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骨科
微小切口全髋关节置换术
时间:2014年10月27日 来源:

二十世纪五十年代末,Charnley提出了“低摩擦性”(low friction)人工髋关节的概念,并随之在六十年代初确定了金属头对高分子聚乙烯臼的配伍。自那以后,人工全髋关节进入了现代阶段。历经四十余年的发展,全髋关节置换术(THA)已经成为一种成熟的、标准的骨科治疗技术。在髋关节骨性关节炎、股骨头缺血性坏死、髋关节发育不良、股骨颈骨折、髋关节类风湿性关节炎等伤病的治疗中起到了不可替代的作用。

然而,一来由于髋关节位置深在、周围肌肉丰厚的解剖特点,二则出于术中准确安放髋臼和股骨柄假体的实际需要,THA始终是个创伤较大的手术。根据手术入路和患者胖瘦的不同,常规THA通常需作15~35cm的皮肤切口,进行相应广泛的软组织剥离,不可避免地伤及髋关节外展或后伸肌肉。这一较大的手术创伤不但增加了术中出血量以及重要血管神经结构损伤的机会;而且THA的多种并发症也与此直接相关,如髋关节脱位、异位骨化形成等;并在很大程度上影响了患者术后的早期康复,如因臀中肌损伤而致的跛行等。另外,考虑到接受这一手术的多半是65岁以上的老人,THA的手术创伤就尤显严重。有资料表明,尽管由于围手术期医疗的进步,THA可以列为最安全的外科手术之一,但其术后头三个月内的患者死亡率仍可达0.29%甚至更高[1]。而大多数的这类术后早期死亡均与心血管并发症,特别是心梗有关,因此不能不认为THA手术创伤是其主要诱因。

有鉴于此,九十年代后期就有骨科医生将微创手术的概念引入到THA中来。这一概念起源于九十年代初的微创直视下心脏冠状动脉搭桥术。目的是在保证手术安全性和有效性的前提下,减少手术创伤、降低并发症发生率。在THA中所作这一尝试获得了初步的成功,使得这种所谓的“小切口”(minimal incision)或“微侵入”(minimal invasive)THA(MI-THA)成为近年来人工髋关节领域内最令人瞩目的发展。


二,技术要点

与常规THA一样,目前MI-THA无论在概念还是技术层面上都远未统一。

首先,对于MI-THA尚缺乏公认的定义。根据字面意思,这一术式首先必须符合的条件是切口要小。但具体到临床实际,并不容易划出一条界线。有人提出以切口长度10cm为标准[2],恐怕太过机械。因为MI-THA所采用的手术入路既已不同,而患者也存在着高矮胖瘦的差异。就所见到的报告来看,MI-THA的切口长度一般在7~13cm之间。从理论上讲,切口的长度可以用如下公式计算:切口长度=[(拟植入髋臼假体直径×∏)/2]×115%。[3](前面中刮号计算得到的是髋臼假体周长的一半,再增加15%的余量)。

其次,就手术方式而言,可大致分成两种。一种是在影像监测或手术导航辅助下的MI-THA;另外一种则完全是常规THA的小切口做法,无需任何辅助。尽管确有骨科医生无需任何影像监测或手术导航而在10cm左右的切口内完成THA,但一般认为这会增加假体安放位置不良的风险。因为很显然,随着切口的缩小,髋臼和股骨粗隆的显露变得较差甚至完全不可能。而假体安放位置的准确,本来就全赖于对正常骨性解剖标志,如髋臼缘、小粗隆等的直视和触摸。

再次,就具体手术技术而言,目前的MI-THA大多采用两种方法,即髋前入路双切口法和髋后入路单切口法。

前入路的第一个切口起自髂前上嵴下方,呈顶端向外的弧形,终于股骨大粗隆的前缘。在体态较瘦的患者,该切口仅长5~8cm。切开皮下组织,显露阔筋膜张肌的内侧缘。沿该边缘劈开阔筋膜张肌。将靠内侧的一小条阔筋膜张肌向内侧牵开(一来可以保护股外侧皮神经,二则也利于术后缝合)。行钝性分离,确定髋关节囊前壁。上两把Cobra拉钩,将阔筋膜张肌和髋外展肌拉向外侧,将股直肌和缝匠肌拉向内侧。接着就可切除髋关节囊的前壁。随之便能看到股骨颈。这时将Cobra拉钩深入一步,在股骨颈上下缘拉开关节囊,使股骨颈显露充分。触摸小粗隆和转子窝,以更好地确定方向。之后用振动锯锯断股骨颈。锯入的部位和方向是术前模板确定了的,又由于股骨颈基底部完全在直视之下,因此并不困难。股骨颈切断后就可取出股骨头。通常由于切口长度大于股骨头直径,取出应较容易。偶尔不能完整取出,可将股骨头捣碎后再取。在严重强直或髋关节融合的情况下,只能将股骨头从髋臼中一点点刮出。一旦取除了股骨头,便能暴露髋臼。为了使髋臼得到最佳的显露,可用一把尖端较锐的Cobra插入髋臼的内下方骨性缘,拉开前内方组织,如股直肌、缝匠肌、脂肪和皮肤;另一把Cobra则放在髂骨外缘,髋臼近端,以牵开阔筋膜张肌。如果需要的话,还可以上第三把拉钩,通常是Homan,将其小心地插在骨盆前缘,以进一步牵开软组织,暴露髋臼前缘以及其前方和内侧可能存在的骨赘。有时由于切口狭小,手术医生可能对真性髋臼的确切位置和边界仍无把握,则可借助X线透视确认。其后的髋臼准备及假体植入与常规THA并无不同。人工髋臼安放完成之后,将注意力集中股骨近端。将患肢极度外旋,即可充分辨认股骨颈基底部截骨端。在小粗隆部用一骨钩向上牵拉,将使暴露更清楚,股骨近端完全处于术野内。在大粗隆下方插一把顶端弯曲的Cobra样拉钩,可利用杠杆原理将股骨近端翘起。还可将手术床的床尾降低,以使患髋过伸,而进一步显露股骨近端。采用上述种种措施的目的只有一个:希望股骨近端得到更好的显露。因为这一点至关重要。如果股骨近端显露较差,活动度不够,将很容易导致股骨准备过程中并发症的发生,如股骨干穿透或股骨干骨折。为了使股骨近端有充分的移动度,必要的时候还需作后关节囊切除,并在大粗隆后方近止点处切断并松解梨状肌和短外旋肌。它们切断后通常可不予修复。当股骨近端显露良好并获得一定的移动度后,便可开始磨锉股骨髓腔。先用刮匙清除靠近大粗隆的髓腔外侧部,以利其后髓腔锉顺股骨干长轴插入。由于切口较小髓腔锉较长,除非特制而带弧度的,一般很难在前切口中行扩髓操作。此时需在大粗隆近侧作第二个小切口,从中插入髓腔锉,以保证其进入方向的准确。随后,用与常规THA相同的方法逐步扩大髓腔。当股骨准备完毕后,安上试模,并复位髋关节[4]。

DiGioia III等[5]所用的后路MI-THA基本上是Moore切口

的小型化。患者取患侧在上的侧卧位,髋关节屈曲70~80°。经大粗隆顶点作与股骨干长轴一致的直切口,长度8~12cm。注意使该切口的三分之二位于大粗隆顶点的近侧,三分之一在远侧。切开皮肤和筋膜,顺肌纤维方向劈开臀大肌。随即将患肢伸直至中立位或轻度过伸,并极度内旋。确定梨状肌和臀中肌之间的间隙,将臀中肌向上牵开。其深部即为短外旋肌和后关节囊,对其行骨膜下剥离。髋关节可顺利脱位,用摆锯作股骨颈截骨。之后的手术操作一如常规后路THA。DiGioia III等在术中采用了非X线影像引导的导航系统HipNav,故对手术显露要求并不过高。但他们还是强调了所谓“移动术窗”(mobile skin window)的作用,即通过髋关节的伸曲活动,在同一个小切口中到达不同的深层组织。


三,初步临床效果

从有限的几篇临床报告来看,MI-THA确实发挥了原先设想的某些优势。

比如,Kennon等[6]采用前入路单切口或双切口行MI-THA。结果证明,该术式缩短了手术时间、减少了术中出血、降低了围手术期并发症的发生率。Johns Hopkins的Bayview Orthopaedics较早致力于后入路MI-THA的研究和临床。他们2002年发表的报告[7]也证实了这一术式在减少输血、改善术后早期步态、促进功能恢复方面的优势。

Berger[8,9]自2001年7月开始行前入路双切口MI-THA,其特别之处是术中任一重要步骤均以透视确认,并由Zimmer公司提供特制手术器械。至2003年初,已完成此类手术100例。除最初20例因处于摸索阶段手术耗时较长外,后80例手术时间在80~120min。并发症发生率仅有1%,为1例股骨近段骨折。无脱位和其他并发症。MI-THA使患者恢复迅速、住院时间缩短。在Berger所工作的Rush Presbyterian St Luke’s Hospital,所有术者均在术后当天或次日出院,术后住院时间无一超过23h的。患者出院后直接回家,无需去任何其他康复场所。由于术中随时透视监测,假体安放位置均属满意。在最初的70例病例,94%的股骨柄处于中立位,髋臼外展角均在35~55°之间,平均45°。作者特别提出,虽然初步临床结果令人满意,对MI-THA毕竟还是个试验性的技术,尚需进一步探索。同时,MI-THA在操作上也与常规THA有着较大的不同,对骨科医生的技术提出了挑战。

Goldstein等[3]采用10cm左右的后切口行MI-THA。自2001年2月至2002年5月共进行了85例手术,并与同一时间段内另外85例标准切口的THA进行了对照。结果显示,两组病例在手术时间、术后血红蛋白水平和需要输血的比率方面并无具统计意义的差异。在全部170例THA中,共发生7例并发症。2例发生在MI-THA组,另5例在常规组。两组中各有1例术后脱位。由于MI-THA组的平均切口长度是5英寸(12.7cm),而常规组为14英寸(约35.6cm),因此,该临床报告证实了MI-THA的安全性,无论手术创伤还是术后并发症发生率均并不因切口缩小而增加,从而反证了35cm切口的没有必要。

Dorr等[10]所用的也是后切口。对76例连续MI-THA的初步总结显示,60例(80%)手术的切口能控制在10cm以内,另16例平均为13cm。患者通常能比接受常规THA术者早1.5天出院。并发症包括1例感染、1例暂时性坐骨神经麻痹(1个月内恢复),无一脱位。术后患者疼痛程度较轻,将疼痛程度分1-10级而以10级为最重的话,术后3天患者疼痛级在2~3级。通常无需强镇痛药。出院时,三分之一的患者能扶手杖行走,术后6周时,80%的患者无需行走辅助。此时行步态分析显示步调、步幅、步速均能达到正常的80%~90%。Dorr还特别指出,MI-THA对于患者的心理健康大有益处。因为患者感到手术对自己身体侵入较小、损害较轻。这一积极的精神状态有助于患者的快速恢复、止痛药物使用的减少和术后抑郁发生率的降低。

DiGioia III等[5,11,12]自1998年10月开始HipNav导航下的、单切口后入路MI-THA。他们最近发表了初步临床研究报告。该对照研究包含两组患者,即MI-THA组和常规THA组。每组患者为33人。术前诊断、髋关节Harris评分(HHS)、身高、体重等无显著差异。结果显示,MI-THA组手术切口长度在7.3~13.0cm,平均11.7cm;对照组为14.8~26.0cm,平均20.2cm。手术时间MI-THA平均为2小时,对照组为1小时40分。在髋臼安放位置方面,两组无差异,均与术前设定范围(外展45°、前倾20°)正负相差不超过5°。值得指出的是,无论是MI-THA还是常规THA,作者都采用了前述导航系统辅助。对两组患者分别进行了术后3个月、6个月和12个月的随访。在HHS改善方面,结果显示术后3个月、6个月MI-THA者较术前分别提高了34分和41分;而对照组为27分和34分,两组间的差异有统计学意义。而术后12个月时,这一差异又趋消除,MI-THA组HHS为86~100分,平均96分;对照组则为79~100分,平均94分。在患者术后疼痛、跛行、行走距离、对行走辅助的需求、上下楼梯和髋关节活动范围等方面基本上得到了与HHS相似的结论。也即MI-THA能促进患者术后早期的疼痛缓解和功能恢复,但术后1年时除外手术疤痕较小,与常规THA相比就显示不出多少优越性来。


四,几个问题

尽管MI-THA被列为成人髋关节重建领域内最重要的发展趋势,但是很显然在广泛开展这一术式前对如下几个问题必需认真考虑。

第一,病例和假体的选择。从理论上讲,该术适合于身体较瘦的初次THA者。因为体形肥胖、髋周肌肉发达者将使小切口变得完全不可能。尽管也有作者甚至将MI-THA扩大到髋关节翻修中,但很明显由于前次手术疤痕的存在、取出假体有时还有骨水泥的需要,都使翻修术要求有更大的切口和更好的暴露。在植入假体的选择上,大多数作者认为无论是骨水泥型还是非骨水泥型都并不影响切口的缩小。实际上在MI-THA中,非骨水泥型假体,特别是非骨水泥髋臼的植入要相对更容易一些。DiGioia III等[5]的做法就是所有的髋臼均为非骨水泥固定,而股骨柄假体则可选用,使之成为非骨水泥型THA或者“杂交型”THA。

第二,导航和特殊器械使用。在THA中,无论是小切口还是常规切口,使用导航系统的优越性都是显而易见的。目前THA术后假体位置,特别是髋臼位置不良仍不鲜见。而这与日后的假体磨损和松动密切相关。良好的导航系统能保证使假体安放的位置偏差局限在5°和1mm的范围内。对于MI-THA而言,这一导航就更具决定性的意义。因为皮肤切口缩短、软组织剥离减少、骨性标志无法直视甚至触摸不清,均严重影响了假体安放位置的准确。因此,导航系统应认为是MI-THA的必要辅助。然而,由于此类系统临床普及率较低,且不可避免地增加了软硬件投入,也在一定程度上延长了手术时间,从而为一些骨科医生所不喜。而缺少导航系统辅助的MI-THA对医生的手术技术和临床经验提出了更高的要求。另外,目前的MI-THA入路不一、做法多样,有的仅用常规器械即能完成,有的则需为适应小切口而对相关器械作某些改进。甚至有作者认为假体设计也应作适当改变,比如组合式的股骨柄假体就更适合MI-THA。相信随着假体生产厂商对MI-THA兴趣的增加,会有相应的成套手术器械供临床使用。在这方面,Zimmer公司已走在了前面。提出了MIS(Minimally Invasive SolutionsTM)的理念,并研制生产出配套器械,推广前入路MI-THA。

第三,对临床效果的认识。从有限的几篇初步临床报告和研究看,MI-THA实现了其设计理念,达到了减小手术创伤、加速术后康复的目的。然而,由于积累的病例数量有限,MI-THA的潜在风险也不可低估,其中包括骨水泥使用不当而使假体固定不确、皮肤坏死而致感染发生率增加、技术失误或者器械不便而致骨折、软组织钝性分离而使神经血管损伤机会增加等等。再者,髋关节重建毕竟是一种更看重远期效果的治疗手段。与常规THA动辄20年的随访报告相比,MI-THA的远期疗效有待证明。也即手术切口的缩小、术后恢复的加速是否是以假体存续时间变短为代价?由于长期临床随访的缺如,对这一问题目前尚无法回答,但其可能性不能排除。比如,导航系统缺乏、术中显露局促、手术器械不便、医生对小切口手术经验不足等等都可能为MI-THA远期效果的不如人意埋下隐患。正如Ranawat等[13]强调的,MI-THA并不仅仅意味着小切口,而是要在降低手术对韧带、肌肉和骨骼损伤的基础上,保证其与常规THA一样安全、一样有效。


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