初次全髋关节置换后早期脱位的危险因素分析*

王若禺，韩立志，龚 松，陈 果，杨述华，许伟华

华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科，武汉 430022

全髋关节置换术(total hip arthroplasty，THA)是治疗髋关节骨性关节炎、股骨头坏死、先天性髋关节发育不良等髋部疾病终末期最有效的治疗方法。假体脱位是全髋关节置换术后的一项常见的并发症，有研究报道，初次髋关节置换术后早期的脱位发生率为0.3%～10.0%[1]。大多数的假体脱位发生在初次全髋关节置换术后早期(手术后3个月内)，并且以后方脱位为主[2]。发生过初次全髋关节置换后早期脱位的患者，再发髋关节脱位的概率也相应增高。多发性髋关节脱位是髋关节翻修的指针，不仅对患者的身心是一种重大的打击，而且对社会也造成经济负担。前人报道初次全髋关节置换后早期脱位的原因有很多，包括球头比、假体位置、旋转中心高度、臀中肌肌力等[3-5]。

本综述在Medline、PubMed、Springer、Direct Science和Wiley数据库中，以“全髋关节置换术(total hip arthroplasty/replacement)”、“脱位(dislocation)”、“危险因素(risk factor)”、“病人情况(patient factor)”、“发育性/先天性髋关节发育不良(development/congenital dysplasia of the hip)”、“假体位置(orientation)”、“手术入路(approach)”、“球头大小(head size)”、“双动髋关节(dual mobility prothesis)”和“限制性内衬(constrained liners)”作为关键词搜索2000年至2018年发表的论文。本文将从患者因素、手术技术和假体设计3个方面详细描述这些因素对初次全髋关节置换后早期脱位的影响。

1 患者因素

患者本身的危险因素包括患者的一般情况、髋关节疾病和软组织条件。

1.1 一般情况

有研究表明，患者的年龄和性别都是初次全髋关节置换后早期脱位的危险因素，80岁以上的高龄女性患者术后早期脱位率为15%，明显高于低龄患者[6]。一般情况较差的患者，术后早期脱位的风险也会相应增大。在一项研究中，麻醉ASA评分≥3分的患者，初次全髋关节置换后早期的脱位率是低评分患者的10倍以上[2]。长期酗酒、肌肉力量差、营养不良、患有基础疾病都是术后早期的危险因素[7]。

神经肌肉疾病是初次髋关节置换术后早期假体脱位的独立危险因素。这些神经肌肉疾病包括中风、帕金森病、脊髓灰质炎和痴呆等[8]。有学者发现，患有以上神经肌肉疾病的患者在初次全髋关节置换后的脱位率为4.8%，显著地高于无神经肌肉疾病的患者(2%)[9]。髋关节的稳定性主要是由肌肉来维持，其中臀中肌的作用非常重要。患有神经肌肉疾病的患者，由于髋关节周围的肌肉力量偏弱甚至消失，对髋关节的稳定作用不足，容易发生脱位。帕金森综合征的患者，由于肌肉震颤和张力的不平衡，容易出现内收屈曲的动作，也是诱发髋关节脱位的因素之一[9]。

1.2 髋关节疾病

许多研究将股骨颈骨折和陈旧性髋臼周围骨折列为置换术后脱位的危险因素[10-11]。仔细研究文献发现，股骨颈骨折的患者大多年龄较大，存在多种全身并发症。陈旧性髋臼周围骨折的病史可能导致髋关节前壁或后壁的缺损，这种情况下容易出现假体稳定性不足等并发症。

发育性髋关节发育不良(development dysplasia of the hip，DDH)也是髋关节置换术后早期假体脱位的独立危险因素之一。多项研究发现，DDH患者术后具有较高的脱位率[12-13]。DDH术后假体脱位可能是由于转子下截骨不愈合或者臼杯-股骨颈撞击引起的。假体周围的撞击在髋臼上移和中心化时更容易发生；采用高偏心距的股骨假体可以减少假体周围的撞击以减少脱位[14]。对于高脱位的DDH病例(Crown Ⅲ和Ⅳ型)，髋臼放置在假臼与在真臼中相比，出现术后脱位率明显增高；但是髋臼是否中心化对术后假体脱位的影响不大[15]。

1.3 软组织条件

髋关节周围的软组织，包括肌肉和关节囊，是髋关节稳定的重要因素，因此髋关节置换术恢复髋关节软组织的平衡是十分必要的。软组织缺损，尤其是臀中肌的缺损，是初次全髋关节置换后早期脱位的独立危险因素。臀中肌主要的作用是外展髋关节，在站立和行走时保持人体单足站立时的平衡，臀中肌肌力不足或者缺损的患者，其Trendelenburg征为阳性[16]。研究发现，臀中肌缺损的患者，初次髋关节置换术后的脱位率与臀中肌功能良好的患者相比高出4～10倍[17]。尽管使用大直径的球头(36、40 mm)可以大幅降低髋关节术后的脱位率，但是对于臀中肌缺损的患者，使用大直径球头仍有很大的脱位风险。因此，臀中肌缺损一直被认为是髋关节置换术的禁忌证。既往髋关节化脓性感染、结核的患者，会出现髋周软组织的瘢痕粘连和挛缩，软组织情况也不尽如意。一部分患者的髋关节长期处于屈曲、内收，术后这种体位也是假体脱位的诱发因素之一。

对于患者情况的询问和筛查是预防假体脱位的第一道关。详细询问病史可以有效地筛出自身性条件差的患者和神经肌肉疾病的患者。髋关节相关的体检和术前影像学检查可以较为全面地了解髋关节结构，在手术前做好充足的准备。对于臀中肌功能缺失的患者，术前需要做好完善的体格检查，最好行髋关节的核磁共振，了解髋关节周围的软组织情况。对于臀中肌离断的患者，在全髋关节置换术中要进行臀中肌修补和重建。对于臀中肌缺损而无法修补的患者，可以考虑采用限制性内衬和双动髋关节，以减少脱位。对患者和家属进行术前教育可以指导患者正确的术后体位，减少术后脱位的情况。

2 手术因素

2.1 外展角和前倾角

很多研究表明，髋臼假体的外展角和前倾角是决定假体是否脱位的主要因素[18-20]。髋臼假体的外展角过大不仅容易引起脱位，而且增加球头和内衬界面的磨损，减少假体的使用寿命[21]。过大的前倾角容易引起髋关节外旋和后伸动作时的臼杯-股骨颈撞击，并且导致前脱位；过小的前倾角甚至臼杯后倾很容易引起屈曲和内旋时的臼杯-股骨颈撞击并导致脱位。Lewinnek教授等提出一个“安全区”的概念，即臼杯的外展角在30°～50°的范围内，并且臼杯的前倾角在5°～25°的范围内，发生术后假体脱位的概率较小。目前，多数关节外科教科书也推荐外展角介于35°和45°，前倾角介于15°和25°[2]。尽管有人质疑“安全区”是否可靠，将臼杯放置在“安全区”可能无法消除脱位的风险，但这可能会将脱位的风险降至最低[20]。也有学者提出联合前倾角的概念，即髋臼前倾角和股骨前倾角之和。有学者认为联合前倾角在(50±10)°的范围内，术后假体脱位率会减小[22]。

目前，关节外科医生决定臼杯外展角和前倾角的方法主要有3种，徒手测量、解剖标志为参照，以及力线测量工具。一项英国的调查发现，对于臼杯外展角的放置，50.6%的医生选择力线测量工具为参照，31.2%的医生习惯于徒手放置(不借鉴任何参照)，15.6%的医生选择解剖标志；而对于臼杯的前倾角，53.2%的医生选择以髋臼横韧带(transverse acetabular ligament，TAL)作为参考标志，24.7%的医生选择徒手放置，24%的医生选择参考机械力线[23]。与徒手技术相比，力线参考工具可在很大程度上减少外展角的误差，但是力线参考仍然受到体位因素的影响，骨盆的倾斜会影响医生对外展角的判断[24]。TAL是一个较为稳定的内源性参考标志，并且不会受到患者体位的影响[25]。一项研究随访了1000例采用TAL作为前倾角参考标志的患者队列，术后仅有0.6%的病例发生了脱位[26]。然而，对于髋臼存在结构异常的病例，需要谨慎地采用TAL作为臼杯放置的标志，如DDH、髋臼骨折等，因为髋臼骨性解剖结构的异常可能引起TAL的异常[27]。

2.2 手术入路的选择

目前全髋关节置换手术的入路主要有后外侧入路，经大粗隆入路、前外侧入路和直接前入路。后外侧入路由于显露方便，手术时间较短，受到广泛的接受。然而后外侧入路由于切断了外旋肌群、切开后关节囊，髋关节后方的关节限制结构变得薄弱，容易在手术后出现后脱位[28]。手术医生选择后外侧入路做髋关节置换术，同时修补后关节囊、修复外旋肌群，可以显著地降低脱位事件的发生率[29]。大粗隆入路由于不破坏关节囊和关节周围肌群，手术后的脱位率较小。但经大粗隆入路全髋关节置换需要进行大粗隆截骨，会有一定的概率发生截骨处不愈合。前外侧入路和直接前入路并不破坏髋关节后方软组织，发生后脱位的概率很少[30]。直接前入路是一个肌间隙入路，从阔筋膜张肌和缝匠肌之间的解剖间隙可以进入关节囊，因此，有术后快速康复、脱位率小等优点。目前，越来越多的关节外科医生尝试直接前入路[31]。然而，直接前入路存在手术时间过长，股骨侧假体植入困难等缺点[32]。

对于髋臼假体的位置和手术入路的选择，没有哪一种方法有绝对性优点和缺点[23，33]。在手术方式的选择上，手术医生需要选择一种自己最擅长的手术方式。而对于髋臼假体放置的方法，手术医生需要参考患者的髋部疾病、手术时的体位、腰椎代偿等综合因素，对比几种参考方式，选择最合适的外展角和前倾角。

3 假体因素

3.1 球头大小

较大的球头能够减少全髋关节置换术后早期脱位率。在一项21047例髋关节置换术后的随访中，后外侧入路采用32 mm直径球头的脱位率为3.8%，而28 mm直径球头的脱位率为6.9%，22 mm直径球头的脱位率为12.1%[28]。Malkani等[34]的10年随访发现，使用32 mm或者更大直径的球头，可以减少35%的术后早期脱位率，减少43%的术后远期脱位率。大直径球头不仅能够增加假体的活动范围，减少臼杯-股骨颈的撞击，而且增加跳出距离(jump distance)，减少脱位事件的发生[4]。

应当注意的是，球头直径的增加与假体活动范围以及脱位率并不是负线性关系。研究发现，38 mm以上的球头不会增加假体的活动范围，也不会降低脱位事件的发生[35]。随着球头直径的增加，采用锥度锁定的球头-股骨颈连接，其应力会相应增加[36]。大直径球头的锥度磨损会明显多于小直径的球头，其金属磨损碎屑可能引起炎性假瘤并造成假体无菌性松动[37]。

3.2 双动全髋关节假体和限制性内衬

双动全髋关节假体具有增加假体活动度和稳定性的优点。一项15年随访的研究发现，双动全髋关节假体术后假体脱位率(早期+远期)仅有1.4%[38]。双动全髋关节假体在控制关节不稳、预防假体脱位方面有着积极作用。双动全髋关节假体的聚乙烯内衬是可以活动的，因此有内衬-臼杯和内衬-球头两个摩擦界面。以往的双动全髋关节假体设计，这两个摩擦界面都是金属对聚乙烯，磨损相对较重；目前两个摩擦界面都升级为陶瓷-高交联聚乙烯，大大减少了磨损的发生。

限制性内衬主要用于有明显脱位风险的髋关节翻修的患者，在初次髋关节置换中，使用限制性内衬的病例非常罕见。一项研究随访了使用限制性内衬髋关节翻修的患者，99.6%的患者在翻修前被评估为高脱位风险，71.1%的患者避免了复发性脱位的发生[39]。限制性内衬在翻修后早期能够降低脱位事件的发生，因为内衬的特殊设计，使得球头脱出需要更大的力。然而，由于内衬限制了髋关节的活动，股骨颈与内衬发生反复的撞击，将应力传到骨-臼杯界面，采用限制性内衬的假体很容易发生无菌性松动而再次翻修[40]。对于翻修的患者，要慎重选择限制性内衬；对于初次全髋关节置换的患者，即使术前评估有高脱位风险，也要非常谨慎地使用限制性内衬。

3.3 股骨偏心距

理论研究发现，每增加1 mm的股骨偏心距会增加5.8%的假体脱位率，可能原因是偏心距的延长增加了臀中肌的力矩，使得脱位需要的力量更小[4，41]。临床的随访没有发现这样明确的负相关关系。反而，偏心距的增加，增加了髋关节的活动范围，减少股骨与骨盆撞击的机会。DDH的患者由于臼杯中心化，增加偏心距会获得更多的益处[15，42]。目前没有明确的证据表明，股骨偏心距的增加会增加初次全髋关节置换术后早期脱位事件的发生，需要更多临床研究和随访研究来证实。

4 总结

影响初次全髋关节置换术后早期脱位的因素有很多，本文从患者因素、手术因素和假体因素3个方面总结了每一个因素对初次全髋关节置换术后早期脱位的贡献。虽然外展角和前倾角是决定术后早期脱位的重要因素，但它们不是决定因素，初次全髋关节置换术后的早期脱位是由多种因素联合造成的。因此，关节外科医生需要对患者进行详细的病史询问和体格检查，完成必要的影像学检查，选择合适的手术入路和手术假体，根据患者病情安放合适的假体位置，才能在最大程度上减少脱位事件的发生。