全髋关节置换中C臂X射线机移位测量髋臼前倾角及外展角

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.39.001

摘要/Abstract

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文题释义：

髋臼假体置放位置：人工全髋关节置换置换过程中，需要对臼杯进行准确的置入。全髋关节置换的近期和远期效果均与假体，尤其是髋臼杯的安放位置有关。如果出现臼杯位置安放不当的情况，则很有可能会引起假体撞击、脱位、磨损等不良后果。精确测量髋臼假体位置，有助于提高术中假体安放的准确性。

髋臼前倾角、外展角：髋臼的解剖学外展角是臼杯开口平面与水平面的夹角。解剖学前倾角是髋臼轴在水平面上的投影与冠状轴的夹角。髋臼的影像学外展角是髋臼轴在冠状平面的投影与垂直轴的交角。影像前倾角是髋臼轴和冠状平面之间的夹角。解剖学外展角和前倾角也被称作髋臼的三维外展角和前倾角。

摘要

背景：全髋关节置换术中，需要对髋臼假体进行准确的置入，以保证假体的生存率，提高预后效果。为保证髋臼的准确置入，需要对其外展角和前倾角进行准确测量。

目的：探讨C臂X射线机移位测量髋臼前倾角、外展角在全髋关节置换术中的应用价值。

方法：纳入63例行全髋关节置换的患者，按患者意愿分为2组，对照组30例予以传统髋臼假体定位器置入，观察组33例在C臂X射线机移位测量后置入髋臼假体。置换前、置换术中、置换后分别对观察组的髋臼前倾角、髋臼外展角、骨盆倾斜度进行测量；置换后测量2组患者的髋臼前倾角和髋臼外展角，并记录2组不同时间点的疼痛评分和髋关节功能Harris评分。

结果与结论：①置换前、置换术中、置换后，观察组的髋臼前倾角、髋臼外展角、骨盆倾斜度差异均无显著性意义(P均> 0.05)；②置换后2组的髋臼外展角差异无显著性意义(P > 0.05)，但观察组的髋臼前倾角显著小于对照组(P < 0.05)；③置换后7 d，观察组的目测类比评分低于对照组(P < 0.05)；④与置换前比较，2组置换后的Harris评分均显著提高(P < 0.05)；观察组置换后3，12个月的Harris评分均高于对照组(P < 0.05)；⑤结果提示，全髋关节置换术中利用C臂X射线机进行髋臼前倾角、外展角移位测量可以对骨盆前后倾斜、内外旋转以及外展内收等予以有效纠正，提高髋臼杯安放的精确性和置换手术质量，改善预后。

ORCID: 0000-0002-0506-9432(陈军)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 骨科植入物, 人工假体, 髋臼, 前倾角, 外展角, 髋关节, 全髋关节置换, C臂X射线机, 移位测量

Abstract:

BACKGROUND: In total hip arthroplasty, the accurate placement of the acetabulum is needed to guarantee the survival rate of the prosthesis and improve the prognosis. In order to ensure the accurate placement of the acetabulum, the accurate measurement of the abduction angle and the anteversion angle of the acetabulum is needed.

OBJECTIVE: To investigate the application value of C-arm X-ray displacement measurement of acetabular anteversion angle and abduction angle in total hip arthroplasty.

METHODS: Totally 63 cases undergoing total hip arthroplasty were divided into two groups according to their will. Patients in the control group (n=30) were implanted with traditional acetabular prosthesis locator. Patients in the observation group (n=33) were implanted with acetabular prosthesis after C-arm X-ray displacement measurement. Acetabular anteversion angle, abduction angle and pelvic inclination were measured before, during and after arthroplasty. Acetabular anteversion angle and abduction angle were measured in both groups after arthroplasty. Pain score and hip function Harris score were recorded in both groups at different time points.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) No significant difference in acetabular anteversion angle, abduction angle and pelvic inclination was detected before, during and after arthroplasty (all P > 0.05). (2) No significant difference in abduction angle was determined between the two groups after arthroplasty (P > 0.05), but acetabular anteversion angle was significantly smaller in the observation group than in the control group (P < 0.05). (3) At 7 days after arthroplasty, Visual Analog Scale scores were less in the observation group than in the control group (P < 0.05). (4) Compared with that before arthroplasty, Harris score was significantly higher after arthroplasty in both groups (P < 0.05). Harris score was higher in the observation group than in the control group at 3 and 12 months after arthroplasty (P < 0.05). (5) Results indicated that during total hip arthroplasty, C-arm X-ray machine can measure acetabular anteversion angle and abduction angle, and effectively correct pelvic inclination, internal and external rotation, abduction and adduction, improve the accuracy of acetabular cup placement and the quality of replacement surgery, and improve the prognosis of the patients.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

Key words: Arthroplasty, Replacement, Hip, Acetabulum, Hip Joint, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

陈军，伏鹏，王旭刚，张军，高明，黄河，王守刚. 全髋关节置换中C臂X射线机移位测量髋臼前倾角及外展角[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(39): 5781-5787.

Chen Jun, Fu Peng, Wang Xu-gang, Zhang Jun, Gao Ming, Huang He, Wang Shou-gang. C-arm X-ray machine displacement measurement of acetabular anteversion angle and abduction angle during total hip arthroplasty[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2016, 20(39): 5781-5787.

图/表（结果） 6

2.1 参与者数量分析 按意向性处理，置换后随访12个月，入组的63例患者均顺利完成随访，随访率为100%，并全部进入最终的结果分析，试验流程见图2。

2.2 基线资料比较 2组基线资料比较差异无显著性意义(P > 0.05)，具有可比性，见表1。

2.3 观察组不同时间髋臼位相参数测量结果与骨盆倾斜度分析 术前、术中、术后分别对观察组的髋臼前倾角、髋臼外展角、骨盆倾斜度进行测量，经统计学比较，不同时间点测量结果差异均无显著性意义(P > 0.05)，见表2及图3。

2.4 两组置换后髋臼位相参数测量结果分析 置换后对2组的髋臼前倾角和髋臼外展角进行测量，经统计学比较，髋臼外展角差异无显著性意义(P > 0.05)，但观察组的髋臼前倾角显著小于对照组(P < 0.05)，见表3及图4。

2.5 两组患者置换后不同时间点目测类比评分比较 置换后1，7 d 分别对2组患者进行目测类比评分，可得观察组的目测类比评分均低于对照组，但置换后1 d差异无显著性意义(P > 0.05)，置换后7 d差异有显著性意义(P < 0.05)，见表4。

2.6 两组患者置换前后不同时间点Harris评分比较 2组治疗前Harris评分比较差异无显著性意义(P > 0.05)。与置换前比较，2组置换后的Harris评分均显著提高(P < 0.05)。置换后1个月2组Harris评分比较差异无显著性意义(P > 0.05)；观察组置换后3，12个月的Harris评分均高于对照组(P < 0.05)，见表5。
2.7 不良事件 2组术后均未出现感染、假体松动等并发症。

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引言

材料方法

1.1 设计 对比观察试验。

1.2 时间及地点 于2015年4月至2016年4月在西安医学院附属宝鸡医院骨科完成。

1.3 材料 全髋关节置换术中使用的髋臼假体由史赛克(北京)医疗器械有限公司提供，注册号：国食药监械(进)字2010第3460171号，产品包括髋臼内衬和髋臼杯两部分。髋臼内衬使用超高分子量聚乙烯或氧化铝陶瓷加Ti6Al4V钛合金制造；髋臼杯基体由Ti6Al4V钛合金制成，带有或不带有羟基磷灰石涂层两种，部分髋臼杯顶端带有一个纯钛的独孔塞。产品经检测，具有良好的生物相容性和机械强度。

1.4 对象 纳入63例行全髋关节置换的患者，男33例，女30例；年龄51-81岁，平均(69.25±10.15 )岁。入组患者均经临床诊断，确诊为髋部骨折。

纳入标准：①均为行初次人工全髋关节置换患者；②一般情况良好；③患者对治疗方案知情同意。

排除标准：①合并严重脏器疾病；②无法耐受手术治疗者。

按照患者意愿分为2组，对照组30例予以传统髋臼假体定位器置入，观察组33例在C臂X射线机移位测量后置入髋臼假体，2组各项基线资料经统计学比较，差异均无显著性意义(P > 0.05)。

1.5 方法 2组患者的置换手术均由同一组医生和麻醉师以及相应的护理人员完成，置换前对患者进行常规术前评估和基础疾病治疗。测量项目包括前倾角和外展角以及骨盆倾斜度。其中，骨盆倾斜度测量过程中患者取侧卧位。手术前倾角和外展角见图1。

对患者实施连续硬膜外麻醉，麻醉成功后取平卧位从髋关节后外侧做切口，对肌群予以逐层分离，将髋关节关节囊切开，复位大小转子。妥善复位之后，利用钢丝进行固定。于小转子上方行股骨颈截骨，结合患者实际情况对髋臼进行处理，安放臼杯。扩髓之后安置适合的股骨柄假体和股骨头假体。达到理想安置效果之后对伤口进行冲洗，置引流管并缝合伤口。

1.6 主要观察指标 置换前、术中、置换后分别对观察组的髋臼前倾角、髋臼外展角、骨盆倾斜度进行测量；置换后对2组髋臼前倾角和髋臼外展角进行测量；并记录2组不同时间点的疼痛评分和髋关节功能Harris评分。

1.6.1 骨盆倾斜度^[5] 利用C臂X射线机观察通过耻骨联合的前正中线和手术床水平线之间是否处于平行状态，观察两侧闭孔大小和形状，确定是否对称、相等。

1.6.2 髋臼外展角患者保持侧卧位，术前测定双髂后上棘连线与地板之间是否处于垂直状态。术中以相关骨性标记为参照，结合术前模板测量结果，对髋臼假体的置入方向予以确定，相关骨性标记包括髋臼缘最高点和耻骨上支突以及坐骨髋臼结节间沟最低点等。经C臂X射线机测量，髋臼杯外展角置于(46.9±2.0)°。

1.6.3 髋臼前倾角^[6-7] 髋臼杯安装完毕后、股骨头假体安装、复位前，进行该髋的前后位X射线检测，获得椭圆金属环形或金属杯弧面，对杯口所形成椭圆最大直径(D)予以测量。然后从最大径中点开始，向弧面或椭圆环线作垂线，将交点与中点之间的距离设为r，将椭圆最短径设为d，则：d=2r。按正弦定理对杯口平面与矢状面夹角进行计算，前倾角置于(17.1±2.4)°。

1.6.4 目测类比评分评分标准为：①0分，无疼痛感觉；②1-3分，存在轻微疼痛感觉，但处于可忍受范围之内；③4-6分，存在明显的疼痛，并对睡眠造成影响，但在可忍受范围之内；④7-10分，存在强烈的疼痛感，且无法忍受。

1.6.5 髋关节功能Harris评分满分100分，其中< 70分为差，70-79分为尚可，80-89分为较好，≥ 90分为优良。

1.7 统计学分析 对试验过程中获得的数据进行收集，使用的统计学软件为SPSS公司的SPSS 18.0。组间比较采用单因素方差分析，检测P 值，P < 0.05则表示经统计学分析差异有显著性意义。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

讨论

人工全髋关节置换采用微创技术，不离断髋关节肌肉，最大限度减少骨骼肌、关节囊和韧带的损伤，可以提高内固定效果，有效避免畸形愈合等情况的出现，有利于患者的术后恢复^[8-10]。Tang等^[11]学者对818例(1 009髋)行人工全髋关节置换术患者的临床资料进行了回顾性分析，并通过研究发现，患者大多认为术后疼痛和行走等是十分重要的手术结果衡量指标。其中，无菌松动等是术后假体修复并发症发生的重要因素。

为了保证术后效果，有效提高患者的髋关节功能，需要在术中对相应的假体进行准确的置入^[12]。如果出现假体置入不佳的情况，便极易在术后对患者的髋关节产生诸多不利的影响，加快假体磨损和松动等^[13-15]。在对髋臼假体进行安置的时候，大多需要通常对髋臼相关位相参数的测量予以确定，相关参数包括外展角和前倾角^[16]。髋臼的解剖学外展角是臼杯开口平面与水平面的夹角。解剖学前倾角是髋臼轴在水平面上的投影与冠状轴的夹角。髋臼的影像学外展角是髋臼轴在冠状平面的投影与垂直轴的交角。影像前倾角是髋臼轴和冠状平面之间的夹角。解剖学外展角和前倾角也被称作髋臼的三维外展角和前倾角。其中，前倾角适度增大可以一定程度上增加，屈曲范围，但如果出现前倾角过大的情况，则会导致伸直受限情况的出现。如果外展角过大，则会对内收及旋转产生一定的影响^[17-20]。同时，外展角过大还会导致股骨头中心向外上方发生一定的移动，造成应力分布不均的出现，加快假体的磨损。如果外展角过小，则会导致髋关节外展和屈曲受到一定的限制^[20-24]。因此，为保证治疗效果，改善患者的术后关节功能，需要对髋臼假体进行准确的位相参数测量^[25-28]。测量过程中，如果患者髋臼发育正常或患侧对侧的髋臼发育正常，则可以将其作为参照。一般情况下，对于双侧髋臼均出现异常的患者，在进行测量的时候，大多以前倾角15°、外展角45°为安全标准，并按照上述标准对髋臼假体进行安置^[29]。但是，在实际的手术过程中，在进行假体置入的时候，假体置入的角度和方向以及具体位置等均会受到手术体位和不同患者自身实际情况以及术者主观经验等诸多因素的影响^[30-33]。临床人工髋关节置换时应考虑到髋臼形态以及骨盆运动对髋臼外展角和前倾角的影响，臼杯合理安置保证外展角和前倾角的匹配，避免由于假体置入位置不当导致人工髋关节活动范围受限，引起早期假体脱位，磨损加剧，假体松动，持续疼痛和晚期骨溶解等严重并发症。为此，需要借助一定的方法来进行准确的测量^[34]。以往大多采用定位控制杆定位方式进行置入，该法简单方便，但术中容易受到患者体位改变的影响，导致骨盆倾斜度出现较大的变化，影响到髋臼的精确定位^[35]。而利用术中C 臂移位透视法，则可以实现对髋臼的精确测量，提高术中髋臼定位的准确性^[36-39]。摄片体位包括自然站立位、自然仰卧位及屈髋抱膝仰卧位，并得出屈髋抱膝仰卧位较站立位时骨盆前倾角变化显著，髋臼开口平面与躯干水平面及矢状面间角度改变较大，影响关节置换术臼杯置人角度的准确性，因此在临床上应予以重视。

文章中术前通过对患者骨盆外测量，获得骨盆的倾斜度为39°-58°；术中对患者手术体位予以初步确定之后，进行骨盆外测量，并对患者的体位进行一定的调整，促使骨盆前倾度和术前测量保持一致或者较为接近。试验结果表明，术前、术中、术后分别对观察组的髋臼前倾角、髋臼外展角、骨盆倾斜度进行测量，经统计学比较，不同时间点测量结果差异均无显著性意义(P均> 0.05)。术后对2组的髋臼前倾角和髋臼外展角进行测量，经统计学比较，髋臼外展角差异无显著性意义(P > 0.05)，但观察组的髋臼前倾角显著小于对照组(P < 0.05)。上述结果提示，经术中C臂移位透视法测量，可以保证患者的骨盆倾斜度始终保持在一定的合理范围内，保证该髋臼位相参数不会受到患者体位的较大影响，以保证臼杯置入的精确度提高^[40]。试验过程中，通过术后1，7 d分别对2组患者进行目测类比评分发现，观察组评分均低于对照组，但术后1 d差异无显著性意义，术后7 d差异有显著性意义。在关节功能方面，与治疗前比较，2组治疗后的Harris评分均显著提高(P < 0.05)；治疗后1个月2组Harris评分比较差异无显著性意义(P > 0.05)；观察组治疗后3，12个月的Harris评分高于对照组(P < 0.05)。研究结果显示，全髋关节置换术中利用C臂X射线机对髋臼前倾角、外展角进行移位测量可以提高手术质量，改善预后效果。

综上所述，通过本次研究可以发现，全髋关节置换术中利用C臂X射线机对髋臼前倾角、外展角进行移位测量可以对骨盆前后倾斜、内外旋转以及外展内收等予以有效的纠正，提高髋臼杯安放的精确性和手术质量，改善预后效果，具有一定的临床应用价值。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程