全髋关节置换术是治疗严重髋关节骨性关节炎、股骨头缺血性坏死的有效手术方式，Lewinneck安全区一直被视为术中髋臼假体定位的最佳区域，可以有效降低髋关节脱位的发生率，然而有部分患者会出现髋臼假体位于安全区内却仍发生术后髋关节脱位的情况。腰椎-骨盆-髋关节复合体学说进一步阐述了腰骶椎和髋关节的运动原理，研究发现脊柱、骨盆和髋关节的异常状态是导致全髋关节置换术后髋关节脱位的一个重要原因，有学者建议通过脊柱骨盆矢状位X线片来明确脊柱和髋关节关系，并且以此来评估术后髋关节脱位的风险。目前脊柱-髋关节关系在临床中的应用越来越受到关节外科医师的关注，笔者就脊柱-髋关节关系在全髋关节置换术中的作用进行综述，报道如下。
脊柱-骨盆-髋关节的代偿机制
Dubousset教授于1994年提出了效率圆锥的概念，阐明了人体保持平衡的基本原理。效率圆锥是指人体维持平衡最有效率的范围是以足部为顶点的一个类似倒立圆锥范围，在这个范围内人体可在不借助外力的情况下保持直立平衡，当躯干重心落在圆锥顶点的垂线上时，人体可在最省力的状态下保持直立平衡。人体矢状面是由脊柱、骨盆和下肢关节组成，当其出现不平衡时，主要依靠脊柱节段的屈伸、骨盆的倾斜和下肢关节的屈伸来代偿。例如髋关节骨性关节炎患者，髋关节屈曲、外展、内旋等均会发生相应改变，而腰椎前凸角和骶骨倾斜角也会相应变化，此时可通过骨盆后倾、腰椎前凸减小、降低胸椎后凸等方式进行代偿。代偿机制的产生会使机体达到一种新的平衡，然而对于脊柱和髋关节同时存在病理改变的患者来说，这种平衡是短暂的，代偿机制的产生会不断增加邻近单元负荷，从而进一步加速其退行性改变，最终进入髋关节和腰椎相互影响加速退行性改变的恶性循环。
脊柱与髋关节关系
脊柱和髋关节之间相互影响、相互关联。脊柱-髋关节关系的概念于1983年由Offierski教授提出，其最早将由髋关节病理改变而导致的一类脊柱继发性病理改变命名为髋腰综合征，并且根据临床表现和病因将其分为4种类型：简单型，髋关节和腰椎均存在病理改变，但是仅有一处引起症状，而且产生症状的原因和部位明确；复杂型，髋关节和腰椎均存在病理改变和相应的临床症状，而且产生症状的病因和部位难以明确，需借助其他手段进一步明确诊断；继发型，髋关节和腰椎均存在病理改变和相应的临床症状，而且相互影响；难以诊断型，临床症状的来源无法明确。随后又有学者提出了腰髋综合征的概念，并根据病因将其分为2个类型，Ⅰ型为腰椎软组织异常继发髋关节病理改变，Ⅱ型为腰椎器质性改变继发髋关节病理改变。无论是髋腰综合征还是腰髋综合征，二者均属于脊柱-髋关节关系范畴，二者的区别主要在于病变的起始部位是腰椎还是髋关节。既往脊柱-髋关节关系的分型都是基于病因或临床表现，Rivière等在脊柱Roussouly分型基础上提出了波尔多脊柱-髋关节分类系统，该系统是目前最完整和最全面的脊柱-髋关节分类系统，主要通过脊柱矢状位分型和骨盆形态对脊柱-髋关节关系进行量化分型，并且根据分型对全髋关节置换术后发生撞击或脱位的风险进行了分级。波尔多脊柱-髋关节分类系统对于指导全髋关节置换手术方案制定和避免术后撞击具有重要价值，然而该分型相对复杂，临床应用存在一定困难。Luthringer等通过骨盆入射角减去腰椎前凸角的值小于或大于10°来判断脊柱平衡或失衡，根据站立位和坐位之间骶骨倾斜角的值大于或小于10°来判断否存在脊柱僵硬，最终将脊柱-髋关节关系分为4个类型，1A型为脊柱平衡且灵活，1B型为脊柱平衡但僵硬，2A型为脊柱失衡但灵活，2B型为脊柱失衡且僵硬。上述分型对于脊柱畸形患者全髋关节置换术中髋臼假体的定位具有一定的参考价值。对于合并脊柱和髋关节疾病患者，以上几种分型不仅可以明确脊柱和髋关节的病理关系，同时对于疾病的治疗具有重要的指导意义，然而如何科学有效地量化脊柱-髋关节关系并使其更好地应用于临床仍是未来一个重要的研究方向。
脊柱-髋关节关系对全髋关节置换术的影响
脊柱-髋关节关系是影响全髋关节置换术后临床疗效的重要因素，尤其是脊柱、骨盆和髋关节在矢状位上的协调运动对全髋关节置换术前规划、假体定位以及预后有着重要的影响。
全髋关节置换术前规划 详细的体格检查是明确脊柱-髋关节关系最简单和有效的方法，临床医师可以直观地通过患者的站立位姿势以及步态初步评估脊柱侧弯、骨盆倾斜、髋关节屈曲等情况。影像学检查是进一步明确脊柱-髋关节关系的措施，包括骨盆正侧位X线片、站立位和坐位动态骨盆X线片、CT、EOS成像技术等。通过X线片可以初步判断脊柱和髋关节的病理改变，以及骨盆旋转、倾斜情况，同时可以测量相应的矢状位参数。动态X线片可以显示脊柱、骨盆、髋关节等相关参数在不同状态下的变化情况。CT扫描虽然不能从功能角度显示髋臼杯位置，但是三维CT扫描可以通过相关软件建立3D模型，模拟内置物安放位置，同时预测术后撞击风险。EOS是一种新型成像技术，可以通过一次扫描来实现静态和功能位置的三维可视化，大幅减少X射线暴露，是综合评估脊柱、骨盆和髋关节异常关系的有效方法，目前已经广泛应用于相关临床研究。
假体的选择和安放全髋关节置换术的目的是 重建髋关节的生物力学，恢复髋关节功能，合适的假体对于术后功能恢复至关重要。全髋关节置换术患者的髋臼假体容易受到边缘负荷的影响，异常的脊柱-髋关节关系会显著增加髋臼假体边缘负荷从而导致假体松动甚至脱位。一项关于坐位骨盆倾斜对全髋关节置换术影响的有限元研究结果显示，坐位骨盆倾斜角较小的患者全髋关节置换术后更容易受到后缘负荷的影响，因此应根据患者个体情况调整髋臼假体方向，以尽量减少边缘负荷。此外，有研究认为由于不同的假体材料所承受的边缘负荷以及材料自身抗磨损能力不同，此外存在异常脊柱-髋关节关系患者有着更高的撞击和脱位风险，因此不建议在异常脊柱-髋关节关系患者中使用陶瓷对陶瓷假体。有学者建议老年、腰椎-骨盆-髋关节复合体僵硬、骨盆入射角较低的患者应使用双动全髋关节假体，原因在于此类患者由于腰椎-骨盆-髋关节复合体僵硬而需要增加髋关节屈曲代偿，这会增加术后撞击和脱位的风险。研究显示双动全髋系统可以有效减少全髋关节置换术后并发症的发生。
脊柱-髋关节关系对于假体的安放至关重要。骨盆倾斜必然会影响假体的安放，而骨盆倾斜角度会随着体位的变化而产生相应变化。通常坐位时骨盆处于后倾的状态，此时骨盆倾斜角较大，而骶骨倾斜角较小；站立位时骨盆处于前倾状态，此时骨盆倾斜角变小，而骶骨倾斜角增大。骨盆倾斜必然引起髋臼方向改变，有研究结果显示，骨盆每后倾10°则髋臼前倾角和外展角分别增加7°和8°。一般认为前倾角（15±10）°、外展角（40±10）°是髋臼假体定位的最佳区域，然而对于存在脊柱畸形、脊柱-髋关节关系异常的患者，术中常需要调整假体安放位置以降低术后撞击和脱位风险。有学者强调骨盆前平面和功能性骨盆平面在髋臼假体定位中的作用，对于脊柱-髋关节关系异常的患者，1B型和2A型应适当增加前倾，2B型患者的安全区相对狭窄，假体不稳甚至脱位的风险较高，因此建议使用双动假体；虽然针对不同类型脊柱-髋关节关系患者的髋臼假体置入方向提出了建议，但是这些建议只涉及前倾角的变化，并未涉及外展角情况。对于波尔多分型系统中腰椎-骨盆-髋关节复合体僵硬的异常脊柱-髋关节关系患者，Rivière等建议首先使用相对较大的股骨头假体以及双动全髋系统，同时其认为横韧带可以作为髋臼假体定位的一个解剖学参考，即使在异常脊柱-髋关节关系患者中根据横韧带进行适当的角度调整仍然可以实现假体的精确置入。
临床疗效与并发症脊柱和髋关节之间的代偿 机制决定了脊柱-髋关节关系对全髋关节置换术后临床疗效存在影响，而髋关节动力学则有助于进一步理解脊柱-髋关节关系与全髋关节置换术之间的相互关系。Grammatopoulos等认为髋臼和骨盆参数是髋关节动力学的重要决定因素，目前大多数研究认为异常的脊柱-髋关节关系会导致髋臼假体的角度改变，从而导致术后假体边缘负荷增加、撞击甚至脱位。
Lembeck等早在2005年就报道了骨盆倾斜对髋臼前倾角的影响，其以骨盆前平面作为骨盆矢状面倾斜标准，通过研究发现，骨盆前倾每增加1°，髋臼前倾角则减小0.7°；而骨盆每后倾1°，髋臼前倾角增加约0.7°；骨盆前平面在卧位时平均为-4°，而在站立位时为-8°。此后相继有学者进行相关研究并得出类似的结论。脊柱-髋关节关系异常患者全髋关节置换术后脱位的概率要高于正常患者，既往曾行腰椎融合手术的全髋关节置换术患者较初次全髋关节置换术患者具有更高的脱位、翻修以及假体松动发生概率。一项研究表明，既往接受腰椎融合手术治疗的患者全髋关节置换术后机械并发症发生风险更高，同时术后翻修的风险也略有增加。此外，Diebo等通过一项大规模的回顾性研究发现，全髋关节置换术后行长节段腰椎融合手术的患者髋关节脱位和翻修概率分别是未行腰椎手术患者的3倍和2倍。异常脊柱-髋关节关系是导致髋腰综合征的病理基础，而临床中髋腰综合征的主要治疗方式为全髋关节置换术和腰椎融合术，但是术后并发症（如脱位、感染等）发生率会明显增加。髋腰综合征患者首先进行全髋关节置换术还是腰椎融合术仍存在许多争议。Parilla等研究发现，腰椎融合手术1年后行全髋关节置换术是最理想的手术间隔，因为此时骨盆倾斜角的代偿性变化最小，同时其认为手术顺序对脊柱骨盆参数和术后并发症发生率并无显著影响。虽然全髋关节置换术可以作为继发性髋关节疾病患者脊柱融合术后二次干预的一个选择，但是在进行手术决策时还是要综合考虑患者的症状和诉求，以此来选择治疗顺序。Bedard等研究认为，既往接受过腰椎融合术的患者在全髋关节置换术后具有更高的脱位及翻修风险。Bala等观察腰椎融合术和全髋关节置换术的先后顺序对预后的影响，与首先行腰椎融合术相比，首先行全髋关节置换术可以显著降低术后脱位的发生率和翻修率。Yang等通过回顾性研究发现，先行全髋关节置换术再行腰椎融合术的患者髋关节脱位、假体感染以及翻修风险明显高于先行腰椎融合术再行全髋关节置换术的患者。Mills等通过回顾性研究发现，与在腰椎融合术前接受全髋关节置换术的患者相比，在腰椎融合术后接受全髋关节置换术的患者腰椎相关并发症的发生率显著增加。
综上所述，脊柱与髋关节相互影响，代偿机制更突出了脊柱-髋关节关系密切。脊柱-髋关节关系对于全髋关节置换术的规划和实施至关重要，因此术前应充分评估脊柱-髋关节关系以制定合适的手术策略。目前多数研究结果认为既往行腰椎融合术患者如果再进行全髋关节置换术会明显增加髋关节脱位或翻修的风险，然而这些研究也可能会混杂一些其他的影响因素导致结果存在一定的偏倚，如手术方法、假体类型、脊柱融合手术方式等。此外，现有的脊柱-髋关节关系分型存在分类复杂、临床应用困难、证据等级低等问题，未来仍需要进一步科学研究。
来源：中国骨与关节损伤杂志2024年4月第39卷第4期
