目的 前瞻性比较直接前入路(direct anterior approach,DAA)和后外侧保留梨状肌入路(posterolateral piriformis-sparing approach,Mis-PLA)全髋关节置换的临床疗效。方法 选自福建省立医院骨科2015 年 3 月至 2016 年2月收入院需行全髋关节置换术的患者,随机分为DAA和Mis-PLA两组。DAA 组(43例45髋):男 27例 27髋,女16例 18 髋,平均年龄 (57.4±7.3)岁,术前 Harris 评分(41.4±8.7)分,体重指数(body mass index,BMI)为(24.3±2.2) kg/m2;Mis-PLA 组(39例42髋):男 25 例 26 髋,女 14例 16 髋,平均年龄(59.2 ±7.3)岁,术前 Harris 评分 (39.6±8.4)分, BMI (24.7±2.5) kg/m2。分别对两组的切口长度、手术时间、术中出血量、术后Harris评分、关节功能恢复进行对比评估。结果 (1)两组患者手术切口均Ⅰ/甲级愈合。手术切口长度: DAA组(9.2±0.7) cm,Mis-PLA 组(9.5±0.6) cm,两者间差异无统计学意义( P=0.053);手术时间:DAA 组(74.3±10.1) min,Mis-PLA组(37.5±4.3) min,两者间差异有统计学意义( P<0.01);出血量:DAA组(229.6±79.2) mL,Mis-PLA组(215.7±56.0) mL,两者之间差异无统计学意义( P=0.366)。(2)随访时间6~12个月,术后6 周 Harris 评分:DAA组(85.5±4.1)分,Mis-PLA组(79.0±4.4)分,两组间差异有统计学意义( P<0.01)。术后6个月Harris评分,DAA 组(94.3±2.7)分,Mis-PLA 组(95.2±1.9)分,两组间差异无统计学意义( P=0.125)。术后6周髋关节功能评估,DAA组和Mis-PLA组在直线步行速度上差异没有统计学意义( P=0.298),Mis-PLA组上、下楼梯速度优于DAA组( P=0.047);在转弯速度、坐下、穿袜时,DAA组优于Mis-PLA组( P<0.01, P=0.016, P<0.01)。结论 直接前入路和后外侧保留梨状肌入路的微创全髋关节置换术都能获得满意的临床疗效,后外侧入路的优势在于手术时间短、学习曲线短,直接前入路的主要优势在于术后早期没有体位限制的要求及髋关节功能恢复的更快。
Objective: To compare the clinical effects of direct anterior approach (DAA) and posterolateral piriformis-sparing approach (Mis-PLA) for minimally invasive surgery of total hip arthroplasty.Methods: The patients who had total hip arthroplasty from March 2015 to February 2016 were randomly divided into 2 groups: DAA group and Mis-PLA group. In the study, 43 patients (45 hips) were performed with total hip replacement via the direct anterior approach (DAA group). As comparison,39 patients (42 hips) were performed with total hip replacement via the posterolateral piriformis-sparing approach (Mis-PLAgroup) at the same period. DAA group:27 male patients (27 hips), and 16 female patients (18 hips),with an average age of (57.4±7.3) years, preoperative Harris score (41.4±8.7), body mass index(BMI)(24.3±2.2) kg/m2; Mis-PLA group: 25 male patients (26 hips),14 female patients (16 hips), with an average age of (59.2±7.3) years, preoperative Harris score (39.6±8.4), BMI (24.7±2.5) kg/m2. The length of incision, operation time, blood loss,postoperative Harris score were observed and specially the hip functional recovery was fully assessed.Results: (1) All the incisions healed by first intention. No complications were found in both groups. The length of incision:DAA group :(9.2±0.7) cm and Mis-PLA group :(9.5±0.6) cm. No statistical significant differences were found ( P=0.053). The operation time:DAA group (74.3±10.1) min and Mis-PLA group(37.5±4.3) min, which showed statistically significant differences( P<0.01). Blood loss:DAA group(229.6±79.2) mL and Mis-PLA group (215.7±56.0) mL. Nostatistical significant differences were found ( P=0.366). (2) The patients in both groups were followed up for 6-12 months. The Harris hip scores for 6 weeks’ follow-up:(85.5±4.1) in DAA group and (79.0±4.4) in Mis-PLA group,which indicated statistically significant differences ( P<0.01).The Harris scores for the 6-month follow-up:(94.3±2.7) in DAA group and (95.2±1.9) in Mis-PLA group. No statistically significant differences were found ( P=0.125). The basic daily hip function analysis for the 6-week follow-up:walking speed: no statistically significant differences were found between the two groups( P=0.298); Climbing stairs: Mis-PLA group’ outcome was better than DAA group’s with statistical differences ( P=0.047); Circling,sitting and wearing shoes and socks: outcomes in DAA group exceeded Mis-PLA group’s with statistically significant differences ( P<0.01, P=0.016, P<0.01).Conclusion: Total hip arthroplasty through either DAA or Mis-PLA approaches could result in very satisfactory clinical effect. Comparing with DAA, Mis-PLA requires less operation time, shorter learning curve,which indicates that it is a re-latively safer approach. The advantages of total hip arthroplasty through direct anterior approach lie in less positional limitation in the early stage of postoperative period,as well as a faster recovery of hip function.
人工全髋关节置换是治疗终末期髋关节疾病的标准方法[1], 微创技术在全髋关节置换术中的应用是关节外科医生关注的焦点。2006年, Khan等[2] 率先报道了保留梨状肌的后外侧入路全髋关节置换术(posterolateral Piriformis-sparing approach, Mis-PLA), 相比传统后入路, 该入路可提高术后早期髋关节功能恢复。生物力学研究[3, 4]表明梨状肌对髋关节的稳定和功能很重要, 一项89例的随机对照临床研究进一步证实了该术式在术后早期的优越性[5]。直接前入路全髋关节置换术(direct anterior approach, DAA)是在传统Smith-Peterson入路的基础上改良、发展而来 [6, 7], 因其不切开任何肌肉, 保留后方关节囊, 受到广泛关注。福建省立医院骨科自2011年起开展DAA全髋关节置换术[8]以及Mis-PLA全髋关节置换术, 目前DAA和Mis-PLA两种术式均为福建省立医院骨科常规术式。不少研究将直接前入路与其他手术入路, 如后外侧入路[9]、前外侧入路[10]、直接外侧入路[11]相比较, 采用直接前入路的患者表现出了更快更好的术后康复。本研究比较直接前入路与后外侧保留梨状肌入路的全髋关节置换术的临床疗效, 对 82例(87髋)病例分别行DAA和Mis-PLA全髋关节置换术进行前瞻性对比研究, 比较这两种微创人工全髋关节置换术的早期疗效差异。
本研究取得福建省立医院伦理委员会批准, 患者均签署知情同意书。将2015 年 3月至 2016年2月于福建省立医院就诊的82例(87髋)需要接受髋关节置换手术治疗患者的临床资料纳入研究。诊断标准:依据患者既往病史、症状、体征, 经双侧髋关节正位X线片或骨盆前后位X线片确诊。纳入标准:(1)股骨头缺血性坏死[股骨头坏死国际骨循环研究会(Association Research Circulation Osseous, ARCO)分期3~4期]; (2)影像学检查确诊先天性髋关节发育不良伴骨关节炎(前倾角< 40° , Crowe 1、2型), 股骨颈骨折、骨关节炎、类风湿性关节炎、强直性脊柱炎等病变所致的髋关节严重磨损; (3)体重指数(body mass index, BMI)小于30 kg/m2; (4)知情并签署知情同意书; (5)初次行全髋关节置换手术。排除标准:(1) BMI大于30 kg/m2; (2)一般基础情况差, 不能耐受手术; (3)翻修手术; (4)重度髋臼发育不良(Crowe 3、4型); (5)合并严重影响术后功能康复的疾病, 如严重膝关节病、腰椎疾病等。
通过随机数字法, 将患者随机分为直接前入路组(DAA组)、后外侧保留梨状肌入路组(Mis-PLA组)。DAA 组共43例45髋, 男 27 例27髋, 女 16 例18髋, 年龄(57.4± 7.3)岁, 其中髋关节骨关节炎9例(9 髋), 髋关节发育不良伴骨关节炎12例(12髋), 股骨头缺血性坏死(ARCO Ⅲ ~Ⅳ 期)16例(17 髋), 强直性脊柱炎2例(3髋), 股骨颈骨折4例(4髋)。Mis-PLA 组共39例42髋, 男 25例26髋, 女 14例 16髋, 年龄(59.2 ± 7.26)岁, 髋关节骨关节炎 10 例(12 髋), 髋关节发育不良伴骨关节炎10例(10髋), 股骨头缺血性坏死(ARCO Ⅲ ~Ⅳ 期)15例(16髋), 股骨颈骨折4例(4髋)。
所有病例均由同一经验丰富的医师完成。术前准备:所有患者术前准备完善, 无禁忌证, 根据术前测量选择合适假体, 所有假体均采用美国强生Depuy公司, 其中DAA组采用 Tri-lock型假体9例9髋(标准柄8髋, 高偏柄1髋), 采用Corail型假体34例36髋(标准柄27髋, 高偏柄5髋, 内翻125柄4髋); Mis-PLA组采用Tri-lock型假体7例7髋(标准柄7例), 采用Corail型假体32例35髋(标准柄27髋, 高偏柄5髋, 内翻125柄3髋)。麻醉方式为全身麻醉, 术前30 min预防性予静脉滴注头孢呋辛1.5 g, 术前15 min予静脉滴注氨甲环酸1.0 g, 切开皮肤前局部逐层浸润注射配有“ 罗哌卡因、1 :10 000肾上腺素、生理盐水” 的“ 混合液” , 减少术中出血, 减轻术后疼痛。
1.3.1 手术操作 (1)DAA组:患者仰卧位, 消毒双下肢, 髋关节置于手术床调节中心部位, 在髂前上棘外下 2 cm 做一长约 8~12 cm 的切口, 避免损伤股外侧皮神经, 沿阔筋膜张肌与缝匠肌间, 经Hueter间隙(图1)进入关节囊, 寻找旋股外侧动脉深支并结扎。“ 工” 型切开关节囊, 显露股骨颈及小转子, 将拉钩置于股骨颈内、外侧, 按照术前模板测量的截骨位置, 截断股骨颈, 取出股骨头, 暴露髋臼, 去除髋臼周围骨赘, 用髋臼锉挫臼至软骨彻底去除、骨性组织渗血。以髋臼横韧带走向为参照, 安装髋臼杯, 使髋臼杯下缘位于髋臼横韧带上缘水平。折曲手术床下半部至 30° ~40° , 使得髋关节过伸, 保持患肢内收外旋位, 暴露股骨近端, 用一把自制拉钩“ Lift-top” , 上端置于股骨近端后方, 下端衔接落地杆, 然后降低手术床使股骨近端抬高, 松解大转子内侧面关节囊直至可见转子窝, 用髓腔锉依次扩髓至满意后安装股骨假体, 置入试模股骨头后复位, 测试稳定性及各个方向活动度可, 置入假体股骨头复位。缝合前沿髋臼下方周围软组织, 予局部注射“ 混合液” , 不常规留置引流, 依次缝合各层。(2)Mis-PLA组:患者取标准侧卧位, 患侧置上, 固定骨盆。取髋关节后外侧入路, 做一长7~9 cm的弧形切口, 分离皮下组织与深筋膜, 保护坐骨神经和臀中肌, 用拉钩将梨状肌向上方拉开, 在梨状肌下缘, 沿转子间线切断上孖肌、下孖肌、闭孔内肌和部分股方肌, 切开关节囊, 显露髋臼及股骨颈, 通过屈曲、内收、内旋使髋关节脱位, 然后在此间隙内, 完成全髋关节置换(图2)。缝合前沿髋臼下方周围软组织, 予局部注射“ 混合液” , 不常规留置引流, 依次缝合各层。(3)透视:所有假体安装完毕后, C型臂X线机进行正、侧位透视, 确定假体位置满意。若怀疑术中股骨挫髓位置错误, 可术中透视确认髓腔锉在髓腔中的位置。
1.3.2 术后处理 一般处理:两组术后24 h予镇痛泵止痛, 24 h后改为口服塞来昔布每日口服400 mg, 一周。术后24 h内静脉给予头孢呋辛1.5 g、氨甲环酸1.0 g各1次。DAA 组:术后当天在床上即行股四头肌等长收缩训练及踝关节屈伸活动, 预防深静脉血栓形成。Mis-PLA 组:患肢外展中立位, 两腿间夹一衬垫, 防止髋关节内收外旋。嘱托患者术后当日床上进行下肢活动, 方法同DAA组。
手术临床指标:观察手术切口长度及愈合情况、手术时间(手术时间以切开皮肤至假体安装完毕, 以min为单位; 对于双侧同期髋关节置换, 手术时间以每侧所用平均时间计算)、术中出血量、术后并发症。髋关节功能:从术前、术后6周、术后6个月 Harris 评分, 术后6周在直线步行速度, 转弯能力(患者不扶拐完成直径6 m圆圈时的速度表示), 上、下楼梯, 坐下, 穿袜等方面对两组患者术后早期的髋关节功能进行分析。将DAA组和Mis-PLA组分别分为Tri-Lock柄亚组和Corail柄亚组, 评估Tri-Lock柄亚组和Corail柄亚组间术后6周的髋关节功能, 其中上、下楼梯, 坐下, 穿袜的功能评估参考Harris评分系统[12]。
采用 SPSS 24.0统计软件进行数据分析, 计量资料用均数± 标准差表示, 组内比较采用配对t检验, 两组间的比较采用独立样本t检验。均为双侧检验, 检验水准α =0.05。
两组平均年龄、BMI、术前Harris评分差异均无统计学意义(P=0.264, 0.448, 0.351), 两组具有可比性; 两组手术切口长度差异无统计学意义(P=0.053)、出血量差异无统计学意义(P=0.366), DAA组和Mis-PLA组手术时间分别为(74.3± 10.1)min和(37.5± 4.3)min, 差异有统计学意义(P< 001, 表1)
术前与术后6周 Harris评分比较, 两组差异均有统计学意义(P< 0.01, < 0.01, 表 2); 术后 6周, DAA组的Harris评分高于Mis-PLA组, 差异有统计学意义(P< 0.01); 两组术后 6 个月Harris评分差异无统计学意义(P=0.125, 表 3); 术后6周, 分别对直线行走, 转弯速度, 上、下楼梯, 坐下, 穿袜等方面对髋关节功能进一步评估, 除直线行走速度差异无统计学意义外(P=0.298), 其余差异均有统计学意义; 在转弯速度、坐下、穿袜方面, DAA组优于Mis-PLA组(P< 0.01, 0.016, 0.047, 表4), 在上、下楼梯方面, Mis-PLA组优于DAA组(P=0.047)。亚组结果:Tri-Lock柄组中, DAA组和Mis-PLA组在坐下、穿袜方面差异无统计学意义(P=0.627, 0.147), 直线步行方面, DAA组和Mis-PLA组差异无统计学意义(P=0.883), 转弯速度DAA组优于Mis-PLA组(P=0.037); Corail柄组在转弯速度、坐下、穿袜方面, DAA组均优于Mis-PLA组(P< 0.01, < 0.01, < 0.01), Corail柄组和Tri-Lock柄组在上、下楼梯方面, DAA组和Mis-PLA组差异均无统计学意义(P=0.546, 0.061, 表5、6)。
两组患者术后当日嘱行股四头肌等长收缩锻炼, 所有患者伤口均达Ⅰ /甲级愈合。DAA 组患者术后第一天可双拐下地行走, 术后第二天单拐行走, 无需活动限制, 根据患者具体情况, 逐步弃拐负重行走; Mis-PLA 组患者术后第一天可下地行走, 根据患者具体情况, 逐步弃拐负重行走。术后第二天、6周、6个月复查双髋关节X线片, 均提示假体位置良好, 髋臼前倾角、外展角在理想范围之内, 未见假体松动。
典型病例1:患者, 女, 43岁, 左髋关节疼痛伴活动受限, 入院经X线检查诊断左侧股骨头无菌性坏死(ARCO Ⅲ 期), 采用DAA全髋关节置换术治疗, 术后第一天下地行走。术后复查髋关节X线正位片未见移位和假体松动(图3)。
典型病例2:患者, 男, 78岁, 摔伤致左髋关节疼痛伴活动受限, 入院检查双侧髋关节X线片确诊为左侧股骨颈骨折, 采用Mis-PLA全髋关节置换术治疗, 术后第一天下床。术后复查髋关节X线正位片未见移位和假体松动(图4)。
DAA与传统后侧入路手术步骤不同, 存在明显的学习曲线, 其手术难点在于暴露股骨近端, 该步骤是限制手术速度的主要因素。拉钩后方抬高股骨近端, 过伸、内收、外旋术肢有助于暴露股骨。显露困难时, 应松解大转子内侧关节囊, 避免以阔筋膜张肌为支点撬高股骨近端。本研究认为无需剥离阔筋膜张肌深筋膜, 直接寻找并进入Hueter间隙(图1), 保留阔筋膜张肌抗压、抗牵拉能力, 减少肌损伤。若上述方式仍不能充分暴露股骨, Moskal等[13]建议可依次松解附着于大转子处的梨状肌, 上、下孖肌以及闭孔内肌。闭孔外肌对髋关节稳定性尤为重要, 应予保留。松解上述软组织时应先暴露并电凝处理囊外动脉环的后颈升支。Homma等[14]认为既往髋关节手术史、扁平髋、严重的髋臼发育不良(Crow 3、4型)、髋关节僵直(髋关节活动度< 30° )会明显增加股骨侧暴露的难度, 初学者应谨慎选择。
后外侧保留梨状肌入路与传统后侧入路解剖相似, 操作顺手, 学习曲线短, 但梨状肌的保留会明显限制手术视野, 导致假体周围骨折和假体位置不良的风险增加[15], 若术中发现视野暴露困难, 应果断延长切口, 甚至转为标准术式[2]。
本研究中, DAA组手术时间明显长于Mis-PLA组(P< 0.01), 但是DAA组术中出血量和Mis-PLA组差异无统计学意义(P=0.366)。DAA组的手术时间明显较Mis-PLA组长, 主要在于DAA的股骨侧暴露困难, 所需时间长; 另外本研究术者后外侧入路经验多于直接前入路, 对后外侧入路更加熟练。术中控制性降压和清晰的解剖层次是降低术中出血的重要因素, DAA应注意仔细暴露并结扎选股外侧动脉的分支。术中股骨颈截骨后, 常规骨蜡封闭, 可减少术中出血。围手术期管理是降低失血量的重要环节, 全髋关节置换术前静脉予氨甲环酸1.0 g可降低20%失血量[16]。术中关节内局部注射氨甲环酸可进一步减少出血, 降低输血率, 同时不增加血栓风险 [17, 18]。在全髋关节置换中, 约26%的失血量难以测出[19], 微创全髋关节置换术因暴露有限, 隐性失血可能更多, 对于有输血高危因素的患者(年龄大、术前血红蛋白低、BMI< 30 kg/m2、女性)[20], 术后应密切检测血红蛋白。
多数研究[9, 10, 11, 21, 22]认为, DAA相比于其他入路, 在术后快速康复方面更具优势。DAA保留后关节囊、短外旋肌, 减少对臀中肌干扰, 同时术后体位限制的解除增强了患者早期康复的信心。Schmidt-Braekling等[23]报道患者对手术的满意度和术后的活动限制负相关, 术后的活动限制越少, 患者认为手术越成功, 满意度越高。Taunton等[24]一项随机双盲的前瞻性临床队列研究表明, 直接前入路比小切口后外侧入路提前12 d摆脱助行器(P< 0.05)。本研究中, 术后6周Harris 评分DAA组高于Mis-PLA 组 (P< 0.01)。术后6个月随访, 两组的Harris评分差异无统计学意义(P=0.125)。术后6周随访, DAA组和Mis-PLA组直线步行速度相似 (P=0.298), DAA组转弯能力优于Mis-PLA组(P< 0.01), 这可能与Mis-PLA术中短外旋肌的损伤有关; Mis-PLA组上、下楼梯优于DAA组(P=0.047), Tri-Lock柄和Corail柄亚组中, Mis-PLA组和DAA组在上、下楼梯方面的差异均无统计学意义(P=0.546, 0.061), 与Barrett等[25]的报道相反。尽管DAA不切开任何肌肉, 但是前方入路难免牵拉股四头肌, 同时在轻度屈髋时(0° ~45° ), 前外侧切口的皱缩更容易引起疼痛, 因此在上、下楼梯方面DAA组未见明显优势; 在坐下、穿袜方面, DAA组均明显优于Mis-PLA组(P=0.016, < 0.01)。高度屈髋的动作使后方切口张力增大, 引起疼痛受限, 且早期的体位限制容易让患者产生恐惧脱位的防御心理, 影响这一功能的恢复。
术后假体脱位多为后脱位, 文献报道DAA假体后脱位率是0.96%~1.50%[7], 后入路的假体后脱位率2.03%~3.95%[26]。DAA不切开后方关节囊, 后方稳定性极大保留, 术后无需采取预防假体脱位的活动限制(如起床、开车、穿袜等)是其最大优点。后入路对关节囊修补的重视使后入路的假体脱位率越来越低, 但尚缺乏临床试验进一步论述后入路全髋关节置换术后解除体位限制的可行性, 因此, Mis-PLA组我们仍常规采取术后体位限制。假体前脱位少见, Kobayashi等[27]认为直接前路的髋臼前倾角超过25° 有发生前脱位的风险。在适当的股骨颈水平进行截骨、应用带偏心距的髋臼锉可以避免髋臼前倾角偏大。术中透视在直接前入路中十分方便, 可以指导假体的安放。但是应当注意, 在锉臼的过程中有可能导致骨盆屈曲, 这会让“ 前倾” 的髋臼杯在透视上看起来并不“ 前倾” , 影响术者的判断[27]。本研究中两组病例均未发生关节假体脱位。股外侧皮神经损伤是DAA常见的并发症[28], 临床表现为大腿后外侧持续的皮肤麻木, 绝大部分患者这种感觉障碍会逐渐减退至正常, 不会影响术后功能恢复, 选择骼前上棘下方偏向外侧的皮肤切口可减少这一并发症发生[29], 本研究随访期间未见该并发症。由于DAA术中股骨暴露困难, 髓腔锉扩大髓腔的方向不利于术者, 因此股骨近端骨折多发生在术中暴露股骨及逐级扩大髓腔的过程中, 其发生率明显高于其他入路[30]。股骨颈开髓要尽量偏后使股骨假体能准确植入到髓腔的中央, 正确的开髓位置可以使股骨柄锉顺利挫入髓腔中央, 避免该并发症发生。另外, 错误挫髓的方向容易造成股骨颈处本应该保留的松质骨丢失, 对于轻、中度髋关节发育不良、股骨前倾角较大的病例, 仍然可以用股骨柄优先法。本研究两组病例未见股骨周围骨折发生。髋关节假体周围感染的发生率为0~3.0%, 其后果往往是灾难性的[31]。Ilchmann等[32]回顾性对比分析了700例行DAA全髋关节置换术和404例行前外侧入路全髋关节置换术的病例, 发现尽管DAA切口更靠近腹股沟区, 感染风险并不增加, 但是DAA组感染患者中混合菌和革兰阴性菌感染的比例更高。本研究中采取双下肢消毒、会阴部铺巾隔离的方式降低感染风险, 随访期间未出现假体周围感染的病例。本研究随访期间未观察到切口感染、异位骨化、下肢深静脉血栓形成等并发症。
本研究的局限性:未采用盲法对照; 术前不同的原发病会不同程度影响术后的功能评分, 由于病例数有限, 未能对不同原发病进行亚组分析; 随访时间短, 无法评估两种微创手术入路的远期疗效及并发症。
DAA和Mis-PLA全髋关节置换术都能获得满意的临床疗效, 后外侧保留梨状肌入路的优势在于手术时间短, 学习曲线短, 直接前入路的主要优势在于术后早期没有体位限制的要求及髋关节功能恢复的更快。
(本文编辑:刘淑萍)
The authors have declared that no competing interests exist.