髖臼分型理論在髖關節手術中的臨床應用及意義

唐立群

髖關節是典型的杵臼關節,髖臼和股骨頭良好的匹配是髖關節功能的重要保障。髖臼是位于髖骨外側中央的一個大約半球形的空腔。髖臼由髂骨、恥骨、坐骨組成,面向前下,周圍有不規則的邊緣包繞,內上緣有月狀關節面。髖臼起著傳遞軀體重量到下肢的作用［1］。由于經濟社會的快速發展,交通事故、建筑行業高處墜落等高能量損傷造成骨盆、髖臼骨折的發病率明顯增高［2,3］,其占全身骨折的3.73%［4］。髖臼的解剖結構復雜,位置較深,骨性結構呈不規則變化,周圍有豐富的血管、神經,手術難度較大,易產生并發癥。髖臼解剖結構復雜,合理的髖臼骨折分型可準確反映骨折移位程度、穩定性,有助于骨科醫生精確判斷骨折的嚴重程度,指導治療方案及手術入路的選擇［5-7］。目前的髖臼分型主要有Letournel-Judet 分型、Tile 分型、AO/OTA 分型、髖臼骨折浮動分型法、三柱分型法、無柱分型以及在此基礎之上的改良分型。髖臼分型理論目前主要應用于髖臼骨折的治療中,而此理論在關節外科髖關節置換術的應用未見報道,本文將髖臼分型理論的研究進展及臨床應用作一綜述。

1 髖臼分型理論在髖臼骨折中的應用

1.1 Letournel-Judet分型 組成髖關節的髖臼在未閉合之前是由坐骨、恥骨、髂骨三部分軟骨組成。成年人的髖臼形狀像被倒立的Y 形臂環繞。Judet 等［8］提出了髖臼的前后柱理論,其將髖臼骨折分為以下幾種類型：復合型骨折、爆裂骨折、后壁、后柱、內壁、橫斷型、髖臼頂。Letournel［9］在此基礎之上結合髖臼骨折的放射性表現、手術中的觀察以及解剖標本,將Judet分型進一步改進,其將髖臼骨折分為簡單骨折和復雜骨折兩大類型,共10 種損傷類型：前壁骨折、前柱骨折、后壁骨折、后柱骨折、橫形骨折、橫行伴后壁、后柱伴后壁、前柱合并后半橫形骨折、T 形骨折、雙柱骨折,形成了經典的Letournel-Judet分型。目前此分型被廣大骨科醫師接受,并成為了臨床上應用最廣泛的分型系統［10-13］。但目前此分型依然有很多缺陷,例如忽略了髖臼負重關節面的骨折,未詳細闡述骨折移位程度和方向、粉碎性骨折、合并關節脫位的髖臼骨折等,不利于手術方案的制定及預后的評估［5］。鐘承桔等［14］發現51.7%的髖臼骨折不能按此分型系統進行劃分。53.3%的不完全性骨折、30.4%的粉碎性骨折、16.3%的不完全性+粉碎性骨折不能納入分型。改良后的Letournel分型共有以下8種類型：后壁骨折、后柱骨折、前壁骨折、前柱骨折、橫形骨折、T 形骨折、前柱+后半橫行骨折、雙柱骨折。后柱+后壁骨折、橫形+后壁骨折分別變成了后柱骨折、橫形骨折的一種形式。根據改良Letournel 分型,分型率為100%［14］。Letournel 等曾指出此分型未納入T 形合并后壁骨折、前柱合并前壁骨折。多個學者研究發按Letournel-Judet分型不能分類的髖臼骨折比例為1.0%～53.6%［15,16］,因此髖臼骨折分型理論需進一步完善。

1.2 Tile分型 Tile將髖臼骨折分為無移位和有移位兩種類型。Tile 將移位髖臼骨折分為3 個主型及9 個亞型。Ⅰ型為髖臼后方骨折,可合并股骨頭后脫位；Ⅱ型為髖臼前方骨折,可合并股骨頭前脫位；Ⅲ型為橫形骨折,可合并中心線脫位［17］。Tile 分型有合理性和科學性,但此分型的缺點是不能包含所有骨折類型。在反映髖臼骨折的嚴重程度和做出決策之間更像是“桔子”與“蘋果”之間的比較,對手術入路的選擇及內固定方式的選擇未進行詳細歸納［5］,在指導臨床工作方面存在差距。

1.3 AO 分型 AO 組織按照骨折的嚴重程度提出了AO 分類方法,其實質上是改良的Letournel 分類。從A、B、C,程度逐漸加重,A 型最輕,C 型最重。每個主型又分為3 個亞型。A 型：僅有累及部分關節或一柱；A1：后壁骨折；A2：后柱骨折；A3：前柱或前壁骨折。B型：部分關節內骨折(橫形或T形,累及雙柱)；B1：橫行骨折；B2：T 型骨折；B3：累及前柱和后半橫行骨折。C 型：兩柱骨折,漂浮髖臼；C1：骨折線高位雙柱；C2：低位延伸到髂骨前方邊緣；C3：延伸到骶髂關節的骨折［18］。AO 分類是按照由輕到重的分類方式,AO 分型的特點是每一主型包括3 個亞型,每個亞型又細分為若干個組,對骨折特點描述的更加詳細。AO 分型系統內容詳盡,邏輯性強,有助于骨科醫師制定個性化的手術方案,但此分型的最大缺點是復雜而繁瑣,難以記憶［19］,因此其臨床應用受到限制［20］。

1.4 髖臼骨折浮動分型 張春才等［21］在深入研究髖臼生長發育規律、髖臼生物力學及解剖學的基礎上,從人類髖臼進化的解剖學和治療髖臼骨折的實用角度,結合自身臨床經驗,提出了髖臼骨折浮動分型法。張春才基于髖臼皮質解剖學及關節月狀面的分布,提出了髖臼三柱理論。其以最薄弱處的髖臼窩為中心,其前方是髖臼中柱,髖臼窩的前下方內側為前柱；髖臼窩的后下方外側為后柱。其將髖臼骨折移位≥2 mm 定義為骨折浮動區,共分為4 大類浮動及4 型。A 類浮動：單柱髖臼骨折；B 類浮動：髖臼二或三柱、壁混合變位性多處骨折；C 類浮動：雙柱或三柱髖臼骨折,合并骶髂關節分離；D 類浮動：髖臼多柱移位性骨折。髖臼骨折導致“頭臼對應”關系失去穩定性,完整的髖臼被骨折分割成若干浮動區［22,23］。髖臼浮動分區可以準確評分骨折的嚴重程度,也為給患者制定個體化的治療方案提供了思路。

1.5 三柱分型 侯志勇等［24］根據髖臼的解剖特性及力學特點對髖臼骨折分型進行了改良,其將髖臼劃分為三柱四壁。其提出人類在發育階段,髖臼是由髂骨、恥骨和坐骨的軟骨交匯形成的。發育成熟后,骨盆的髂骨、恥骨和坐骨組成了三柱：頂柱、前柱和后柱。其將髖臼周圍的薄弱區命名為前壁、后壁和內壁,將髖臼的負重區命名為頂壁。根據髖臼三柱理念優化了骨折分型。將髖臼骨折分3 型：A 型：單柱骨折,按照骨折部位細分為A1：前柱/壁骨折；A2：后柱/壁骨折；A3：頂柱/壁骨折。B 型：兩柱骨折；B1：后柱與主骨相連的頂前柱骨折；B2：頂柱與主骨相連的前后柱骨折。C 型：三柱骨折,即前柱、后柱、頂柱均與主骨支撐柱分離；C1:簡單三柱骨折；C2:三柱骨折累及后壁；C3:前后柱粉碎的三柱骨折［25］。該分型包括了髖臼損傷的所有類型,而且便于理解,進一步解釋了“柱”的概念。王忠正等［26］納入463 例髖臼骨折患者,采用Landis 可信度評價改良髖臼骨折分型系統,并與Letournel-Judet分型系統的可信度和可重復性比較,發現改良分型系統的可信度與可重復性均高于Letournel-Judet分型系統。根據此新的分型,術者可以根據不同的損傷類別制定手術方案,為患者獲得良好的預后提供堅實的基礎。

1.6 無柱分型 Herman 等［27］顛覆了傳統的髖臼骨折分型理論,基于骨折移位方向和精確的骨折類型提出無柱理論,此新型分型系統將3 個骨折移位方向與6種骨折類別相結合,共分3型。Ⅰ型：后方移位型骨折,包括3 個亞型：Ⅰ1 型：僅累及后壁；Ⅰ2 型：累及髖臼后壁和坐骨；Ⅰ3 型：累及坐骨及方形區,但未累及后壁。Ⅱ型：內上方移位型骨折,包括3 個亞型：Ⅱ1 型：累及髂骨翼、骨盆邊界、方形區及坐骨區；Ⅱ2 型：累及骨盆邊界、方形區及坐骨區；Ⅱ3 型：累及髂骨翼、骨盆邊界。Ⅲ型：復合移位型骨折,包括2 個亞型：Ⅲ 1 型：ⅡA 合并后壁骨折；Ⅲ2 型：ⅡB 型合并后壁骨折。無柱分型理論有助于醫師在受力方向的角度去理解骨折的特點,但此分型并未被廣大學者接受,其臨床效果有待于進一步驗證。

2 髖臼分型理論在髖關節置換中的應用

發育性髖關節發育不良(developmental dysplasia of the hip,DDH)是髖臼與股骨頭在關節囊內失去正常的對位關系,進而導致髖關節未能正常發育［28,29］。DDH是導致髖關節骨性關節炎的重要原因,由于股骨頭在髖臼內的覆蓋減少,導致股骨頭向前外側移位合并不穩定,使得髖關節受力狀態改變,最終導致患者殘疾,DDH 隨年齡增加可逐漸加重,嚴重影響患者正常工作、生活。DDH 的主要臨床表現為髖關節疼痛、活動受限、跛行步態、肢體短縮。DDH 晚期患者最終需行人工全髖關節置換術(total hip arthroplasty,THA)。THA是臨床上解決DDH 的重要有效方法,由于DDH 患者的解剖異常：股骨前傾角大、股骨頭小等特殊性,增加了手術難度［30］。DDH 的患者行THA 術的難點之一是髖臼重建。髖臼較淺,往往合并有前外側壁缺損,股骨頭的骨性覆蓋不足。有些患者股骨發生半脫位或脫位,形成假臼,術中很難定位真正的髖臼位置。另外,平衡髖關節周圍軟組織也是一個手術難點［31］。術中缺失正常解剖標志,使THA 術面臨諸多挑戰。如何重建股骨頭的解剖旋轉中心,是一個非常重要的問題?；謴徒馄实男D中心可以減少關節的異常應力。降低髖關節假體的松動率及磨損率,重建髖臼包括恢復髖臼的真實旋轉中心、外展角及前傾角。Fujita K 以術中的橫韌帶作為定位標志,指導臼杯放置于真臼位置,并合理判斷假體前傾角,有效降低了關節脫位的發生率。相關研究曾報道根據 Harris窩和髖臼切跡與髖臼中心的解剖學關系定位安裝髖臼假體。目前術中如何確定旋轉中心及髖臼重建依然是難以解決的問題。

根據髖臼三柱理論,髖臼的髂骨、恥骨、坐骨分別被定義為頂柱、前柱、后柱；將頂前柱、頂后柱、前后柱之間的交界部位分別定義為前壁、后壁、內壁,將髖臼負重頂區定義為頂壁［25］。髂骨、坐骨、恥骨所對應的月狀關節面面積與其骨量呈正比［32］。人體步態周期中髖關節的受力分析認為臼頂是髓臼負重的重要部位,在髖關節負重方面起重要作用。作者術前通過3D 打印人體髖臼模型,運用髖臼三柱分型理論在模型上尋找髖臼前、中、后柱力線定力點,用于術中尋找真臼、確定臼杯安放位置、角度和大小,以期實現術中髖臼假體的準確放置、減少手術時間以及減少術后髖關節脫位、雙下肢不等長等并發癥的發生。

總之,髖臼分型理論目前主要應用于髖臼骨折的治療中,三柱分型理論是對傳統分型的顛覆,而此理論在關節外科髖關節置換術的應用未見報道。作者在總結各類髖臼分型理論的基礎之上創新性的將髖臼三柱理論應用于髖關節置換術中。相信髖臼分型理論將來能在關節置換領域廣泛應用,指導骨科醫師制定手術方案,為患者獲得良好的預后提供堅實的基礎。