全髋关节置换术后为何发生脱位?如何预防及处理?

全髋关节置换术后为何发生脱位?如何预防及处理?

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全髋关节置换术(totalhip arthroplasty,THA)能够有效缓解髋关节疼痛、矫正畸形、改善髋关节功能和提高患者生活质量,是目前临床治疗股骨头坏死、髋骨关节炎、发育性髋关节发育不良的最常用手术方式,被称为骨科现今最成功的手术之一。

THA术后常见的并发症有感染、血栓栓塞、假体松动、脱位、假体周围骨折、磨损等。随着材料学的进展、关节假体设计的改进和手术技术的发展与成熟,THA的术后并发症发生率明显降低,但仍无法完全避免。脱位是THA术后最常见的并发症之一,仅次于假体松动的发生率。初次THA术后脱位的发生率为0.5%~7%,而翻修术后脱位的发生率为6.6%~21.2%。大多数脱位发生于术后3个月内,即多数为早期脱位。

关节脱位可通过复位进行修复,但会对患者造成二次伤害,延长其治疗时间及康复时间,甚至会反复脱位导致患者活动能力难以恢复至正常水平,是影响全髋关节置换术后患者生活质量的主要原因之一。因此,为了减少THA术后脱位的发生,充分了解THA术后脱位常见原因和相关危险因素,以及掌握正确处置脱位的方法,并采取有效预防干预措施具有重要意义。

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图1THA术后后脱位X光表现

THA术后脱位的分类

Dorr根据THA术后造成脱位的原因将脱位分为四类:

  • Ⅰ类:体位性脱位。假体位置正确,软组织平衡,脱位由于不恰当的肢体活动引起;

  • Ⅱ类:软组织失衡性脱位。包括大转子截骨愈合不良,股骨颈截骨过多或股骨距缺如,软组织破坏过多等;

  • Ⅲ类:假体放置不良引起性脱位。包括髋臼杯及股骨柄假体放置的位置、方向不当;

  •  Ⅳ类:同时存在软组织失衡性脱位和假体放置不良性脱位。

THA术后的常见原因及影响因素分析

引起THA术后脱位的因素主要包括术前、术中及术后因素。术前因素主要为患者自身因素,如年龄、性别、肥胖、既往是否有髋部手术史、患肢是否存在神经系统的疾患等。手术相关的很多因素是导致全髋关节置换术后发生脱位的主要原因,包括手术入路、手术医生的经验、软组织张力、假体的安放位置等。术后因素如术后体位改变、术后是否严格按照医嘱进行康复训练及患者依从性等。

一、术前因素如患者性别、年龄、BMI值、髋关节周围解剖及流行病因素:

1、年龄与性别:

  • 老龄(大于60岁)与女性分别为人工全髋置换术后脱位的独立危险因素。可能与女性肌力较差、软组织松弛等有关。随着年龄的增加,患者髋关节周围软组织疏松,肌力不断降低。

2、BMI值:

  • BMI值大的患者易发生THA术后脱位,肥胖患者发生脱位的机制可能是由于髋关节屈曲内收时容易出现软组织的碰撞而导致脱位。

3、肌力、肌张力:

  • 有精神障碍的患者、酗酒患者,或有脊髓侧索硬化症、强直性脊柱炎、帕金森病、癫痫、肌无力、脊髓灰质炎等影响患者下肢肌力、肌张力的疾病患者更易发生人工关节脱位。

  • 长期卧床,患者长时间卧床身体机能下降,髋部软组织肌力也减弱,对术区失去了有力的保护效果;手术后短时间内由于髋部本身难以维持良好组织张力,或明显肌肉萎缩,可诱发脱位事件的发生。

  • 外展肌无力和术前活动度大是导致不稳定风险增高的解剖因素,进而导致人工髋关节不稳、脱位,采用THA治疗后,手术区域及四周软组织张力失衡,关节稳定性降低,会增加关节脱位风险。手术医师可术前进行Trendelenburg试验及髋关节活动度测量。

4、髋关节手术史:

  • 既往有髋部骨折或既往髋关节手术史者更易发生脱位。髋部手术可导致外展肌肉力量减弱、关节周围大量瘢痕形成以及局部软组织张力降低和不平衡。

  • 因此任何原因而导致的同侧髋部的既往手术史都会成倍的增加THA术后脱位的风险。

  • 主要原因是由于既往手术史的患者存在卧床时间较长的情况,所以此类患者会发生髋关节肌肉萎缩、软组织松弛、肌力减退的问题,导致术后髋关节无法维持正常肌力,而致髋关节脱位。

二、手术相关因素:

1、手术入路:

  • 常用手术入路包括后侧、外侧和前方3种入路。不同入路对髋关节周围软组织张力影响不同,在THA入路选择中,后外侧入路视野暴露彻底且操作简便,在临床上的应用较为广泛。前外侧入路容易引起前脱位,而后外侧入路容易引起后脱位。有文献报道后外侧入路的脱位率为前外侧入路的脱位率的两倍左右。

  • 一方面主要因为后外侧入路THA时股骨前方牵引力不足,安装人工髋臼假体时髋臼锉角度相对不易控制,因此易发生髋臼后倾。

  • 另一方面最初的后外侧入路也因为分离所有短外旋肌群导致脱位率较高,后外侧入路会损伤关节韧带结构及短外旋肌群如梨状肌闭孔内肌、闭孔外肌、股方肌、引起肌张力减小、肌肉萎缩,若术后髋关节保护不到位,会增加假体脱位风险。

  • 但改良后修复各层软组织、梨状肌等结构,现在后外侧入路的脱位率与其他两种入路并无明显差异。

  • 但对于神经肌肉基本或明显屈曲挛缩的后脱位高危患者,应考虑采用前外侧或直接前方入路。

2、 假体植入角度:

  • Lewinnek通过回顾性分析300例行THA术患者术后影像资料,测量外展角并计算前倾角。在人工髋臼位于前倾15°±10°,外展角40°±10°的“安全范围”时,脱位率为1.5%,在此“安全范围”之外的脱位率为6.1%。

  • 因为当髋臼假体过度前倾时,伸直、内收、外旋髋关节则容易导致前脱位;如果髋臼后倾,那么屈曲、内收、内旋髋关节时则易发生后脱位。假体外展角过大时,髋关节内收时易导致外上脱位;如果人工髋臼外展角接近水平,则早期髋关节屈曲时发生撞击会发生后脱位,在前倾角不足时尤其明显。

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图2髋臼杯外展角过大造成脱位

  • 股骨端假体放置时角度应注意适应患者本身解剖结构。股骨假体固定时股骨颈应有5°~10°的前倾角。髋关节发育不良和幼年类风湿性关节炎的患者会出现股骨颈过度前倾的情况,股骨头骨骺滑移、股骨颈截骨水平过低和近端股骨不愈合时会出现股骨颈后倾。股骨假体前倾超过15°时,则易发生前脱位;股骨假体后倾的话,髋关节屈曲内旋时易发生后脱位。

  • Amuwa和Dorr也提出了联合前倾角的概念,即髋臼前倾角与股骨柄前倾角之和。联合前倾角目标达到35°,在25°至50°之间均可接受。既往是将髋臼组件放置在(40± 10)°外展角与(15±10)°前倾角的安全区,增加外展角会缩小脱位垂直、水平位移,减少外展角可减少假体碰撞,但会让荷载转移,对髋关节活动造成限制,从而增加关节脱位风险。髋臼和股骨假体位置对髋关节稳定性具有叠加作用,单一假体的位置不佳可能被另一部分代偿。

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图3 术中股骨柄前倾定位方法

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图4 股骨柄前倾过大造成脱位

 

3、假体形态、型号:

  • 陶瓷内衬比聚乙烯内衬有更好的耐磨性,使用陶瓷内衬不但可以增加内衬的耐磨程度,而且可以选择较大直径的股骨头,从而降低术后脱位率。而聚乙烯内衬具有防脱位高边,被认为可提高髋关节稳定性,减少术后脱位发生。

  • 假体的大小与设计同样会对脱位率造成影响,股骨头与股骨柄直径的比例相当重要,股骨假体头直径越大,自臼缘脱出位移越大,脱位的机率越小,术后活动度越大,股骨端假体颈与臼杯或臼杯外缘骨发生撞击的机会也降低。

  • 髋关节偏心距是外展肌作用于髋关节的力臂,是关节动力性稳定的重要因素。偏心距减小时髋关节张力减小、股骨假体与髋臼碰撞前的活动弧减小,因而容易脱位。如果髋臼假体位置过高或偏内侧,或者选择的股骨颈长度过短、股骨柄假体置入在内翻位、股骨矩去除过多时,会引起股骨颈有效长度的缩短,从而导致髋关节周围软组织松解过多、张力降低,关节容易脱位。

  • 所以,在选择股骨假体时应考虑通过股骨颈的大小和长度的选择,以调整偏心距离。股骨颈的延长或“裙边”设计可以额外增加股骨颈的长度,在减小头-颈直径比的同时还可以增大股骨偏心距,适当增加股骨偏心距可以延长髋关节外展肌的力臂,改善髋关节外展肌的力量,增强人工髋关节稳定性。

  • 全髋关节脱位与股骨假体颈部设计的几何形状也有关系,假体颈部横切面为梯形与圆形相比,梯形颈可以使脱位率从15%降到4%。

  • 髋臼假体的组合式高边内衬可以放在任何需要的位置上,可以更大程度的包容股骨头,提高关节的稳定性,减少脱位的发生。然而防脱位高边内衬如果高边过高或者旋转方向不当会起到相反作用,因为这样会为假体柄的颈部提供了一个更容易发生碰撞的位置,进而增大脱位的风险。偏心内衬的设计改变了髋臼旋转中心,防脱位效果更好。

  • 不同的髋关节假体摩擦界面主要影响宿主对磨损碎屑的生物学反应和磨损颗粒导致的无菌性松动,对于脱位是否存在直接影响尚无证据表明。

 

4、假体撞击:

  • 臼杯放置后外缘残留的骨质或骨水泥突出可能会成为支点与股骨假体发生撞击,改变髋关节活动方向,这样会使股骨头翘起并脱出臼杯。尤其是在本身较浅的髋臼磨深后、既往髋部手术或疾病进展导致的大转子变形,放置臼杯后周围均可能残留骨赘影响人工关节稳定性。

  • 置入髋臼假体后,必须彻底清除髋臼周围骨赘或溢出的骨水泥,突出在髋臼后缘的骨赘或骨水泥,可限制髋关节外旋,并使股骨头向前脱位,而髋臼下方的骨水泥、骨赘,可使股骨头向上脱位。此外,变形、位置异常的股骨粗隆也可在髋关节活动时,与髋臼发生碰撞,损害关节稳定性。

  • 必要时,需要修整或行大粗隆截骨,残余关节囊和外旋肌群卡入大粗隆和髋臼后缘之间也可引起股骨头脱位。

三、术后相关因素:

  • 脱位发生的时间对于分析原因和指导治疗均有一定的帮助。3个月以内的早期脱位往往是由于肌肉力量恢复欠佳、关节囊及周围软组织瘢痕强度不够、假体位置异常以及患者没有严格按照医嘱进行逐步的康复训练有关。

  • 术后翻身不当、跷二郎腿、蹲坐过低的马桶、坐矮凳子及盘腿穿袜子等因素引起。

脱位的处理

患者髋关节活动后过度疼痛、姿势异常伴有活动受限或肢体短缩提示可能为脱位。医护人员应及早发现并拍髋关节X线片。大部分脱位可以通过闭合复位解决,但对于反复脱位、假体位置不当、存在髋部骨折或软组织撕裂的患者应行翻修手术治疗。

在闭合复位THA术后脱位过程中往往以后脱位最为常见,常采用Allis法,一助手双手压于患者双侧髂棘以固定骨盆,术者将患肢髋、膝关节均屈曲90°,两腿站于患肢两侧,夹住患肢小腿中段,双手抓住患肢腘窝,持续牵引,待患肢肌肉松弛后将患肢稍外旋,即可复位,听到弹响声,提示复位成功。

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图5 Allis法复位

对于I类主要行闭合手法复位,对于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类脱位主要予切开复位或行翻修手术。人工关节脱位后的治疗取决于脱位的原因及脱位方向。复位后均予下肢外展位制动,丁字鞋或皮牵引保护。

 

大多数首次Ⅰ类脱位患者都可以通过简单的闭合复位治疗,而且60%~70%都不会复发。复位时应始终注意轻柔操作,减轻损伤关节面,复位后需影像学核实复位是否充分。如果假体位置满意,复位后需卧床制动,予皮牵引或丁字鞋保护,或者在定制的外展20°,屈曲不超过60°的髋关节支具的保护下活动。依从性不好的患者需要给予制动治疗。时间一般为6周到3个月。

如果假体对线异常并且出现复发性脱位,需要进行翻修手术治疗,找到上述不稳定因素并逐一解决。不稳定因素明确并且处置正确会取得很好的结果。导致撞击的残留骨赘、骨水泥很容易去除。假体安装位置问题应取出重新放置。股骨颈长度不足可更换组合式股骨头,若股骨假体非组合式,则要取出翻修。

若不存在假体位置不良或导致撞击的因素,可使大转子远端位移增加以增大股骨偏心距,从而提高软组织张力。若不稳定是由神经肌肉疾病或外展肌无力导致的,则可以使用双极假体进行翻修,但其功能改善效果虽然好,Parvizi及Morrey却指出其术后Harris评分只有55分。而限制型髋臼假体是我们最后的选择,将股骨头锁定在髋臼窝中,虽然稳定性大大增加,但是会出现活动范围减少,增加撞击可能的情况。

如何预防脱位

临床可从以下方面制定预防关节脱位方案:

  • 术前全面评估患者的身体情况,制定合理的手术方案,术中采用前外侧入路,可以减轻对关节韧带及肌张力的影响,并可借助局部解剖学标志、简单的设备或辅助技术手段以达到“安全区域”植入物放置的效果,降低术后关节脱位风险。

  • 加强对高龄患者的关注,术后依据患者实际情况提供个性化康复方案,在搬运时保持患者患肢处于外展中立位,并至少由3个人分别对下肢、腰部及头颈部进行搬运,采用合理的术后制动及锻炼方案,以促进患者术后恢复。

  • 对于有髋部既往手术史的患者进行全髋关节置换时应该在术前周密计划。术中注意假体的安放位置。术后严格指导患者逐步的进行康复训练以降低术后发生脱位的风险。

  • 通过修补关节囊及外旋短肌的方法可最大程度地恢复髋关节的解剖结构,能提供更大的静力支持,需要更大的扭转力矩才能使髋关节发生脱位可以明显降低后外侧入路术后脱位的发生率。

  • 大多数脱位发生于术后3个月内,应避免髋关节屈曲、内旋或外旋过快、角度过大,如突然坐起、翻身穿袜及跷二郎腿等情况。目前多数学者认为,THA术后不要交叉双腿做盘腿动作,双腿间放置软枕以保持患肢外展,不要坐软沙发或矮椅,坐位时不要前倾,不要弯腰拾物,不要在床上屈膝而坐,术后8周之内避免性生活,避免重体力劳动和剧烈运动,生活中不使用蹲便器。

参考文献

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