成人发育性髋关节发育不良患者截骨矫形术后股骨偏心距和下肢力线改变对髋关节功能的影响研究

Abstract

目的

探讨成人发育性髋关节发育不良（developmental dysplasia of the hip，DDH）截骨矫形术后，股骨偏心距、下肢力线改变对髋关节功能的影响。

方法

回顾分析2016年1月—2019年5月，接受髋臼周围截骨术联合股骨近端截骨术治疗并符合选择标准的62例（62髋）成年DDH患者临床资料。男6例，女56例；年龄18～38岁，平均24.4岁。身体质量指数15.8～31.8 kg/m²，平均21.8 kg/m²。Hartofilakidis分型：Ⅰ型44例，Ⅱ型18例。改良 Tönnis 骨关节炎分期：0期46例，Ⅰ期16例。骨盆前倾13例，正常40例，后倾9例。记录术中失血量、住院时间以及并发症发生情况；采用Harris评分和国际髋关节评分（iHOT）评价临床疗效；于X线片测量颈干角、股骨偏心距、髋-膝-踝角（hip-knee-ankle angle，HKA）、膝外翻角、外侧CE角（Wiberg central-edge angle）、前CE角、臼顶倾斜角，观察截骨愈合情况。将患者根据术后偏心距分为≥48 mm组、<48 mm组，以及根据HKA分为膝内翻组（HKA<177°）、力线正常组（HKA 177°～183°）和膝外翻组（HKA>183°），进行组间功能评分比较。

结果

术中失血量200～1 550 mL，平均476 mL。住院时间8～21 d，平均13.3 d。术后切口均Ⅰ期愈合。62例患者均获随访，随访时间2.0～4.5年，平均2.8年。术后1年，髋关节Harris评分、iHOT评分均较术前增加，差异有统计学意义（P<0.05）；影像学复查显示颈干角、股骨偏心距、HKA、膝外翻角、外侧CE角、前CE角以及臼顶倾斜角与术前比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。改良 Tönnis 骨关节炎分期0期38例、Ⅰ期24例，与术前比较差异无统计学意义（χ²=2.362，P=0.124）。骨盆前倾11例、正常38例、后倾13例，与术前比较差异无统计学意义（χ²=0.954，P=0.623）。术后发生耻骨支截骨未愈合9例、股骨近端截骨未愈合2例，耻骨下支应力骨折5例。62例患者中，股骨偏心距≥48 mm组10例、<48 mm组52例，组间Harris评分及iHOT评分差异均有统计学意义（P<0.05）；膝内翻组13例、力线正常组40例、膝外翻组9例，组间Harris评分及iHOT评分差异均无统计学意义（P>0.05）。

结论

髋臼周围截骨术联合股骨近端截骨术能改善DDH患者股骨偏心距和下肢力线，提高髋关节术后功能评分。但是股骨侧截骨时不宜过度增加股骨偏心距，以免影响髋关节功能恢复。

发育性髋关节发育不良（developmental dysplasia of the hip，DDH）是临床常见的骨骼肌肉系统疾病之一，发病率为0.15%～4%^[1-2]，继发骨关节炎的成人DDH大多需要手术干预。1988年，Ganz等^[3]基于DDH患者髋臼覆盖不良特点，提出了髋臼周围截骨术。该术式能有效改善髋臼覆盖、增大负重关节面^[3-6]，并获得了良好临床疗效^[7-9]。但是，DDH患者除了髋臼覆盖不良以外，通常还存在股骨前倾角和颈干角过大，单纯髋臼周围截骨术不能矫正股骨侧上述畸形，术后部分患者仍存在外展肌力不足、步态异常、股骨髋臼撞击等问题。

近年来，有学者提出采用髋臼侧及股骨侧同时截骨的策略^[10]。股骨侧截骨是通过去旋转及内翻矫正股骨前倾角及颈干角，一定程度上有利于增加头臼匹配性，减少了股骨髋臼撞击问题，改善了周围软组织张力，使髋关节更稳定，髋关节活动范围增加。但另一方面，内翻截骨后增大了股骨偏心距，改变了下肢力线。而髋外展肌和屈肌力臂与股骨偏心距密切相关^[11]，股骨向外侧移动，髋外展肌张力增高，可能会使髂腰肌向髋臼靠拢，从而增加了髂腰肌撞击髋臼的风险。因此，盲目增加股骨偏心距会降低髂腰肌效率，导致肌力不平衡，进而出现相关并发症。目前，有关截骨术后股骨偏心距和下肢力线改变对DDH患者肢体功能影响的研究较少。为此，我们通过回顾采用髋臼周围截骨术联合股骨近端截骨术治疗的成人DDH患者临床资料，分析患者手术前后股骨偏心距、下肢力线以及功能评分，探讨股骨偏心距及下肢力线变化对手术疗效的影响。报告如下。

1. 临床资料

1.1. 患者选择标准

纳入标准：① 符合DDH诊断标准，有典型临床表现^[12]及X线片表现^[13]，且Hartofilakidis分型为Ⅰ、Ⅱ型；② 髋关节活动度良好（屈曲≥90°，伸直≥0°，外展≥30°，内、外旋≥60°）；③ 髋关节骨关节炎按照改良 Tönnis 骨关节炎分期^[14]为 0、Ⅰ期；④ 髋关节无明显畸形，外展位X线片可见头臼对合良好；⑤ 无其他手术禁忌证；⑥ 随访时间≥2年。

排除标准：① 年龄>45岁；② 关节畸形严重，截骨术后不能恢复头臼对合关系；③ 存在神经肌肉系统性疾病；④ 存在严重心、肝、肺、肾等器官功能障碍；⑤ 有髋部截骨手术史。

2016年1月—2019年5月，共62例（62髋）成人DDH患者符合选择标准，纳入研究。

1.2. 一般资料

本组男6例，女56例；年龄18～38岁，平均24.4岁。身体质量指数15.8～31.8 kg/m²，平均21.8 kg/m²。左髋36例，右髋26例。Hartofilakidis分型：Ⅰ型44例，Ⅱ型18例。改良 Tönnis 骨关节炎分期：0期46例，Ⅰ期16例。根据骨盆侧位X线片前平面（anterior pelvic plane，APP）角判断骨盆倾斜程度，APP角>3°（前倾或后倾）视为异常；本组骨盆前倾13例，正常40例，后倾9例。

1.3. 手术方法

全麻下，患者取健侧卧位。

① 股骨近端截骨：取患髋外侧长约15 cm纵切口，依次切开显露股骨大转子，沿股外侧肌后缘切开至骨面，沿粗线向远端切开。切开骨膜，使用骨刀于骨膜下带少量骨皮质向前、后凿离骨膜，将骨膜连同肌肉向前、后翻起。以2.0 mm克氏针钻孔确定钢板位置，透视见克氏针位于股骨颈中央偏上。于股骨颈内植入近端3枚锁定螺钉（17例早期收治患者采用瑞士AO公司股骨近端角度型锁定钢板，其余患者采用瑞士AO公司股骨近端解剖型截骨专用锁定钢板）。于股骨大转子平行股骨颈长轴植入1枚2.0 mm克氏针，然后屈膝90° 于股骨外上髁垂直胫骨植入1枚2.0 mm克氏针；两克氏针夹角即为股骨前倾角。于定位孔（钢板近端3枚锁定孔）下横形截开股骨，去旋转至两克氏针夹角约为20°。适当内翻并使用加压螺钉加压固定截骨端。

② 坐骨支截骨：于大转子后侧显露股方肌下缘，沿股骨颈向深层分离至坐骨支，探明坐骨支前、后缘及髋臼下沟。注意保护坐骨神经，于髋臼下缘0.5 cm处，将直骨刀与冠状面成40° 角后切断坐骨支前1/2。

③ 耻骨支截骨：更换患者体位至平卧位，取改良S-P入路，沿髂嵴外缘切开腹外斜肌腱膜止点，截下髂前上棘长约2.5 cm、厚1.5 cm，连同腹股沟韧带及缝匠肌起点牵向内侧。仔细分离耻骨上支，自耻骨转子内侧0.5 cm处切断耻骨支。

④ 髂骨截骨并会师：骨膜下剥离部分髂骨内板，用反向Hohmarn拉钩抵至坐骨棘，保证后柱完整。神经剥离子越过耻骨弓状线四边体内板找到髋臼下截骨线，自骶髂关节下约1 cm水平距弓状线1 cm处，以坐骨棘方向行髋臼后侧四边体截骨。用摆锯距关节面2.5 cm行臼顶截骨，使臼顶截骨线与髋臼后侧四边体截骨线连接，并与坐骨支截骨线会师。切除髋臼前三角骨块植骨备用。

⑤ 旋转髋臼并固定：Schanz钉和髋臼复位钳把持骨块，增加股骨头外侧覆盖，并便于旋转中心轻度内移。自髂嵴向下植入2枚3.0 mm克氏针暂时固定骨块，透视确定前覆盖、外侧覆盖恢复正常，观察小转子与坐骨结节关系，保持双下肢等长。用3枚4.5 mm骨盆消磁螺钉固定髋臼截骨，其中1枚自髂前下棘指向骶髂关节下缘逆行固定，另2枚自暂时固定骨块的克氏针针孔固定臼顶，透视确定臼顶倾斜角、CE角（Wiberg central-edge angle）满意。旋转缝隙中植入切除的髋臼前三角骨块，放置骨修复材料（骨优导；杭州九源基因工程有限公司），以利于骨愈合。复位髂前上棘，螺钉固定。逐层缝合切口后，无菌敷料包扎。

1.4. 术后处理

术后患者取平卧位，轻度屈膝、屈髋（20°～30°），口服非甾体类药物镇痛。患者麻醉清醒后即开始踝泵训练，第1天开始股四头肌舒缩运动；根据患者恢复情况，一般术后1～2 d可在医生指导下扶拐下地，患肢禁止负重；术后6周开始部分负重，通常术后3个月弃拐行走。

1.5. 疗效评价指标

记录术中失血量、住院时间以及并发症发生情况。术后定期随访，采用Harris评分和国际髋关节评分（iHOT）评价临床疗效。摄骨盆正位X线片及髋关节65° 假性斜位X线片，测量颈干角、股骨偏心距、髋-膝-踝角（hip-knee-ankle angle，HKA）、膝外翻角、外侧CE角、前CE角、臼顶倾斜角，观察截骨愈合情况以及有无耻骨下支骨折发生。影像学参数应用医学测量软件Digimizer（MedCalc Software公司，比利时）进行测量，由2名医生独立测量2次，取均值。

正常国人股骨偏心距为（33.64±5.45）mm^[15]，取2.5倍标准差，根据术后股骨偏心距将患者分为≥48 mm组、<48 mm组，比较2组功能评分。参照文献 ［16-17］，根据HKA将患者分为膝内翻组（HKA<177°）、力线正常组（HKA 177°～183°）和膝外翻组（HKA>183°），比较3组功能评分。

1.6. 统计学方法

采用SPSS21.0统计软件进行分析。计量资料均符合正态分布，以均数±标准差表示，组内手术前后比较采用配对t检验，两组间比较采用独立样本t检验；多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用SNK检验。计数资料以率表示，组间比较采用χ²检验。检验水准α=0.05。

2. 结果

2.1. 总体疗效评价

本组术中失血量200～1 550 mL，平均476 mL。住院时间8～21 d，平均13.3 d。术后切口均Ⅰ期愈合，无感染、延迟愈合等切口相关并发症发生。62例患者术后均获随访，随访时间2.0～4.5年，平均2.8年。术后1年，髋关节Harris评分、iHOT评分较术前增加，差异有统计学意义（P<0.05）。影像学复查显示，颈干角、股骨偏心距、HKA、膝外翻角、外侧CE角、前CE角以及臼顶倾斜角与术前比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表1。改良 Tönnis 骨关节炎分期0期38例、Ⅰ期24例，与术前比较差异无统计学意义（χ²=2.362，P=0.124）。骨盆前倾11例、正常38例、后倾13例，与术前比较差异无统计学意义（χ²=0.954，P=0.623）。耻骨支截骨未愈合9例，因患者无症状，骨盆环稳定，予以观察随访，未进一步处理；股骨近端截骨未愈合2例，按照骨折不愈合处理，再手术后愈合；耻骨下支应力骨折5例，经保守治疗后愈合；其余截骨部位术后1年时均愈合。见图1。

表 1.

Comparison of imaging results and functional scores of patients before and after operation (n=62, )

手术前后患者影像学测量指标及功能评分比较（n=62, ）

项目 Item	术前 Preoperative	术后1年 One year after operation	统计值 Statistic
颈干角（°）	138.1±8.3	125.7±5.8	t=11.411 P=0.000
股骨偏心距（mm）	31.56±6.07	42.26±5.84	t=−12.190 P=0.000
HKA（°）	181.1±2.7	179.5±3.0	t=5.734 P=0.000
膝外翻角（°）	4.2±0.8	5.5±1.0	t=−10.483 P=0.000
外侧CE角（°）	0.9±11.2	32.4±8.0	t=−24.190 P=0.000
前CE角（°）	6.0±16.9	39.5±7.9	t=−16.090 P=0.000
臼顶倾斜角（°）	30.8±9.1	1.2±5.4	t=26.407 P=0.000
Harris评分	83.8±8.4	91.5±5.8	t=−7.379 P=0.000
iHOT评分	49.8±13.3	67.6±15.9	t=−8.022 P=0.000

图 1.

Anteroposterior and oblique pelvic X-ray films of a 20-year-old patient with DDH (Hartofilakidis type Ⅱ) of right hip

患者，男，20岁，右侧DDH（Hartofilakidis Ⅱ型）骨盆正位及斜位X线片

a. 术前；b. 术后3 d；c. 术后1年；d. 术后3年

a. Before operation; b. At 3 days after operation; c. At 1 year after operation; d. At 3 years after operation

2.2. 分组比较结果

2.2.1. 股骨偏心距分组

术后1年62例患者中股骨偏心距较术前增大61例、减小1例。其中≥48 mm组10例、<48 mm组52例，Harris评分分别为（86.9±8.7）、（92.4±4.7）分，iHOT评分分别为（55.04±11.91）、（70.0±15.6）分，组间比较差异均有统计学意义（t=5.791，P=0.005；t=1.763，P=0.003）。

2.2.2. 下肢力线分组

术后1年患者分为膝内翻组13例、力线正常组40例，膝外翻组9例，Harris评分分别为（90.9±5.1）、（91.2±6.1）、（93.9±5.3）分，iHOT评分分别为（62.9±11.6）、（68.5±15.8）、（70.3±21.4）分，组间比较差异均无统计学意义（F=0.914，P=0.406；F=0.754，P=0.475）。

3. 讨论

成人DDH患者不仅髋臼形态及覆盖异常，股骨侧结构也存在显著异常，包括股骨偏心距、下肢力线等改变，这些都与DDH疾病特点和进展密切相关^[18]，并给截骨手术治疗带来了巨大挑战。本研究采用的髋臼周围截骨术联合股骨近端截骨术能有效改善上述异常解剖结构，通过股骨去旋转并适当内翻截骨，重建或改善股骨偏心距。髋关节是一个偏心结构，这一结构特点决定了身体重心要通过股骨偏心距向双下肢传递，即偏心负重。因此，股骨偏心距大小间接影响了髋关节周围软组织张力，尤其是臀中肌张力及其作用力臂，进而决定了髋关节稳定性。适宜的股骨偏心距可以使髋关节获得最大外展功能、最小关节面间应力，使用较小的外展肌肌力即可平衡骨盆，从而改善DDH患者行走时步态，减少Trendelenburg征阳性的发生^[19]。本组61例股骨偏心距通过内翻截骨适当增大，髋关节Harris评分以及iHOT评分均较术前改善。

此外，股骨侧截骨通过去旋转及内翻还可矫正过大的股骨颈前倾角及颈干角，在一定程度上有利于增加头臼匹配性，提高DDH患者髋关节复位后的稳定性，防止股骨头外移，减少术后再脱位发生。本组患者截骨术后外侧CE角和前CE角均获得改善，使站立时髋关节头臼匹配度得到恢复，重力传递更符合生理特点，上方髋臼单位面积应力降低，股骨头向外侧脱出的趋势得到缓解，髋关节术前异常生物力学环境得到纠正，可能减缓患者髋关节骨关节炎的进展。

增大股骨偏心距优点较多，比如可使股骨外移，减少了与骨盆的撞击，改善了周围软组织张力，使髋关节更稳定，还能增加髋关节的活动范围^[20-21]。Nassif 等^[22]也发现在有症状的DDH患者中，合并股骨近端畸形者达92.6%，股骨偏心距减小者达73.1%。在股骨头畸形情况下，髋臼周围截骨术有可能引发继发性股骨髋臼撞击，从而导致盂唇损伤和/或进行性关节退变。因此，Nassif 等建议DDH患者截骨术中可考虑适当增加股骨偏心距。但是本组术后股骨偏心距≥48 mm的患者其功能评分低于<48 mm患者。因此，我们认为股骨侧截骨时过度增加股骨偏心距并不可取。Hu等^[23]的研究也发现，股骨偏心距在一定范围内增加可补偿肌肉萎缩导致的外展无力，改善步态不平衡；但股骨偏心距过度增加时，股骨会向外侧移动，可能导致髂腰肌向髋臼靠拢，从而增加撞击风险。因此，股骨近端截骨时需综合考虑患者畸形特点，在一定范围内增加股骨近端内翻可使DDH患者获益；但如果过度内翻，患者获益可能不足以抵消过大股骨偏心距所带来的问题，这就需要在股骨侧截骨时找到一个平衡点。本研究结果提示股骨偏心距48 mm可能是一个平衡点，但需要进一步研究和长期随访结果来证实。

本研究还发现股骨侧截骨术能改善DDH患者下肢力线，尤其在术后1年经过功能锻炼以后，下肢HKA和膝外翻角均较术前改善。良好下肢力线可最大限度保留伸膝装置运动功能，获得理想力学传导，也可避免因受力异常导致的髋关节和膝关节早期损害或退变。对于存在下肢力线畸形的DDH 患者，无论采用何种截骨方式，其治疗目标均应包含重建正常下肢力线，根据DDH畸形类型及严重程度综合考量下肢力线异常程度，制定手术计划、选择恰当的矫正方法。在人工膝关节置换中，通常认为将HKA矫正至180° 会获得良好功能。尽管正常下肢力线表现为轻度内翻^[24-25]，但是有研究^[16-17]表明重建的下肢力线偏离标准（180°）内翻或外翻超过3° 以上，会造成髌骨轨迹不良、假体松动、衬垫磨损等并发症。本组以内翻或外翻3° 为标准，将患者分为膝内翻组、力线正常组和膝外翻组，3组间膝关节功能评分差异均无统计学意义，与上述研究结果有一定差异，分析可能与本研究随访时间较短、例数有限，下肢力线差异对关节的影响尚未表现出来有关，有待进一步随访观察；另外，本组患者均无严重内、外翻畸形，可能功能通过代偿进而未体现组间差异。

本研究存在一定局限性：首先，本研究为回顾性研究，病例选择存在偏倚。其次，在功能评分方面，两种评分量表也存在不足，例如Harris评分量表具有“天花板效应”，疼痛评分占比过高，会降低检出效能；而iHOT评分具有较大主观性，不同患者即使功能相同，分值仍可能存在较大差异。最后，由于严格纳入和排除标准，本研究样本量较少。上述因素均对结果有一定影响。

综上述，髋臼周围截骨术联合股骨近端截骨术能改善DDH患者股骨偏心距和下肢力线，提高髋关节术后功能评分，但是需注意避免股骨侧截骨时过度增加股骨偏心距。

作者贡献：李勇负责研究方案设计及实施、数据收集整理与统计分析、起草文章；张振东、任宁涛负责患者随访、数据收集整理、起草文章；程徽、罗殿中负责研究方案设计、患者随访，数据统计分析；张洪负责研究方案设计及实施、患者随访、对文章的知识性内容作批评性审阅。

利益冲突：所有作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。

机构伦理问题：研究方案经中国人民解放军总医院医学伦理委员会批准。