者一般情況差異較大,因此,我們的試驗不能滿足臨床隨機對照試驗的標準,我們希望將來的臨床中心研究能夠提供進一步的證據。

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