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01
摘要
01
目的
本研究旨在: 明确手术与影像、仰卧位和术后评估之间骨盆位置的差异;检查骨盆位置的差异如何影响髋臼假体方向;确定采用仰卧位与侧卧位行全髋关节置换术(THAs)时骨盆位置及术后假体方向是否存在差异。
02
患者和方法
收集321例THA术中与术后骨盆正位X线片;167例采用前入路仰卧位，154例采用后入路侧卧位。通过X线片测量髋臼假体的倾斜程度和前倾角，术中术后进行比较，并计算两者之间的差异值。使用Levenberg-Marquardt算法计算髋臼假体术中和术后X线片上的倾斜角、旋转角度以及前倾角的差值。
03
结果
术后平均倾斜度为40°(±8°)，平均前倾角为23°(±9°)，其中倾斜度或者前倾角术中与术后差值大于（±10°）的有74例(21%)。术中骨盆平均前倾4°(±10°)，平均内旋1°(±10°)，平均内收1°(±5°)。患者侧卧位进行THA手术的倾斜度或者前倾角>±10°(35.3%，54/153)，高于仰卧位(4.8%，8/167;p < 0.001)。仰卧位进行THA时，髋臼假体在目标区域的比例为72%（120/167),远高于侧卧位的44%（67/153; p < 0.001)。术中，患者侧卧位时，骨盆更前倾(p < 0.001)，更内旋(p = 0.04)。
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结论
当患者处于仰卧位时，骨盆位置更可靠，髋臼假体术中和术后的方向更一致。与侧卧位手术的患者相比，骨盆倾斜和旋转均有显著差异。
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背景介绍
髋臼假体的方向是全髋关节置换术(THA)后预后的重要决定因素。假体评估通常基于术后仰卧位X线片。髋臼假体的方向在嵌塞时确定，并取决于术中骨盆的位置。理想情况下，术中骨盆相对于手术台的倾斜和旋转位置应与影像学评估时相同。在这种情况下，手术方向和X线片方向之间的差异很小，并且可以从Murray描述的nomogram图中预测。
体内研究表明，术后髋臼假体方向的巨大变异性主要是由于嵌塞时骨盆位置的不一致。发生这种情况的原因是在设置时骨盆位置的巨大变化，以及由于手术过程中发生的骨盆活动量的不稳定。然而，到目前为止，还没有一项研究描述了非导航THA时的骨盆位置相对于典型的术后评估时的骨盆位置，以及手术过程中患者体位是否有效果。
本研究的目的是:确定手术时间和术后仰卧位影像学评估时间之间骨盆倾斜和旋转的差异;研究骨盆位置的差异如何影响髋臼假体的后续方向;比较仰卧位采用直接前入路(DAA)与侧卧位采用后入路的髋臼假体在骨盆位置及髋臼假体方向上是否存在差异。
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患者和方法
这一来自单一三级中心的回顾性、多外科医生连续病例系列获得了伦理批准。纳入标准为髋臼假体固定良好，术中骨盆正位(AP) X线片质量良好。
纳入2014年至2015年间进行THA治疗的患者。该研究团队的常规做法是在引入髋臼假体后，患者采取手术位(仰卧位或侧卧位)，先获得术中骨盆前位X线片，然后选择股骨头的最佳长度。没有外科医生使用术中透视。
根据手术入路(仰卧位时双腿伸直，侧卧位时臀部/膝盖微屈曲)，将髋关节和腿复位后取下牵开器，以标准化方式获得术中X线片(图1)。患者取仰卧位，对侧肢体轻微反牵引，将卡带置于指定槽内，与手术台纵轴成直角，置于骨盆水平，中心靠近耻骨联合和手术台立柱;外科医生确认了合适的位置。然后，放射技师将波束源放置在距离卡带约1100毫米处，获得AP X光片。当患者处于侧卧位时，外科医生将卡带固定器置于骨盆后方同一水平处，即联合肌的近端。夹持器与手术台平行放置，夹持器与手术台横轴成直角。然后，放射技师位置在距离卡带约1100毫米处，获得AP X光片。术后，所有患者出院前均采用标准的、先前描述的方法拍仰卧位骨盆正位片。
图1：患者侧卧位获得正位(AP) X线片时的设置。
三名接受过关节成形术训练的外科医生进行了手术。到目前为止，外科医生A (WG)已经完成了超过1000次THA手术;在2015年4月之前的初始研究期间，他的选择性THA是通过后路入路，使用钉板将钉插入髂前上棘和耻骨水平。2015年4月，他转而使用矫形位置台，通过DAA进行所有THA手术，患者仰卧。在研究期间，他进行了241次THA，所有人都参加了这项研究。Dynasty髋臼髋臼假体用于后侧接近THA，而G7髋臼髋臼假体用于DAA THA，对齐引导辅助植入。
为了防止任何与外科医生相关的偏倚，在同一时期，另外两名外科医生连续进行的手术被纳入研究。外科医生B (PB)是一位经验丰富的关节成形术医生，有超过3000例THA。自2006年以来，在他的选择性实践中，所有THA均使用带矫形位置台的DAA进行，使用G7髋臼假体。外科医生C (HA)是一名接受过培训的关节成形术医生，迄今为止已经进行了400例THA手术。所有手术均采用患者侧卧位，由与外科医生A类似的钉板支撑，采用后路入路。所有THA均使用G7成分。外科医生B和C使用对齐引导辅助植入。
在研究期间，共回顾了340个连续的THA(图2)。其中，326个符合纳入标准并进行了分析。该队列包括来自外科医生A的228名THA(118名采用DAA, 110名采用后入路)，来自外科医生B的50名采用DAA，来自外科医生C的48名采用后入路。
图2：研究流程图。
影像学评估。使用经过验证的软件，测量髋臼髋臼假体的倾角和前倾，骨盆内和术后X线片。一位关节成形术研究员(GG)进行了测量。重复的分析同一观测者每隔一个月进行20次THA测试，以测试观测者内部的可靠性。另一名观察者(MC)进行了20次测量以评估观察者间的可靠性。术后位置Δinclination和Δanteversion的差异计算如下:
Δinclination = inclinationpostop – inclinationintraop
Δanteversion = anteversionpostop – anteversionintraop
骨盆方向的差异。骨盆方向根据旋转(纵轴)、倾斜(前后口轴)和倾斜(横轴)三个身体轴来定义(图3)。通过骨盆正位片来确定骨盆内和术后评估的骨盆方向差异。
图3：骨盆内和术后评估的骨盆方向差异。
倾角定义为泪滴间线与水平线之间的夹角。当卡带放置在手术 X线台的直线上时，泪滴间线平行于水平方向等于零倾斜度。正旋转额骨轴导致手术半骨盆外展。
骨盆倾斜度差值(Δobliquity)计算如下:
Δobliquity = obliquitypostop – obliquityintraop
确定Δobliquity、Δinclination和Δanteversion后，计算骨盆倾斜和旋转在术后时间点之间的变化。
因为倾角是一个关于额轴的测量，这是通过旋转关于额轴到中立纠正。采用优化方法(Levenberg-Marquardt算法)确定术中倾斜和前倾所需的横向(倾斜)和纵向(旋转)轴的旋转角度，以匹配术后角度(图4)。这些角度分别代表Δtilt和Δrotation。
图4：整个系列的术后倾斜与前倾的散点图。
通过旋转骨盆坐标系统，从术中角度获得术后倾斜和前倾的综合角度误差为0.14°(sd 1.0°)。对于角误差为> 2°(n = 6)的情况，由于其与数学模型的拟合不够准确，排除了进一步分析。
结果测量指标包括整个系列的内/术后倾斜/前倾、Δinclination/前倾和Δobliquity/倾斜/旋转。此外，该研究团队的目的是确定Δobliquity/tilt/rotation如何影响Δinclination/前倾以及在目标区域内引入髋臼髋臼假体的能力。最后，比较上述参数与患者THA时的体位(仰卧位vs侧卧位)以及三位外科医生之间的关系。
所有外科医生的目标区为倾斜/前倾40°/20°(±10°)。Δinclination或Δanteversion >±10°被认为是显著的，因为大多数区域的目标误差范围为10°。
统计分析。变异性定义为2 ×标准差(sd)。采用非参数检验(Mann-Whitney U检验、Kruskal-Wallis检验、Spearman’s rho)。p≤0.05为差异有统计学意义。
04
结果
观察者内部和观察者之间的相关性非常好(类间相关系数> 0.95;p < 0.001)。整个队列的髋臼假体内和术后平均倾斜/前倾分别为41°/25°和40°/23°。总的来说，187个假体(58%)在目标区域内。平均Δinclination为-1°(-37°至26°)，平均Δ为Δinclination前倾角或Δ为-2°(-28°至24°)，62 THA(19%)前倾>±10°。术中骨盆平均前倾3.1°(-41°~ 33°)，平均内旋度为0.2°(-39°至38°)，平均内收度为1°(-19°至12°)。到目前为止，未见THA脱位，也未进行翻修。
Δinclination与Δtilt强相关(rho = 0.78;P < 0.001)和Δrotation (rho = 0.80;p < 0.001) Δanteversion与Δtilt中度相关(rho = 0.63;P < 0.001)和微弱的Δrotation(rho = -0.35;p < 0.001)。拥有Δinclination或Δanteversion >±10°的髋臼假体位置在靶区外的优势比为3.5(图5)。髋臼假体位置在靶区外的髋臼假体的优势比为Δobliquity(-1.7°±4.7°vs 0.4°±4.4°;P = 0.02)和Δrotation(-1.5°±11.3°vs . 0.6°±7.9°;P = 0.01)。
图5：不同患者体位的全髋关节置换术(THAs)的百分比。
仰卧位(41°/23°)和侧卧位(38°/24°)髋臼假体的平均倾斜/前倾相似(表II)。然而，与仰卧位相比，侧卧位在倾斜(18°vs 12°)和前倾(21°vs 14°)上的变化均更大(2 × sd)。仰卧位时髋臼假体位于靶区(72%，120/167)明显多于侧卧位时(67/153;44%;p < 0.001)。与仰卧位(0°±5°)相比，侧卧位的THA显著增加Δanteversion(-5°±8°)(p < 0.001)。侧卧位THA的比例为Δinclination和/或Δanteversion >±10°(35.3%，54/153)，而仰卧位THA的比例为4.8%，8/167;p < 0.001)(图6)。侧卧位的骨盆倾斜、倾斜和旋转明显更大。
图6：倾角与前倾角绘制的散点图。
当患者采用仰卧位时，术者对髋臼假体和骨盆的位置无明显差异。但当患者采用侧卧位时，术者对髋臼假体和骨盆的位置有明显差异。外科医生A(-4°)和外科医生B(+4°)的平均差异为Δinclination。这是由于Δtilt(-7°vs 0°)和Δrotation(-2°vs 8°;p < 0.001)。
05
讨论
在这项研究中，与其他研究相似，该研究团队发现髋臼假体的平均倾角(16°)和前倾角(18°)变化很大。补充之前的体内研究，该研究团队测量了髋臼假体在术中和术后X线片之间的方向差异。任何方向上的差异都是由于骨盆位置的差异，假设髋臼假体是安全固定的。虽然平均值Δinclination(-1°)和Δanteversion(-2°)没有显著差异，但这两个值的变化相当大(分别为12°和14°)。此外，20%的THA有Δinclination和/或Δanteversion >±10°。因此，即使术中所有髋臼假体似乎都在目标区的中心，最终位置仍有20%的THA位于目标区之外。在非导航THA中，该研究团队也首次能够计算骨盆在三个轴的位置上的差异，在仰卧位影像学评估和术后评估之间，这是评估髋臼假体位置的基准。虽然骨盆位置的平均差异在三个轴上都接近于零，但差异很大(在9°到20°之间)。通过研究一些外科医生和手术中患者的体位，该研究团队能够表明患者平卧位比侧卧位更能实现目标区域内的位置。这是因为当患者采用仰卧位进行手术时，骨盆的位置更可靠，而外科医生之间的差异很小。当患者采用侧卧位，髋部屈曲(类似于坐位)时，这种差异更大，且与外科医生的差异显著相关。因此，在侧卧位进行手术时，需要改进非导航THA的方法和设备，以保持骨盆位置的一致性。
髋臼假体非导航植入术后位置差异大， 12°和21°之间，实现目标区域的能力不一致，在44%到88%之间。该研究团队的发现是相似的，变化为18°，58%在目标区内。与其他病例一样，当患者采用仰卧位时，该研究团队发现手术的准确性和一致性更好。
骨盆的位置会影响髋臼髋臼假体的方向，任何偏离“中立”的位置都会影响髋臼髋臼假体的方向。优化方法允许该研究团队确定骨盆运动对体内髋臼假体方向的影响。如果骨盆倾斜(绕横轴旋转)，这将主要影响前倾，但也会影响倾斜度。骨盆旋转(绕纵轴旋转)主要影响倾斜度，前倾也会有影响。在体外也有类似的观察报告。骨盆倾斜是患者特有的，当仰卧位(-21°到25°)和从仰卧位到坐位(-48°到39°)时，骨盆倾斜有显著差异。在仰卧位测得Δtilt的微小差异可能是由于麻醉的影响。在THA前后测量倾斜度时也有类似的变化，大多< 10°。患者侧卧位Δtilt/旋转的巨大差异可能反映了骨盆处于与坐位类似的位置，髋和膝盖弯曲，这说明外科医生无法使患者在仰卧位时骨盆始终处于“中立”位置。手术过程中发生的运动进一步加剧了这种情况
在多外科医生的系列报道中，另一个导致髋臼假体方向广泛的因素是在实践中不同外科医生之间的差异。这首先与判断和再现复杂的3D倾斜角和前后倾角的能力有关，与每个外科医生感知到的单个靶区有关，与相对于手术台将患者设置为“方”的能力有关。虽然确定与期望靶区相关的定向角度的能力是外科医生特有的，但确保患者的位置适当且安全提供了改进标准化的机会。当患者采用仰卧位时，当骨盆相对于手术台的“方”偏差很小时，这就不那么困难了。因此，外科医生A和外科医生B的Δtilt/旋转/倾角相似，术后前倾角的差异是由于术中前倾角不同造成的。然而，当患者处于侧卧位时，外科医生之间的比较显示Δtilt和Δrotation有显著差异，由此产生的平均差异为Δinclination 8°。由于外科医生A和C的术后倾斜/前倾没有差异，因此他们在术中影响髋臼假体时一定使用了不同的方向。
本研究有局限性。首先，它是回顾性的，并且会受到与这个设计相关的限制。其次，尽管努力使X线摄片技术标准化，但在研究期间，由于骨骼标志识别不一致、身体状况不一致以及许多不同的X线摄片师获得的X线片等因素，可能会出现差异。但排除了影片质量较差的患者，仅纳入优化方案存在小错误的患者进行分析。第三，表位髋臼假体的内位和术后位之间的方向变化可能是由于髋臼假体松动所致。任何带有lucentlines的髋臼假体都被排除在外，以减少这种可能性。第四，该研究团队没有包括更现代的术中成像技术，如数字X线摄片。该技术可优化骨盆正位片，最大限度地减少术中摄片时骨盆方位的影响，并改善髋臼髋臼假体的方位。最后，在解释结果时，必须考虑手术方法、患者的体位以及所使用的支架类型。例如，患者处于侧卧位时的前外侧入路、患者处于仰卧位时的前外侧入路或患者处于侧卧位时的前外侧入路可能会导致不同的结果。同样，不同的支架也会在体内影响骨盆运动，因此，当使用钉板时，研究结果可能不适用于其他支架，而其他支架可能提供更大的稳定性
总之，骨盆内和术后位置差异较大(±10°)与髋臼假体定向不良增加3.5倍有关。与侧卧位相比，患者仰卧位时骨盆位置差异较小，髋臼假体方向更一致，标准差更小。患者侧卧位时，骨盆倾斜和旋转的差异更大，这反映出采用该体位时，外科医生无法使骨盆保持一致的位置。当采用侧卧位时，应考虑使用现代的影像学技术来调整骨盆的位置。
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