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首页医源资料库在线期刊中国矫形外科杂志2008年第16卷第11期

先天性髋关节脱位髋臼造盖术的研究现状

来源:《中国矫形外科杂志》
摘要:【关键词】髋臼造盖术髋臼造盖术(hip-selfprocedure)是针对治疗先天性髋关节半脱位或先天性髋关节脱位而设计的,手术方法是在髋臼上缘、关节囊外,将相应大小的髂骨外板截骨后翻转向下或于髋臼上缘做一骨槽,然后插入髂骨骨块,以达到相对加深髋臼深度、增加髋臼对股骨头的覆盖面积、稳定髋关节为目的术式,它始......

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【关键词】  髋臼造盖术


    髋臼造盖术(hip-self procedure)是针对治疗先天性髋关节半脱位或先天性髋关节脱位而设计的,手术方法是在髋臼上缘、 关节囊外,将相应大小的髂骨外板截骨后翻转向下或于髋臼上缘做一骨槽,然后插入髂骨骨块,以达到相对加深髋臼深度、增加髋臼对股骨头的覆盖面积、稳定髋关节为目的术式,它始于19世纪70年代,Albee是这一经典手术的鼻祖。随着实践经验的不断积累,对先天性髋关节脱位的生物力学改变研究的不断深入,又出现了很多改进术式。

    1  先天性髋关节脱位的生物力学改变

    髋关节是人体最大的负重关节,承受负荷后产生正应力(压应力、拉应力)及剪应力。在正常状态下,各种方向的力保持平衡关系。Thomas[1]研究指出以髋的顶周围30°为主要受力区。股骨头受力方向与骨小梁走行一致,且与纵行板成角近90°。阿良等[2]研究显示正常儿童髋关节受力平均为:头218.6N/cm2,臼210.1N/cm2,受力分布靠近髋臼顶部,应力分布均匀,负重区单位面积压强基本相等;髋臼发育不良时髋关节压力明显增加,为正常的2~3倍,受力面积趋于髋臼边缘,甚至呈点状,这种变化随髋臼指数(AI)的增大愈加明显。Carter等[3]认为关节软骨长期处于高应力状态将造成退行性变,髋臼发育不良时,生物力学的变化会导致髋臼软骨退化而发生退化性骨关节炎。因此,手术目的是恢复正常髋关节结构及生物力学功能,促使髋臼正常发育。

    2  几种造盖术的相关基础研究

    2.1  凸形造盖术

    该术式由唐成林等[4]提出,作者认为传统造盖术所造臼盖的稳定性及强度欠佳,致使所造臼盖的折断或吸收,为避免这一情况的发生,于髋臼外侧缘上方先横行凿一骨槽,深2.0~3.0 cm,呈外低内高,约5°~10°角,宽度以容纳股骨头为准,再于横行骨槽上方纵行凿一骨槽,深1.0~2.0 cm,侧方见两骨槽呈“凸”形,取大小合适的两骨块植入骨槽内并嵌紧(如图1)。该术式主要适用于髋臼宽度不够,不能完全覆盖股骨头的患者。  图1凸形造盖术    该术式所造臼盖结构、受力合理,其横行插入髂骨块的受力是通过竖立的纵行髂骨块将其股骨头冲击的应力传导至髂骨,其竖立的纵行髂骨块较单纯插入造盖术的髂骨块支撑力提高30倍,所造臼盖不易折断及被吸收,加之竖立的髂骨块将横形插入的髂骨块与髂骨紧密连接在一起,可起到支撑横形髂骨块作用。该术式30例30髋,平均随访3年4个月。术后X线片显示完全复位,股骨头覆盖良好,髋关节功能活动屈曲均超过90°,1例l髋所造臼盖偏高,髋关节半脱位,功能活动良好,全部病例所造臼盖均无折断和吸收,均骨性愈合。

    2.2  贯通式造盖术

    该术式为于镜贺等[5]对Ghormleg[6]术式的改良,作者认为后者内板未贯通,造盖后的髋臼指数改善不明显,稳定性差。为改进这一术式,于髂骨嵴切取约2.0 cm×2.0 cm×2.0 cm梯形骨块(短底边×长底边×高),在髋臼上缘推开关节囊,由前下向后上方约30°角凿一长约2.5 cm长方形骨槽,其深度贯通髂骨板。将切取的髂骨凹面向下,短底边先插入骨槽内,然后缓缓击入,直至骨块于髂骨内板穿出为止,股骨头复位后紧缩缝合关节囊(如图2)。该术式主要适应于年龄偏大的儿童,特别是髋臼指数或Shatp角超大者。

    该术式符合髋臼指数与股骨头覆盖率呈线性关系的原则,造盖后的骨块与髂骨融合后,经塑造其髋臼由原来的斜坡状逐渐变成球窝状,原来切取骨块的长底边变成髋臼外缘,既减少了髋臼指数,又增加了股骨头的覆盖面积。本术式选31例病人,具有完整X线片资料和术后随访记录23例,26个髋关节,术前髋臼指数平均为36°,术后为21°,髋臼形态由斜坡状变为球窝状的变化率为74%,股骨头覆盖率由术前19%变为术后86%。

    图2贯通式造盖术

    2.3  翻转假臼大造盖

    该术式由孙丹周等[7]借鉴Chiari成形术和强力插入造盖术后提出。作者认为这两种术式最大弊病是呈现点状负重问题,影响了远期效果。作为改进,于真假臼之间凿成V形骨槽,以此为翻转造盖的合叶。再根据髋臼宽度增加的要求,在假臼上方凿成弧形骨裂隙,其前后端稍弧向下,超过真臼前后缘两端,中部上方弧向上,凿开骨皮质后,凿柄向上翻或用稍宽的弧形骨膜剥离器凹面向外向下代替骨凿凿至近V形骨槽处,并使骨瓣逐渐下翻,使V行骨槽闭合,假臼和真臼弧度连成一个大弧度臼,以充分容纳复位的股骨头。根据翻盖后上方裂隙角度大小,从髂嵴取2~3个相应的全层三角形骨块,强行嵌插裂隙内,骨块角度大约40°~50°(如图3)。该术式主要适用于髋臼外缘发育不良、臼前缘发育不良治疗不佳及骨块移植不受年龄限制大龄儿童。

    图3翻转假臼大造盖术

    该术式同样满足髋臼指数与股骨头覆盖率呈线性关系的原则,增加股骨头覆盖率,降低髋臼指数。本组中8例,平均随访4年,站蹲功能良好,屈髋>90°。X线片显示髋关节关系正常,包容充分。

    2.4  改良造盖与截骨矫形术

    该术式由叶舟等[8]借鉴了Salter或Chiari等骨盆截骨术后提出,作者认为后者手术创伤大,操作复杂,并发症多[9]。作为改进,“U”形切开关节囊,试行复位,根据股骨头上移情况,行粗隆下截骨,并于假臼上缘平面(视股骨头及真臼的大小)呈弧形凿开髂骨外板,并向下翻转35°~45°。内、外板之间填入髂骨块,根据需要粗隆下短缩1~3 cm,同时纠正前倾角与颈干角,四孔钢板固定,髋关节屈曲,外展30°。术后石膏裤固定12~16周。该术式主要适用于大龄先天性髋关节发育不良的儿童。

    该术式松解了因股骨头脱位高、患儿长期行走所造成的软组织挛缩、粘连,清除了关节内阻碍复位的因素,并根据需要行粗隆下截骨短缩。有作者[10]认为股骨头短缩长度一般是在手法牵引下股骨头超出臼顶的距离,该术式在此基础上再多截除0.5 cm左右。在行粗隆下短缩截骨的同时行旋转矫形时,保留10°~20°的前倾角,这样有利于中心复位,稳定髋关节和防止术后再脱位。该术式优点是改善了髋臼指数,恢复CE角,使股骨头获得同心对位及满意的覆盖,恢复髋关节正常生物力学基础。

    本组35例,其中32例获随访,随访时间平均5年,术前、后X线测量值分别为:髋臼指数平均45°、22°;颈干角平均145°、135°;股骨颈前倾角平均55°、20°,髋关节功能(按功能评定标准)结果:优10例,良18例,差4例,失败0例。

    2.5  肌骨瓣髋臼造盖加粗隆间截骨术

    该术式为刘大鹏、田百超[11]借鉴了Harris,Kasser,Perry[12~14]等的研究,摸索出的一种新的治疗先天性髋关节脱位的方法。该术式将股骨头复位,缝合关节囊在股骨头脱位处,紧贴其臼缘凿一长3.0 cm、宽0.5 cm骨槽,方向与身体纵轴成70°左右角度为宜。取3.0 cm×2.5 cm大小缝匠肌髂骨瓣,顺其骨骺线每相隔0.5 cm钻孔,共钻孔4个,用以阻滞骨骺生长。提起并游离肌骨瓣,松解缝匠肌5.0~7.0 cm减少其张力后,将缝匠肌髂骨瓣牢固而紧密地镶嵌在已凿好的髂骨骨槽内,外露约2.0 cm,呈屋檐状,以加深髋臼和较好地覆盖股骨头,用克氏针经皮将骨块与髂骨固定。该术式主要适用于髋臼松弛者、单纯髋臼发育不良、大龄先天性髋关节脱位患儿。

    从生物力学的角度来看,该术式改善了先髋对关节的破坏,利于关节的发育,可防止病情进行性发展,增加髋臼对股骨头的覆盖。    本组患儿69人,85髋,平均随访11年(最长15年,最短4年),该研究采用Legal的数学模型[15~16]分别对正常成人组、髋发育不良组、正常儿童组和缝匠肌造顶术后组的标准骨盆平片进行测量计算,测量结果显示,术后组的负荷比(R/G5)和外展肌拉力比(M/G5),与正常儿童组比较均无显著性差异;术后组的关节负重面面积(FO)接近正常成人组;术后组的关节面压强(R/G5/FO)明显小于正常儿童组;术后组的关节面压强接近正常成人组,并且在正常成人99%正常值范围内。术后组的Y值和正常成人组无显著性差异,说明术后组髋关节处于同心圆复位状态。

    2.6  人工臼顶造盖术

    该术式是徐永胜、吕龙等[17]通过实验研究提出的一种治疗方法。本实验标本为带骨盆左右双髋关节股骨头标本10具,生前无髋关节疾患,X线显示为正常髋关节,取标本时上自L3,下至两侧股骨中段;去除皮肤和肌肉,完整保留维系骨盆稳定的所有韧带(如图4)。

    图4骨盆-髋-股骨生物力学模型

    该实验在尽可能接近生理状态情况下,通过静载荷给出髋臼球面双角部位应力-应变分布的变化规律。采用应变电测法,并利用压力传感器,首先进行正常骨盆标本的测量,然后进行人工破坏后髋臼等同测定应变值,最后进行人工臼顶加盖包容后髋臼等同载荷值的测定。人工金属臼顶采用纯钛金属制成长35~40 mm,宽25 mm,厚2 mm的弧形钢板;凹面半径为20~25 mm,中心取空,尾部呈尖形,以便顺利地凿入髋骨;顶端焊接等宽的空心钛金属板,高度15~20 mm,其顶端钻2个孔;并制同等材料的松质骨螺丝钉,经顶端的孔将臼顶固定于髂骨,臼顶的空心部位以利于植骨之用(如图5)。

    图5人工金属臼顶

    结果:双足站立位骨盆标本在加载载荷下,人工臼顶加盖后骨盆髋臼与正常骨盆髋臼各点应力值变化曲线一致,没有统计学意义。髋臼指数为60°时骨盆髋臼点应力值变化为破坏前的2倍以上,点应力值变化为破坏前的3倍以上。本研究结果表明,该术式使股骨头球心性变好,而且使有软骨的髋臼重新覆盖于股骨头上。股骨头中心和重心线的水平距离缩短,外展肌力增大,髋关节合力减少,髋臼接触面的面积加大,进一步使生物应力分散[18]。经临床应用与生物力学测试分析,效果满意。

    3  小结

    治疗先天性髋关节脱位的造盖术经过不断创新,手术解决了以下基本问题:(1)纠正髋臼发育缺陷;(2)保持头臼同心圆复位;(3)保持髋臼透明软骨对股骨头的合理覆盖。但术后生物力学指标的恢复、植骨块吸收、股骨头早期退行性变等问题尚待解决。

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作者单位:辽宁医学院济南军区总医院教学基地

作者: 董方亮
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