​THA图文并茂：一篇读懂offset

LLLD体查测量的一种方法可以通过测量两侧从髂前上棘到内踝的距离差来确定。另一种方法是在较短的一侧脚下放置越来越厚的木板，直到两侧髂嵴在同一水平线上为止，而木板的厚度就是LLLD的数值。

因为体查测量技术的可靠性有限，术前应该进行一次全长的站立位前后位X光片 拍摄。术前LLLD是测量从每侧股骨头顶部到踝关节中心的线段长度差。如果患者存在髋关节和/或膝关节的屈曲挛缩，这一长度会有所改变。另一个相关参数是股骨头旋转中心的高度，因为即使下肢长度相同，这一数值的差异可以引起LLLD。因此，下肢长度应该测量为从髂嵴顶部（或者，如果这一结构在X光片上不可见，则为骶髂关节）开始，通过股骨头旋转中心，终止于胫距关节中部的线段长度（如图1）。拍摄时双侧下肢必须垂直于骨盆，髋膝关节没有屈曲。

图1在全长双腿X光片上测量下肢长度：测量从髂嵴顶部（IC）到胫距关节线中央（TT）的线段长度，该线段经过股骨头中心（C）。

在标准条件下拍摄的骨盆X光片上识别以下标志：骨盆的双坐骨线或放射性泪滴和股骨的小转子中心（如图2）。测量这两个标志之间的距离，反映下肢长度变化，长度变化可能由于股骨和/或髋臼侧异常所引起。

图2与髋关节相关的下肢长度差异的估计。a：使用坐骨线；b：使用放射学泪滴标志；c：骨盆倾斜是一个不太可靠的标准：尽管髋关节处于同一水平，但骨盆倾斜。

在全髋关节置换术（THA）后，约有三分之一的患者报告感受到腿长不等（LLLD）。在一项涉及1114名患者的问卷调查中，有329名（30%）的患者感觉到了THA后的LLLD，其中只有36%的患者存在解剖学上的LLLD，其余64%的患者则表现为功能性LLLD。功能性LLLD常与骨盆倾斜相关，这种倾斜可能由下肢、脊柱或两者的异常所引起。对于那些单侧髋关节发育不良或脱位的患者，骨盆倾斜是一种常见现象。在这些情况下，固定的脊柱错位可能导致骨盆倾斜的继发性发展。感知到的LLLD的另一种原因可能是手术后臀中肌和臀小肌的紧张，有时这种情况是由于手术中对肢体的延长；当两条腿沿着身体轴线对齐时，手术侧的腿看起来会更长。这种骨盆倾斜通常是暂时的，因为手术后的肌肉张力通常会在一年内恢复正常。此外，术后跛行也可能导致LLLD的感觉：因此，表现出Trendelenburg步态模式的患者可能会感觉到手术侧的肢体比另一侧更短。

股骨偏心距是指股骨头旋转中心到外展肌作用线的垂直距离。髋臼偏心距则是股骨头旋转中心到穿过泪滴线的垂直距离(图3)。髋关节总偏心距是股骨偏心距和髋臼偏心距的总和。虽然测量股骨偏心距具有一定的挑战性，但通常使用股骨头旋转中心到股骨干长轴的垂直距离来估计。股骨偏心距的平均值范围在41至44毫米之间。此外，股骨偏心距受到颈干角（NSA）的影响：随着内翻的增加和外翻的减少，股骨偏心距会发生变化。股骨偏心距还会随着X光片上髋关节旋转的程度而变化。有研究显示，随着股骨大小的增加，股骨偏心距也会增加；然而，其他研究发现，在股骨髓腔较小的患者中，偏心距倾向于更大。

图3 a：测量股骨偏心距（FO，1）和外展肌牵引角（2）；b：测量髋臼偏心距（AO），并将股骨偏心距（FO）与髋臼偏心距（AO）相加，确定整体偏心距（GO）。

关于前倾问题，过度的前倾（或外旋）会导致在前后位放射线摄影上测得的股骨偏心距值减少。通过大约20度的内旋可以最小化这种测量误差。然而，为了准确测量同侧的股骨偏心距，必须精确地知道股骨前倾的确切值，这通常可以通过计算机断层扫描（CT）或EOS成像来完成，具体测量包括以下步骤（如图4）：

1）股骨颈轴是通过股骨头中心和股骨颈中部的连线；股骨颈前倾角是由股骨颈轴和后双髁线形成的角度；

2）螺旋扭转轴是通过股骨近端最大横截面（距小转子近端10毫米）轴线的长轴；螺旋扭转角由螺旋扭转轴和后双髁线形成；

3）假体颈部所需的前倾轴是垂直于第二跖骨轴的连线（第二跖骨轴与步态方向形成的步态角为10°到20°）；前倾轴和螺旋扭转轴形成的角度即为前倾角。

在使用非骨水泥型股骨柄时，假体颈与螺旋扭转轴的角度应当相等，以确保正确的解剖定位和功能性表现。

图4股骨前倾角、螺旋扭转角和α角的测量。后髁双线（PBCL）被平移至股骨颈水平（PBCL'）以进行测量。理想的假体前倾角大约为15°（A）。在此例中，股骨近端前倾或螺旋扭转轴线（H）为50°。为了获得最终前倾角为15°的结果，假体颈部或α角必须进行-35°的修正，即需要35°的后倾角。

在全髋关节置换术（THA）后，患肢长短不等（LLLD）是常见现象，发生率在1%至50%之间。手术后肢体延长比缩短更为常见。平均长度差异通常在3至17毫米之间。然而，当术中谨慎操作以减少LLLD时，97%的情况下长度差异小于10毫米。

LLLD是THA后引发诉讼的最常见原因之一。超过10毫米的长度差异通常会被患者察觉到，并对其功能结果产生影响。研究已表明，LLLD与背痛或下背痛、坐骨神经痛、步态障碍和术后假体不稳定存在一定的关联。

LLLD可能与手术侧膝关节骨关节炎风险增加有关，但这一点尚存争议。此外，THA后下肢延长还可能增加无菌性松动的风险。LLLD也可能导致需要进行翻修手术。另一个与肢体延长相关的并发症是髋臼上部的压力增加可能导致髋臼侧假体松动。

目前，尚未明确可接受与不可接受LLLD的具体界限。Edeen等学者指出，即便是很小的差异也可能导致患者不满意度恶化。然而，多项研究表明，大多数患者能够容忍高达10毫米的LLLD。对于中度LLLD的患者，在术后最初几个月可能会感到不适，但随着时间推移，大部分不适会逐渐缓解，尽管仍有15%的患者可能持续存在症状。在超过一半的情况下，患者需要通过补偿性鞋垫来调整LLLD。相较而言，超过10毫米的肢体延长与跛行、骨盆倾斜、鞋垫的使用以及患者的不满意度有显著关联。在16%到32%的患者出现超过10毫米的LLLD现象。

此外，身高可能会影响患者对LLLD程度的感知。因此，肢体延长的百分比或许是一个更具参考价值的指标。高达20毫米的无症状先天性LLLD并不少见。这种异常情况应在术前仔细评估并与患者充分沟通。为了避免术后产生更大的差异，术中应特别谨慎，以减少潜在的患者冲突。

股骨偏心距减少通常是由于股骨假体的颈干角（NSA）大于自身股骨颈干角（平均NSA为130°±5°）。标准股骨假体的NSA值因制造商而异，磨锉髋臼后的髋臼内移会减少髋臼偏心距和整体髋关节的偏心距（见图5）。髋臼偏心距的减少可以减轻关节所承受的应力起到积极作用，但需要通过增加股骨偏心距来平衡，以避免整体髋关节偏心距的减少，否则可能需要通过延长下肢来维持稳定性（见图5）。

图5 髋臼偏心距因髋臼杯过度内移而修改的示例：该患者有中度髋关节发育不良（a），因此将旋转中心向内移以改善髋臼杯的骨性覆盖是合理的（C’h < Ch）。旋转中心的高度几乎没有变化。选择了非骨水泥型的固定角度股骨假体，为了获得良好的关节稳定性，外科医生选择了超长颈部（注意股骨头上的裙边），尽管这会导致下肢延长，但预计延长长度不足1厘米，因此没有临床意义。

“不足”的偏心距可能导致患者出现跛行，需要使用助行器，并可能引发术后假体不稳定。偏心距不足时股骨更接近骨盆，运动范围受到限制，并可能出现凸轮效应。未能恢复正常的偏心距是导致患者不满的一个重要原因，显著影响其生活质量。一项研究显示，与未手术的一侧相比，偏心距减少15%或以上与步态异常的频率增加有关。偏心距的减少还可能影响植入物的存活率，在某些情况下导致聚乙烯早期磨损。

关于过度增加偏心距的影响，研究较少。一项对尸体股骨的研究表明，偏心距从28毫米增加到53毫米时，骨-植入物界面处的微动增大。使用高偏心距的水泥型股骨柄（117° NSA）在5年生存率方面较低，与126°或135° NSA的股骨柄相比表现不佳。增加偏心距通常会让患者感受到下肢变长，这种感觉是由于外展肌张力过大引起的，通常会在几个月内自行消失。尽管如此，过度的偏心距增加和外移并未与臀肌肌腱炎相关联的疼痛直接相关。对于髋关节内翻的患者，通常其偏心距低于平均值。通过提高偏心距以恢复正常的髋关节几何形态可能是一个理想的选择，前提是能够准确确定适合的偏心距参考值。

使用X光片的二维模板仍是一种标准方法。通过使用模板软件可以克服X光片数字化带来的放大问题。

1）使用描图纸

原理是在描图纸上绘制对侧的髋关节。首先，基于杯的痕迹确定旋转中心（图6）。然后添加股骨的痕迹，以确定术后的偏移和下肢长度。然后使用这些痕迹来复制选定组件在异常髋关节上的定位（图7）。当两侧髋关节都异常时，可以使用Amstutz指数。Amstutz等学者展示了根据他们的指数进行植入物定位降低LLLD发生的方法（图8）。

图6髋臼杯定位规则：a：髋臼杯的下缘不应低于泪滴标志；b：髋臼杯的倾斜角应为40°到50°；c：髋臼杯的骨性覆盖应至少达到80%；d：髋臼杯不得位于髂-坐骨线（Köhler线）的内侧。

图7根据Müller的术前描图模板：标准型（a）、外侧化型（b）和发育不良型（c）。

图8使用Amstutz指数。a：当对侧髋关节正常时，标记旋转中心位置；b：然后标记大转子的外缘；c：将股骨定位以恢复下肢长度；d：当两侧髋关节都异常时，必须将大转子顶端定位，使得A/B等于或大于0.5（A为从大转子顶端到旋转中心的距离，B为从旋转中心到耻骨联合的距离）。

2） 模板的可靠性

二维X光片模板不能可靠地确保等长的下肢，在一项研究中，发现术前模板仅在60%的情况下正确预测植入物的大小。

3）股骨偏心距

股骨偏心距可以通过在下肢内旋约20°的情况下，通过股骨颈的前后位X光片进行测量。然而，这种方法的重复性较差，平均误差约为9.7毫米，相当于40毫米偏心距误差的20%左右。此外，内旋15°至20°并不能始终有效补偿股骨前倾角度，尤其是在原发性骨关节炎患者中，这种差异尤为显著（见图9和图10）。一项包含50个髋关节的研究表明，使用X光片测量的偏心距平均值为42.6毫米（范围26.9-53.9毫米），而使用计算机断层扫描（CT）测量的偏心距为45.8毫米（范围31-56毫米）。X光片测量的偏心距值始终低估了约3.2毫米（P < 0.0001），其中28%的测量误差超过5毫米。因此，使用CT或EOS成像系统沿股骨颈轴线测量偏心距似乎更加合理。

图9股骨旋转对X光片偏心距测量的影响：当下肢的内旋角度等于股骨前倾角时（左图），X光片和CT测量的值是一致的；当使用普通的前后位X光片时（中图），X光片测量会低估CT确定的股骨前倾角；当髋关节处于固定的外旋状态时（右图），X光片测量相对于CT的低估程度会进一步增加。

图10自然股骨前倾角对X光片偏心距测量的影响：当没有前倾角时（左图），X光片和CT的测量值相同。当前倾角为15°至20°时（中图），X光片测量会低估CT确定的偏心距。当前倾角过大时（右图），X光片相对于CT的低估程度会进一步增加。

利用最初为设计全髋关节置换（THA）定制开发的软件进行三维建模，该软件能够补偿图像采集过程中由于患者姿势不当引起的偏差。为了准确测量股骨偏移，需要识别出股骨近端四分之一处的管道轴线，它位于所有三个平面中的股骨骺端中心，从而能够精确测量偏心距的真实值（见图11）。此外，EOS成像系统可能是获取准确且可靠测量结果的替代方案，同时还能最大限度地减少辐射暴露。

已开发出术中测试来评估软组织张力和长度（由Charnley描述的顺向下肢牵引的shuck测试；在髋关节伸直和膝关节屈曲到90°时进行的dropkick测试；基于脚跟或内踝的腿与腿之间的长度比较）。测试结果受到外科医生经验、麻醉类型以及其他因素如手术方法、病人是侧卧还是仰卧，以及是否使用骨科手术台等因素的影响。因此，这些测试的重现性差。 

已描述了许多技术。它们都使用一个固定的骨盆地标和一个在手术过程中变化的股骨地标。这些地标不可靠，因为它们可能在测量之间被移除和替换。可以使用支架来确保销钉平行，但这种方法需要更长的切口或第二次切口。髋关节的位置必须在植入假体前后在所有三个平面中准确复制，这是具有挑战性的。仅股骨内收/外展5°到10°的变化就会导致8到17毫米的测量误差。没有研究评估了手术方法和病人侧卧与仰卧位置对使用这些地标控制下肢长度的影响程度，本研究认为仰卧位置更可靠。

股骨假体的大小和位置在很大程度上决定了偏心距和下肢长度。目前关于计算机辅助导航在股骨假体选择和放置中的作用的研究还相对较少。一项前瞻性配对研究比较了计算机辅助导航与传统手工对准方法的效果。所有患者均植入了相同的非模块化直型股骨假体。结果显示，导航组的平均下肢长度差异显著较小（平均5.06毫米），而手工对准组平均为7.64毫米。尽管如此，导航组中仍有5名患者（10.4%）的下肢长度差异超过了10毫米。使用骨盆作为标志可能导致误差。

一项研究使用导航系统跟踪了全髋关节置换手术（THA）过程中骨盆的移动，结果显示骨盆的平均位置变化为23°的内收/外展、16°的屈伸和40°的前后倾斜。骨盆的内收会在无误差情况下造成肢体的表面延长，而外展则会产生相反的效果。尽管存在不足，但当与术前模板结合使用时，这项技术有可能减少严重下肢长度差异的风险。根据我们的经验，计算机辅助导航能够减少标准误差，特别是在杯体定位方面，效果与使用可靠的工具和丰富的手术经验相当。

当股骨假体配有非模块化颈部时，即使采用模块化头部，也必须同时调整偏心距和下肢长度。在股骨内翻的情况下（图12A），如果没有能够复制原生偏心距的股骨假体（图12C），可以通过延长下肢来增强臀肌张力（图12B）。而在股骨外翻的情况下，保持肢体长度可能需要增加偏心距，尤其是在使用带有非模块化颈部的标准假体时（图13A）。通过选择短颈假体，可以将这种偏心距的增加最小化（图13B）。与无骨水泥假体相比，使用骨水泥假体，更容易确定最佳的植入深度。在这种情况下，拥有模块化颈部可能具有优势。当需要调整前倾角度而不干扰偏心距和长度时，外科医生可以使用模块化的颈部（图14），甚至可以使用定制的颈部组件（图15）。

图12 在全髋关节置换术中处理髋内翻的方式。A.使用标准颈部的假体（NSA2 < NSA1）会减少偏心距（FO2 < FO1），并降低外展肌的张力（Abd2 < Abd1）。B.为了在使用标准颈部假体的情况下保持相同的肌肉张力（Abd1 = Abd2），可以通过延长下肢（FO1 > FO2）来实现。C.为了在保持肢体长度的同时维持相同的肌肉张力（Abd1 = Abd2），需要使用增大偏心距的假体（FO1 = FO2 或 NSA1 = NSA2）。NSA：颈干角；Abd：外展肌。

图13 在全髋关节置换术中处理髋外翻的方式：A.使用标准颈部的假体（NSA2 < NSA1）会增加偏心距（FO2 > FO1），并增加外展肌的张力（Abd2 > Abd1）。B.可以通过使用带短颈的悬挂假体（星号）来应对这种情况。

图14 使用带有模块化颈部假体的示例：模块化颈部允许独立调节长度、偏心距和前倾角。

图15 通过使用定制假体恢复髓外解剖结构。a：在股骨颈平面进行模板设计，以补偿前倾角的影响；b：偏心距的考虑独立于股骨的旋转。

目前尚无针对翻修手术技术或结果的研究，这些手术旨在纠正股骨偏心距不足或过度的情况。因此，在处理患者期望时需要特别谨慎，即便仅通过更换模块化颈部来进行翻修，也不能保证增加偏心距就能完全消除跛行。同样，关于翻修下肢长度差异（LLLD）的手术技术或结果的研究也非常有限。手术导致的明显肢体缩短非常罕见，但对于单侧先天性高位髋关节脱位的患者，肢体延长有时可能不足。在这种情况下，可以考虑通过股骨翻修手术来延长肢体，以预防髋关节脱位。然而，目前尚无关于肢体延长翻修手术的研究。

在Parvizi等人的一项研究中，21例LLLD患者占所有翻修手术案例的0.3%。只有当患者的症状性差异至少达到2厘米时才进行翻修手术。从初次全髋关节置换术（THA）到翻修手术的平均时间为8个月（从6天到6年不等）。在这些病例中，71%仅涉及髋臼杯，14%仅涉及股骨假体，另有14%涉及两者。在这些患者中，2名（9.6%）使用了限制性髋臼杯，只有1名（4.8%）患者因髋关节不稳定性进行了翻修，其他患者的临床结果均表现良好。

Parvizi等人强调了通过区分两种导致肢体长度过长的情况来评估需要翻修的部件的重要性：第一，由于一个或两个部件的位置错误（如髋臼杯放置过低或股骨假体悬挂过高）直接导致的肢体长度过长，这种情况需要翻修有问题的部件；第二，一个部件的定位错误被另一个部件的定位错误所平衡（例如，髋臼杯前倾角放置错误为后倾促使外科医生延长肢体以避免关节不稳定），在这种情况下，翻修必须同时涉及两个部件。

在如今对肢体功能和植入物存活率期望不断提升的时代，仔细考虑假体髋关节的三维几何形状显得尤为重要。向股骨假体的生物固定转变，已经改变了外科手术的实践。这种转变要求外科医生在手术中关注髓内和髓外的解剖结构。恢复正常的髓外解剖学对于下肢长度的恢复或保持至关重要，需要对髋关节内部和外部的各类因素进行细致分析。保持髋关节的外侧化有助于确保外展肌的最佳功能。

如今，像EOS成像和CT这样的工具已经广泛应用，并且在未来的使用过程中可能会变得更加简单和普及。通过揭示髋关节前倾的影响，这些工具将使外科医生能够可靠地预测哪些植入物最适合每位患者，从而更好地复制其正常的三维解剖结构。