髋臼假体置入角度对髋关节功能的影响

范广，向川

(1.山西医科大学，山西 太原 030001；2.山西医科大学第二医院骨科，山西 太原 030001)

人工全髋关节置换(total hip arthroplasty，THA)作为髋关节终末疾病彻底有效的治疗方法，受到广大骨科医师的青睐。尽管THA可以极大地解除髋关节疼痛和恢复髋关节功能，但仍有部分患者手术后的效果难以令人满意[1-2]。国内外研究发现，髋臼假体安放角度不当是导致THA术后髋关节功能恢复不佳的主要因素之一[3-5]。本研究通过随访行单侧THA的患者，观察髋臼假体放置对髋关节功能恢复的影响，探讨髋臼假体角度的合理可靠范围，为今后THA术中髋臼假体的置入角度及方位提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象 432例患者中，男性192例，女性240例；年龄45～78岁，平均年龄(59.5±11.6)岁。

纳入标准：a)因股骨颈骨折、股骨头坏死和髋关节骨关节炎等单侧髋关节疾病而对侧髋关节正常者，初次行单侧THA术；b)THA术后至少随访半年；c)术后获得标准的骨盆正位X线片。排除标准：a)临床资料及随访不完整的患者；b)先天性或发育性髋关节疾患或行髋关节翻修术的患者；c)术前存在或术后出现脑梗塞、心梗、肺梗等严重心肺脑血管疾病的患者。

1.2 方法

1.2.1 髋臼假体角度的测量 取患者THA术后拍摄的标准骨盆正位X线片，通过山西医科大学第二医院的PACS及SIEMENS软件测量患者髋臼假体的外展角与前倾角，具体如下：a)髋臼外展角：髋臼杯开口上下缘连线与两泪滴最低点连线或两坐骨结节最低点连线之间的夹角，见图1。b)髋臼前倾角：D为髋臼杯缘开口在标准骨盆正位片上投射为椭圆形的长轴AB的距离，过椭圆长轴的1/5等分点M作垂直于椭圆长轴的垂线相交于点C，CM的距离即为P，在X线片上测量前倾角需要公式计算，Pradhan法[6]操作方便、准确，即前倾角=arcsin(P/0.4D)，见图2。

图1 髋臼外展角测量示意图

图2 髋臼前倾角测量示意图

1.2.2 髋臼假体位置参数分组(注：B、C、F、G组均不包含最小值) 髋臼假体外展角分为A、B、C、D四个组，A组≤35°，B组35°～45°，C组45°～55°，D组>55°。髋臼假体前倾角分E、F、G、H四个组，E组≤5°，F组5°～15°，G组15°～25°，H组>25°。

1.3 观察项目及评价指标 测量患髋术后的屈、伸、外展、内收、内旋、外旋角度的总和，即为髋关节活动度。测量并计算出髋臼假体外展角和前倾角。术后通过门诊预约复查及电话随访。THA术后髋关节功能评价采用改良Harris功能评分，满分100分，≥80分为优良，<80分为非优良。

2 结 果

随访时间为0.5～3.5年，平均随访时间为(23.1±7.3)个月，最后一次随访的平均Harris评分为(90.6±6.4)分，总体优良率为89.8%。477例纳入本研究，随访期间失访38例。术后出现脱位7例，外展角A、B、C、D组分别包含脱位例数0例、2例、2例、3例，外展角各组间髋关节脱位率比较行χ2检验，结果示各组髋关节脱位率比较差异无统计学意义(χ2=1.630，P=0.729)。髋臼假体角度各组间患者性别、年龄、身高、体重之间进行比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。

2.1 髋臼假体角度与Harris评分优良率之间的关系

2.1.1 外展角与Harris评分优良率 外展角各组间Harris评分优良率的比较行χ2检验，结果显示差异有统计学意义(P<0.05)。各组间的两两比较采用χ2分割法，结果显示B组(35°～45°)、C组(45°～55°)Harris评分优良率比A组(≤35°)、D组(>55°)高，差异有统计学意义(P<0.05)，A组与B组、A组与C组、A组与D组、B组与C组、B组与D组、C组与D组两两比较，P值依次为0.006、0.002、0.835、0.613、0.004、0.002(见表1)。

2.1.2 前倾角与Harris评分优良率 前倾角各组间Harris评分优良率的比较行χ2检验，结果示各组优良率比较差异无统计学意义(P>0.05，见表1)。

表1 各组Harris评分优良率比较[例(%)]

2.2 髋臼假体角度与Harris评分之间的关系

2.2.1 外展角与Harris评分 外展角各组间Harris评分的比较采用Kruskal-WallisH检验，结果显示差异有统计学意义(P<0.05)。各组间的两两比较采用Bonferroni校正法检验，结果示Harris评分从大到小依次为C组(45°～55°)与B组(35°～45°)、A组(≤35°)与D组(>55°)，差异有统计学意义(P<0.05)，A组与B组、A组与C组、A组与D组、B组与C组、B组与D组、C组与D组两两比较，P值依次为0.000、0.000、1.000、0.123、0.000、0.000(见表2)。

2.2.2 前倾角与Harris评分 前倾角各组间Harris评分的比较采用Kruskal-Wallis H检验，结果显示差异有统计学意义(P<0.05)。各组间的两两比较采用Bonferroni校正法检验，结果显示Harris评分G组(15°～25°)高于F组(5°～15°)高于E组(≤5°)，差异有统计学意义(P<0.05)，E组与F组、E组与G组、E组与H组、F组与G组、F组与H组、G组与H组两两比较，P值依次为0.036、0.000、0.810、0.003、1.000、0.539(见表2)。

2.3 髋臼假体角度与髋关节活动度之间的关系

2.3.1 外展角与髋关节活动度 外展角各组间髋关节活动度的比较采用Kruskal-Wallis H检验，结果示差异有统计学意义(P<0.05)。各组间的两两比较采用Bonferroni校正法检验，结果示髋关节活动度从大到小依次为C组(45°～55°)、B组(35°～45°)、A组(≤35°)和D组(>55°)，差异有统计学意义(P<0.05)，A组与B组、A组与C组、A组与D组、B组与C组、B组与D组、C组与D组两两比较，P值依次为0.000、0.000、1.000、0.000、0.000、0.000(见表2)。

2.3.2 前倾角与髋关节活动度 前倾角各组间髋关节活动度的比较采用Kruskal-Wallis H检验，结果示差异有统计学意义(P<0.05)。各组间的两两比较采用Bonferroni校正法检验，结果示髋关节活动度从大到小依次为G组(15°～25°)、F组(5°～15°)、E组(≤5°)和H组(>25°)，差异有统计学意义(P<0.05)，E组与F组、E组与G组、E组与H组、F组与G组、F组与H组、G组与H组两两比较P值依次为0.000、0.000、1.000、0.031、0.003、0.000(见表2)。

表2 各组Harris评分、髋关节活动度比较

3 讨 论

对于髋臼假体角度的选择和评价众说纷纭，Lewinnek等[7]提出了安全的髋臼放置角度即外展角30°～50°，前倾角5°～25°为大多数关节外科医生所参考。

正常情况下髋臼呈开口向前外下方的凹半球形，对股骨头有着良好的包容，在生理范围内，随着髋臼外展角度的变大，髋臼骨质对髋臼金属臼杯的有效覆盖面积越大，髋臼假体与髋臼骨质的结合越牢固。髋臼外展角过大，髋臼假体对股骨头的覆盖就会减少，关节面应力传导不均匀，同时髋关节内收、旋转范围减少。外展角过小，髋关节外展或屈曲过程中股骨侧假体与髋臼假体周缘撞击，股骨头可向后方脱出。文献报道[8]中国广西成人的解剖髋臼外展角约为50°，研究表明[9]髋臼外展角重建45°～55°之间髋关节的功能和髋关节活动度可达到最大的恢复，同时可以减低摩擦界面磨损和假体松动率。Tian等[10]发现在髋关节置换术中，金属对聚乙烯假体的理想外展角应小于55°，否则内衬磨损体积明显增加。本研究发现在Harris评分优良率及Harris评分方面，外展角重建在45°～55°组、35°～45°组较≤35度组、>55°组高，且45°～55°组与35°～45°组比较差异无统计学意义。在髋关节活动度方面，外展角重建于45°～55°范围内为最高，且本研究外展角各个组脱位率的比较差异无统计学意义。这表明髋臼外展角重建于45°～55°与35°～45°THA的早期效果均较好，但重建于45°～55°可获得最优的髋关节活动度，本结果与上述文献的讨论相符。

髋关节在屈曲活动中，合理的前倾角可保持髋臼对股骨头的有效覆盖。前倾角太大，后伸及外旋的范围减少，股骨头可以脱位到前部，前倾角太小，这严重影响髋关节的屈曲及内旋。文献报道[11]中国成人的髋臼解剖前倾角约为21°，国外文献报道[12-13]髋臼假体前倾角定位于15°～25°附近时，髋关节屈曲及旋转功能可达到最佳的活动范围，髋关节面的应力传导均匀，峰值较低。Ohmori等[14]研究了THA后各种撞击角度(包括骨和假体撞击)和撞击类型与联合前倾角度之间的关系，结果表明由于撞击角度的巨大差异，应谨慎使用联合前倾理论，30°的股骨前倾和20°的杯前倾角似乎是最理想的选择。本研究发现在Harris功能评分方面，前倾角重建在15°～25°组高于5°～15°组，5°～15°组高于≤5°组。在髋关节活动度方面，前倾角重建在15°～25°为最高。前倾角重建于15°～25°可获得最优的Harris功能评分和髋关节活动度，这提示15°～25°可能为髋臼前倾角的最理想范围，但本研究前倾角各个组Harris评分优良率的比较差异没有统计学意义，故仍需进一步验证。

综上所述，THA后髋关节功能的良好恢复有赖于髋臼假体前倾角、外展角的精准重建，这样才能减少THA术后假体撞击、关节脱位，尽可能减低摩擦界面的磨损、延长人工髋关节的使用寿命和获得满意的活动度。因此，本研究结果对于指导THA术中髋臼假体的安放及术后髋关节功能的恢复具有重要意义。