引用本文: 劉學淼, 栗智, 萬璞, 張衛國, 田康. 人工全髖關節置換術手術入路及MRI評估研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2024, 38(5): 618-625. doi: 10.7507/1002-1892.202402033 復制
版權信息: ?四川大學華西醫院華西期刊社《中國修復重建外科雜志》版權所有,未經授權不得轉載、改編
人工全髖關節置換術(total hip arthroplasty,THA)是治療各種終末期髖關節疾病的有效方法,可以緩解疼痛、恢復關節功能并改善患者生活質量[1]。既往幾十年間,THA手術量在全世界范圍呈增長趨勢,如今全球手術量每年超過100萬例,預計到2030年全球手術量將達到每年200萬例[2]。
傳統THA入路包括后入路、直接前入路等。研究發現,術后關節周圍肌肉損傷情況對于患髖功能恢復和并發癥的發生有重要影響[3-4]。為了減少肌肉等軟組織損傷,降低術后并發癥發生概率,研究者們報道了許多微創入路,如直接前入路(direct anterior approach,DAA)、微創前外側入路 [又稱慕尼黑骨外科(Orthopadische Chirurgie Munchen,OCM)入路]、保留梨狀肌后入路(piriformis-keeping posterior approach,PSPA)和SuperPath入路等。理論上微創入路可以減少肌肉損傷,但目前國內缺乏與其相關的影像學驗證。X線片雖是THA術后常規檢查,但無法顯示軟組織。MRI是目前通過形態學變化分析肌肉損傷的“金標準”,主要通過肌肉體積萎縮、肌腱撕裂、去神經支配和創傷后脂肪浸潤等方式評估[5-6]。MRI具有優越的組織對比度,能準確和靈敏評估病理軟組織,準確、直觀顯示與手術相關的肌肉創傷,協助確定術后患者疼痛原因,且三維MRI避免了二維MRI由切片造成關鍵信息丟失的弊端[7]。此外,學者們對常規髖關節MRI成像技術進行一些修改,可以優化圖像呈現。例如,有學者建議使用1.5T成像、更寬接收器帶寬和更小體素尺寸,以減少失真并提高空間分辨率;快速自旋回波成像及其180° 重聚焦脈沖可以減少與關節置換術相關的靜態場退相引起的信號損失。其次,中級加權成像能提供準確描述假體周圍骨、滑膜、軟組織及金屬沉積物和不良局部組織反應所需的空間分辨率、對比度噪比和流體靈敏度[8]。但由于存在與金屬假體相關的偽影,既往使用MRI評估THA術后肌肉損傷情況受到限制。近年來,研究者們開發了多種旨在減少金屬偽影的技術,如預極化MRI、金屬偽影減少序列(MARS)、多次采集可變共振圖像聯合(MAVRIC)、層間編碼金屬偽影校正技術(SEMAC)等,可提供高清晰軟組織影像[9-10]。本文對不同THA手術入路的MRI表現進行綜述,闡明不同手術入路主要及可能造成的肌肉損傷,為臨床醫生在術中進行規避提供參考。
1 后入路
1.1 概述
后入路又稱為“Southern入路”或“Moore入路”,由Bernhard Langenbeck在1874年首次描述。據統計,后入路是目前THA最常用手術入路,學習曲線較短,可充分顯露髖臼和股骨頭,有利于假體精確植入[11]。顯露方式:患者取健側臥位,通過放置于恥骨聯合和骶骨的墊板來穩定體位,確保骨盆側面垂直于床面;切口起自髂后上棘外下方5 cm處,沿臀大肌纖維方向至股骨大轉子后緣,遠端沿股骨干方向延伸5 cm;逐層分離至闊筋膜和髂脛束,將髂脛束縱向切開后沿肌肉纖維走行方向鈍性分離臀大肌,內旋股骨,顯露梨狀肌與外旋肌群,緊貼肌腱的股骨止點處離斷短外旋肌群,留置縫線便于術后縫合,向后牽拉肌腱以保護坐骨神經;在關節囊后上方置入Hohmann拉鉤,縱向或T形切開關節囊;清理關節囊周圍骨贅,內收并內旋患肢,使髖關節脫位,即可進行后續截骨。
后入路充分保留了包括臀中肌在內的外展肌群,但因離斷了外旋肌群而增加了術后脫位風險。研究發現,經后入路THA術后脫位發生率接近10%[12]。一項納入8 840例行THA患者的研究顯示,后入路組脫位發生率是DAA組的4.9倍[13]。術后脫位嚴重影響患者的生活質量,如何避免該并發癥是當下重要研究方向。
1.2 MRI表現
既往已有大量研究證明,術中重建梨狀肌與外旋肌群可以降低術后脫位發生率[14-16]。但Khan等[17]通過二維MRI測量發現梨狀肌在重建后顯著惡化,與術前相比肌肉體積減小近50%。McLawhorn等[18]使用后入路行THA,術后隨訪49個月MRI檢查示梨狀肌進行性萎縮。Wang等[7]通過三維MRI重建肌肉形態對術中修復效果進行定量分析發現,隨著時間推移,重建的梨狀肌與外旋肌群出現明顯退化,肌肉體積下降、脂肪肌肉比上升,導致患髖外旋角度縮小;此外,與重建的肌肉相比,離斷但未重建的肌肉退化更加明顯。我們認為重建可以為肌腱提供附著點,可能有助于術后早期肌肉恢復;但需要明確的是,非原位縫合修復雖然可以為肌肉恢復提供初始穩定性,但隨著時間推移,肌肉退化仍會緩慢發生。
于是,研究者們采用微創技術對后入路進行優化,提出了PSPA。與后入路不同的是,PSPA僅開口7~9 cm,在術中不剝離梨狀肌止點,而是使用牽開器將梨狀肌拉開,僅離斷其下方的外旋肌群。既往研究發現,避免離斷梨狀肌比將其離斷后行原位重建更能提高關節穩定性,降低術后脫位發生率[19]。Khan等[17]報道了經后入路THA患者術后2年隨訪MRI示梨狀肌肌肉體積顯著減小,而PSPA避免了梨狀肌的惡化,保留了肌肉體積。近年有研究通過MRI檢查發現,PSPA可以良好地保護梨狀肌,在保持肌肉連續性和預防肌肉萎縮方面均優于傳統后入路[20]。Tan等[21]對經傳統后入路(n=52)與PSPA(n=48)的患者進行對比研究,發現PSPA組患者的梨狀肌肌肉體積和肌肉等級均優于傳統后入路組,差異有統計學意義。此外,有研究發現術中牽開器的使用增加了盆腔內肌肉損傷風險。Lalevée等[22]對21例患者進行術前及術后MRI分析,發現雖然PSPA良好保護了梨狀肌肌腱,但有2例患者(9.5%)梨狀肌肌腱的骶骨起點出現了部分撕脫。Amanatullah等[23]對23例患者進行MRI研究,發現22例患者的梨狀肌肌腱沒有損傷,但有21例出現骶骨起點、肌腹部和腱腹交界處完全或部分損傷。
由此我們認為,后入路主要損傷短外旋肌群,改良的PSPA可有效保護梨狀肌。但需注意的是,保留梨狀肌會明顯限制手術視野,不恰當的牽拉可能會造成意料之外的梨狀肌損傷。若術中發現視野顯露困難,臨床醫生應果斷延長切口,甚至轉為標準術式[24]。
2 改良直接外側入路(modified direct lateral approach,mDLA)
2.1 概述
mDLA又稱為“改良Hardinge入路”,是目前在全球應用廣泛程度僅次于后入路的THA手術入路[25]。顯露方式:患者取側臥位或仰臥位,切口以大轉子為中心,由遠及近、由前向后略為傾斜縱向切開皮膚,長12~15 cm;分離皮下組織,沿闊筋膜張肌與臀大肌間隙切開闊筋膜,確定臀中肌前后緣,在其前、中1/3交界處鈍性分離,注意控制在大轉子上方5 cm以內,以避免損傷臀上神經;隨后以拉鉤拉開臀中肌與股外側肌的肌腱,外旋髖關節,沿肌纖維方向劈開臀小肌,顯露并切開關節囊,用脫位鉤鉤住股骨頸,屈曲、外旋髖關節,使股骨頭從前方脫位,進行后續截骨。mDLA具有操作簡單且安全的特點,其經臀中肌進入,向大轉子近側切開范圍<5 cm,避免了對重要血管和神經造成損傷;同時該入路的顯露效果較好,有利于定位和假體植入,減少術后雙下肢不等長的發生[26-27]。盡管如此,mDLA也存在一定缺陷,如切開臀中肌前1/3及部分臀小肌可能會導致髖關節外展功能障礙;關閉切口時需要嚴密縫合修補臀肌,增加手術時間;切口位置稍偏移即會明顯導致假體植入困難;并且該入路對后關節囊顯露困難,增加了手術操作難度[28-29]。
2.2 MRI表現
大量研究表明,臀中肌質量是THA術后功能影響因素之一。孫迎迎等[30]的研究證明mDLA術中不可避免地會造成臀中肌損傷,增加術后單腿站立試驗(Trendelenburg征)陽性概率。Vadalà等[31]研究也發現,臀中肌肌腱變性和脂肪浸潤是THA術后持續跛行和Trendelenburg征陽性的決定因素。Müller等[32]通過對經mDLA(n=16)與OCM入路(n=21)THA的患者進行隨訪研究發現,與OCM組比較,mDLA組患者術后3、12個月臀中肌肌腱缺損率更高 [(37.5%、25.0%)vs(14.3%、9.5%)],術后12個月肌肉萎縮程度更高(1.75%±1.80% vs 0.98%±1.10%),且Trendelenburg征更明顯,Harris評分更低。此外,有研究表明應用mDLA進行THA翻修與臀中肌的惡化相關。von Roth等[33]分別對首次接受mDLA行THA與經mDLA行THA翻修的患者進行隨訪發現,首次組患者臀中肌脂肪浸潤程度由術前平均3.6%增加至術后6個月平均11.5%,第一次翻修組由平均29.1%增加至平均33.6%;隨著翻修次數增加,臀中肌質量進行性惡化,Trendelenburg征陽性患者比例逐漸增加。然而,他們發現12%的脂肪浸潤并不會導致術后跛行發生。Manafi Rasi等[34]對88例采用mDLA行首次THA的患者于術后6個月行MRI隨訪發現,臀中肌肌肉直徑由術前(27.07±7.49)mm減小至(25.64±7.35)mm(P<0.001),但Trendelenburg征第5秒陽性率從38.6%下降至4.5%,第20秒陽性率從90.9%下降至73.9%,表明盡管肌肉直徑減小,但肌肉力量有所改善。同樣,Wang等[35]通過三維MRI對采用后入路或mDLA行THA患者的術后臀中肌進行檢查,發現臀中肌力量水平不僅僅由肌肉體積決定,而是一系列因素綜合作用的結果。
我們認為mDLA不可避免地會造成臀中肌損傷,增加術后跛行風險,但損傷程度較小,不會對術后功能產生影響。
3 DAA
3.1 概述
DAA是在傳統Smith-Peterson入路基礎上改良、發展而來。該入路由肌間隙進入關節,不需切開任何肌肉,手術創傷小;它保留了后方關節囊,可避免后脫位的發生;其切口可改良為比基尼切口,更加美觀。DAA優勢顯著,近年來越來越受臨床醫生青睞[36-38]。其顯露方式:患者取仰臥位,于雙側臀部置軟墊使骨盆前傾并輕度伸展下肢;于髂前上棘外下2 cm作一長8~10 cm的切口,分層切開顯露闊筋膜張肌,從闊筋膜張肌與縫匠肌、股直肌間隙(Hueter間隙)進入,結扎或電凝切斷旋股外側動脈分支,確保無出血,顯露關節囊并切開,充分顯露股骨頸[39-40]。然而隨著研究深入,DAA也逐漸暴露出一些不足,如股外側皮神經損傷發生率高、常規仰臥位股骨顯露困難導致手術時間延長、股骨骨折風險增大、學習曲線較長等[41-42]。
3.2 MRI表現
DAA是通過肌間隙進入關節,理論上對肌肉損傷較小,但由于切口較小,為充分顯露關節以安全實施THA,較大力量和較長時間牽引可能導致切口周圍肌肉(如闊筋膜張肌、臀中肌和股直肌)受損,加劇術后疼痛,影響患肢功能[43]。Rykov等[44]分別對經DAA與后入路患者進行MRI分析發現,DAA組患者的闊筋膜張肌萎縮較重,股直肌、縫匠肌和股方肌出現表面積增大的水腫征象。為此,Zhao等[45]在DAA術中將前關節囊切開后縫合至皮膚,避免了闊筋膜張肌與牽開器的直接接觸,并與未保護組進行比較,術后MRI檢查發現保護組明顯減輕了闊筋膜張肌的肌肉水腫與脂肪浸潤,Harris評分顯著升高。同樣,Lalevée等[46]對DAA、OCM和PSPA的肌肉損傷情況進行了MRI對比研究,發現DAA最容易導致闊筋膜張肌損傷;但令人意外的是,作者在MRI上還觀察到了DAA的梨狀肌和閉孔內肌損傷,且較PSPA更常見。與之相似,Cailleaud等[47]研究發現,DAA術后MRI顯示梨狀肌與閉孔內肌脂肪浸潤程度增加,并且逐漸惡化。此外,一項包含5 090例經DAA行THA的多中心研究發現術后有0.23%(12/5 090)的脫位發生率,但其中10例為后脫位,間接證明DAA造成了關節后方軟組織損傷[48]。我們分析這可能與術中為了將股骨抬高以植入假體,而對后方組織的暴力牽引和過度松解有關。最近一項研究也證實,DAA術中對于后方肌肉的松解雖然可以協助顯露股骨,但會增大術后肌腱愈合不良和肌肉體積萎縮發生概率[49]。
由此我們認為,DAA造成闊筋膜張肌損傷的可能性較大,但術中不恰當操作將會造成短外旋肌群和切口周圍肌肉損傷,增大術后脫位和伸膝無力風險。為此,臨床醫生可借鑒Zhao等[45]的方法,將前關節囊置于牽開器與闊筋膜張肌之間以保護肌肉;此外,優化股骨髓腔顯露可進一步保護部分短外旋肌,使DAA獲得更好臨床療效。
4 OCM
4.1 概述
OCM是從傳統前外側入路改良而來。顯露方式:患者取仰臥位或側臥位,側臥位時應去除遠端手術臺的后半部以滿足截骨需要;皮膚切口自大轉子前緣向髂前上棘后方延長6~8 cm,使1/4切口位于大轉子上,其余部分位于大轉子頂點近端;沿皮膚切口繼續分離皮下組織和筋膜,辨識臀中肌與闊筋膜張肌的肌間隙,通過股骨頸前部和上部沿臀小肌插入手指打開該間隔,以2把Hohmann拉鉤在關節囊外放置于股骨頸上、下方,患肢外展、外旋,避免過度牽拉臀中肌前緣;以內側為基底作U形關節囊瓣,拉鉤改置于關節囊內[50]。
該入路無需特殊置入物和特殊器械,方便手術操作;此外,它利用臀中肌與闊筋膜張肌的肌間隙進入關節,能夠保護外展肌和后關節囊,避免術后步態異常及后脫位的發生。賈小龍[51]通過將OCM與傳統后入路進行比較,發現OCM組患者切口更小、術中出血量更少、住院時間更短、術后Harris評分更高、并發癥更少。雖然OCM有諸多優點,但潛在的臀上神經與臀肌損傷風險在一定程度上限制了其臨床應用。Starke等[52]的研究顯示,臀上神經的外周運動分支進入闊筋膜張肌部位與大轉子的距離差異很大,為40~110 mm,平均72.5 mm;此外,在進入肌肉前,該神經分支也有較大解剖學變異,并將臀上神經末端分支進入闊筋膜張肌區域的內75%定義為“紅色區”。Starke等認為,為了獲得良好手術視野,OCM不可避免地波及“紅色區”,增大了臀上神經損傷風險。此外,微創入路視野有限,需要術者具有一定解剖基礎和經驗積累,處理不當可能會導致假體位置不良以及由器械鈍性牽拉造成的軟組織損傷[47]。
4.2 MRI表現
臀上神經損傷后將導致其支配的闊筋膜張肌去神經化。Unis等[53]對26例經OCM入路的患者進行隨訪,術后9個月MRI示有74%患者出現闊筋膜張肌萎縮或肥大;Takada等[54]對比了164例經OCM入路患者的術前與術后MRI,發現僅有13例(8%)患者的闊筋膜張肌發生萎縮。通過分析其評價標準,我們發現上述研究將闊筋膜張肌萎縮定義為Goutallier分級≥2級或術后闊筋膜張肌橫截面積減少≥40%,似乎過于嚴格;且Takada等[54]為了避免臀上神經損傷,限制了大轉子近端的切口長度,雖然降低了闊筋膜張肌萎縮程度,但他們在術后MRI上觀察到了臀小肌損傷。我們認為,此做法雖然在解剖層面上避免了手術切口涉及臀上神經的走行區,但加大了術野顯露難度,使股骨假體植入復雜化,過大的牽引力可能導致臀小肌損傷發生。為了減輕OCM對臀上神經造成的損傷,Billuart等[55]通過術中對臀上神經進行松解后將其牽拉遠離術區來進行保護,術后MRI上僅觀察到1例患者(4.2%)出現闊筋膜張肌脂肪浸潤,且術者于該患者術中并未找到確切的臀上神經分支;但令人意外的是,作者還觀察到了較高的臀小肌(10/24,41.7%)與臀中肌前1/3(8/24,33.3%)的脂肪浸潤,并認為與Hohmann拉鉤的過度牽引有關。Müller等[56]使用MRI比較mDLA和OCM,結果顯示經OCM入路肌肉損傷較少,但常在臀中肌前1/3發生病變,考慮為繼發于股骨側假體植入時肌肉前部的直接損傷。Oda等[57]對66例采用仰臥位OCM行THA患者進行術前與術后1年MRI檢查,發現超過90%患者的閉孔肌、臀中肌與臀小肌均無萎縮和脂肪浸潤,而闊筋膜張肌的肌肉橫截面積明顯縮小,脂肪浸潤增加;但闊筋膜張肌萎縮和無萎縮患者的術后Harris評分差異并無統計學意義。此外,Grob等[58]指出臀上神經終末分支病變并不總是伴隨癥狀,他們認為經OCM入路患者的闊筋膜張肌雖然肌肉體積明顯萎縮,但具有與對側完全相同的良好功能。
由此我們認為,使用OCM時臀上神經分支受損風險很高,主要對闊筋膜張肌產生影響,而術中不恰當的牽拉和假體植入可能會對臀中肌前1/3和臀小肌造成損傷。臨床醫生可以在術中對臀上神經分支進行松解來保護,但其解剖變異性較大,很難提前預測分支模式。考慮到OCM的整體益處與患者的肌肉代償能力,我們認為可以允許對臀上神經分支的少許損傷。此外,鑒于臀肌對于步態及預后的重要性,臨床醫生需優化術野顯露及股骨假體植入方式來避免臀肌損傷。
5 肌肉損傷與預后
目前國內外對于THA采用何種手術入路與預后的關系意見不一。微創入路在理論上比傳統入路對肌肉損傷小,預后更好。Ang等[59]通過一項包括2 010例患者的薈萃分析發現,DAA相比于后入路有著更好的早期(6周)功能結局,平均住院時間更短。但有相當多的研究證明手術入路與預后無明顯聯系。Robinson等[60]對10例DAA與9例后入路患者術后進行6個月隨訪,雖然MRI顯示DAA組患者表現出更少的肌萎縮,但兩組Harris評分無明顯差異。與之相似,De Anta-Díaz等[61]對經DAA(n=49)和mDLA(n=50)的患者進行了12個月隨訪,發現雖然兩組患者存在不同種類的肌肉損傷,但功能結局相似。
相比于手術入路,肌肉體積是明顯影響THA預后的關鍵因素,且在老年患者中尤為明顯。Harada等[62]通過對42例THA患者術后進行1年隨訪,發現較大的臀中肌體積是術后每日行走步數較高的預測因子(P<0.05)。老年患者(>70歲)的肌肉骨骼更加脆弱,且再生能力低下。Müller等[63]研究表明通過侵入性更強的mDLA行THA的老年患者,其肌肉萎縮程度明顯高于采用微創入路的老年患者;且在使用相同入路的患者中,老年患者術后肌肉萎縮和脂肪浸潤程度更高,Harris評分更低,Trendelenburg征更加明顯。我們認為,微創入路最常用于年輕患者中,但由于年輕患者擁有足夠的再生能力,對肌肉創傷相對不敏感,能夠很好地進行功能代償。這也解釋了許多研究未能發現接受微創或傳統入路的患者在預后方面存在差異的原因。總之,肌肉體積明顯影響THA預后,微創入路可以減少肌肉萎縮,改善患肢功能,在老年患者中療效更加明顯。
6 總結
THA被譽為20世紀最成功的骨科手術之一,但傳統手術入路副損傷較重。隨著人們逐漸意識到髖關節周圍軟組織情況明顯影響預后,保留軟組織的THA微創入路得到了發展。微創入路可以減少肌肉損傷,減輕術后疼痛,使患者更早地恢復功能,且對老年患者更加適用。此外,微創入路雖然比傳統開放入路造成的肌肉損傷更少,但由于術野小,術中常需對周圍軟組織進行更大力量與更長時間的牽拉以保證假體良好植入,常造成意料之外的肌肉損傷,導致并發癥發生,與微創的初衷相悖。因此,未來研究應致力于優化術野顯露及假體植入方面。此外,微創入路具有一定學習曲線,術者必須具備充分的解剖知識和手術經驗,盲目推行微創可能會起到相反效果。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突;經費支持沒有影響文章觀點和報道
作者貢獻聲明 劉學淼、萬璞:內容構思和設計、觀點形成、文獻檢索及文稿撰寫;栗智、田康:文章內容修改整理;張衛國:文章校對及提出修改意見
人工全髖關節置換術(total hip arthroplasty,THA)是治療各種終末期髖關節疾病的有效方法,可以緩解疼痛、恢復關節功能并改善患者生活質量[1]。既往幾十年間,THA手術量在全世界范圍呈增長趨勢,如今全球手術量每年超過100萬例,預計到2030年全球手術量將達到每年200萬例[2]。
傳統THA入路包括后入路、直接前入路等。研究發現,術后關節周圍肌肉損傷情況對于患髖功能恢復和并發癥的發生有重要影響[3-4]。為了減少肌肉等軟組織損傷,降低術后并發癥發生概率,研究者們報道了許多微創入路,如直接前入路(direct anterior approach,DAA)、微創前外側入路 [又稱慕尼黑骨外科(Orthopadische Chirurgie Munchen,OCM)入路]、保留梨狀肌后入路(piriformis-keeping posterior approach,PSPA)和SuperPath入路等。理論上微創入路可以減少肌肉損傷,但目前國內缺乏與其相關的影像學驗證。X線片雖是THA術后常規檢查,但無法顯示軟組織。MRI是目前通過形態學變化分析肌肉損傷的“金標準”,主要通過肌肉體積萎縮、肌腱撕裂、去神經支配和創傷后脂肪浸潤等方式評估[5-6]。MRI具有優越的組織對比度,能準確和靈敏評估病理軟組織,準確、直觀顯示與手術相關的肌肉創傷,協助確定術后患者疼痛原因,且三維MRI避免了二維MRI由切片造成關鍵信息丟失的弊端[7]。此外,學者們對常規髖關節MRI成像技術進行一些修改,可以優化圖像呈現。例如,有學者建議使用1.5T成像、更寬接收器帶寬和更小體素尺寸,以減少失真并提高空間分辨率;快速自旋回波成像及其180° 重聚焦脈沖可以減少與關節置換術相關的靜態場退相引起的信號損失。其次,中級加權成像能提供準確描述假體周圍骨、滑膜、軟組織及金屬沉積物和不良局部組織反應所需的空間分辨率、對比度噪比和流體靈敏度[8]。但由于存在與金屬假體相關的偽影,既往使用MRI評估THA術后肌肉損傷情況受到限制。近年來,研究者們開發了多種旨在減少金屬偽影的技術,如預極化MRI、金屬偽影減少序列(MARS)、多次采集可變共振圖像聯合(MAVRIC)、層間編碼金屬偽影校正技術(SEMAC)等,可提供高清晰軟組織影像[9-10]。本文對不同THA手術入路的MRI表現進行綜述,闡明不同手術入路主要及可能造成的肌肉損傷,為臨床醫生在術中進行規避提供參考。
1 后入路
1.1 概述
后入路又稱為“Southern入路”或“Moore入路”,由Bernhard Langenbeck在1874年首次描述。據統計,后入路是目前THA最常用手術入路,學習曲線較短,可充分顯露髖臼和股骨頭,有利于假體精確植入[11]。顯露方式:患者取健側臥位,通過放置于恥骨聯合和骶骨的墊板來穩定體位,確保骨盆側面垂直于床面;切口起自髂后上棘外下方5 cm處,沿臀大肌纖維方向至股骨大轉子后緣,遠端沿股骨干方向延伸5 cm;逐層分離至闊筋膜和髂脛束,將髂脛束縱向切開后沿肌肉纖維走行方向鈍性分離臀大肌,內旋股骨,顯露梨狀肌與外旋肌群,緊貼肌腱的股骨止點處離斷短外旋肌群,留置縫線便于術后縫合,向后牽拉肌腱以保護坐骨神經;在關節囊后上方置入Hohmann拉鉤,縱向或T形切開關節囊;清理關節囊周圍骨贅,內收并內旋患肢,使髖關節脫位,即可進行后續截骨。
后入路充分保留了包括臀中肌在內的外展肌群,但因離斷了外旋肌群而增加了術后脫位風險。研究發現,經后入路THA術后脫位發生率接近10%[12]。一項納入8 840例行THA患者的研究顯示,后入路組脫位發生率是DAA組的4.9倍[13]。術后脫位嚴重影響患者的生活質量,如何避免該并發癥是當下重要研究方向。
1.2 MRI表現
既往已有大量研究證明,術中重建梨狀肌與外旋肌群可以降低術后脫位發生率[14-16]。但Khan等[17]通過二維MRI測量發現梨狀肌在重建后顯著惡化,與術前相比肌肉體積減小近50%。McLawhorn等[18]使用后入路行THA,術后隨訪49個月MRI檢查示梨狀肌進行性萎縮。Wang等[7]通過三維MRI重建肌肉形態對術中修復效果進行定量分析發現,隨著時間推移,重建的梨狀肌與外旋肌群出現明顯退化,肌肉體積下降、脂肪肌肉比上升,導致患髖外旋角度縮小;此外,與重建的肌肉相比,離斷但未重建的肌肉退化更加明顯。我們認為重建可以為肌腱提供附著點,可能有助于術后早期肌肉恢復;但需要明確的是,非原位縫合修復雖然可以為肌肉恢復提供初始穩定性,但隨著時間推移,肌肉退化仍會緩慢發生。
于是,研究者們采用微創技術對后入路進行優化,提出了PSPA。與后入路不同的是,PSPA僅開口7~9 cm,在術中不剝離梨狀肌止點,而是使用牽開器將梨狀肌拉開,僅離斷其下方的外旋肌群。既往研究發現,避免離斷梨狀肌比將其離斷后行原位重建更能提高關節穩定性,降低術后脫位發生率[19]。Khan等[17]報道了經后入路THA患者術后2年隨訪MRI示梨狀肌肌肉體積顯著減小,而PSPA避免了梨狀肌的惡化,保留了肌肉體積。近年有研究通過MRI檢查發現,PSPA可以良好地保護梨狀肌,在保持肌肉連續性和預防肌肉萎縮方面均優于傳統后入路[20]。Tan等[21]對經傳統后入路(n=52)與PSPA(n=48)的患者進行對比研究,發現PSPA組患者的梨狀肌肌肉體積和肌肉等級均優于傳統后入路組,差異有統計學意義。此外,有研究發現術中牽開器的使用增加了盆腔內肌肉損傷風險。Lalevée等[22]對21例患者進行術前及術后MRI分析,發現雖然PSPA良好保護了梨狀肌肌腱,但有2例患者(9.5%)梨狀肌肌腱的骶骨起點出現了部分撕脫。Amanatullah等[23]對23例患者進行MRI研究,發現22例患者的梨狀肌肌腱沒有損傷,但有21例出現骶骨起點、肌腹部和腱腹交界處完全或部分損傷。
由此我們認為,后入路主要損傷短外旋肌群,改良的PSPA可有效保護梨狀肌。但需注意的是,保留梨狀肌會明顯限制手術視野,不恰當的牽拉可能會造成意料之外的梨狀肌損傷。若術中發現視野顯露困難,臨床醫生應果斷延長切口,甚至轉為標準術式[24]。
2 改良直接外側入路(modified direct lateral approach,mDLA)
2.1 概述
mDLA又稱為“改良Hardinge入路”,是目前在全球應用廣泛程度僅次于后入路的THA手術入路[25]。顯露方式:患者取側臥位或仰臥位,切口以大轉子為中心,由遠及近、由前向后略為傾斜縱向切開皮膚,長12~15 cm;分離皮下組織,沿闊筋膜張肌與臀大肌間隙切開闊筋膜,確定臀中肌前后緣,在其前、中1/3交界處鈍性分離,注意控制在大轉子上方5 cm以內,以避免損傷臀上神經;隨后以拉鉤拉開臀中肌與股外側肌的肌腱,外旋髖關節,沿肌纖維方向劈開臀小肌,顯露并切開關節囊,用脫位鉤鉤住股骨頸,屈曲、外旋髖關節,使股骨頭從前方脫位,進行后續截骨。mDLA具有操作簡單且安全的特點,其經臀中肌進入,向大轉子近側切開范圍<5 cm,避免了對重要血管和神經造成損傷;同時該入路的顯露效果較好,有利于定位和假體植入,減少術后雙下肢不等長的發生[26-27]。盡管如此,mDLA也存在一定缺陷,如切開臀中肌前1/3及部分臀小肌可能會導致髖關節外展功能障礙;關閉切口時需要嚴密縫合修補臀肌,增加手術時間;切口位置稍偏移即會明顯導致假體植入困難;并且該入路對后關節囊顯露困難,增加了手術操作難度[28-29]。
2.2 MRI表現
大量研究表明,臀中肌質量是THA術后功能影響因素之一。孫迎迎等[30]的研究證明mDLA術中不可避免地會造成臀中肌損傷,增加術后單腿站立試驗(Trendelenburg征)陽性概率。Vadalà等[31]研究也發現,臀中肌肌腱變性和脂肪浸潤是THA術后持續跛行和Trendelenburg征陽性的決定因素。Müller等[32]通過對經mDLA(n=16)與OCM入路(n=21)THA的患者進行隨訪研究發現,與OCM組比較,mDLA組患者術后3、12個月臀中肌肌腱缺損率更高 [(37.5%、25.0%)vs(14.3%、9.5%)],術后12個月肌肉萎縮程度更高(1.75%±1.80% vs 0.98%±1.10%),且Trendelenburg征更明顯,Harris評分更低。此外,有研究表明應用mDLA進行THA翻修與臀中肌的惡化相關。von Roth等[33]分別對首次接受mDLA行THA與經mDLA行THA翻修的患者進行隨訪發現,首次組患者臀中肌脂肪浸潤程度由術前平均3.6%增加至術后6個月平均11.5%,第一次翻修組由平均29.1%增加至平均33.6%;隨著翻修次數增加,臀中肌質量進行性惡化,Trendelenburg征陽性患者比例逐漸增加。然而,他們發現12%的脂肪浸潤并不會導致術后跛行發生。Manafi Rasi等[34]對88例采用mDLA行首次THA的患者于術后6個月行MRI隨訪發現,臀中肌肌肉直徑由術前(27.07±7.49)mm減小至(25.64±7.35)mm(P<0.001),但Trendelenburg征第5秒陽性率從38.6%下降至4.5%,第20秒陽性率從90.9%下降至73.9%,表明盡管肌肉直徑減小,但肌肉力量有所改善。同樣,Wang等[35]通過三維MRI對采用后入路或mDLA行THA患者的術后臀中肌進行檢查,發現臀中肌力量水平不僅僅由肌肉體積決定,而是一系列因素綜合作用的結果。
我們認為mDLA不可避免地會造成臀中肌損傷,增加術后跛行風險,但損傷程度較小,不會對術后功能產生影響。
3 DAA
3.1 概述
DAA是在傳統Smith-Peterson入路基礎上改良、發展而來。該入路由肌間隙進入關節,不需切開任何肌肉,手術創傷小;它保留了后方關節囊,可避免后脫位的發生;其切口可改良為比基尼切口,更加美觀。DAA優勢顯著,近年來越來越受臨床醫生青睞[36-38]。其顯露方式:患者取仰臥位,于雙側臀部置軟墊使骨盆前傾并輕度伸展下肢;于髂前上棘外下2 cm作一長8~10 cm的切口,分層切開顯露闊筋膜張肌,從闊筋膜張肌與縫匠肌、股直肌間隙(Hueter間隙)進入,結扎或電凝切斷旋股外側動脈分支,確保無出血,顯露關節囊并切開,充分顯露股骨頸[39-40]。然而隨著研究深入,DAA也逐漸暴露出一些不足,如股外側皮神經損傷發生率高、常規仰臥位股骨顯露困難導致手術時間延長、股骨骨折風險增大、學習曲線較長等[41-42]。
3.2 MRI表現
DAA是通過肌間隙進入關節,理論上對肌肉損傷較小,但由于切口較小,為充分顯露關節以安全實施THA,較大力量和較長時間牽引可能導致切口周圍肌肉(如闊筋膜張肌、臀中肌和股直肌)受損,加劇術后疼痛,影響患肢功能[43]。Rykov等[44]分別對經DAA與后入路患者進行MRI分析發現,DAA組患者的闊筋膜張肌萎縮較重,股直肌、縫匠肌和股方肌出現表面積增大的水腫征象。為此,Zhao等[45]在DAA術中將前關節囊切開后縫合至皮膚,避免了闊筋膜張肌與牽開器的直接接觸,并與未保護組進行比較,術后MRI檢查發現保護組明顯減輕了闊筋膜張肌的肌肉水腫與脂肪浸潤,Harris評分顯著升高。同樣,Lalevée等[46]對DAA、OCM和PSPA的肌肉損傷情況進行了MRI對比研究,發現DAA最容易導致闊筋膜張肌損傷;但令人意外的是,作者在MRI上還觀察到了DAA的梨狀肌和閉孔內肌損傷,且較PSPA更常見。與之相似,Cailleaud等[47]研究發現,DAA術后MRI顯示梨狀肌與閉孔內肌脂肪浸潤程度增加,并且逐漸惡化。此外,一項包含5 090例經DAA行THA的多中心研究發現術后有0.23%(12/5 090)的脫位發生率,但其中10例為后脫位,間接證明DAA造成了關節后方軟組織損傷[48]。我們分析這可能與術中為了將股骨抬高以植入假體,而對后方組織的暴力牽引和過度松解有關。最近一項研究也證實,DAA術中對于后方肌肉的松解雖然可以協助顯露股骨,但會增大術后肌腱愈合不良和肌肉體積萎縮發生概率[49]。
由此我們認為,DAA造成闊筋膜張肌損傷的可能性較大,但術中不恰當操作將會造成短外旋肌群和切口周圍肌肉損傷,增大術后脫位和伸膝無力風險。為此,臨床醫生可借鑒Zhao等[45]的方法,將前關節囊置于牽開器與闊筋膜張肌之間以保護肌肉;此外,優化股骨髓腔顯露可進一步保護部分短外旋肌,使DAA獲得更好臨床療效。
4 OCM
4.1 概述
OCM是從傳統前外側入路改良而來。顯露方式:患者取仰臥位或側臥位,側臥位時應去除遠端手術臺的后半部以滿足截骨需要;皮膚切口自大轉子前緣向髂前上棘后方延長6~8 cm,使1/4切口位于大轉子上,其余部分位于大轉子頂點近端;沿皮膚切口繼續分離皮下組織和筋膜,辨識臀中肌與闊筋膜張肌的肌間隙,通過股骨頸前部和上部沿臀小肌插入手指打開該間隔,以2把Hohmann拉鉤在關節囊外放置于股骨頸上、下方,患肢外展、外旋,避免過度牽拉臀中肌前緣;以內側為基底作U形關節囊瓣,拉鉤改置于關節囊內[50]。
該入路無需特殊置入物和特殊器械,方便手術操作;此外,它利用臀中肌與闊筋膜張肌的肌間隙進入關節,能夠保護外展肌和后關節囊,避免術后步態異常及后脫位的發生。賈小龍[51]通過將OCM與傳統后入路進行比較,發現OCM組患者切口更小、術中出血量更少、住院時間更短、術后Harris評分更高、并發癥更少。雖然OCM有諸多優點,但潛在的臀上神經與臀肌損傷風險在一定程度上限制了其臨床應用。Starke等[52]的研究顯示,臀上神經的外周運動分支進入闊筋膜張肌部位與大轉子的距離差異很大,為40~110 mm,平均72.5 mm;此外,在進入肌肉前,該神經分支也有較大解剖學變異,并將臀上神經末端分支進入闊筋膜張肌區域的內75%定義為“紅色區”。Starke等認為,為了獲得良好手術視野,OCM不可避免地波及“紅色區”,增大了臀上神經損傷風險。此外,微創入路視野有限,需要術者具有一定解剖基礎和經驗積累,處理不當可能會導致假體位置不良以及由器械鈍性牽拉造成的軟組織損傷[47]。
4.2 MRI表現
臀上神經損傷后將導致其支配的闊筋膜張肌去神經化。Unis等[53]對26例經OCM入路的患者進行隨訪,術后9個月MRI示有74%患者出現闊筋膜張肌萎縮或肥大;Takada等[54]對比了164例經OCM入路患者的術前與術后MRI,發現僅有13例(8%)患者的闊筋膜張肌發生萎縮。通過分析其評價標準,我們發現上述研究將闊筋膜張肌萎縮定義為Goutallier分級≥2級或術后闊筋膜張肌橫截面積減少≥40%,似乎過于嚴格;且Takada等[54]為了避免臀上神經損傷,限制了大轉子近端的切口長度,雖然降低了闊筋膜張肌萎縮程度,但他們在術后MRI上觀察到了臀小肌損傷。我們認為,此做法雖然在解剖層面上避免了手術切口涉及臀上神經的走行區,但加大了術野顯露難度,使股骨假體植入復雜化,過大的牽引力可能導致臀小肌損傷發生。為了減輕OCM對臀上神經造成的損傷,Billuart等[55]通過術中對臀上神經進行松解后將其牽拉遠離術區來進行保護,術后MRI上僅觀察到1例患者(4.2%)出現闊筋膜張肌脂肪浸潤,且術者于該患者術中并未找到確切的臀上神經分支;但令人意外的是,作者還觀察到了較高的臀小肌(10/24,41.7%)與臀中肌前1/3(8/24,33.3%)的脂肪浸潤,并認為與Hohmann拉鉤的過度牽引有關。Müller等[56]使用MRI比較mDLA和OCM,結果顯示經OCM入路肌肉損傷較少,但常在臀中肌前1/3發生病變,考慮為繼發于股骨側假體植入時肌肉前部的直接損傷。Oda等[57]對66例采用仰臥位OCM行THA患者進行術前與術后1年MRI檢查,發現超過90%患者的閉孔肌、臀中肌與臀小肌均無萎縮和脂肪浸潤,而闊筋膜張肌的肌肉橫截面積明顯縮小,脂肪浸潤增加;但闊筋膜張肌萎縮和無萎縮患者的術后Harris評分差異并無統計學意義。此外,Grob等[58]指出臀上神經終末分支病變并不總是伴隨癥狀,他們認為經OCM入路患者的闊筋膜張肌雖然肌肉體積明顯萎縮,但具有與對側完全相同的良好功能。
由此我們認為,使用OCM時臀上神經分支受損風險很高,主要對闊筋膜張肌產生影響,而術中不恰當的牽拉和假體植入可能會對臀中肌前1/3和臀小肌造成損傷。臨床醫生可以在術中對臀上神經分支進行松解來保護,但其解剖變異性較大,很難提前預測分支模式。考慮到OCM的整體益處與患者的肌肉代償能力,我們認為可以允許對臀上神經分支的少許損傷。此外,鑒于臀肌對于步態及預后的重要性,臨床醫生需優化術野顯露及股骨假體植入方式來避免臀肌損傷。
5 肌肉損傷與預后
目前國內外對于THA采用何種手術入路與預后的關系意見不一。微創入路在理論上比傳統入路對肌肉損傷小,預后更好。Ang等[59]通過一項包括2 010例患者的薈萃分析發現,DAA相比于后入路有著更好的早期(6周)功能結局,平均住院時間更短。但有相當多的研究證明手術入路與預后無明顯聯系。Robinson等[60]對10例DAA與9例后入路患者術后進行6個月隨訪,雖然MRI顯示DAA組患者表現出更少的肌萎縮,但兩組Harris評分無明顯差異。與之相似,De Anta-Díaz等[61]對經DAA(n=49)和mDLA(n=50)的患者進行了12個月隨訪,發現雖然兩組患者存在不同種類的肌肉損傷,但功能結局相似。
相比于手術入路,肌肉體積是明顯影響THA預后的關鍵因素,且在老年患者中尤為明顯。Harada等[62]通過對42例THA患者術后進行1年隨訪,發現較大的臀中肌體積是術后每日行走步數較高的預測因子(P<0.05)。老年患者(>70歲)的肌肉骨骼更加脆弱,且再生能力低下。Müller等[63]研究表明通過侵入性更強的mDLA行THA的老年患者,其肌肉萎縮程度明顯高于采用微創入路的老年患者;且在使用相同入路的患者中,老年患者術后肌肉萎縮和脂肪浸潤程度更高,Harris評分更低,Trendelenburg征更加明顯。我們認為,微創入路最常用于年輕患者中,但由于年輕患者擁有足夠的再生能力,對肌肉創傷相對不敏感,能夠很好地進行功能代償。這也解釋了許多研究未能發現接受微創或傳統入路的患者在預后方面存在差異的原因。總之,肌肉體積明顯影響THA預后,微創入路可以減少肌肉萎縮,改善患肢功能,在老年患者中療效更加明顯。
6 總結
THA被譽為20世紀最成功的骨科手術之一,但傳統手術入路副損傷較重。隨著人們逐漸意識到髖關節周圍軟組織情況明顯影響預后,保留軟組織的THA微創入路得到了發展。微創入路可以減少肌肉損傷,減輕術后疼痛,使患者更早地恢復功能,且對老年患者更加適用。此外,微創入路雖然比傳統開放入路造成的肌肉損傷更少,但由于術野小,術中常需對周圍軟組織進行更大力量與更長時間的牽拉以保證假體良好植入,常造成意料之外的肌肉損傷,導致并發癥發生,與微創的初衷相悖。因此,未來研究應致力于優化術野顯露及假體植入方面。此外,微創入路具有一定學習曲線,術者必須具備充分的解剖知識和手術經驗,盲目推行微創可能會起到相反效果。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突;經費支持沒有影響文章觀點和報道
作者貢獻聲明 劉學淼、萬璞:內容構思和設計、觀點形成、文獻檢索及文稿撰寫;栗智、田康:文章內容修改整理;張衛國:文章校對及提出修改意見