学习曲线期直接前入路和后外侧入路全髋关节置换术假体位置的比较研究

马云青 张洪

人工全髋关节置换术(total hip arthroplasty，THA) 是 20 世纪最成功外科手术之一，其可选择的手术入路较多，直接前入路(direct anterior approach，DAA) 最早见于 Hueter 的报道，此后 Smith-Peterson 对此入路进行了改良[1]。近年来，由于假体设计进步、手术器械改进和快速康复理念的推广，DAA 的应用得到了更大普及。DAA 是直接经肌间隙的髋关节手术入路，多数报道显示术中软组织损伤少，术后早期步态、关节功能和脱位率较其它入路具有一定的优势[2-3]，但学习曲线期的并发症发生率较高，且学习曲线较其它手术入路时间长[4-5]。我科于 2013 年 8 月开展 DAA THA 手术，早期 DAA 病例术后 X 线片显示髋关节假体位置和同期后外侧入路 (posterolateral approach，PLA) 病例存在部分差异。本研究通过回顾性分析比较同一时期不同手术入路患者的术中情况、术后影像学资料和随访结果，对比熟练掌握 PLA THA 的外科医师 DAA 学习曲线早期病例假体位置的准确性和变化趋势，探讨 DAA 早期病例围术期并发症发生情况和对术后关节功能的影响。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

1. 纳入标准：( 1) 初次单侧 THA；( 2) 采用 DAA 或 PLA；(3) 术前诊断为髋关节原发骨关节炎、股骨头坏死或髋关节发育不良。

2. 排除标准：( 1) 一期双侧 THA；( 2) 年龄 > 75 岁；( 3) 新鲜或陈旧髋部骨折；( 4) 既往有髋关节手术史；( 5) 术前诊断为股骨头坏死、原发骨关节炎和髋关节发育不良；( 6) 严重骨质疏松，体质量指数(body mass index，BMI) > 30；( 7) 髋关节发育不良 Crowe Ⅲ、Ⅳ 型和因股骨前倾角异常应用可调节前倾角的股骨假体；( 8) 随访资料不完整。

二、一般资料

2013 年 8 月至 2015 年 4 月，本病区连续前 50 例单侧 DAA 初次 THA 病例，所有手术均由同一名熟练掌握 PLA 的高年资关节外科医师完成。根据纳入和排除标准，至末次随访资料完整的共 46 例 (DAA 组)，平均随访 4.5 年。选择同一名主刀医师在开展 DAA 手术前符合纳入标准的连续 46 例经 PLA 行初次单侧 THA 且随访资料完整的患者为 PLA 组。DAA 组男 19 例，女 27 例，平均年龄 (56.2±10.3) 岁；术前诊断：股骨头坏死 26 例，骨关节炎 14 例，髋关节发育不良 6 例。PLA 组男 20 例，女 26 例，平均年龄(60.3±12.4) 岁；术前诊断：股骨头坏死 22 例，骨关节炎 16 例，髋关节发育不良 8 例。

三、手术方法

1. DAA THA：采用全身麻醉，仰卧位，患者臀部垫高使髋关节轻度后伸。双侧下肢常规消毒铺单，切口开始于髂前上棘远侧 3 cm 外侧 2 cm，远端指向腓骨头方向，长度 10～12 cm，显露阔筋膜张肌筋膜层，注意保护股外侧皮神经。锐性切开阔筋膜张肌筋膜，以手指钝性向上分离至髂前上棘，向内侧牵开缝匠肌，外侧牵开阔筋膜张肌显露前关节囊，电凝旋股外侧动脉升支分支，切除关节囊，2 把 Cobbra 拉钩置入关节囊内，股骨颈上下缘，摆锯分两侧截断股骨颈，取出股骨头。Hoffman 拉钩暴露髋臼，去除盂唇及增生骨赘，磨锉髋臼至合适大小，C 型臂 X 线机透视辅助下外展(40±10) °，前倾(15±10) ° 打入髋臼假体。股骨侧操作：患肢后伸、内收外旋位，骨钩提起股骨近端松解上关节囊，内侧软组织，用偏心距髓腔锉把持器磨锉髓腔至合适大小，试模股骨头复位，测试软组织张力，髋关节稳定性及双下肢长度，C 型臂 X 线机透视确认假体位置后再次脱位。取出试模植入生物型髋臼杯内衬，生物型股骨柄。选择合适股骨头复位，缝合关节囊，关闭切口。

2. PLA THA：采用全身麻醉，健侧卧位，以大转子尖为中心做后侧小弧形切口，长度约 10～12 cm，逐层切开皮肤、浅筋膜，暴露阔筋膜及臀大肌，切开阔筋膜及臀大肌，显露外旋肌群，切开梨状肌至股方肌之间的关节囊，屈曲内旋髋关节，使股骨头脱位，小转子上 1.0～1.5 cm 截骨，取出股骨头。显露髋臼，去除盂唇及周围增生骨赘。磨锉髋臼至合适大小，髋臼假体位置为外展(40±10) °，前倾(15±10) °。植入髋臼假体、内衬。屈曲、内收并内旋髋关节，显露股骨近端，扩髓至合适大小后选择合适股骨头试模复位关节，检查关节稳定性和双下肢长度。最后植入股骨假体，选择合适股骨头复位。重建外旋肌群，逐层缝合切口。

3. 围术期处理和随访：记录手术时间和术中出血量。术后常规预防感染、抗凝治疗，鼓励患者麻醉恢复后即开始行踝泵运动和股四头肌等长训练，术后第 1 天可辅助助行器下床部分负重活动。两组患者髋关节活动限制相同，术后 6 周内避免髋关节过度屈曲内外旋，余无特殊体位限制。术后 5～7 天出院，出院前行站立位骨盆正位 X 线检查，出院后门诊随访时行站立位骨盆正位和患侧髋关节侧位 X 线摄片，并行髋关节 Harris 功能评分。

四、影像学指标评价

患者的影像学资料来源于术前、术后出院前和末次随访的骨盆站立位 X 线片资料，根据术前 X 线片闭孔形状以及骶髂关节位置，排除术后骨盆前后倾斜和旋转与术前比较变化较大的影像学资料。将 Dicom 文件导入 UniWeb Server 网络版。测量中以双侧泪滴下连线作为测量的水平基准线，髋臼外倾角前倾角的测量参照 Lewinnek 等[6-7]的方法。髋臼假体安全区范围设定为外倾(40±10) °，前倾(15± 10) °[6]。股骨柄的内、外翻的测量方法如 Abe 等[8]的介绍：股骨假体的长轴与股骨髓腔解剖长轴的夹角，内、外翻夹角 < 3° 定义为假体居中(图 1)。影像学测量分别由一名关节科医师和一名放射科医师独立采用双盲的方式进行，应用组内相关系数评价测量的可靠性，影像学数据取两者测量的平均数。为检测组内变异，同一名医师 1 个月后对影像学资料重复测量 1 次，一致性检测采用双向随机模型，比较组内相关系数。

五、统计学处理

应用 SPSS 19.0 软件进行统计学分析。计量资料采用 x-±s 表示，对正态分布连续数据采用独立样本 t 检验，采用 F 检验确定变异度差异是否有统计学意义。对非参数数据采用 Pearson’s χ2检验。检验水准 α 值取双侧 0.05，P < 0.05 为差异有统计学意义。

结 果

一、两组一般资料比较

两组年龄、性别、BMI、美国麻醉师协会 (American Society of Anesthesiologists，ASA) 评分和 Harris 髋关节评分、术前诊断的差异均无统计学意义(表 1)，两组患者的基线资料具有可比性。

二、手术一般情况和临床功能评价

DAA 组手术时间和术中出血量 PLA 组差异有统计学意义(P < 0.05)。术后 3 个月随访时髋关节 Harris 功能评分，DAA 组低于 PLA 组，差异有统计学意义(P < 0.05)(表 1)。

三、影像学评估

1. 影像学测量组间和组内一致性评价：髋臼和股骨假体影像学测量一致性评价，同一名测试者对髋臼假体前倾角、外倾角和股骨假体居中率测量的 Kappa 系数分别为 0.914，0.925 和 0.921。不同测量者的测量结果 Kappa 系数分别为 0.897，0.916 和 0.924。

2. 髋关节假体角度测量：DAA 组髋臼假体的外倾角和前倾角均小于 PLA 组(P > 0.05)。和 PLA 组比较 DAA 组髋臼假体外倾角和前倾角的变异度较小，经 F 检验差异有统计学意义(P < 0.05)(表 1)。髋臼假体角度散点图所示在以外倾角为 X，前倾角为 Y 轴的散点图上 DAA 组髋臼假体分散程度小于 PLA 组 (图 1)。DAA 组外倾角和前倾角全部在安全区范围内的比例高于 PLA 组(82.6% vs. 63.0%)(P < 0.05)。PLA 组股骨假体中立位 40 例，内翻 2 例，外翻 4 例。DAA 组中立位 36 例，内翻 6 例，外翻 4 例。两组间股骨假体居中率差异无统计学意义(P > 0.05)。

表1 患者术前一般资料、手术相关指标、假体角度和术后临床功能比较(x-±s，n = 46) Tab.1 Comparison of preoperative general data, surgery-related parameters, prosthesis positions and postoperative clinical functions (x- ± s, n = 46)

图1 影像学测量示意图 a 为骨盆正位 X 线片上模拟髋臼假体开口椭圆短直径，b 为长直径，X 为双侧泪滴连线的延长线，Y 为转子间窝和膝关节中点的连线，c 为股骨假体的纵轴；髋臼前倾角 = arcsin (a / b)，髋臼前倾角为 b 的平行线与 X 线的夹角，股骨假体倾斜角为 c 的平行线与 Y 线的夹角Fig.1 Image measurement. a indicated the distance of the short axis of an ellipse perpendicular to the long axis of the acetabular component; b showed the distance of the long axis, which was considered as the maximal diameter of the implant; X was the extension line of the bilateral tear drops; Y was the line between the intertrochanteric fossa and knee center; c was the longitudinal axis of the femoral component; acetabular anteversion = arcsin (a / b); Inclination was the angle between b and X; the stem tilt angle was measured as the angle between the axis Y and the femoral component axis c

四、手术并发症

DAA 组发生 5 例术中并发症：2 例大转子骨折，术中采用不可吸收缝线和钢丝固定，避免髋关节外展，延迟 4 周下床；1 例股骨侧假体于股骨近端后侧穿出，术中透视下改变扩髓角度重新植入假体；2 例股外侧皮神经损伤，至术后 3 个月随访时症状缓解。3 例出现术后早期并发症：1 例伤口延迟愈合；1 例髋臼侧假体松动伴深部感染 1 例，行 PLA 一期翻修，术中更换髋臼侧假体后治愈；1 例术后假体前脱位，给予闭合复位后支具固定患肢于外展中立位 6 周至末次随访未复发。PLA 组发生 1 例术中股骨距骨折，给予钢丝捆扎固定，无其它并发症发生。

图2 髋臼假体前倾角和外倾角分布 a：DAA 组髋臼假体角度分布相对集中处于安全区内的比例较大；b：PLA 组髋臼假体在安全区范围内的比例小于 DAA 组，且分布分散度更大Fig.2 Distributions of anteversion and inclination of the acetabular component a: The distribution of acetabular component in DAA group relatively concentrated in the safe zone; b: The distribution of acetabular component in PLA group was more dispersed

讨 论

一、DAA 学习曲线期较长

DAA THA 由于软组织损伤小，康复快，术后早期脱位率低等优势越来越受到临床外科医师的欢 迎[9]。但 DAA 较传统髋关节手术入路学习曲线长，临床报道所需病例数不一，但均在 20 例以上，且学习曲线早期手术相关并发症发生率较高。本研究纳入的早期连续 46 例 DAA 病例，围术期并发症发生率为 17.4%。

二、DAA 对髋关节假体角度的影响

本研究结果显示熟悉 PLA 的医师在 DAA 学习曲线期通过术中透视可以提高髋关节假体安放的准确性，而假体位置特别是髋臼侧假体位置是 THA 手术成功的关键因素[10]。Matta 等[3]的研究显示术中透视辅助下 DAA 患者髋臼平均外倾角为 42°，前倾角为 19.4°，与本研究测量结果类似。Barrett 等[11]报道相对于后侧入路，前入路髋臼假体的前倾角变异度显著降低，但外倾角的变异变化不大。本研究结果显示 DAA 组较 PLA 组的外倾角变异度也显著降低。此外，由于平卧位 DAA 患者手术体位的改变和医师操作习惯的变化会影响假体的安放角度，但通过术中透视 DAA 组假体角度在安全范围内的比例高于 PLA 组，且变异度更小。除透视辅助的作用外：(1) 平卧位更利于固定骨盆，避免侧卧位由于骨盆固定不稳导致的轴向和冠状面移动；( 2) 平卧位更接近于正常摄片状态的骨盆位置，避免了侧卧位时的骨盆前倾，可以更直观地安放假体；( 3) 学习曲线早期常需要安装髋臼试模检测，客观的提高了假体角度安放的准确性。

DAA 组较 PLA 组髋臼假体前倾角存在减小的趋势，原因是侧卧位假体安装时常参考床面和髋关节周围解剖标志调整安装角度，但平卧位 DAA 为了术中能够更充分的伸髋，达到显露股骨近端的目的，术前将骨盆垫高造成骨盆轻度后倾，如果参考手术床面安放臼杯，会导致前倾角变小。DAA 组较 PLA 组外倾角同样有减小的趋势(更接近 40°)，由于术中透视使得外倾角在安全区的比例高于 PLA 组。同时，术中发现对于肌肉发达的男性患者，采用直柄髋臼杯假体把持器时由于切口远端肌肉软组织阻挡会造成髋臼外倾角增大，往往需要通过术中透视进行二次调整，采用带偏心的髋臼假体把持器或向远端延长切口能避免这一情况的发生。DAA 组冠状面股骨假体居中率略低于 PLA 组，DAA 手术时患者为平卧位，股骨侧操作时患肢为极度后伸外旋位，此时股骨内外侧冠状面与手术床面垂直，加之部分病例术中股骨近端显露不足，更容易出现假体内翻。股骨假体轻度偏斜对假体的长期生存率影响仍存在争议，相比假体外翻，股骨假体内翻对假体的长期生存率影响更大，但 Vresilovic 等[12]的报道显示轻度假体内翻会因假体微动获得二次稳定。本研究中两组患者至末次随访未见股骨侧假体松动和下沉 迹象。

三、DAA THA 的并发症

Jewett 等[4]报道早期 DAA THA 并发症较高，术中发生率为 3.2%，术后为 11.3%。本研究中总的并发症发生率为 17.4%，术中并发症为 10.9%，远高于 PLA 组，这也是导致术后 3 个月随访时髋关节 Harris 功能评分低于 PLA 组的原因。Lee 等[13]报道神经损伤和骨折是 DAA 最常见的并发症可达 6.5%。本研究出现了 2 例大转子骨折，2 例股外侧皮神经损伤。原因是软组织松解不充分导致股骨近端显露不足，采用暴力撬拨所致。同样是由于股骨近端显露不足，伴随患肢内收外旋不充分更容易造成假体在冠状面出现内翻和矢状面向后侧凸出，本组 DAA 病例中出现 1 例股骨柄在小转子水平从后侧穿出皮质即由上述原因合并磨锉股骨时把持器没有充分内收导致。因此，术中熟悉股骨近端软组织松解的位置和顺序能够显著减少手术中并发症，缩短手术时间，减少术中出血量。DAA 组 1 例术后妥为患者，复查术后 CT，显示髋臼前倾角过小为 5°，给予闭合复位，患肢外展中立位固定 6 周后，至末次随访未再脱位。因此，早期由于患者体位改变，术者术中髋臼侧操作平面变化均会影响髋臼侧操作的熟练程度，应用透视调整髋臼磨锉和安放角度能够做到操作准确，尽快熟悉操作技术。

四、术中透视的作用

多数报道术中透视可以提高 DAA 术中假体安放的准确性，对初学者是十分必要的[14-15]。而 Woolson 等[16]研究发现，尽管应用术中透视，低年资和年手术量较少的外科医师在应用 DAA 行髋关节置换时的假体角度异常率更高。本研究中高年资外科医师在 DAA 学习曲线期应用术中透视可以减少假体位置的变异率，明显提高假体安放准确性，但术中并发症仍较多，建议开展 DAA 手术前，医师需经过相应的技术培训和足够的准备过程。

五、研究的局限性

本研究的局限性包括：由于是对早期连续性病例的回顾性研究，医师对患者的 BMI 和关节畸形程度有一定选择，虽然与对照组间均衡性比较一致，但仍不能避免存在选择偏倚；其次，假体前倾角的测量是基于普通 X 线片，对摄片时的体位要求较高，虽然 CT 是测量髋臼前倾角的金标准，但 CT 检查并不是术后常规随访的检查项目；再次，学习曲线期的手术时间和术中出血量明显增加，但术中透视时间并未单独计时，无法了解绝对的手术时间。

综上所述，DAA 学习曲线期髋臼假体外倾角和前倾角较传统 PLA 有变小的趋势，术中透视可以减少假体位置不良的发生率，提高假体安放的准确性，减少围术期的并发症发生率。