全髖關節置換術術中及術后髖臼假體前傾角測量差距

張京新,沈江濤

(北京市通州區新華醫院 骨科,北京,101100)

全髖關節置換術(THA)治療髖關節疾病具有解除關節疼痛、恢復關節功能、保持關節穩定性和修復肢體長度等優點[1-3]。髖臼假體的前傾角安放位置是影響THA近期和遠期效果的重要因素，髖臼假體前傾角位置不良可引起假體撞擊、脫位、松動導致臼杯受力不均、內襯磨損加劇、周圍骨溶解等并發癥[4-5],進而需要早期翻修假體。三維CT成像測量髖臼前傾角準確性高，但高費用和高輻射量限制其未能廣泛應用[6-7]。本研究中，作者將術中直觀測量得到的髖臼前傾角度數與術后在髖關節X線片上用Mclaren、Ackland和Pradhan等3人提出的測量方法得到的髖臼前傾角度數做對比，現將結果報告如下。

1 資料與方法

回顧性分析2012年1月—2016年8月在本院接受THA的132例(150髖)患者資料，其中男40例(53髖)，女92例(97髖)，年齡48～75歲，平均(60.68±7.19)歲。患者手術體位取標準側臥位(通過使用小垂球連線兩側髂前上棘，使髂前上棘連線完全垂直于地面取得標準側臥位)，患側向上，防止骨盆前后及頭尾傾斜，同時軀干長軸和骨盆平行于手術床防止骨盆屈曲，上身與骨盆均要良好固定防止晃動。所有病例均由2位骨科醫生經側臥位后外側入路完成，均使用生物型人工關節假體(陶瓷對陶瓷，第4代)。所有患者拍攝術后髖關節正位X線平片時均在同一醫生的指導下采用相同體位。

術中髖臼假體前傾角的測量(OA):術中助手用雙臂不銹鋼角度尺(型號:JRF-D1002,中國)直接測量，測量角度精確至0.1°。術后髖臼假體前傾角(在標準髖關節正位X線片測量):① Mclaren法; ② Ackland法:③ Pradhan法:arcsin，分別標記為RAm、RAa和RAp。上述公式中:D為X線平片上髖臼口緣形成的橢圓形最大直徑; p為髖臼外緣至1/5 D的垂直距離; b為垂直于D、經過兩側髖臼緣的最大距離; D=a; y/2為髖臼外緣上任意一點至橢圓最長軸的距離; x為y與橢圓最長軸交點至橢圓最低點的距離，長度精確至0.01 mm。

為使測量的數值更加準確可靠，所有術后髖臼假體橢圓形投影各個軸線均在PACS 影像工作站使用數字化工具完成測量操作，各軸線長度精確至0.01 mm。為了降低觀察者自身測量值的偏差，觀察者和術中測量髖臼前傾角的助手為同一人，每一次測量均由同一觀察者完成，每一測量值測量3次，取其平均值。

應用SPSS 17.0統計軟件進行數據分析，計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用樣本t檢驗，計數資料比較采用χ2檢驗,P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

術中直觀測量前傾角OA為23.20～30.80°,平均(25.42±1.54)°,在術后髖關節X線平片上用Mclaren方法、Ackland方法和Pradhan方法測量的術后髖臼前傾角RAm、RAa和RAp分別為(16.33±1.48)°、(17.26±1.25)°和(19.78±1.31)°。OA和RAm、RAa、RAp之間的平均誤差和標準差分別為(9.09±1.66)°、(9.33±1.35)°和(5.64±1.26)°,OA分別和RAm、RAa、RAp比較，差異有統計學意義(P<0.01),說明術中直觀測量髖臼假體前傾角和術后用上述3種方法測量髖臼假體前傾角誤差均較大。但OA和RAp差值最小，說明術中直觀測量和術后用Pradhan的方法測量髖臼假體前傾角值最接近，準確性較Mclaren方法和Ackland方法高。術后髖臼假體外展角為(40.05±2.34)°,術后股骨柄假體前傾角為(22.19±2.54)°。

術后因髖關節脫位行翻修手術1例(0.76%),無術后關節感染病例。所有患者THA術后效果良好，術后6個月Harris髖關節評分(HHS) 80～92分，平均(83.16±5.32)分。表明術中直觀測量的髖臼假體前傾角度數和術后用Pradhan的方法測量計算得到的髖臼假體前傾角度數差值小，Pradhan方法測量術后髖臼假體前傾角比Mclaren方法和Ackland方法準確性高。

3 討 論

全髖關節置換術中假體的放置角度直接影響術后髖關節的屈伸活動度及脫位率，合適的髖臼前傾角是假體穩定的基礎。髖臼假體前傾角對髖關節生物力學的穩定起著重要作用，與術后假體撞擊、脫位和關節不穩定直接相關。對前傾角平面有三種不同的定義，即解剖前傾角，放射前傾角和手術前傾角。THA后臨床療效主要和解剖前傾角有關[8]。然而，解剖前傾角很難通過影像學手段獲得。一般來說解剖前傾角大于手術前傾角，手術前傾角大于影像前傾角。對于通過骨盆正位片測量髖臼前傾角時Ackland 和 Pradhan建議增加5°來校正術后影像髖臼假體前傾角，但并沒有證據支持這一假設[9]。關于假體前傾角的測量，由于髖臼外翻的原因不同的測量方法結果有所不同[10],目前還沒有一種大家普遍接受的測量方法。CT 長期以來被視為“金標準”[11],其余方法都以此作為測量精度的衡量標準，但因CT 的高輻射量和高費用，使其難以在臨床廣泛推廣應用。X 線片是目前最常用的評估術后假體位置和角度的影像學方法[12]。標準前后位放射照片是最常用的判斷髖臼假體位置的方法，但由于未考慮脊柱畸形或盆腔定位，因此與解剖前傾角相比不是十分不準確[13]。實物測量比較直觀，是驗證其他測量方法是否準確的重要途徑。有研究[14]認為Lewinnek的方法可靠性和準確性較其他方法高，但作者未將該方法納入本研究。

雖然THA中輔助以無圖像導航技術比徒手放置髖臼假體的準確性高[15],目前THA手術中仍主要依靠手術醫生的經驗徒手置入假體。本研究中，所有病例均由第一作者和高年資醫生經標準側臥位后外側入路完成。Callanan等[16]認為髖臼外展角在30～45°和前傾角5～25°內更合適。本研究中，術中直觀測量和術后用Mclaren、Ackland和Pradhan三種測量方法髖臼假體前傾角度數基本與Callanan等人的研究結果相符。在Pradhan[17]的研究中，其所測量的髖臼前傾角的平均誤差和標準差分別為0.88°和0.65°。V.Bachhal等[18]認為測量髖臼前傾角的方法同和Pardhan的測量方法均有很好的準確性。本研究中，作者術中測量的髖臼假體前傾角度數與術后用3種不同方法測量的髖臼假體前傾角度數相比，術中直接測量的結果與術后用Pradhan的測量方法所測得的結果差距最小。術后拍攝X線片時投照中心位置的改變會影響所有角度的測量[19],進而會降低術后髖臼假體前傾角測量的準確性。本研究中，所有患者拍攝術后髖關節X線平片時均在同一醫生的指導下采用相同體位，且投照中心完全位于髖關節。也有學者[20]認為術后測量髖臼假體前傾角使用Widmer的方法優于Pradhan的方法。Mclaren通過計算橢圓長軸和短軸的商來衡量前傾角大小[21]。而Ackland通過數學公式計算橢圓短軸從而避免不可接受的人為主觀誤差[22]。

恰當地的髖臼假體前傾角能夠降低術后髖關節脫位率，此外術中對后方關節囊修復也可以明顯降低患者術后髖關節脫位發生率[23],而關節囊修復術并不會對髖臼杯的角度及位置產生影響。本研究中所有患者術中均對關節囊、關節囊周圍韌帶和離斷的肌肉進行修復，術后髖關節脫位發生率低。術后Harris髖關節評分和隨著時間推移導致的Harris髖關節評分變化均對THA術后翻修有預測作用[24]。本研究術后翻修率為0.76%，可能與病例數少、術后隨訪時間短有關。近年來，聯合前傾角在THA中的研究取得了一些進展，合適的聯合前傾角能夠有效降低THA術后脫位率[25],這也是本研究的局限性之一。

總之，目前尚無一種基于X線平片、能修正骨盆旋轉度、投照位置等影響因素的計算術后髖臼假體前傾角的標準測量公式。本研究中通過對比發現，術后使用Pradhan的方法測量髖臼假體前傾角可以得到更準確的結果，當然測量誤差、患者體位不完全一致等原因也會對本研究結果造成一定影響。

[1] Biedermann R,Tonin A,Krismer M,et al.Reducing the risk of dislocation after total hip arthroplasty:the effect of orientation of the acetabular component[J].J Bone Joint Surg Br,2005,87(6):762-769.

[2] Sarmiento A,Latta LL.A radiographic review of 135 total hip Charnley arthroplasties followed between 15 and 35 years[J].Acta Chir Orthop Traumatol Cech,2006,73(3):145-150.

[3] Bosker B H,Verheyen C C,Horstmann W G,et al.Poor accuracy of freehand cup positioning during total hip arthroplasty[J].Arch Orthop Trauma Surg,2007,127(5):375-379.

[4] Jolles B M,Zangger P,Leyvraz P F.Factors predisposing to dislocation after primary total hip arthroplasty:a multivariate analysis[J].J Arthroplasty,2002,17(3):282-288.

[5] Robinson R P,Simonian P T,Gradisar I M,et al.Joint motion and surface contact area related to component position in total hip arthroplasty[J].J Bone Joint Surg Br,1997,79(1):140-146.

[6] Olivecrona H,Weidenhielm L,Olivecrona L,et al.A new CT method for measuring cup orientation after total hip arthroplasty:a study of 10 patients[J].Acta Orthop Scand,2004,75(3):252-260.

[7] Sariali E,Boukhelifa N,Catonne Y,et al.Comparison of Three-Dimensional Planning-Assisted and Conventional Acetabular Cup Positioning in Total Hip Arthroplasty:A Randomized Controlled Trial[J].J Bone Joint Surg Am,2016,98(2):108-116.

[8] Charnley J.Total hip replacement by low-friction arthroplasty[J].Clin Orthop Relat Res,1970,72:7-21.

[9] Marx A,von Knoch M,Pfrtner J,et al.Misinterpretation of cup anteversion in total hip arthroplasty using planar radiography[J].Arch Orthop Trauma Surg,2006,126(7):487-492.

[10] Loftus M,Ma Y,Ghelman B.Acetabular Version Measurement in Total Hip Arthroplasty:the Impact of Inclination and the Value of Multi-Planar CT Reformation[J].HSS J,2015,11(1):65-70.

[11] Lin F,Lim D,Wixson R L,et al.Validation of a computer navigation system and a CT method for determination of the orientation of implanted acetabular cup in total hip arthroplasty:a cadaver study[J].Clin Biomech (Bristol,Avon),2008,23(8):1004-1011.

[12] Nagao Y,Aoki H,Ishii S J,et al.Radiographic method to measure the inclination angle of the acetabulum[J].J Orthop Sci,2008,13(1):62-71.

[13] Buckland A J,Vigdorchik J,Schwab F J,et al.Acetabular Anteversion Changes Due to Spinal Deformity Correction:Bridging the Gap Between Hip and Spine Surgeons[J].J Bone Joint Surg Am,2015,97(23):1913-1920.

[14] Nishino H,Nakamura S,Arai N,et al.Accuracy and precision of version angle measurements of the acetabular component after total hip arthroplasty[J].J Arthroplasty,2013,28(9):1644-1647.

[15] Hohmann E,Bryant A,Tetsworth K.Accuracy of acetabular cup positioning using imageless navigation[J].J Orthop Surg Res,2011,6:40-40.

[16] Callanan M C,Jarrett B,Bragdon C R,et al.The John Charnley Award:risk factors for cup malpositioning:quality improvement through a joint registry at a tertiary hospital[J].Clin Orthop Relat Res,2011,469(2):319-329.

[17] Wroblewski B M.Planar anteversion of the acetabular cup as determined from plain anteroposterior radiographs[J].J Bone Joint Surg Br,2000,82(1):153-153.

[18] Bachhal V,Jindal N,Saini G,et al.A new method of measuring acetabular cup anteversion on simulated radiographs[J].Int Orthop,2012,36(9):1813-1818.

[19] Goergen T G,Resnick D.Evaluation of acetabular anteversion following total hip arthroplasty:necessity of proper centring[J].Br J Radiol,1975,48(568):259-260.

[20] Nomura T,Naito M,Nakamura Y,et al.An analysis of the best method for evaluating anteversion of the acetabular component after total hip replacement on plain radiographs[J].Bone Joint J,2014,96-B(5):597-603.

[21] McLaren R H.Prosthetic hip angulation[J].Radiology,1973,107(3):705-706.

[22] Ackland M K,Bourne W B,Uhthoff H K.Anteversion of the acetabular cup.Measurement of angle after total hip replacement[J].J Bone Joint Surg Br,1986,68(3):409-413.

[23] Tsai S J,Wang C T,Jiang C C.The effect of posterior capsule repair upon post-operative hip dislocation following primary total hip arthroplasty[J].BMC Musculoskelet Disord,2008,9:29-29.

[24] Singh J A,Schleck C,Harmsen S,et al.Clinically important improvement thresholds for Harris Hip Score and its ability to predict revision risk after primary total hip arthroplasty[J].BMC Musculoskeletal Disorders,2016,17(1):313-319.

[25] Chang J D,Kim I S,Prabhakar S,et al.Revision Total Hip Arthroplasty Using Imageless Navigation With the Concept of Combined Anteversion[J].J Arthroplasty,2017,32(5):1576-1580.