股骨颈不同截骨角度在初次人工髋关节置换术中应用

韩晓亮，孙志鹏，刘 旭

（定西市人民医院，甘肃 定西 743000）

髋关节置换是当前治疗髋部疾病的最有效方法，术后早期假体均获稳定牢固，然而术后患者下床负重活动时，作用在股骨上的重力势必将会出现载荷、应力、应变等重新分配现象，而骨组织为适应其载荷结构组织也出现相应的变化，通常情况为弹性模量高的成分承担大部分载荷，弹性模量低的承担少部分载荷或不承担，那么应变也相应减少，称为遮挡效应[1]。常规髋关节置换后应力出现最高区域大部分在股骨近端和假体末端，由于假体和骨组织存在弹性模量之差，使得术后70%～90%在假体末端出现骨折，通常后期复查X 片显示假体末端骨皮质出现增厚，仔细阅片发现此类患者往往伴有术后假体的内外翻，随着后期长期活动及活动量加大，载荷受力不均，假体松动难以避免，严重时可致假体周围骨折，以温哥华B 型骨折常见。手术失败，假体生存率降低。我科对于术中如何避免术后由于假体内外翻而导致的假体周围骨折行不同股骨颈基地部不同的截骨角度进行截骨，比较两组术后差异，总结如下。

1 资料与方法

选取2015 年6 月～2018 年7 月于收治的股骨颈骨折需行人工髋关节置换患者，严格筛选且符合生物柄置换，最后入选标准的患者120 例（120 侧），其中，男74 例，女46 例；年龄65～83 岁，平均（71.5±11.2）岁；入选病例均为≥65 岁股骨颈骨折；全髋置换45 例45 侧，半髋置换75 例75 侧。采用随机数字表法分成实验组（60 例），对照组（60 例），两组病例全部选用施乐辉Polarstem 钛/HA 涂层柄，假体颈干角为135°。所有病例由同一医师主刀。

1.1 方法

住院后完善相关检查，实验组按股骨颈个体化方法截骨，术前拍摄每一位患者标准骨盆平片，采取仰卧位，保持髋部伸展、内旋15°。球管与底片盒间距1 米，中央射线垂直于底片盒，术前测量所有患者健侧的颈干角，依据假体位于股骨髓腔中心，因Polarstem 钛/HA 涂层柄的颈干角为135°，模板测量后所有实验组行股骨颈截骨按照标准45°截骨，那么得出不同的截骨值，即小转子上方不同的截骨线，测量得出不同患者之间的截骨值，术中按股骨颈上缘与大粗隆交界至以术前小转子上方所测量截骨高度值做标记点，电刀标记截骨线，如股骨颈基地部骨折，则先复位，再按照术前测量值进行截骨，这样基本能保证假体远端位于髓腔中心，避免了假体的内外翻，也避免了假体远端的应力集中。对照组则以小转子上方为标记点，均按股骨颈上缘与大粗隆交界至小粗隆上方1.5cm 进行截骨，同时术前测量小转子上方1.5cm 截骨所形成的角度以及术前、术后两组偏心距。两组后续部分与传统手术方法相同。

1.2 统计学方法

采用SPSS19.0 统计软件进行统计分析，计数资料采用四格表χ2检验，计量资料采用均数±标准差（）表示，组间比较采用两独立样本t 检验。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

1.3 观察指标及评分标准

术后髋关节功能（疼痛、功能、活动范围）按Harris 评分评定，功能评价：≥90 分为优，80～＜90 分为良，70～＜80 分为可，＜70 分为差。比较两组功能优良率。通过术后标准正位X 线片比较术后两组假体有无内外翻。

2 结果

两组例数中患者年龄、性别、颈干角等方面术前经统计学分析，差异均无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性（见表1），然而术前测量两组截骨角度和小转子上截骨高度具有统计学意义 (P＜0.05)。

表1 两组病例其性别、年龄、术前截骨角度与高度比较

术前两组患者行髋关节功能评分，术前与术后一年两组髋关节功能评分经统计学分析，两组间无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 两组治疗术前髋关节评分比较（）

表2 两组治疗术前髋关节评分比较（）

注：髋关节评分比较采用两独立样本t 检验，和对照组术后一年评分比较，有差异，P＜0.05。

术后1 年对两组随访行髋关节优良率比较，其中实验组（60 例），优52 例、良5 例、可2 例、差1例，优良率95%；对照组（60 例），优49 例、良6 例、可3 例、差2 例，优良率91.7%。两组数据经χ2检验比较，差异均无统计学意义(P＞0.05)，(见表3)。

表3 两组术后髋关节优良率比较(%)

术后对两组同样拍标准骨盆正位片检查假体居中情况，股骨柄内、外翻:股骨柄的轴线与股骨干髓腔轴线夹角≤3°，即为中立位，若夹角＞3°为内翻或外翻[2]。其中实验组（60 例）居中57 例、内翻2 例、外翻1 例，居中率95%；对照组（60 例），居中45 例、内翻8 例、外翻7 例，居中率75%，两组数据经χ2检验比较，差异具有统计学意义(P＜0.05)，(见表4)。

表4 两组患者假体位置居中情况比较

术后拍片复查发现两组术前偏心距测量无统计学意义，但术后因对照组存在假体内外翻导致偏心距变化，术后再次测量两组数据经过统计学分析发现其存在偏心距变化，差异有意义（P＜0.05）(见表5)。

表5 两组术前术后偏心距比较（）

表5 两组术前术后偏心距比较（）

注：髋关节评分比较采用两独立样本t 检验，和对照组术前偏心距比较，aP＞0.05，和对照组术后比较，bP＜0.05。

病例资料：

病例1：患者男性，68 岁，跌倒致左侧股骨颈骨折，行个体化截骨术前术后对比。

病例2：患者，女性，70 岁，跌倒致右侧股骨颈骨折，术前行个体化截骨术前术后对比。

3 讨论

髋部假体植入骨组织内，假体与髓腔骨组织之间的界面不是单纯的结合，而是形成一个相互作用区域。髋关节置换后通常应力最高区域出现在股骨近端和假体末端区域，大部分应力集中在假体末端，预防后期假体周围骨折，只有中立位植入才可避免假体末端应力集中以及假体内外翻，防止假体远端与骨组织直接接触，不但能降低应力同时还能减少术后肢体疼痛的发生率[3]。然而如何使假体安置在解剖位置，医生很难在手术台上判断假体位置是否安放居中，均无统一参考点，多半依靠个人经验，主观性较强，偏差较大，导致术后假体安装位置出现偏差[4]；本研究认为，术前精确的研判很重要，特别是确定使用某种假体后，我科采用施乐辉Polarstem 钛/HA 涂层柄，确定了假体颈干角，模板规划使假体位于髓腔中心，利用影像计算机自带软件测量确定颈部截骨长度，避免了盲目的小转子上方1.5cm 或者一指，相比之下，较其精确。本研究可以看出小转子上1.5cm 截骨并不能保证术后假体全部位于髓腔中心，因个体不同，可见依靠常规经验截骨安装假体后仍然存在内外翻，程度不同，而术前选定一种假体后，采取精确研判制定个体化股骨颈截骨，才能相对保证假体居中。同样，选择使用其他假体时，仍然可以依据所用假体的颈干角采取个体化股骨颈部截骨。再次，植入假体后股骨近端形成的应力遮挡与患者发生假体周围骨折也有一定关系，通常以女性居多，很多学者认为女性是假体周围骨折的一个危险因素，因为老年女性绝经后易导致骨质疏松[5]。秦飞等研究也发现老年人髋部术后发生假体周围骨折原因为骨质疏松[6]。再次，老年人进行生物型半髋关节置换术后髋关节的承重中心从股骨远端转移到股骨近端，股骨近端的载荷较小，成骨细胞的生长结构得到改变，导致骨皮质变薄，这就是所谓的“应力遮挡效应”[7]。体重和身高也有影响，不同的身高和体重形成不同的应力遮挡效应。Jergesen 等[8]的研究表明，体重越高，假体松动率越高，提示身高和体重对应力遮挡的发生也有一定作用，特别是高龄、体重大、身材低的女性患者，假体的应力遮挡效应更明显，发生假体周围骨折几率也越高。因此对于此类高发人群术后需特别注意。

假体松动的关键原因是假体周围骨量减少。全髋置换术后假体周围骨量减少由多方面原因造成，比如高领、应力遮挡、骨溶解等，但其主要原因为应力遮挡。严世贵等[9]发现髋关节置换术后股骨距处形成的应力遮挡为90%。付晓玲等[10]研究也发现术后髋部应力遮挡以小转子下缘与股骨颈截骨处最明显。假体植入髓腔承受载荷以后，无形中改变了股骨近端的应力分布，使假体与骨组织之间出现微动，微动扩大形成松动[11]。Lindahl 等[12]研究发现不论是骨水泥还是生物型假体，二者术后均存在应力遮挡，以生物假体显著，当假体植入股骨髓腔以后，假体负重后假体与骨界面之间始终存在切割，使假体周围形成的纤维膜向滑膜样膜转变，假体承受载荷后，既存在垂直压缩的同时也存在旋转，再加近端骨溶解形成的微动并不是均匀分布在假体柄上。多半在假体远、近端导致应力集中，增加了界面的剪切力，松动必然加剧，再加上术后存在假体内外翻，受力不均，一旦近端松动，尾端必然贴近外侧骨皮质，后期形成假体远端骨折。

对于术后假体已经存在内外翻，那么假体植入髓腔后，一旦假体承受载荷后，它始终存在一个应力集中现象，比如内翻假体，根据力学原理，假体远端始终存在一个向外侧骨皮质靠近力量，相反，则假体远端始终存在一个向内侧骨皮质靠近力量，不同于居中假体承受均匀载荷，近端一旦失去稳定，假体所受重力和近端股骨矩的支持力可导致假体柄向外或向内活动。长时间使得股骨内、外侧皮质变薄，最终穿破皮质发生假体周围骨折。刘玉宝等研究发现良好的股骨柄假体位置对患者生命质量也有影响[13]。患者术后发生假体周围骨折，二次费用增高，生活质量下降，甚至危及患者生命。颈干角的大小对术后应力遮挡效应也不同。魏兴华等研究表明颈干角在正常范围130°最佳[14]。其次为股骨近端，如术中截去较多股骨矩或松质骨，相应增加了应力遮挡程度[15]。均破坏了近端稳定，导致松动。本研究同时还发现，术前对两组偏心距测量并无统计学意义，但是术后拍摄正位片后，再次测量两组偏心距发现，差异具有统计学意义，因为存在假体内外翻，导致术后偏心距发生变化，较大时可出现双下肢不等长。术前充分的准备，精确的测量，选择合适的假体及型号，才能降低术后的应力遮挡效应[16]。

本研究不足之处为随访时间较短，一般髋关节置换术后早期，不论假体远端居中，还是存在假体的内外翻，术后早期假体的稳定性均可，因为存在应力遮挡效应，假体承受载荷，假体周围骨质尚可，虽说假体近端和远端存在应力集中现象，但尚可以维持假体的稳定，但后期因应力遮挡导致骨质疏松，假体近端产生微动，那么内外翻势必影响假体的生存率，严重时导致假体远端可穿破骨皮质。生存率明显下降，因此，术前充分阅读患者影像学资料，确定最佳假体植入角度，个性化截骨才能提高假体生存率。