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自20世纪60年代全髋关节置换术(THA)问世以来,该技术彻底改变了治疗疼痛性髋关节炎的方式。每年在加拿大开展超过24,000例THA手术。THA的手术入路近年来成为文献研究的热点。每种入路方式都需要对解剖结构有深入的理解,以优化对股骨和髋臼的显露,减少并发症,并改善患者预后。
本综述的前三部分旨在概述髋关节三种常用手术入路——直接前方入路、直接外侧入路和直接后方入路——的解剖特点与技术要点。
本综述在第四部分指出了这些入路之间存在的诸多关键差异,这些差异可能会影响未来外科医生的选择。
髋关节的直接前方入路(direct anterior approach, DAA)最早由 Smith-Peterson 于20世纪40年代描述,后由 Heuter 在50年代进行了改良。该入路目前在国际髋关节置换术领域中日益受到欢迎。该入路的优势主要在于其利用神经间隙实现肌肉保护,术后步态恢复较早,且脱位发生率较低。该入路可借助专用手术台和术中透视进行,也可不使用。我们所在机构倾向于使用专用牵引台及术中透视,具体方法将在后文描述。
患者仰卧位放置于专用牵引台(图1),双足固定在可活动的牵引臂靴中,以便术中对下肢进行定位和牵引。两腿之间的会阴支撑柱用于稳定体位并提供反牵引力。
图1 这是一个使用直接前方入路时专用的手术台。安装在杠杆臂上的靴子可以提供牵引力,并允许在每次手术中自由调整腿部位置。会阴支撑柱提供对抗牵引力,而电动升降装置则改善了股骨的暴露。
手术切口起点位于髂前上棘外侧2–4厘米处(图2),向远端及外侧延伸8–12厘米,切口与矢状面约呈20°夹角,朝向患侧膝关节的外侧部。术中首先识别、向内移位并保护股外侧皮神经(LFCN)。随后切开覆盖在阔筋膜张肌(TFL)表面的筋膜,在TFL与缝匠肌之间建立显露平面,进而进入股直肌与臀中肌之间的间隙。
图2 髋关节直接前方入路的皮肤切口
利用 Charnley 髋关节牵开器将股直肌向内牵开、臀中肌向外牵开,显露髋关节前方关节囊。在凝固或结扎股外侧旋股动脉升支后,于股骨颈下方置入 Mueller 牵开器,并进行关节囊切开。关节囊沿股骨颈从髋臼至转子间线纵行切开(图3),完成关节暴露。
图3 一旦暴露髋关节囊,就沿股骨颈的长轴进行关节囊切开术。通常使用结实的编织缝合带来帮助牵拉关节囊,以暴露股骨颈并识别关节囊以便缝合。
随后对患肢施加轻度牵引。在股骨颈周围关节囊内放置Mueller和Hohmann牵开器。使用往复锯进行股骨颈截骨,然后使用取头器将股骨头取出(图4)。截骨可重复进行,若形成“餐巾环”状骨环,也可将其去除,以便更容易取出股骨头。
图4 在股骨颈截骨后,使用取头器取出股骨头。通常需要对股骨头进行操作,以确取头器偏心地放置在股骨头中。
取出股骨头后,松开牵引,将患肢外旋以改善髋臼准备的显露。Charnley髋关节牵开器可用于维持内侧显露。使用偏移型髋臼杯打击器可以减少软组织损伤,便于植入最终的髋臼组件(图5)。术中透视用于优化髋臼组件的前倾角与外展角。
图5 植入髋臼组件时的牵引器放置示例。请注意使用偏心手柄进行髋臼植入,以最小化插入过程中的软组织损伤。
股骨准备较为困难,因该入路对股骨近端的显露受限。为改善显露,可将患肢置于伸直、内收、外旋位。过度用力外旋可能导致膝部、踝部软组织损伤,甚至术中骨折。此时,可将专用的钩骨器置于臀大肌肌腱附着点近端的股骨后方,用于手动将股骨近端向前抬起。对于无法充分向前移位的股骨,可顺序松解联合肌腱与梨状肌,以改善显露。极少数情况下,还需从髂骨翼松解阔筋膜张肌(TFL)前缘1–2厘米的附着。偏移型股骨髓腔磨锉可帮助改善股骨近端的操作空间(图6)。试模过程可结合术中透视以评估肢体长度与偏心距。股骨前倾角可通过观察股骨近端后皮质或以股骨髁为参考判断。一旦最终植入物置入、髋关节复位后,透视确认组件位置,松牵引评估假体稳定性。
图6 (A) 偏心的股骨扩钻手柄在准备过程中更容易接触股骨近端。(B) 骨钩帮助股骨向前移位,并可通过无菌支架固定在位置上。
直接外侧入路由Hardinge于1982年描述。在加拿大,大约60%的骨科医生采用此入路进行THA。该入路对股骨近端和髋臼均能提供良好显露,并且在需要时可以扩大股骨暴露。此外,术后脱位率极低。
患者取侧卧位,患肢自由铺单,以便于脱位髋关节并显露股骨近端与髋臼。无菌袋用于包裹患肢,便于术中脱位及显露股骨。皮肤切口纵向,位于大转子顶端上方3–5厘米、下方5–8厘米处(图7)。顺着皮肤切口方向,于阔筋膜张肌与臀大肌之间间隙切开筋膜,用Charnley牵开器牵开筋膜。随后暴露臀中肌肌腱及肌肉纤维,在其前后缘中点或按前1/3、后2/3的方式纵行切开,切开延伸至股骨粗隆嵴处,保留部分臀中肌肌腱用于术后修复(图8)。
图7 髋关节直接外侧入路的皮肤切口
图8 (A) 臀中肌纤维及其在大转子上的附着处。(B) 通过这个附着部位进行腱性切开术,留下一个软组织袖套用于闭合时修复。
臀小肌及关节囊沿股骨颈方向或沿肌腱纤维方向切开。部分术者会进行关节囊切除以便髋关节脱位。之后,通过外旋髋关节、屈髋屈膝脱位股骨头,将足部置于无菌袋内。于股骨颈周围放置Hohmann牵开器,以安全地进行股骨颈截骨。
完成截骨后,即可显露髋臼与股骨近端。髋臼准备时,肢体外旋,膝关节伸直放于手术台上。小心地在髋臼前、后、下方置入Hohmann牵开器以保证显露;若显露不佳,可使用Hibbs牵开器或额外Hohmann牵开器牵开上方软组织(图9)。可借助横向髋臼韧带、球磨器与地面夹角、或髋臼杯定位导向器等软组织或设备参考,确认髋臼前倾与外展角度。
图9 在仔细放置牵引器后,使用直接外侧入路进行髋臼侧暴露
准备股骨时,使髋关节屈曲约90°、外旋,将足部置于无菌袋中、膝关节屈曲。分别在股骨近端外侧放置钝头Hohmann牵开器,在内侧放置尖头牵开器,以便轻度将股骨向前牵引。第三个Hohmann牵开器沿股骨长轴放置于后方,用于保护臀肌在准备股骨过程中的安全。
髋关节的直接后方入路(direct posterior approach, DPA)由Moore在20世纪50年代推广开来。最近一项面向全球外科医生的调查显示,直接后方入路是全髋关节置换术(THA)中使用最广泛的入路方式。在加拿大,大约36%的关节置换外科医生采用此入路方式。该入路在进行重建手术时可为髋臼和股骨提供良好的视野,而且在显露髋臼和股骨过程中可保留外展肌。此外,该入路还具有按需扩大显露范围的优势。
与直接外侧入路类似,直接后方入路同样将患者置于侧卧位。术侧下肢自由铺单,以便脱位髋关节并在手术过程中调整肢体位置以改善术野暴露。
皮肤切口自大转子远端约5 cm处开始,切口中心对准股骨干。切口向近侧延伸至大转子上方,并向后上方向髂后上棘延伸约6 cm;也可以在髋关节屈曲90°的情况下,将切口沿股骨方向向近端延长(图10)。
图10 用于髋关节直接后方入路的皮肤切口,可以使用弧形切口,或者在髋关节屈曲90°时使用直线切口
随后,术者切开覆盖臀大肌的阔筋膜,并钝性分离臀大肌至短外旋肌层(图11)。使用Charnley牵开器牵开臀大肌。需特别注意保护坐骨神经,其路径紧贴短外旋肌后方。识别梨状肌后,术者将短外旋肌及梨状肌在其止点(大转子处)处行肌腱切断术(tenotomy),并用编织缝线进行标记,便于术毕修复。
图11 在直接后方入路过程中暴露短外旋肌
切断外旋肌后,即可显露后关节囊,随后切开关节囊暴露股骨颈及股骨头。另一种方式是将关节囊与短外旋肌作为一个整体在切断时一并切开。
随后,通过内旋髋关节完成股骨头脱位。使用前后置的Hohmann牵开器保护周围软组织后,行股骨颈截骨术。一旦截骨后的骨块被移除,便可进入髋臼与股骨近端区域。
在髋臼周围仔细放置Hohmann牵开器可提供足够的术野用于手术操作(图12)。向前牵拉股骨可以暴露髋臼,便于准确恢复髋臼前倾角。可使用后侧牵开器或自持牵开器牵开后关节囊,以改善髋臼侧的视野。在准备髋臼期间,需参考软组织标志,如髋臼横韧带、磨杯器位置相对于髋臼底部的位置以及安装杯的定位引导器等,以确保髋臼前倾角和外展角的准确性。
图12 使用直接后方入路进行牵引器放置和髋臼暴露,缝合线有助于牵拉短外旋肌,将其覆盖在坐骨神经上的层次
通过使患肢内旋、屈髋并轻度内收,即可暴露股骨近端。此时胫骨长轴几乎向下垂直于地面。可使用钝性骨撬或Hohmann牵开器抬起股骨以改善术野暴露(图13)。在此体位下可完成股骨的准备工作。术毕后,通过在股骨近端打骨隧道或将其直接缝合至软组织,可修复短外旋肌及后关节囊。

图13 使用直接后方入路暴露股骨近端,请注意手术肢体的位置,由手术助手保持在适当位置,Hohmann牵引器或骨滑轨可帮助在准备过程中抬起股骨近端
髋关节的扩大显露技术允许外科医生在以下情况下获得对股骨近端或髋臼更广泛的手术视野:如复杂髋臼或股骨骨缺损的处理、翻修手术、治疗股骨近端或髋臼的病理性病变、或处理术中并发症(如骨折)等。
直接前方入路(DAA) 的一个缺点是股骨近端的暴露受限。尽管它作为经典Smith–Peterson入路的一部分,对髋臼的暴露在THA中是足够的,但暴露髋臼后壁可能需要采用双切口技术。要进一步显露股骨近端,可能需广泛剥离股外侧肌,或采用第二切口经外侧入路进行辅助。
直接外方入路和后方入路均可以扩大显露范围。通过进行转子截骨术或转子滑动术,可以在直接外侧入路中更好地显露髋臼后柱。另一种显露髋臼后方的方法是,在臀小肌和臀中肌之间向后方分离筋膜间隙。直接外侧入路还可通过切开股外侧肌向远端延伸,以暴露更多的股骨近端。但向近端延伸时受限于臀上神经的位置,该神经距离大转子尖约5 cm,因此需特别注意。若要将后方入路向远端延伸以暴露更多股骨干,可将臀大肌止点予以切断。
术中骨折可能是一种严重的并发症,会导致手术时间延长、术后因负重限制而活动受限、功能恢复延迟以及患者预后不良。Jewett 和 Collis 对800例接受直接前方入路行初次THA的患者进行回顾性研究,报告中19例(2.3%)发生了术中转子骨折;大多数骨折发生在使用骨钩牵引股骨并牵拉软组织时。值得注意的是,该系列前200例手术中就发生了15例骨折。Matta 等学者回顾494例DAA THA,报告7例(1.4%)术中股骨近端骨折(4例在股骨拉髓器扩髓时发生内侧calcar骨折,3例在使用骨钩牵引时发生大转子骨折)。另有3例(0.6%)因为在脱位髋关节过程中仅外旋下肢而造成的无移位骨折。
关于直接外侧入路和后入路术中骨折发生率的研究较少。Hendel 等学者回顾372例初次THA,发现15例(4.0%)术中大转子骨折,使用的为外侧入路。与DAA类似,研究者认为在股骨准备过程中因软组织张力过大而导致的撕脱是骨折发生的主要原因。
为减少术中骨折风险,可遵循以下原则:任何术式中,均应在操作前后评估软组织张力;如采用DAA,可考虑行短外旋肌松解以改善股骨显露;此外,外科医生对新技术的熟练掌握无疑也有助于减少术中并发症的发生。
THA中神经损伤的发生率约为1%。其可能发生于多种情境,如手术剥离过程中的直接损伤,钢丝或髋臼螺钉的放置,牵开器牵拉,骨水泥热损伤,血肿压迫,肢体延长以及假体组件位置不良等。常见受累神经包括:臀上神经、股外侧皮神经、坐骨神经和股神经。
臀上神经:在采用直接外侧入路时,有发生臀上或股神经麻痹的风险。臀上神经位于臀中肌和臀小肌之间,约在大转子上方5 cm 处穿行。研究显示,使用直接外侧入路进行髋关节重建手术时,臀上神经损伤的发生率为2.2%–42.5%。该神经损伤可能导致外展肌功能障碍,从而影响术后功能,但多数病例可自行恢复。一项研究在采用直接外侧入路行THA的40例患者中,术后1年有3例仍存在臀中肌肌电图异常,但仅1例临床上表现出Trendelenburg征。
股外侧皮神经:在DAA中,因该神经解剖变异大,特别是在髂前上棘周围及其远端穿越缝匠肌-阔筋膜张肌间隙处,发生神经牵拉性损伤的概率为15%–80%。大多数此类损伤可自限性恢复。术后神经瘤可引发持续疼痛,但文献报道稀少。
坐骨神经:直接后方入路行THA时,坐骨神经受伤风险较高。Schmalzried 等回顾3000多例THA,发现坐骨神经麻痹发生率为1.3%。多数患者感觉或运动障碍可自行恢复。另一项研究在2.7万多例初次THA中,发现14例坐骨运动神经麻痹,其中9例术后平均83个月仍部分或完全未恢复运动功能。因此,术中保护神经完整性对于优化患者术后功能恢复至关重要。
股神经:该神经可能因髋臼前缘处牵开器放置过于剧烈而受压,适用于所有术式。THA 中股神经麻痹的发生率约为0.1%–2.4%。Mulliken 等在770例直接外侧入路患者中未发现股神经损伤。报道中股神经麻痹发生率最高的研究来自 Simmons 等学者,在440髋中发现10例麻痹,所有患者术后1年功能完全恢复。Matta 等学者则在494例患者中发现1例股神经麻痹,所有文献中的病例均与髋臼前缘处牵开器放置有关。
直接外侧入路和直接后方入路在本质上都属于肌肉劈开式的髋关节手术入路。尽管如此,如前文所述,两者在手术解剖结构和潜在并发症方面存在差异,进而可能影响患者术后结果。
成功实施THA的关键在于其治疗目标:减轻疼痛、改善生活质量和恢复功能。Barber 等学者前瞻性地随访了28例接受直接后方入路THA和21例直接外侧入路THA的患者,手术均由同一位外科医生完成。两组在术后2年的 Harris 髋关节评分(HHS)上均有相似的改善,且在脱位发生率或Trendelenburg步态的发生率上无明显差异。
一项前瞻性研究随机将60例患者分配接受直接后方或直接外侧入路的THA,主要观察指标是术后12周的HHS,同时收集了 WOMAC、SF-36 问卷的数据以及脱位和假体周围骨折等并发症情况。两种入路在多个时间点的 HHS、WOMAC 和 SF-36 问卷评分改善相似,且脱位及骨折发生率无统计学差异。
两者常见的比较指标是术后外展肌功能不全的发生率。有研究指出直接外侧入路术后外展肌功能不全发生率更高,报告的直接后方入路该并发症发生率为 0%-16%,直接外侧入路为 4%-20%。但由于各研究诊断标准差异较大,结果异质性强。部分研究仅依赖主观发现,如Trendelenburg或体征、股骨大转子部疼痛,影响评估一致性。近年来,MRI 尤其是金属抑制序列已被广泛用于术后软组织评估。有研究证实,MRI 可用于识别术后出现症状的外展肌损伤。未来更多基于MRI的前瞻性研究有望提供更客观的术后外展肌损伤发生率数据。
直接前方入路近年来日益流行,现有约10%的髋关节置换外科医生偏好使用该入路。由于该入路具有肌肉保留的特点,其被认为能减少术中出血、促进功能恢复、降低脱位率并缩短住院时间。文献指出,手术时对肌肉组织的保护成为部分患者选择外科医生的考量之一。
2006至2009年,Alecci 等学者回顾分析了198例直接外侧入路和221例直接前方入路THA的围手术期和术中结果。结果显示,直接前方入路手术时间平均多8分钟,但出血量及输血需求显著低于直接外侧入路组。住院时间也显著减少,从10天缩短至7天。
另一项由 Restrepo 等学者完成的前瞻性随机研究将100例患者分为前方或外侧入路两组。结果显示两组在手术时间、出血量、输血需求及住院时长方面无显著差异。但在术后6周,直接前方入路组在 HHS、SF-36 和 WOMAC 问卷评分中均优于直接外侧入路组。不过在术后2年时,这些差异已不再显著,提示直接前方入路可能在术后早期带来更佳的主观恢复。
住院时间的缩短可能与术后疼痛控制效果更佳有关。Goebel 等学者回顾性分析200例直接前方或外侧入路THA患者的术后疼痛评分(VAS)、镇痛药物使用情况及住院时长。直接前方入路患者术后24小时内疼痛感受及镇痛药物使用量显著低于直接外侧入路组,住院时间也平均缩短3天。这些优势可能与直接前方入路的肌肉保留特点有关。但需要指出的是,该研究的回顾性设计及VAS评分的主观性及评估者不一致性限制其结论的可信度。
在解剖学方面,部分研究揭示了术后疼痛差异的可能解释。Bremer 等学者术后1年对50名接受直接前方或外侧入路THA的患者行MRI检查,发现直接外侧入路组存在更多外展肌撕裂或附着点脱离、大转子区域液体积聚、臀中肌肌腱病变及脂肪变性等表现。说明直接外侧入路术后外展肌群可能成为持续疼痛的重要来源。
但该研究存在局限性,包括缺乏临床结局评估,以及术前MRI缺失,无法排除部分患者术前已存在外展肌病变的可能(在髋关节炎中较常见)。未来研究应结合影像学与临床评估,共同分析术后功能及疼痛差异的根源。
已有多项研究比较了直接前方入路(DAA)与直接后方入路(DPA),近期文献重点探讨了两者对肌肉损伤程度的影响。Barrett等学者进行的一项前瞻性随机试验比较了43例DAA与44例DPA进行全髋关节置换术(THA)的情况。主要终点为术后6周、3个月、6个月和12个月时评估患者爬楼梯和无限制行走能力的 Harris 髋关节评分(HHS)。研究还收集了术中数据(如手术总时长)及术后数据(如住院时长)。结果显示,DAA组的手术时间平均比DPA组长23.8分钟;住院时长DAA组平均为2.28天,DPA组为3.02天。在术后6周的随访中,DAA组有显著更多的患者能进行无限制行走、正常上下楼梯,且总HHS更高。但这些差异在术后3个月时已消失,并在术后1年内持续无统计学差异。这些结果支持了DAA在THA术后功能恢复更快的观点。
其中一个被认为导致功能恢复更快的优势是更早出院。Martin等学者回顾性分析了41例DAA与47例DPA患者的情况,发现直接前方入路组住院时长明显更短(2.9天 vs. 4.0天),但手术时间显著更长(141分钟 vs. 114分钟)。两组在术后6个月的SF-36和WOMAC临床评分上表现相似。然而该研究存在选择偏倚,因为DPA组的平均体重指数(BMI)明显高于DAA组(34.1 vs. 28.5)。BMI>40的患者被告知使用DAA会增加切口并发症风险,因此选择了DPA。BMI升高在该机构已成为DAA的相对禁忌症。由于肥胖患者在早期活动中需要更多帮助,因此BMI差异是混杂因素,可能影响了住院时长的差异。Martin等学者的研究认为住院时间缩短主要归因于DAA的肌肉保护特性,促进了更早的活动。
关于术中肌肉损伤的程度也引发了广泛兴趣。Bergin等学者通过检测血液中的肌肉损伤标志物,比较了DAA与DPA的影响。这种方法在其他外科亚专科中,如腹腔镜手术,常被用来验证组织保护技术的优越性。研究测量了57例患者在THA术前与术后的急性期反应蛋白,包括肌酸激酶(CK)、C反应蛋白(CRP)、白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α 和 IL-1。结果显示,DPA组术后即刻及术后2天的CK值明显高于DAA组,而其他急性期反应物在两组间无显著差异。然而,DPA组的手术时长也较DAA组长(平均118分钟 vs. 78分钟),较长的术中卧床时间可能导致CK的累积。此外,CK的清除与肾功能有关,而本研究未考虑该因素。
另一项研究评估了12具尸体髋关节标本(DAA与DPA各6例)在THA手术中对臀中肌/臀小肌、阔筋膜张肌(TFL)、股直肌及短外旋肌的损伤程度。结果显示,两种入路对臀中肌的损伤都很小,但DPA对臀小肌的损伤更大(平均表面积的18% vs. 8.5%)。DPA组的所有标本中短外旋肌都被离断,DAA组中则有50%的标本为提高手术视野而造成损伤。在DAA中,TFL和股直肌分别损伤了31%和12%的表面积;而DPA中对这两块肌肉均无损伤。该研究质疑DAA是否真正具备“肌肉保护”优势。未来若能通过步态分析研究上述肌肉损伤对功能的影响,将更具临床价值。
在全髋关节置换术(THA)中选择手术入路是骨科医生之间争论的焦点。本文综述表明,直接前方入路、外侧入路和后方入路各自具有独特的优势与劣势。当前文献中缺乏高质量的不同入路之间的临床比较,因此,外科医生的选择很可能更多地取决于其培训背景和个人经验的成功案例。本文所讨论的每种手术入路都可以实现安全且有效的全髋关节置换手术。因此,我们建议外科医生选择自己最熟悉、操作最顺手的入路方式。未来的研究应进一步探讨手术入路对临床结局、功能恢复(如步态分析)以及卫生经济学的长期影响。
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