详解髋关节发育不良与伯尔尼髋臼周围截骨术

304关节科2018-12-05 09:57:11



重视伯尔尼髋臼周围截骨术的程序化与精细化


本文原载于《中华骨科杂志》2014年第12期


自从1988年伯尔尼大学Ganz等报告应用伯尔尼髋臼周围截骨术治疗成人髋关节发育不良以来,该术式得到广泛认可与应用。髋臼周围截骨术能够有效改善髋臼覆盖、增加负重关节面,使髋关节旋转中心内移、减小髋关节负重面软骨应力,从而达到预防和推迟骨关节炎发生的目的[1-2]。根据国内外近20年的临床应用来看,髋臼周围截骨术治疗有症状的髋关节发育不良获得了良好的临床效果[3-6]。近年来,随着髋关节发育不良诊断和治疗水平的不断提高,针对成人髋关节发育不良的髋臼周围截骨术受到越来越多关节外科医生的关注,在国内专业期刊上有不少相关文章发表。然而,由于髋关节发育不良畸形的复杂性,手术部位深在,手术操作风险大,学习曲线较长,使该术式仍处于曲高和寡的状态,让不少医生望而生畏。重视伯尔尼髋臼周围截骨术的程序化、精细化操作和围手术期处理,将有利于缩短学习曲线及降低手术相关并发症的发生率。


一、髋关节发育不良的概念

髋关节发育不良是由于先天或发育因素导致的髋臼对股骨头不同程度的覆盖不足,股骨头处于相对正常的位置或呈半脱位乃至完全脱位的病理状态。广义来说,髋关节发育不良包括单纯发育不良、髋关节半脱位及髋关节完全脱位。在临床上,髋关节完全脱位由于在治疗方面与髋关节半脱位或更轻的畸形完全不同而被独立描述,限于股骨头从髋臼中完全脱出的情况。髋关节发育不良被定义为两种病理状态:髋关节半脱位,股骨头仍然在真性髋臼之内,Shenton线不连续;单纯髋关节发育不良,髋臼覆盖轻度不良,股骨头无半脱位表现,Shenton线基本连续。


值得注意的是,髋关节发育不良畸形绝非局限于髋臼发育异常和对股骨头的覆盖不良,股骨头不同程度的畸形,股骨前倾角异常,以及关节内盂唇肥大、变形、内翻、损伤等都属于髋关节发育不良结构异常的组成部分。因此,既往文献中经常使用的“髋臼发育不良”这一术语不能反映髋关节畸形的多样性和复杂性,应予以弃用。


二、髋关节发育不良的分类

成人髋关节外科中髋关节发育不良的分类主要基于骨盆正位X线影像的观察和测量,包括Crowe分类法[7]及Harto⁃filakidis分类法[8]。


(一)Crowe分类法

Crowe等人根据X线片测量股骨头移位距离与股骨头或骨盆高度的比例将其分为四型,股骨头上移距离为股骨头下缘至双侧泪滴下缘连线的距离,股骨头高度为股骨头顶至股骨头下缘的距离,骨盆高度为髂嵴最高点至坐骨结节下缘的距离(图1)。


Ⅰ型,股骨头移位占股骨头高度不到50%,或骨盆高度不到10%;Ⅱ型,股骨头移位占股骨头高度的50%~75%,或骨盆高度的10%~15%;Ⅲ型,股骨头移位占股骨头高度的75%~100%,或骨盆高度的15%~20%;Ⅳ型,股骨头移位超过股骨头高度的100%,或骨盆高度的20%。


(二)Hartofilakidis分类法

Hartofilakidis等人根据骨盆正位X线片上股骨头脱位程度将髋关节发育不良分为三型:Ⅰ型,即髋关节发育不良或半脱位,股骨头大部分仍包含在真臼内;Ⅱ型,即低位髋关节脱位,假臼与真臼存在一重叠区或相连;Ⅲ型,即高位髋关节脱位,股骨头向上、向后明显移位,真臼与假臼之间不连续。


上述两种分类方法主要用于因发育性髋关节脱位行人工髋关节置换术的患者。由于髋关节发育不良需要做截骨术者绝大多数股骨头上移小于股骨头高度的50%,因此Crowe分类无实际应用意义。而Hartofilakidis分类法中Ⅱ、Ⅲ型均属于完全脱位,Ⅰ型分类太过笼统,也不适用于保髋患者。


目前对于成人髋关节发育不良,特别是针对适用于截骨保髋手术患者的分类方法缺失,需要我们关注和总结。


三、髋关节周围截骨术的手术适应证

髋关节周围截骨术治疗髋关节发育不良的手术适应证包括:(1)髋关节疼痛,但关节活动度正常或基本正常。(2)患者年龄在髋臼骨骺基本闭合至40岁左右。髋臼骨骺开放的患者要慎重选择髋臼周围截骨术术式。高龄患者术后恢复期长,且接近可以接受人工关节置换术的年龄,等待人工关节手术更为现实。(3)髋关节发育不良及半脱位;X线片显示关节间隙基本正常;功能位X线片髋臼与股骨头的对应关系较好,或明显改善;股骨头变形不显著,或通过关节内手术能够改善股骨头的形态;Tönnis骨关节炎分期1~2期[2,9-10]。


四、术前影像学检查的程序化

通过程序化的术前检查,可以全面发现髋关节存在问题,如髋臼畸形、股骨近端畸形以及软骨及盂唇损伤的情况,有利于综合分析病情制定手术方案。


(一)骨盆前后位X线片:测量外侧CE角、臼顶倾斜(acetabular inclination,AI)角[10]、Shenton线,观察髋臼前后缘的位置[11-12]及股骨头形态等(图2)。


(二)骨盆65°斜位X线片[13]:测量髋臼前侧CE角,观察髋臼前覆盖以及该位置的关节间隙状态(图3)。


(三)髋关节功能位X线片[12](双侧髋关节外展、下肢内旋位片):观察功能位下髋臼与股骨头的对合关系(图4),是判断能否施行髋臼周围截骨术的不可或缺的检查项目。


(四)髋关节Dunn位X线片[14](屈髋60°、外展20°位):观察是否存在股骨头颈前方凸轮征(图5),是判断是否需要做前关节囊切开及关节内清理的关键检查。


(五)髋关节MR检查[15]:观察关节软骨和关节盂唇是否存在异常,其中轮辐状定位扫描对髋臼盂唇损伤和畸形的定位最为准确,是决定关节内探查的关键检查(图6)。同时做数层股骨髁扫描,可以测量股骨前倾角是否存在异常,是决定髋臼周围截骨术中是否需要同时做股骨异常前倾角矫正的必要检查。


(六)髋关节CT及三维重建:可以观察髋关节,特别是股骨头的形态改变。重要性不及髋关节MR造影,且接受射线量大,属备选检查项目。


五、手术操作过程的程序化与精细化控制

(一)手术操作步骤



患者平卧位,全身麻醉,术中控制性低血压。


术前需准备“C”型臂和可透X线的手术床,部分操作需在“C”型臂透视下完成,术者需常规穿铅防护服。


采用改良Smith⁃Peterson入路[16]。以髂前上棘为中点切开皮肤约12 cm,切开浅筋膜显露髂嵴和阔筋膜张肌肌膜。沿髂嵴外侧,自髂前上棘向近端切开腹外斜肌止点。凿下髂前上棘长约2 cm,连同其上附着的腹股沟韧带及缝匠肌起点牵向内侧。沿骨膜下剥离髂骨内壁,上至骶髂关节下端,下至耻骨上支根部,纱布填塞止血。


沿阔筋膜张肌和缝匠肌间隙外侧1 cm处切开阔筋膜张肌表面肌膜,于肌膜下向内钝性分离至两肌肉间隙。此时膝关节屈曲位,保持术侧髋关节屈曲40°左右。用拉钩将缝匠肌及部分阔筋膜张肌肌膜连同股外侧皮神经第一分支一起牵向内侧,阔筋膜张肌牵向外侧,显露股直肌起点。自股直肌内侧关节囊前方可见肥大的髂关节囊肌,从关节囊表面剥离并牵向内侧。


用长柄组织剪于股骨头颈内侧与髂腰肌肌腱间向内下方深部钝性分离达坐骨支。将“C”型臂X线机管球倾斜30°,透视下将15 mm宽30°角双肩骨刀刃口跨于髋臼下横沟下方5 mm坐骨支前缘,双肩骨刀指向坐骨棘,截开坐骨支矢状面宽度的1/2,约1~1.5 cm(图7)。截外侧骨皮质时注意勿使骨刀尖端突破骨质,进入软组织内而伤及坐骨神经。


再次屈曲并略内收术侧髋关节,放松髂腰肌,显露分离耻骨上支。沿耻骨梳方向切开耻骨骨膜,用两把钝Homan拉钩分别置于耻骨上支的上、下缘,于髂耻粗隆内侧使用骨刀截断耻骨支。略撬动截骨端,确定截骨完全。


在髂骨截骨沿线髂骨外板处放置钝Homan拉钩,在截骨时保护臀中肌。骨膜下剥离四边体,用一把反向Homan拉钩抵于坐骨棘,显露四边体内面,以坐骨棘为髋臼后方截骨的方向标志,截骨线位于其前方保证骨盆后柱完整。使用20mm弯骨刀自骶髂关节下约1 cm水平指向坐骨截骨线方向,在弓状线骨面开槽。用摆锯自髂前上棘截骨面截向骨刀开槽处。内收术侧髋关节,使用20 mm双肩骨刀向坐骨截骨线方向切开四边体内侧骨皮质。于髂前下棘处置入Schanz钉,略向下方牵拉髋臼骨块,使截骨线微张。用20 mm双肩骨刀小心截开髋臼后截骨线外侧骨皮质,在Schanz钉的牵拉帮助下截开髋臼后柱的骨皮质,使髋臼骨块充分松动。


(二)截骨操作要点

截骨顺序为坐骨支截骨、耻骨支截骨及髋臼上方与后缘的髂骨截骨。髋臼后缘截骨与坐骨支截骨线相连续,髋臼骨块彻底游离后,髋臼最终定位的调整和固定是手术的核心和精华所在。


1.坐骨支截骨

在坐骨支的髋臼下沟处将坐骨支截断2/3,注意该处坐骨支的内、外皮质骨均要截断,保持后方1/3骨质的连续性。需要在“C”型臂X线透视下实施该步骤,保证截骨部位的准确性(图7)。


2.耻骨支截骨

耻骨支截骨的关键在于剥离截骨处的骨膜组织。截骨部位位于耻骨粗隆内侧,与耻骨成20°角。注意避免截骨刀刃插入过深损伤下方的闭孔神经和伴行血管。


3.髋臼截骨及骨块游离

该步骤的关键之一是髋臼上方的截骨线应距离髋臼关节面3~4 cm,保证髋臼负重区不发生关节内骨折,大小适中的骨块也容易旋转。关键之二是髋臼后缘截骨线不能导致后柱骨折和髋臼内壁断裂。关键之三是环绕髋臼的截骨线一定要截透,否则骨块无法旋转自如或导致耻、坐骨支变形及应力骨折。


4.髋臼骨块的旋转定位

当髋臼周围截骨线截透,髋臼骨块彻底游离后,将髋臼骨块以内上角为支点外旋、前旋和内移,在透视下按顺序评估:(1)AI角0°~10°;(2)外侧CE角25°~40°;(3)股骨头内侧间距至髂耻线的距离0~10 mm;(4)髋臼前缘线在股骨头中心内上方或髋臼范围的内、上1/3处,后缘线在股骨头中心外下方或髋臼范围的2/3处或稍远,保证维持髋臼正常的前倾角,避免术后出现撞击或影响屈曲活动;(5)前侧CE角30°±10°;(6)Shenton线改善,恢复连续性(图8)。注意避免髋臼过度矫正及矫正不足。


使用三枚4.5 mm长皮质骨螺钉固定骨块。其中一枚自外上缘斜向骶髂关节方向,另两枚自髂嵴斜向下固定髋臼。测试髋关节屈伸和旋转是否正常,以及髋臼骨块的稳定性。透视下确认螺钉未进入关节。最后用一枚3.5 mm皮质骨螺钉固定髂前上棘的骨块(图9)。因透视视野较小,为避免矫正不良,手术结束麻醉清醒前应行常规X线骨盆正位检查,确认髋臼骨块的旋转定位满意。如确认髋臼位置欠佳,可立即翻修矫正。


六、围手术期血液管理

相比骨科术后抗感染和疼痛控制的常规化,髋臼周围截骨术的血液管理程序化需要特别强调。髋臼周围截骨术属骨盆截骨术,出血较多,手术开展早期出血可达3 000 ml[2],使用自体血回输后平均输异体血量降至400 ml[17]。我院自2010年开始执行程序化血液管理,目前髋臼周围截骨术已很少使用异体血。程序化血液管理方法如下:(1)术前3天储存4单位自体成分血红细胞,1单位血小板,术中或术后输入;(2)术中控制性降压,在截骨阶段控制血压在80/50 mmhg左右,可明显减少骨与软组织出血;(3)术中使用自体血回输装置,一般可收集回输自体血100~300 ml(对应出血量约200~700 ml);(4)药物止血:刀切皮前静脉点滴氨甲环酸20mg/kg体重,伤口关闭后髂骨截骨处再次注射氨甲环酸0.5 g;(4)术后不放置引流,予以髋部持续冷敷。


七、术后康复

该术式保留了骨盆后柱,不影响骨盆的连续性,肢体早期活动不受影响。(1)术后当天及卧床期间加强床上足踝泵及股四头肌功能锻炼,避免深静脉血栓形成;(2)上、下午各一次在他人帮助下坐于床边,双小腿下垂,进行心血管系统及下肢静脉系统适应性练习;(3)术后第2~3天可扶双拐下地活动,患肢不负重行走及下肢功能锻炼;(4)术后6周视情况部分负重,逐渐进行患肢直腿抬高、侧卧侧抬腿等加强髋关节周围肌肉肌力的锻炼,改善行走步态;(5)术后10~12周依据复查及骨愈合情况开始弃拐行走,并进行步态练习。


八、并发症的预防

髋臼周围截骨术手术的并发症相对较高,尤其在学习曲线的初期,发生率可高达78%[18]。主要并发症包括:髋臼矫正不良、髋臼坏死、关节内截骨及骨盆后柱骨折、坐骨骨折、延迟愈合以及神经损伤等[18-19]。


(一)髋臼骨块旋转不良

髋臼骨块旋转中容易出现的异常包括:髋臼覆盖不足、髋臼覆盖过度、髋关节中心过度内移、髋关节中心过度外移、髋臼前覆盖不足、髋臼前覆盖过度等。避免上述异常的关键在于髋臼周围截骨后重新固定时的位置判断,当发现位置不满意时应及时调整。髋臼截骨块固定位置是否满意直接与手术效果密切相关,必须予以重视。


(二)关节内截骨

因髂骨截骨线离髋臼上缘过近或髋臼后壁截骨时过于贴近髋臼侧,在强力旋转时可导致髋臼骨折。解决方案包括髋臼上缘截骨线应距离关节面2~3 cm以上,四面体截骨线距离后柱约1 cm。如果出现关节负重面断裂或分离,应立即按髋臼骨折处理。髋臼后壁截骨时应显露充分,找到坐骨棘和其他骨性标志,必要时在透视下行髋臼后柱截骨;由于髋臼内壁断裂并不影响关节面的完整,因此无须处理,但应避免出现关节内游离骨的产生。术中在多角度透视监测下逐步行坐骨支、耻骨支和髂骨截骨,可有效避免出现关节内截骨。在截骨完成后应仔细确认髋臼骨块充分游离,以免强行扭转截骨块造成骨折。


(三)神经和血管损伤

截骨过程中一般不需显露血管、神经,因此直接损伤较少。前方分离耻骨时过度牵拉可造成股神经、股静脉损伤;坐骨和髂骨截骨时骨刀进入过深容易出现坐骨神经损伤;髋臼骨块固定时螺钉如果进入坐骨大切迹,也容易造成坐骨神经损伤。


(四)骨不连

髋臼骨块旋转后耻骨、坐骨和髂骨截骨线处均有或多或少的间隙,间隙过大(>10 mm)容易产生骨不连。因此在髋臼旋转时应尽量保持骨的连续性,如间隙过大可取髂骨植骨。


(五)髋臼骨坏死

为避免髋臼骨块的缺血坏死,应在髋臼上方3 cm处截骨,以保留足够长的髋臼上骨。减少髂骨外侧的软组织剥离,保留髋臼缘上方至少10 mm的软组织带,也可以避免臀上动脉下支的损伤。


九、影响预后的因素

有关影响髋臼周围截骨术术后中长期结果的因素有较多研究。综合分析各项预测或引起髋臼周围截骨术失败的因素,我们认为可以将其分为两类:一类为患者相关因素,如年龄、骨关节炎程度、头臼匹配等,可以通过术前检查筛选,尽量排除手术效果可能欠佳的病例;或完善手术方案,在髋臼周围截骨术手术同时通过髋关节外科脱位入路清理、修整畸形或损伤的髋臼盂唇,通过股骨头成形或缩头技术改善股骨头畸形,通过股骨颈或转子间截骨矫正髋内翻、髋外翻畸形,或通过股骨近端去旋转截骨术矫正股骨前倾角异常。另一类为手术相关因素,如髋臼骨块的旋转是否满意,是否出现畸形矫正不足或过度矫正,是否发生髋臼前倾角的增大或减小,以及髋关节中心是否发生外移。这些因素可以通过髋臼周围截骨术手术中的程序化及精细化控制来解决。


为了更快更准确地掌握髋臼周围截骨术手术技术,医生首先需要通过学习增加知识积累,通过观摩手术和尸体操作揣摩手术要点,通过综合分析患者病情及严格掌握手术适应证,选择个性化的手术方案,熟练掌握截骨操作及矫正标准,加上严密周到的围手术期处理,就能最大限度地改善患者预后,给青少年及成人髋关节发育不良患者的保髋治疗提供一个良好的基础。


参考文献(略)


(收稿日期:2014-08-20)

(本文编辑:马英)

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