SuperPATH 与后外侧入路行人工全髋关节置换术的随机对照研究

Abstract

Objective

To evaluate the effectiveness of SuperPATH approach in total hip arthroplasty (THA) compared with conventional posterolateral approach.

Methods

Between March 2017 and May 2017, 24 patients who planned to have a unilateral THA were enrolled in the study and randomized into 2 groups. Twelve patients were treated with SuperPATH approach (SuperPATH group) and 12 patients with posterolateral approach (control group). There was no significant difference in gender, age, body mass index, the type of disease, complicating diseases, and American Society of Anesthesiologists grading between 2 groups (P>0.05). The operation time, length of stay, length of incision, and perioperative complications related to operation were recorded. The hemoglobin and hematocrit were recorded; the total blood loss and intraoperative blood loss were calculated. The inflammatory response indicators (C-reactive protein, erythrocyte sedimentation rate) and muscle damage index (creatine kinase) were recorded in both groups. The range of motion, functional score (Harris score), visual analogue scale (VAS) score, and prosthesis position were recorded.

Results

Patients in both groups were followed up 1 year. Compared with the control group, the operation time of the SuperPATH group was longer (t=4.470, P=0.000), and the incision was shorter (t=–2.168, P=0.041). There was no significant difference in length of stay between 2 groups (t=0.474, P=0.640). Periprosthetic fracture occurred in 1 case of the SuperPATH group. No other complications, such as infection or deep vein thrombosis, occurred in both groups. There was no significant difference in intraoperative blood loss, total blood loss, hemoglobin and hematocrit before operation and at 1 and 3 days after operation, and C-reactive protein and erythrocyte sedimentation rate before operation and at 1, 3, and 14 days between 2 groups (P>0.05). For creatine kinase, SuperPATH group at 1 and 3 days were lower than control group (P<0.05), while no significant difference was found between 2 groups before operation and at 14 days after operation (P>0.05). For flexion and abduction activity, SuperPATH group at 1 and 3 days after operation were better than the control group (P<0.05), while no significant difference was found between 2 groups at 14 days, 3 months, 6 months, and 1 year after operation (P>0.05). The Harris and VAS scores of SuperPATH group at 1 and 3 days after operation were better than those of control group (P<0.05). There was no significant difference in anteversion and abduction between 2 groups (P>0.05) according to the X-ray film at 1 year. During the follow-up, no loosening or migration was observed.

Conclusion

Compared with the posterolateral approach, the SuperPATH approach can reduce muscle damage, relieve early pain, promote recovery, and obtain the similar short-term effectiveness.

人工全髋关节置换术（total hip arthroplasty，THA）是临床治疗股骨头缺血性坏死、股骨颈骨折及骨关节炎等髋关节疾病的有效手段，可缓解关节疼痛、矫正畸形、恢复和改善髋关节运动功能，提高患者生活质量^[1]。THA 手术入路较多，其中后外侧入路在临床上广泛应用，但该入路需切除髋关节后方外旋肌群及关节囊，影响关节后方稳定性，增加脱位风险，同时由于对肌肉的损伤，增加了术后出血，提高了患者疼痛程度，使恢复时间延长^[2]。

SuperPATH 入路由美国 James Chow 教授首创并报道^[3]。SuperPATH 微创路径是一种组织分离技术，经臀小肌和梨状肌间隙进入，保留了髋关节周围软组织，有利于患者快速康复^[4]。目前已有关于 SuperPATH 入路 THA 临床疗效相关报道^[5-8]，但与传统后外侧入路 THA 的临床随机对照研究较少。经四川大学华西医院医学伦理委员会批准，我们进行了一项随机对照研究，主要从 1 年随访疗效以及相关血液检测指标分析 SuperPATH 入路与传统后外侧入路的优缺点，以期为临床选择 THA 手术入路提供参考。报告如下。

1. 临床资料

1.1. 患者选择标准

纳入标准：① 诊断为髋关节骨关节炎或股骨头缺血性坏死，行初次单侧 THA 治疗；② 无髋关节手术史；③ 患者均知情同意，签署手术知情同意书及参与临床研究的协议书。排除标准：① 有严重心脏、肾脏及肝脏合并症患者；② 髋关节解剖畸形严重患者；③ 有血栓病史、凝血功能异常、服用抗凝药物患者；④ 有髋关节感染病史；⑤ 体质量指数（body mass index，BMI）>40 kg/m²；⑥ 患有影响关节功能恢复的严重内科疾病、对步态或负重造成不良影响的神经或骨骼肌肉疾病。

2017 年 3 月—5 月，共收治 52 例髋关节疾病患者，其中 24 例患者符合选择标准纳入研究。采用随机数字表法将患者分为两组，每组 12 例。其中，SuperPATH 组采用 SuperPATH 入路行 THA，对照组采用传统后外侧入路行 THA。

1.2. 一般资料

SuperPATH 组：男 8 例，女 4 例；年龄 45～71 岁，平均 54 岁。左髋 5 例，右髋 7 例。BMI 17.5～26.7 kg/m²，平均 23.1 kg/m²。股骨头缺血性坏死 7 例，国际骨循环学会（ARCO）综合 Ficat 分期：Ⅲ期 2 例、Ⅳ期 5 例；病程 1.2～5.1 年，平均 2.5 年。髋关节骨关节炎 5 例；病程 3.2～8.4 年，平均 5.3 年。合并慢性阻塞性肺疾病 2 例，高血压 3 例，糖尿病 1 例。美国麻醉医师协会（ASA）Ⅰ级 2 例，Ⅱ级 6 例，Ⅲ级 4 例；ASA 评分为（2.17 ±0.72）分。

对照组：男 9 例，女 3 例；年龄 47～67 岁，平均 55 岁。左髋 6 例，右髋 6 例。BMI 16.9～30.4 kg/m²，平均 23.9 kg/m²。股骨头缺血性坏死 6 例，ARCO 综合 Ficat 分期：Ⅲ期 2 例、Ⅳ期 4 例；病程 1.5～4.8 年，平均 2.7 年。髋关节骨关节炎 6 例；病程 2.4～9.1 年，平均 4.7 年。合并慢性阻塞性肺疾病 1 例，高血压 2 例，糖尿病 1 例。ASA 分级：Ⅱ级 9 例，Ⅲ级 3 例；ASA 评分为（2.25±0.45）分。

两组患者性别、年龄、BMI、疾病类型、术前合并基础疾病类型、ASA 分级等一般资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。

1.3. 手术方法

SuperPATH 组：全麻后，患者取侧卧位，患髋屈曲 45°、内旋 10～15°。沿股骨干延长线，从大转子尖端向近侧作一长 6～8 cm 的切口，逐层切开后，分离臀大肌肌纤维，暴露臀中肌。沿臀中肌后缘切开囊性结构，将 Hohmann 牵开器置入臀中肌及臀小肌间隙。助手外展、外旋髋关节，减小外旋肌张力，如张力仍过高，松解部分短外旋肌群。随后置入长头 Cobb 牵开器于梨状肌腱与臀小肌间隙向后方牵拉，置入钝头 Hohmann 牵开器于后关节囊与外旋肌之间，暴露关节囊。关节囊从股骨颈的鞍部切开，向近端延伸至髋臼，长约 1 cm。在股骨近端梨状窝开口，保留股骨头，用干骺端铰刀扩大近端开口。在内收患肢状态下，选用逐级扩大的髓腔锉进行髓腔成形，同时参考小腿纵轴将股骨颈前倾角调节至 15～20°，并用刮匙处理股骨近中段。髓腔锉插入深度根据髓腔锉顶点至大转子尖的距离而定，术中骨盆正位 X 线片显示该距离一般为 15～25 mm，具体数值根据患者股骨解剖特性及术前双下肢长度差异而定。选定合适的髓腔锉置入后，根据髓腔锉顶点的标记，原位截断股骨颈。股骨头采用交叉斯氏针法取出后，切除股骨头圆韧带，清理髋臼窝。将两把 Hohmann 拉钩分别放置在前、后髋臼盂唇与关节囊之间，直视下去除髋臼及髋臼盂唇上残留的所有软组织。在髋臼近端及远端分别放置两把 Romanelli 撑开器，助手使用骨钩将股骨拉向前方，并安装导向器套装。将钝头 Trocar 及套管置入导向器，根据 Trocar 在大腿上定位并作一 1 cm 长水平切口，通过此切口，沿股骨后方继续插入 Trocar 直至其暴露于近端切口，随后去除 Trocar 并保留套管，建立经皮辅助工作通道。通过近端切口置入髋臼锉，通过辅助通道置入髋臼锉的杆并连接。通过手柄调节髋臼锉的位置，进行髋臼磨锉。确定试模大小后安置臼杯及内衬。髋臼螺钉固定与否需要视髋臼骨量、患者体质量等因素而定。如术者预计臼杯不能获得满意的初始稳定性，可采用螺钉固定方式增加稳定性，本组共 7 例采用螺钉固定。采用试模后复位髋关节，对比双下肢长度、测试髋关节稳定性。测试满意后植入假体。

对照组手术按照我院既往报道的标准后外侧入路操作步骤^[9]完成，术中使用与 SuperPATH 组相同的 SuperPATH 专用全髋关节假体。

1.4. 术后处理

术后两组处理方式相同。术后不安置引流管。预防性使用抗生素 24 h，采用我院标准多模式镇痛^[10]进行术后镇痛处理；为预防下肢深静脉血栓形成，术后 3 d 内皮下注射低分子肝素，2 周内给予 10 mg 凝血因子 X 抑制剂。术后当日嘱患者进行髋关节主动活动锻炼， 1 d 后可根据患者全身情况开始器械辅助负重行走，2 周内扶助行器行走，1 个月内扶单拐行走，1 个月后可完全独立行走。

1.5. 疗效评价指标

记录两组手术时间、住院时间、切口长度、术中失血量（采用纱布计算法和吸引量计算^[11]）以及手术相关并发症发生情况。实验室检查：术前及术后 1、3 d 血红蛋白和红细胞压积，并通过 Gross 方程计算总失血量^[12-13]；术前及术后 1、3、14 d 炎性反应指标（C 反应蛋白、红细胞沉降率）及肌肉损伤指标（肌酸激酶）。于术后 14 d、3 个月、6 个月、1 年定期随访。记录患者髋关节活动度（屈曲角、外展角），采用 Harris 评分评价髋关节功能、疼痛视觉模拟评分（VAS）评价关节疼痛程度。摄骨盆正位 X 线片，观察假体位置，测量其前倾角及外展角。

1.6. 统计学方法

采用 SPSS19.0 统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本 t 检验；检验水准 α=0.05。

2. 结果

两组患者均获 1 年随访。SuperPATH 组手术时间为（109.6±28.3）min，较对照组（67.5±16.2）min 明显延长；切口长度为（10.4±3.0）cm，较对照组（12.5±1.4）cm 缩短；组间比较差异均有统计学意义（t=4.470，P=0.000；t=–2.168，P=0.041）。SuperPATH 组住院时间为（3.8±0.7）d，与对照组（3.7±0.8）d 比较，差异无统计学意义（t=0.474，P=0.640）。SuperPATH 组术中发生 1 例假体周围骨折，采用“8”字钢丝捆扎固定。术后两组切口均Ⅰ期愈合，无感染、下肢深静脉血栓形成等并发症发生。

两组患者术前及术后 1、3 d 血红蛋白和红细胞压积，以及术中失血量、总失血量比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。见表 1。两组患者术前及术后 1、3、14 d C 反应蛋白及红细胞沉降率比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。见表 2。SuperPATH 组术后 1、3 d 肌酸激酶明显低于照组，比较差异有统计学意义（P<0.05）；术前及术后 14 d 两组比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表 2。术前两组髋关节屈曲及外展活动度比较，差异无统计学意义（P>0.05）；术后 1、3 d SuperPATH 组优于对照组（P<0.05），但 14 d、3 个月、6 个月及 1 年比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表 3。两组术前髋关节 Harris 评分及 VAS 评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）； SuperPATH 组术后 1、3 d Harris 评分及 VAS 评分明显优于对照组，差异有统计学意义（P<0.05），其余各时间点差异均无统计学意义（P>0.05）。见表 4。术后 1 年复查 X 线片测量髋关节假体位置，其中 SuperPATH 组前倾角及外展角分别为（21.92±5.78）、（37.08±6.53）°，对照组分别为（21.75±4.48）、（39.67±6.95）°，比较差异无统计学意义（t=0.079，P=0.938；t=–0.939，P=0.358）。随访期间两组假体均无松动、下沉及脱位。见图 1。

表 1.

Comparison of the indexes related to blood loss between 2 groups (n=12, )

两组患者失血相关指标比较（n=12， ）

组别 Group	总失血量（mL） Total blood loss (mL)	术中失血量（mL） Intraoperative blood loss (mL)	血红蛋白（g/L） Hemoglobin (g/L)				红细胞压积 Hematocrit
			术前 Preoperative	术后 1 d One day after operation	术后 3 d Three days after operation		术前 Preoperative	术后 1 d One day after operation	术后 3 d Three days after operation
SuperPATH 组 SuperPATH group	919±357	138.33±42.82	142.83±12.96	126.25±13.91	107.25±18.67		0.43±0.04	0.34±0.02	0.34±0.04
对照组 Control group	801±427	141.67±35.89	140.25± 6.92	122.83± 5.02	104.25± 6.31		0.42±0.03	0.36±0.03	0.34±0.03
统计值 Statistic	t=0.385 P=0.704	t=–0.207 P= 0.838	t=0.609 P=0.549	t=0.800 P=0.432	t=0.527 P=0.603		t=0.445 P=0.660	t=–1.464 P= 0.157	t=–0.188 P= 0.853

表 2.

Comparison of the indexes related to inflammation and muscle damage between 2 groups (n=12, )

两组患者炎性反应及肌肉损伤指标比较（n=12， ）

组别 Group	C 反应蛋白（μg/L） C-reactive protein (μg/L)					红细胞沉降率（mm/1 h） Erythrocyte sedimentation rate (mm/1 h)
	术前 Preoperative	术后 1 d One day after operation	术后 3 d Three days after operation	术后 14 d Fourteen days after operation		术前 Preoperative	术后 1 d One day after operation	术后 3 d Three days after operation	术后 14 d Fourteen days after operation
SuperPATH 组 SuperPATH group	4.06±2.18	51.01±27.38	63.27±49.43	10.14±13.99		19.50±7.75	21.83±16.42	45.00±17.93	33.17±12.80
对照组 Control group	3.79±2.08	67.79±22.44	87.55±38.94	12.12± 4.52		24.33±8.74	23.90±15.34	45.57±15.69	36.29±12.49
统计值 Statistic	t=0.314 P=0.757	t=–1.642 P= 0.115	t=–1.337 P= 0.195	t=–0.466 P= 0.646		t=–1.433 P= 0.166	t=–0.319 P= 0.753	t=–0.082 P= 0.935	t=–0.605 P= 0.551

表 3.

Comparison of range of motion between 2 groups (n=12, °, )

两组患者髋关节活动度比较（n=12，°， ）

组别 Group	屈曲 Flexion
	术前 Preoperative	术后 1 d One day after operation	术后 3 d Three days after operation	术后 14 d Fourteen days after operation	术后 3 个月 Three months after operation	术后 6 个月 Six months after operation	术后 1 年 One year after operation
SuperPATH 组 SuperPATH group	91.75± 9.83	95.08±6.96	106.08±7.44	112.66±3.34	113.00±9.88	115.25±5.55	119.67±4.75
对照组 Control group	93.75±13.84	87.00±2.92	100.33±1.50	111.08±2.94	114.58±3.92	118.83±5.10	121.08±3.60
统计值 Statistic	t=–0.408 P= 0.687	t=3.709 P=0.001	t=2.625 P=0.015	t=1.233 P=0.231	t=–0.516 P= 0.611	t=–1.648 P= 0.114	t=–0.823 P= 0.420

表 4.

Comparison of hip function and pain scores between 2 groups (n=12, )

两组患者髋关节功能和疼痛评分比较（n=12， ）

组别 Group	Harris 评分 Harris score
	术前 Preoperative	术后 1 d One day after operation	术后 3 d Three days after operation	术后 14 d Fourteen days after operation	术后 3 个月 Three months after operation	术后 6 个月 Six months after operation	术后 1 年 One year after operation
SuperPATH 组 SuperPATH group	45.67±5.93	60.25±8.94	70.92±6.63	78.67±5.35	82.08±4.76	84.92±5.87	85.58±6.54
对照组 Control group	46.92±8.94	52.33±5.00	64.00±8.85	75.50±4.50	79.25±5.99	84.17±7.04	86.75±3.14
统计值 Statistic	t=–0.404 P= 0.690	t=2.679 P=0.014	t=2.167 P=0.041	t=1.569 P=0.131	t=1.284 P=0.213	t=0.283 P=0.780	t=–0.557 P= 0.583

图 1.

X-ray films of a 56-year-old male patient with avascular necrosis of right femoral head (Ficat stage Ⅳ)

SuperPATH 组患者，男，56 岁，右股骨头缺血性坏死（Ficat Ⅳ期）X 线片

a. 术前；b. 术后 3 d；c. 术后 1 个月；d. 术后 6 个月；e. 术后 1 年

a. Before operation; b. At3 days after operation; c. At 1 month after operation; d. At 6 months after operation; e. At 1 year after operation

3. 讨论

THA 术中一方面应确保手术部位充分显露，另一方面要强调对手术部位韧带和肌肉的保护^[7]。传统后外侧入路进行 THA，需切除后方关节囊及肌肉，手术范围较大、出血较多，切口长度约 12 cm，术后关节脱位风险高，且手术疼痛明显，不利于快速康复^[14-15]。SuperPATH 入路保留了外旋肌群、梨状肌、臀小肌和臀中肌等髋关节周围肌肉，构成了与“肩袖”类似的“髋袖”样结构，保证了髋关节囊前后方的完整性，术中采用原位切除股骨颈和股骨头，而非髋关节脱位，同时也可将切口延长转变为常规后方入路，因此具有康复快、安全性高、关节稳定和创伤小的特点^{[5, 16]}。既往研究认为，SuperPATH 入路可以有效减少患者术中及术后失血。例如，袁宏谋等^[8]的研究结果显示，SuperPATH 入路术中失血量及术后引流量均明显低于髋后外侧入路，且差异有统计学意义。孙彦平等^[7]的研究也发现，SuperPATH 入路 THA 术中出血量显著少于后外侧入路，差异有统计学意义。但是颜廷题等^[3]有关 SuperPATH 入路与 Hardinge 入路术中失血量及术后引流量的研究显示，SuperPATH 组术中失血量及输血率均高于 Hardinge 入路组。为进一步分析 SuperPATH 入路对于手术出血方面的影响，我们选择了术中失血量、总失血量以及术后血红蛋白和红细胞压积等指标进行比较，结果显示两组患者术前及术后 1、3 d 血红蛋白和红细胞压积，以及术中失血量、总失血量比较，差异均无统计学意义。

在术后功能及疼痛方面，术后 1、3 d SuperPATH 组患者关节活动度、疼痛 VAS 评分及 Harris 评分均明显优于对照组，分析与 SuperPATH 入路时对下肢牵拉扭曲等操作较轻柔，髋关节无需脱位，减少挤压牵拉下肢血管刺激和减轻了软组织损伤有关^[17]。而孙彦平等^[7]的研究也显示，术后 3 、7 d，SuperPATH 组 VAS 评分显著低于后外侧入路组。因此我们认为 SuperPATH 入路可以有效缓解患者术后疼痛，有利于术后康复。但是，术后 14 d 后两组患者上述评价指标比较，差异均无统计学意义，提示 SuperPATH 入路与传统后外侧入路对患者远期功能无明显影响。但本次研究随访时间仅 1 年，因此还需要延长随访时间，进一步明确 SuperPATH 入路对患者远期功能的影响。

在术后并发症方面，本研究中仅 SuperPATH 组出现 1 例假体周围骨折，分析与 SuperPATH 入路学习曲线较长相关^[4]。Rasuli 等^[18]对 SuperPATH（50 例）及 PATH（49 例）微创 THA 患者进行了比较，分析两种手术入路的学习曲线；其中 PATH 入路手术时间在第 40 例时达平稳，进入停滞期；而 SuperPATH 入路手术在第 50 例时依然持续下降。该结果一方面说明了 SuperPATH 入路学习曲线可扩展性较强，另一方面也说明其学习曲线较长。

综上述，SuperPATH 入路 THA 较传统后外侧入路有较好的早期疗效，切口较小、疼痛较轻，有利于患者快速康复。但其手术时间长、手术难度大且存在较长学习曲线，需要长期大量手术以熟悉其手术方式。