全髋关节置换术后下肢不等长研究进展

张杭 贺强 何森

获得正确的髋臼旋转中心和髋臼空间位置、恢复偏心距和保证双下肢等长是全髋关节置换术（THA）的关键目标，可以降低头臼间接触应力，延长假体使用寿命，有利于实现患肢功能康复[1-2]。大多数THA 患者术后存在双下肢不等长（LLD），当LLD 差异超过2 cm 时，临床意义显著，可出现腰背痛、坐骨神经痛、步态障碍、功能评分降低等

[3-7]。关于LLD 的病理机制和治疗仍存在争议，可接受与不可接受的LLD 程度之间的确切界限仍不明确。目前的共识是尽量减少THA 术后LLD 发生，但保持双下肢等长的前提是必须不影响假体稳定。LLD 产生的原因可能有结构性（解剖）、功能性（外观）或两者混合的因素，必须了解造成LLD 的所有因素。准确把握复杂髋部解剖结构和病理机制，应用人工智能算法等新兴技术，有助于降低复杂THA 术后LLD 的发生率。为了规避LLD 风险，术前应完善病史采集和体格检查，根据术前模板结合影像学资料制定手术规划；术前了解髋关节的解剖形态，预测规划假体放置的合适位置，制定个体化手术策略，结合术中手术测量技术，依靠新兴辅助工具等以实现肢体长度相等。

1 LLD 分类及测量

研究显示，初次THA 术后LLD 发生率为1%～50%，术侧肢体延长比肢体短缩更常见[4]；16%～32%的患者LLD＞10 mm[8]，平均差异范围为3～17 mm[6,9]。然而，当术者注意到这种差异且术中做到尽量减少LLD 时，97%的情况下LLD 小于10 mm[10-11]。

1.1 分类

LLD 分类包括功能性（外观）LLD 和结构性（解剖）LLD[9,12]。其中功能性LLD 与继发于下肢不对称造成软组织挛缩或骨盆倾斜有关，而结构性LLD 会导致骨盆倾斜和代偿性腰椎侧弯[12]。根据LLD 能否矫正，还可以分为可矫正性LLD 和不可矫正性LLD。由假体和软组织张力因素引起为可纠正性LLD，而由脊柱畸形、对侧髋关节疾病、股骨和胫骨缩短引起则为不可纠正性LLD。Sariali等[13]将LLD 细分为3 种，即关节内 LLD (IA-LLD)、关节外 LLD (EA-LLD) 和总 LLD (T-LLD)。IA-LLD 发生在磨损或发育不良的情况下，而EA-LLD 是由2 个股骨或2 个胫骨之间的节段长度差异引起。上述这些分类方法均有助于指导THA 术后LLD 的处理。术前病史采集可以记录与LLD 风险因素相关的信息，临床检查应包括对脊柱、髋关节和膝关节的完整评估，并对双下肢进行全面的神经系统检查。通过与患者讨论治疗方案，制定切合实际的治疗目标。

1.2 测量

LLD 的测量应基于患者个体差异，选择不同的测量方法，避免仅在骨盆正位X 线片上评估 IALLD 可能出现的测量误差，同时必须包括对骨盆或脊柱冠状面平衡的评估。

卷尺测量被广泛作为确定 LLD 的直接方法，其精度虽尚可[14]，但须考虑双侧腿周长差异，或者难以识别骨突起、伴随畸形及骨突起上方皮肤的活动度等造成的测量误差。

临床上X 线检查常用于确定LLD。为了尽量减少所需的辐射量，在骨盆X 线片上需识别髋臼泪滴下缘、小转子顶点和髋臼旋转中心等骨性标志。但是，应注意股骨参考点远端的解剖变异可能会影响真正的LLD，导致患者术后感知或临床相关LLD 的发生。然而，Tipton 等[15]建议不要依赖骨盆X 线片来评估LLD，发现仅基于骨盆X 线片测量的LLD 比真正的LLD 低3.7～5.9 mm。基于双下肢全长的正位X 线片[15-20]测量骨性肢体长度（股骨头顶部到胫骨平台中点的距离）具有重要的临床意义，尤其是测量单侧发育性髋关节发育不良（DDH）患者的小转子-胫骨平台距离尤为重要。Gallo 等[18]基于下肢全长X 线片使用股骨头中心和小转子2 个不同的近端参考点评估肢体长度，结果显示16%的患者经股骨头中心-距骨测量和15%的患者经小转子到肢体远端 (小转子-距骨) 测量 LLD＞10 mm，而13%的患者经股骨头中心-距骨测量和18%的患者经小转子-距骨测量与对侧相比差异率＞1.5%。

在膝关节屈曲畸形的情况下，CT 检查是最有效的检查方法，具有高精度和可靠性[17]。Sariali 等[13]报道，对于IA-LLD，低剂量CT 三维重建髋关节检查较二维检查具有更高的可靠性；同时提出CT检查测量LLD 时均是在仰卧位进行，可能与患者在站立位或行走时感知到的LLD 不同，必要时应摄站立位、坐位等功能体位X 线片。

2 THA 术前评估

2.1 二维模板

术前模板测量是THA 术前计划的重要步骤，能够预测髋关节旋转中心位置、选择假体型号及确定植入位置，纠正LLD，恢复正常的股骨和髋臼偏心矩，最终恢复髋关节正常生物力学[21-22]。在选择不同的模板方法时，须考虑时间效率、成本、可重复性和准确性，目前X 线片二维模板仍是标准方法。但是，不容忽视的是THA 术后LLD 受多个变量的影响。二维模板操作麻烦，受 X 线片放大率、拍摄质量以及投照角度的影响，需要规划技巧和空间想象力、计算力；二维成像可能无法充分显示因先前生长停滞、骨折或手术而导致的非典型多平面髋臼或股骨近端畸形患者的解剖结构。二维规划术中识别异常解剖标志、定位对线和评估软组织张力取决于术者经验[22]，准确性和可重复性有限，对于确保下肢长度相等并不可靠[21]。

2.2 三维模板

与传统二维模板相比，三维模板被认为是恢复髋关节生物力学的有用工具，尤其是在涉及解剖结构变异时独立于术者的经验，可以精准评估人体解剖结构（如偏心距、髋关节旋转中心）和解剖变量（如LLD）[22-24]。虽然THA 三维规划具有较高的精确度，但也有许多缺点，如软件版权限制不能广泛开展、规划耗费时间长、医生学习曲线长（股骨与髋臼分割、关键点选取等具有挑战），因此知道如何使用三维规划软件并不能转化为成功的术前规划。术前规划的必要步骤之一是解剖标志识别。近期通过使用人工智能算法自动识别解剖标志的三维规划获得进一步研究[21,25]。目前基于人工智能辅助的AI HIP 技术使得THA 规划更加简单，可有效解决三维术前规划软件操作复杂的问题，具有一定的实用价值和应用前景[25]。对于髋臼及股骨假体，根据术前规划结果徒手置入髋臼杯及股骨柄准确性受到一定的限制。将术前规划结果完美呈现在术中的方法有3 种：计算机导航、THA 机器人和3D 打印导板。考虑到成本效益，3D 打印个体化截骨导板在复杂髋臼重建中具有重要价值[26-28]。Tu 等[26]利用3D 打印导板解决了Crowe Ⅳ型DDH 髋臼假体放置时的髋臼定位和安装方向等问题,术后患者LLD 及跛行步态均有明显改善。Ferretti 等[27]得出了相同的结论。Wang 等[28]采用新的个体化截骨导板辅助方法在术前进行手术模拟三维髋臼重建，认为该方法尤其适用于Crowe Ⅲ型和Ⅳ型DDH 患者。

3 THA 术中评估

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