張祥偉綜述，陳世榮審校

（重慶醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院骨科，重慶400010）

重建股骨偏心距在全髖關節(jié)置換術中的作用研究進展

張祥偉綜述，陳世榮審校

（重慶醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院骨科，重慶400010）

關節(jié)成形術，置換，髖； 髖假體； 偏心距； 綜述

全髖關節(jié)置換術作為全世界最成功的手術之一，在髖部骨折、股骨頭缺血性壞死、發(fā)育性髖關節(jié)發(fā)育不良、髖關節(jié)炎等疾病中已成為一種標準治療方案，對緩解疼痛、改善髖部功能是十分有效的。隨著全髖關節(jié)置換手術量的增加，為了恢復髖關節(jié)的解剖及生物力學環(huán)境，盡可能提高術后人工髖關節(jié)的功能及生存率，重建股骨偏心距越來越受到手術醫(yī)生的重視。1979年Charnley就描述了股骨偏心距重建的重要性。許多研究表明，在全髖關節(jié)置換術中重建股骨偏心距對假體穩(wěn)定性、聚乙烯的磨損等均有一定的關系[1]。本文就重建股骨偏心距在全髖關節(jié)置換術中的重要性作一綜述。

1 股骨偏心距在術后假體穩(wěn)定性中的作用

髖關節(jié)在平衡外展肌肌力與身體重力之間起著重要作用，作用在大轉子外側到股骨頭旋轉中心杠桿臂上的外展肌肌群必須產(chǎn)生相同的力矩以便在單腿站立時保持骨盆水平，并在行走或跑步時產(chǎn)生較大的力矩，使骨盆傾斜。正常情況下身體重力與外展肌杠桿臂長的比例是2.5∶1，而股骨偏心距是指股骨頭旋轉中心到股骨解剖軸的距離，股骨偏心距越長，外展肌的力臂越長，外展力矩越大。軟組織平衡是影響全髖關節(jié)置換術后關節(jié)穩(wěn)定性的重要因素，而臀中肌張力太低容易引起假體脫位、撞擊等，因此，通過重建股骨偏心距來重建外展肌的力臂顯得尤為重要[2]。Brooks[3]從假體因素、外科醫(yī)生因素、患者因素三方面分析總結了人工髖關節(jié)脫位的原因與解決方法，其中強調了術前計劃中應該充分認識到有些患者存在高偏心距，而常規(guī)重建若不能恢復，將會導致髖關節(jié)周圍軟組織張力不足及外展肌肌力下降，增加脫位發(fā)生風險。Yamaguchi等[4]將28例全髖關節(jié)置換術的患者分為股骨偏心距重建組與非重建組進行對比分析，發(fā)現(xiàn)股骨偏心距重建組的外展肌肌力高于非重建組。童培建等[5]通過Cybex等速肌力測試系統(tǒng)對全髖關節(jié)置換術后外展肌肌力進行測定，發(fā)現(xiàn)股骨偏心距重建良好的外展肌肌力值較高，股骨偏心距的重建與否對術后外展肌肌力的恢復具有重要意義。胡弘等[6]研究分析全髖關節(jié)置換術后股骨偏心距的變化與髖關節(jié)活動范圍的關系，證實股骨偏心距直接影響髖關節(jié)的外展活動范圍，股骨偏心距越大，外展活動范圍越大，而偏心距與髖關節(jié)屈曲、內外旋等活動范圍無明顯相關。Robinson等[7]回顧性研究了580例（668髖）采用大頭（32mm或36mm的股骨頭）進行髖關節(jié)置換患者的臨床資料，平均隨訪3.4年，分析人工關節(jié)脫位的因素，發(fā)現(xiàn)減少偏心距將會增加大頭關節(jié)置換發(fā)生脫位的概率，并認為重建偏心距對減少關節(jié)脫位的發(fā)生是至關重要的。史振才等[8]研究發(fā)現(xiàn)，股骨偏心距與外展肌力臂之間存在直線回歸關系，隨著股骨偏心距的增大，外展肌力臂增加，重建股骨偏心距能使股骨外移，可減少股骨與骨盆撞擊，改善周圍軟組織張力，使人工髖關節(jié)更加穩(wěn)定。

2 股骨偏心距與假體磨損的關系

人工全髖關節(jié)置換術20年的生存率可達到80%以上，其中影響人工關節(jié)遠期效果的主要因素是骨溶解導致的假體無菌性松動，引起骨溶解的最常見原因是人工髖關節(jié)的接觸界面產(chǎn)生磨損，形成許多碎屑，如聚乙烯碎屑、陶瓷碎屑、骨水泥碎屑等，碎屑誘導骨溶解生物學反應[9]。假體磨損的因素有很多，如患者自身因素、假體材料性質、假體的設計等，其中股骨偏心距也是很重要的因素。Schmalzried等[10]對37例患者進行了隨訪，平均隨訪4.5年，用計算機對聚乙烯磨損量進行了測量，經(jīng)過多因素回歸分析，證實股骨偏心距顯著影響聚乙烯的磨損量。Sakalkale等[11]對17例雙側行全髖關節(jié)置換術的患者進行了平均5.7年的隨訪，每例患者雙側假體偏心距不同，但股骨頭和髖臼杯大小一樣，關節(jié)界面相同，測量術前股骨偏心距平均38.8mm，測量術后標準假體偏心距平均31.2mm，加長型假體偏心距平均39.7mm，標準偏心距假體線性磨損為每年0.21mm，磨損量每年104.5m3，而加長型偏心距假體線性磨損為每年0.10mm，磨損量為每年53.9m3。研究表明，加長型偏心距重建接近正常假體引起的聚乙烯磨損明顯減少，重建股骨偏心距使恢復到正常解剖水平至關重要。Little等[12]回顧性研究表明，假體的偏心距比正常股骨偏心距相差大于5mm組患者聚乙烯磨損的速度為每年0.16mm，而假體的偏心距比正常股骨偏心距相差小于5mm組患者聚乙烯磨損的速度為每年0.12mm，兩組磨損率有差異。肖瑜等[13]在前瞻性研究中根據(jù)假體偏心距較解剖偏心距減少情況分為五組：減少小于2mm組、減少2~<4mm組、減少4~<6mm組、減少6~<8mm組、減少8~<10mm組，每組18例，平均隨訪5.6年，測量聚乙烯的磨損量及速度。發(fā)現(xiàn)股骨偏心距減少小于4mm，股骨偏心距變化對聚乙烯的磨損影響很小，而股骨偏心距減少4mm或4mm以上時，聚乙烯內襯磨損的速度與磨損量不斷增加。

3 股骨偏心距對假體應力的影響

股骨偏心距對術后假體應力影響的研究較多，但具體過程目前仍不明確。早期較多這方面的研究是針對骨水泥型假體的。Barrack[14]分析總結認為，股骨偏心距的增加是骨水泥型全髖關節(jié)置換早期失敗的原因之一。Harrington等[15]采用體外實驗證明，偏心距是導致假體骨水泥界面早期解離、假體松動、骨溶解的重要影響因素，股骨偏心距增加使股骨近端骨水泥界面的應力增加，是引起骨水泥人工關節(jié)早期失敗的重要原因之一。Kleemann等[16]采用股骨肌肉模型進行有限元分析表明，標準偏心距假體與加長型偏心距假體相比，加長型偏心距假體股骨近端增加了5%的應力，而這種應力的增加可能增加假體松動的概率。在生物型假體中，Otani等[17]用尸體骨進行體外實驗，采用體外加載負荷測量股骨各平面的應力變化，發(fā)現(xiàn)股骨偏心距的變化不影響股骨近端的應力，而對股骨遠端應力有顯著影響，增加偏心距能增加股骨遠端內外側皮質軸向應力和股骨外側皮質的環(huán)向應力。郝思春等[18]、蔣建農等[19]采用三維有限元分析對2例正常雙側髖關節(jié)CT圖像進行影像學測定，并建立三維有限元模型，對不同頸干角、頸長與偏心距的變化進行應力分析，證明股骨內外側應力隨假體的偏心距增大而增大，同時證明股骨的偏心距在25～27mm時股骨應力分布最佳。

4 重建股骨偏心距與旋轉中心的關系

目前，大多數(shù)學者主張在真臼位置重建髖臼，盡可能恢復髖臼的正常解剖，重建最接近解剖位置的旋轉中心。Linde等[20]對123例因發(fā)育性髖關節(jié)發(fā)育不良行全髖關節(jié)置換術的患者進行了平均15年隨訪，結果顯示，在真臼重建旋轉中心松動率為13%，在假臼重建旋轉中心松動率為42%。Kiyama等[21]通過分析50例患者行全髖關節(jié)置換術后的Trendelenburg征（又稱單足站立試驗），認為上移髖臼旋轉中心將會使外展肌松弛，降低外展肌肌力。Bicanic等[22]回顧性研究采用不同髖臼旋轉中心的全髖關節(jié)置換術，認為髖臼中心每外移1mm。將增加0.7%的髖關節(jié)負荷，每上移1mm，將增加0.1%的髖關節(jié)負荷。Delp等[23]通過電腦建立三維模型計算出髖臼旋轉中心向上外方向移位將使外展肌的力臂減少28%，而僅僅上移旋轉中心使外展肌的力臂減少要少于10%，并可以通過延長股骨頸的長度和增加股骨偏心距來彌補。股骨偏心距的重建與旋轉中心的重建應具有協(xié)調一致性，髖關節(jié)是否真臼重建直接影響偏心距的重建。徐廣輝等[24]隨訪研究發(fā)現(xiàn)，股骨偏心距和旋轉中心均得到重建組髖關節(jié)功能評分明顯高于單純股骨偏心距重建或旋轉中心重建組。如果髖關節(jié)旋轉中心不能得到重建，旋轉中心上移、內移、下移，那么有效偏心距就會發(fā)生改變，即使重建了股骨偏心距的解剖長度，髖關節(jié)功能也會受到影響[25]。Dastane等[26]為了將股骨偏心距與旋轉中心聯(lián)系起來，提出了髖關節(jié)旋轉中心的概念，即股骨偏心距加上旋轉中心到經(jīng)淚滴的雙側淚滴連線的垂線距離之和，認為測量髖關節(jié)偏心距能更好地反映髖關節(jié)外展肌的力臂。

5 重建股骨偏心距的方法

目前，常見的增加股骨偏心距的方法大約有4種：（1）增加股骨假體的頸長，保持頸干角不變，可增加股骨偏心距，但同時會增加肢體的長度，引起雙下肢不等長、跛行、坐骨神經(jīng)麻痹等。郝思春等[18]用三維有限元分析證明，在手術中應將頸長控制在35~44mm，頸干角選擇在125°左右，可獲得滿意的偏心距重建。（2）在影響偏心距的重建因素中，頸干角具有重要地位，采用頸干角小的假體，不僅可以保持肢體的長度不變，而且還增加了偏心距。Incavo等[27]使用127°頸干角假體重建偏心距，隨訪2~5年，獲得了滿意的關節(jié)功能及穩(wěn)定性。（3）采用增加偏心距的髖臼內襯。Charles等[1]認為，如果為了保持雙下肢等長，采用頸干角小的假體仍不能恢復偏心距，可采用選擇這種髖臼內襯。（4）組配式假體系統(tǒng)：其優(yōu)點在于可以根據(jù)術中測量情況進行調整，不僅可以調整偏心距，還能糾正股骨頸前傾角。陳宜等[28]隨訪了75例采用組配式假體行全髖關節(jié)置換的病例，根據(jù)術前測量與術中測量結果選取合適的假體，重建股骨偏心距，結果獲得了良好的外展肌肌力、關節(jié)活動度等。提示組配式假體不僅可以重建偏心距，還能根據(jù)情況調整肢體長度，獲得更好的功能。

6 小 結

綜上所述，在全髖關節(jié)置換術中，偏心距的重建具有重要意義。重建偏心距可以增加外展肌的力矩，增加關節(jié)活動范圍，增加關節(jié)穩(wěn)定性，減少脫位發(fā)生，也可減少術后聚乙烯的磨損，使假體應力分布最佳，減少假體無菌性松動的發(fā)生，提高人工關節(jié)的遠期生存率等。因此在重建偏心距的同時應考慮髖臼旋轉中心的解剖重建。但實際應用中仍存在很多需要解決的問題，如偏心距和旋轉中心的量化、術中如何精確測量定位、如何找到偏心距與旋轉中心的最佳平衡點等，值得進一步探索。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.09.013

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1009-5519（2015）09-1317-03

2014-11-30

2014-12-11）

張祥偉（1989-），男，湖北宜昌人，在讀碩士研究生，主要從事骨科、關節(jié)外科的臨床研究；E-mail：zhang.cqmu@163.com。

陳世榮（E-mail：chensr128@sina.com）。