生物力學在骨盆截骨術中的應用

王 昶， 羅榮城， 王立勝， Christian Heisel (深圳市西鄉人民醫院骨科， 深圳 580;南方醫科大學南方醫院腫瘤中心;ARCUS醫院關節外科;通訊作者，E-mail:wangchang606@hotmail.com)

先天性髖臼發育不良改變了髖關節的正常生物力學結構，從而導致髖關節易發生骨性關節炎。對于髖臼發育不良治療方法及手術方法也較多。骨盆截骨術的目的是盡量使異常的髖臼生物力學結構恢復正常。如何才能在骨盆截骨術后得到最理想的術后效果，是我們骨科醫生面臨的難題。本研究從生物力學角度解析如何得到理想的骨盆截骨術的治療效果。

1 材料和方法

1.1 材料 研究對象為1991-12～2006-01收治的50例先天性髖臼發育不良患者。女性32例(64.0%)，男性 18 例(36.0%)。年齡 30-73 歲，平均55.4歲。手術髖關節:右側32例，左側18例。我們按照下列步驟篩選先天性髖臼發育不良患者:①一側髖關節做過全髖關節置換術;②非手術側髖關節存在先天性髖臼發育不良患者，第一張X線片非手術側髖關節無OA存在，并且從未接受過任何手術。

1.2 方法

1.2.1 髖臼負重區域角的測量 髖臼負重區域角為髖臼負重區域上下緣連線和水平線的夾角。1999年T?nni對髖臼負重區域角進行研究并總結了成人髖臼負重區域角度的正常范圍［1］:1級，正常，髖臼負重區域角≤9°;2級，輕度異常，髖臼負重區域角為10°-15°;3級，異常，髖臼負重區域角為16°-25°;4級，極度異常，髖臼負重區域角 ＞25°。測量50例患者的髖臼負重區域角，比較分析髖臼負重區域角和總關節間隙變化的關系。

1.2.2 總髖關節關節間隙的測量 在50例患者的X線片上測量每例患者髖關節總關節間隙，髖關節總關節間隙是由4個部位的髖關節間隙之和得出。4個部位的髖關節間隙:①關節間隙Ⅰ是自股骨頭中心到髖臼外緣連線上的關節間隙;②關節間隙Ⅱ是在經過股骨頭中心的垂線上的關節間隙;③關節間隙Ⅲ是在股骨頸中心線上的關節間隙;④關節間隙Ⅳ是在股骨頭中心的水平線上的關節間隙。記錄每位患者初始的4個關節間隙和隨訪后的4個關節間隙，得出每位患者初始的總髖關節關節間隙和隨訪后的總髖關節關節間隙變化數據。

1.2.3 相關性指標 分析比較不同髖臼負重區域角和隨訪前后的總髖關節關節間隙變化之間的關系，得出多大的髖臼負重區域角可以使髖關節骨性關節炎發展最慢。從而得出骨盆截骨術在手術設計時，術后應該得到多大的髖臼負重區域角才能使術后髖關節骨性關節炎發展最慢，手術效果最好。

1.3 隨訪和髖關節髖臼負重區域角的評定 所有X線片由一人讀片，本組50例患者，隨訪時間為6-20年，平均10.8年。記錄50例患者初始的總髖關節關節間隙和隨訪后的總髖關節關節間隙變化數據。

1.4 統計學分析 采用SPSS13.0統計軟件分析各項數據髖臼負重區域角和總髖關節關節間隙變化呈正態分布，統計分析方法采用Pearson相關分析和線性回歸分析，通過統計分析得出不同髖臼負重區域角和總髖關節關節間隙變化的關系。用回歸方程得出髖臼負重區域角可以使髖關節骨性關節炎發展最慢時髖臼負重區域角的理論數值。

2 結果

50例患者的髖關節髖臼負重區域角:38°-55°，平均46.2°。其中38°-39°有1 例;40°-41°有5例;42°-43°有7例;44°-45°有 9 例;46°-47°有9例;48°-49°有5例;50°-51°有 9 例;52°-53°有4例;54°-55°有1例。

圖1 隨訪前后關節間隙的變化和負重區域角Fig 1 Changes of joint space width and the angle of weight-bearing zone before and after follow up

圖2 隨訪前后關節間隙的變化和4個關節間隙Fig 2 Changes of joint space width and 4 hip joint spaces before and after follow up

50例患者隨訪后的總髖關節關節間隙變化:變小最大者20.5 mm，變小最小者增寬2 mm，平均變小3.75 mm。圖1中患者負重區域角為12°，隨訪前髖關節關節間隙Ⅰ為6 mm，間隙Ⅱ為5 mm，間隙Ⅲ為4 mm，間隙Ⅳ為10 mm，得出隨訪前總髖關節關節間隙為25 mm。同樣得出隨訪后的總髖關節關節間隙為15 mm，隨訪前后總髖關節關節間隙變窄10 mm;圖2為另一患者，其負重區域角為12°，隨訪前總髖關節關節間隙為23.5 mm，隨訪后的總髖關節關節間隙為22 mm，隨訪前后總髖關節關節間隙變窄1.5 mm(見圖1，2)。

50例患者的髖臼負重區域角度和總髖關節關節間隙變化存在相關關系(r=0.285，P=0.045)，同時存在線性回歸關系(t=2.058，P=0.045)，Y=-1.755+0.468X。由方程得出當 X=3.75 時 Y=0，所以在實施骨盆截骨術時，將髖臼負重區域角度控制在3.75°時術后髖關節關節間隙變窄最小、治療效果最好。

3 討論

骨盆截骨術包括單純骨盆截骨或與切開復位聯合手術，是增加或保持術后髖關節穩定的措施。骨盆聯合截骨增加骨盆的穩定性。截骨的多少或如何達到理想的手術效果是骨科醫生面臨的問題。本研究通過生物力學研究，得出生物力學理論上髖臼的最佳角度。骨盆截骨術在先天性髖臼發育不良患者中被廣泛應用。先天性髖臼發育不良改變了髖關節的正常生物力學結構，從而導致髖關節易發生骨性關節炎，對于髖臼發育不良治療方法及手術方法也較多［2-4］。

骨盆截骨術包括:髂骨截骨術(Salter截骨術)，髖臼成形術(Pemberton截骨術)［5］，髖臼內移截骨術(Chiari截骨術)，游離髖臼截骨術(Steel三聯截骨或“盤式截骨”髖臼截骨術)［6］。Pemberton截骨術適用于18個月以上的兒童，髖臼成形是在髂骨做截骨以減少髖臼的傾斜度，Pemberton截骨術要求患兒的髖關節脫位在手術截骨時已復位，或切開手術時能夠直接復位。Salter截骨術適用于18個月-6歲的兒童，術中整個髖臼恥骨、坐骨一起旋，Salter截骨術也適用于Perthes?。?］。Steel三聯截骨術式使部分骨盆連同髖臼同時旋轉。Chiari截骨術在臨床上仍被廣泛應用［8］。

50例位患者的總髖關節關節間隙變化范圍:變窄20.5 mm至增寬2 mm，平均變窄3.75 mm。1例患者髖關節總間隙變化為增寬2 mm是因為該患者在隨訪期間發生了髖關節輕度脫位表現，由于股骨頭向外側移動使髖關節關節間隙Ⅳ發生了明顯的增寬，雖然髖關節關節間隙Ⅰ和髖關節關節間隙Ⅱ有變窄，由于髖關節輕度脫位股骨頭向外側移動引起的髖關節關節間隙Ⅳ大于其他關節間隙變化之和。

我們測量50例患者X線片上的髖臼負重區域角度，髖臼負重區域角度為髖臼負重區域上下緣連線和水平線的夾角，比較分析髖臼負重區域角度和關節間隙變化的關系。結果發現髖臼負重區域角度和總髖關節關節間隙變化存在相關關系(r=0.285，P=0.045)，同時存在線性回歸關系(t=2.058，P=0.045)，Y=-1.755+0.468X。由方程得出當 X=3.75時Y=0，所以在實施骨盆截骨術時，將髖臼負重區域角度控制在3.75°時術后髖關節關節間隙變窄最慢、治療效果最好。

［1］ T?nnis D，Kalchschmidt K，Heineke A.Die Hüftpfannenschwenkung durch Dreifachosteotomie des Beckens-Stellenwert und Indikation in der Vielfalt operativer Korrekturen der Dysplasiehüfte［J］.Orthop Prax，1999，35(10):607-620.

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［6］ Dungl P，Rejholec M，Chomiak J，et al.The role of triple pelvic osteotomy in therapy of residual hip dysplasia and sequel of AVN:long-term experience［J］.Hip Int，2007，17(5):51-64.

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