引言
全髋关节置换术(THA)被称为“世纪手术”。自19世纪末出现以来,该技术深刻改变了骨科临床实践。20世纪60年代后,手术操作趋于标准化,使更多患者得以接受手术并改善生活质量。早期采用骨水泥固定髋臼杯,能获得即时稳定与良好疗效,但也存在明显问题,如骨-水泥界面透亮线、无菌性松动及后续翻修等。随后,手术理念转向更注重保留骨与软组织、应用微创技术,并推广非骨水泥固定,这些进步显著提升了中远期疗效。
压配初始稳定技术于20世纪70年代末至80年代初兴起,经证实安全有效。该技术要求髋臼杯尺寸略大于骨性髋臼,通过过盈配合实现稳定,但前提是髋臼缘需保持完整。正确放置髋臼杯至关重要,其目标是重建生理旋转中心,且相比股骨柄更易调整。术中需清除软骨、显露软骨下骨,形成半球形骨床以安放假体,同时应避免过度内移。
传统上,髋臼杯定位参考Lewinnek安全区(外展40°±10°,前倾15°±10°)。但近年该安全区的可靠性受到质疑。例如,对于腰椎僵硬或畸形的患者,建议将前倾角增至25–30°,以降低坐位时发生前方撞击的风险(图 1)。

图 1 A 正确放置的带有螺钉的髋臼杯;B 过度后倾的髋臼杯会导致患者坐位时前方撞击;C 过度前倾的髋臼杯会导致患者站立时后方撞击。
在髋关节发育不良、髋臼骨折、伴有骨缺损的翻修或再翻修等复杂病例中,常难以获得可靠的初始稳定。此时,加用髋臼螺钉可增强固定。螺钉的数量与位置直接影响长期稳定性:单螺钉固定时髋臼杯易围绕螺钉微动,增加第二枚螺钉可显著抗旋转、增强稳定;继续增加螺钉虽有益,但效果递减。
螺钉可置入骨盆各部位以提供初始稳定,直至骨长入完成。然而,此举也增加了手术复杂性与神经血管损伤风险。骨盆解剖研究已划分出螺钉置入的安全象限,适用于正常及高旋转中心髋关节,明确了误置可能损伤的盆内结构。
盆内血管损伤是螺钉固定后可能发生的严重并发症,处理棘手,常需延长手术入路至盆腔内。出血可能延迟发生,导致腹膜后血肿甚至死亡。因此,必须严格遵循置钉技术,并深刻理解骨盆骨性及血管解剖,以最大限度降低风险。
髋臼螺钉置入的“安全区概念”由 Wasielewski 等人于 20 世纪 90 年代初引入文献。髋臼被两条在髋臼中心相交的垂直线分为四个象限,第一条线起自髂前上棘。这种划分可以区分:后上象限(目标区)、后下象限(注意区)、前下象限(危险区)和前上象限(称为“死亡区”)(图 2)。

图2 右侧骨盆图示,展示了与主要危险血管及神经结构的解剖关系。后上象限为“安全区”,危险结构(坐骨神经、臀上神经血管)距离较远,且有充足骨量置入螺钉;后下象限为“注意区”,若螺钉长度小于20毫米则相对安全,风险包括坐骨神经、臀下神经血管、阴部神经血管;前下象限为“危险区”,存在闭孔神经、动脉及静脉损伤风险;前上象限为“死亡区”,风险源于髂外动静脉的存在。
尽管将髋臼骨划分为象限为外科医生提供了识别螺钉钻孔目标区的宝贵工具,但目前尚无公认的用于髋臼螺钉置入的三维参考点。本文旨在描述 THA 中非骨水泥髋臼假体置入和螺钉穿孔的理想方向。本文回顾了涉及使用螺钉固定非骨水泥髋臼假体的文献。此外,还介绍了用于严重骨缺损的不同类型髋臼杯和/或手术技术及策略。
骨盆与髋臼杯方向--Pelvis and cup orientation
螺钉置入技术的分析基于构成半骨盆的三块骨骼:髂骨、耻骨和坐骨。进钉点采用钟面系统描述,其中 12 点钟方向代表患者头部;右侧髋关节为顺时针方向,左侧髋关节为逆时针方向。为便于描述,本综述仅考虑右侧植入物,采用顺时针方向。穿孔器的角度及其在冠状面和矢状面两个正交平面上的宽容度如图 3 所示。鉴于骨量的可用性和危险结构的存在,从髂骨到坐骨,再到耻骨,容错能力逐渐降低。结果以文本和图形形式呈现,以利于在手术区域的学习和三维定向。

图 3 骨盆锯骨模型照片,用于表示螺钉定位的参考点和图示指示。A 冠状面;B 矢状面,骨盆右侧的顺时针系统。
髂骨螺钉--Iliac screws
髂骨是三块骨盆骨中最大的一块,可分为两部分:体部,构成髋臼的上壁或“顶部”;翼部,最大的部分,向上延伸。翼部提供了大量的松质骨体积,可以置入螺钉,髂骨螺钉是最常用于辅助髋臼杯初始稳定性的螺钉。
髂骨螺钉的钻孔应朝向骶髂关节和髂后上棘。具体而言,应在 10 点至 1 点钟方向之间钻孔,具有大约 30° 的宽容度范围。鉴于骨量充足,如有需要,螺钉长度可达 70 mm(图 4)。

图 4 带有植入假体杯和钻尖的骨盆锯骨模型照片,用于表示髂骨螺钉钻孔:髂骨螺钉置于安全的后上象限;目标区,允许大约 30° 的最大宽容度范围,理想进钉点在 10 点至 1 点钟方向之间。
坐骨螺钉--Ischial screws
坐骨位于耻骨后方、髂骨尾侧,由构成髋臼后下壁的体部和一个 L 形支组成,L 形支首先下行形成坐骨结节,然后上行与耻骨连接形成坐耻支;其下界为闭孔。
坐骨螺钉的钻孔应朝向坐骨结节,在 7 点至 8 点钟方向之间进行,具有大约 25° 的宽容度范围。置入区域狭窄,螺钉长度可达 25 mm,很少达到 40 mm(图 5)。
男性和女性骨盆之间存在显著的解剖差异以利于妊娠和分娩,这要求在女性患者中,瞄准坐骨螺钉时钻头需要更偏外侧的方向。

图 5 带有植入假体杯和钻尖的骨盆锯骨模型照片,用于表示坐骨螺钉置入:坐骨螺钉置于后下象限(注意区)与前下象限(危险区)之间的过渡区,该区域允许大约 25° 的较小宽容度范围,在 7 点至 8 点钟方向之间。
耻骨螺钉--Pubic screws
耻骨位于坐骨的前上方和髂骨的下方,由内侧的体部(在耻骨联合处与对侧耻骨相对)和两个支组成:一支朝向髂骨(髂耻支),代表髋臼的前下壁;另一支朝向坐骨(坐耻支),界定了闭孔。
耻骨螺钉的钻孔应朝向髂耻支和耻骨联合。
钻孔方向应大约在 4 点钟方向,具有大约 15° 的宽容度范围。安全区间小,可用骨量有限;应避免穿过弓状线或耻骨梳,因其靠近盆内血管结构,特别是髂内动脉和死亡冠动脉。螺钉长度很少达到 40 mm,平均长度为 25–30 mm(图 6)。

图 6 骨盆锯骨模型照片,展示植入的假体杯及用于示意耻骨螺钉置入的钻尖:耻骨螺钉位于前上象限,即“死亡区”,该区域容错范围最小,理想进钉点位于4点钟方向,误差角度仅约15°。
髋臼杯的类型--Type of cups
鉴于可治疗的骨缺损和畸形存在巨大差异,有多种髋臼杯设计可供选择。髋臼杯的类型通常可根据螺钉孔数量进行划分:无孔型、双/三孔型以及多孔型(图 7)。

图 7 带有两种不同植入假体杯的骨盆锯骨模型照片。A. 双孔设计杯:定位于髂骨,位于后上象限的目标区 B. 多孔设计杯:孔分布在两个不同层面接近杯中心,允许在任何方向于杯的整个表面置入螺钉。
无孔型髋臼杯仅在对压配固定有把握时使用;其他类型的髋臼杯允许通过在置入和打压前旋转假体,将螺钉孔对准目标区域。双/三孔型髋臼杯是初次关节置换术或骨量保留的翻修术中最常用的类型,因为它们旨在便于螺钉在后上象限置入,这在术中获得初始稳定性不满意时是一个很好的备用选择。
多孔型髋臼杯允许环形螺钉置入,适用于复杂重建、骨盆不连续固定、骨质量极差以及 THA 中用于髋臼杯固定的单柱或双柱骨缺损的情况。在将多孔型髋臼杯打入最终位置前,应检查假体的旋转,以允许置入耻骨或坐骨螺钉,因为孔之间的固定距离可能无法匹配髂骨或耻骨螺钉的狭窄进钉点。(图 8 和图 9)

图 8 临床病例。48 岁男性,因股骨头良性肿瘤性病变接受半关节置换术初次治疗。A. 术前前后位 X 光片:髋臼炎伴假体头上移及髋臼顶骨量磨损,Paprosky II-C 型缺损[42, 43]。B. 2 年随访 X 光片显示翻修杯位置良好,由后上髂骨象限的两枚螺钉稳定,上方的骨移植整合良好,得以重建更自然的旋转中心。

图9 临床病例。81岁女性患者,因髋关节炎初次接受全髋关节置换术。A. 术前前后位X光片显示:髋臼杯无菌性松动伴严重内侧骨缺损及明显盆内移位,Paprosky III-B型缺损[42, 43]。B. 术后18个月随访X光片显示:多孔翻修杯位置良好,通过髂骨、坐骨和耻骨螺钉获得稳定,骨移植整合良好,内侧壁已重建。
多孔型髋臼杯的一个亚型是边缘孔髋臼杯,它提供了更靠外周位置的螺钉置入,当外周骨量比内侧骨量更可靠时可能有用。
超大髋臼杯--Jumbo cups
“超大杯”一词在文献中尚未标准化,但许多作者认为超大杯是指直径在女性大于 60–62 mm、男性大于 64–66 mm 的髋臼假体。增大尺寸的优势在于最大化骨接触。如果超大杯放置正确,螺钉的钻孔方向与上述描述并无变化。然而,当需要除髂骨螺钉外额外使用坐骨螺钉时,这一点变得更为重要:坐骨固定可对抗超大杯相比“常规”假体所施加的增大的力臂。此外,必须考虑旋转中心上移的风险,尤其是在 DeLee 和 Charnley I 区存在显著极部骨缺损的患者中,这进一步改变了螺钉置入的安全区模式,如下文所述。
带柄“髂骨螺钉”杯--Stemmed “iliac screw” cups
当骨缺损严重到无法使用标准半球形杯时,提出了带柄杯以连接到通常仍具支撑性的髂骨峡部。这是髂骨固定的一种变体,需要使用一种改良的带柄髋臼杯,称为“冰激凌锥”;或者,使用一枚独特的大直径螺钉代替柄,取得了积极效果;通常会添加第二枚较小的螺钉以抵抗植入物旋转。
使用螺钉而非柄的原因是为了克服与带柄杯假体整体式设计相关的技术困难,这种设计可能导致髋臼杯前倾和/或外展角不当;此外,还可能与柄置于峡部之外和/或穿破峡部有关。在这种情况下,中央髂骨螺钉可根据患者的解剖条件独立于髋臼杯的外展和方向进行调整,髋臼杯则必须锁定在最终植入物上。在这两种情况下,鉴于螺钉直径通常较大且长度通常较长,极为重要的是不要破坏髂骨的盆内和盆外骨板,并且不要达到骶髂关节内,因为这可能导致术后残留疼痛。
杯-笼植入物和 Kerbull 型固定--Cup-cage implants and Kerbull type of fixation
当髋臼骨缺损超过关节面的 50% 时,手术变得更具侵入性,可能需要使用更大的植入物,通常涉及骨盆骨重建,可能结合植骨。杯-笼结构由一个多孔金属髋臼杯和一个置于其上的防突出笼组成。这些植入物通常配有一个置于坐骨和耻骨之间的钩,实现远端把持以获得稳定性,而无需坐骨或耻骨螺钉。近端,这些结构还包括一个髂骨板,允许置入横向髂骨螺钉,以更水平的轨迹置入。钻孔方向利用植入物上的孔进行,这些孔通常按顺时针方向位于 1 点至 3 点钟方向之间,冠状面倾斜度为 90°-120°,矢状面倾斜度为 90°-110°。
高旋转中心髋关节--High hip COR
当骨缺损显著时,可能无法重建生理旋转中心,外科医生可考虑将旋转中心上移以获得初始稳定性并提高骨整合的机会。上移的程度决定了髋臼杯与盆内血管结构之间关系的变化。文献中描述的安全目标失去有效性,必须进行更谨慎的钻孔(图 10)。

图 10 正常髋臼(左)与极部骨缺损导致高旋转中心(右)情况下不同骨量的图示:在后一种情况下,用于螺钉置入的骨量可用性严重降低。
耻骨或坐骨螺钉的置入,特别是存在髋臼骨缺损时,将产生牵引效应:耻骨螺钉产生内侧和前向牵引,坐骨螺钉产生尾向牵引。这种移动尽管有限,但也可能有意为之。这是通过先置入髂骨螺钉但不完全拧紧,待耻骨和/或坐骨螺钉置入后再完全拧紧来实现的。如果在螺钉置入前已达到最终定位,则可先拧紧髂骨螺钉,使髋臼假体与骨盆固连,防止因在其他两个位置置入螺钉而导致髋臼杯移位。
先前报告的钻孔指示可能会发生变化:髂骨螺钉采取更水平的方向,保持钟点区间但改变方向,冠状面倾斜度可达 100°-120°,矢状面倾斜度可达 90°-110°;耻骨螺钉采取更偏尾侧的倾斜度,区间延迟至 5 点钟方向,冠状面倾斜度为 60°-70°,矢状面倾斜度为 100°-110°;最终,在许多患者中坐骨固定可能变得不可靠,因为与生理旋转中心相比,螺钉位置发生了变化。外科医生的任务是基于其感觉和经验,在术中确定上移的程度和钻头倾斜度的变化。
技术考量--Technical considerations
在髋臼螺钉置入过程中,外科医生的操作技术与手感经验至关重要。皮质内层是安全钻孔的极限。但在老年患者或翻修手术中,骨质常较差,手感可能不可靠;此时应严格依靠解剖标志定位。采用摆动方式钻孔可更轻柔、更可控地深入骨质。使用软杆钻具钻孔时,钻头易偏移,建议另一只手使用导向器辅助对准。
患者的体位直接影响髋臼螺钉的置入。全髋关节置换术常用仰卧位与侧卧位。仰卧时,脊柱维持自然腰骶前凸,便于术者直观定位骨盆与髋臼,更容易识别后上安全象限。侧卧时,因需固定躯干,腰骶前凸常消失,导致骨盆后倾、髋臼前倾增大,从而增加螺钉误入前上危险区的风险。因此,侧卧位需精细调整并牢固固定患者,确保骨盆方向及髋臼角度准确(图11)。

图 11 骨盆和髋臼方向因手术台上体位不同而异。A:在仰卧位时,骨盆更自然地倾斜,导致更容易的空间定向。B:在侧卧位时,脊柱固定且腰椎前凸消失,因此导致骨盆更后倾,髋臼更前倾;将螺钉置入后上象限的空间定向更具挑战性。
依靠解剖标志置入螺钉的主要局限在于人体固有的解剖变异,其可重复性高度依赖术者经验。虽然导航系统有助于进一步降低神经血管损伤风险,但熟练掌握局部解剖与操作技术仍是外科医生不可替代的基本要求。
结论
在全髋关节置换术(THA)中,掌握非骨水泥髋臼假体的螺钉置入技术,对从事初次及翻修THA的重建骨科医生至关重要。熟悉骨盆区域的骨性及血管解剖,并运用“象限系统”,能最大程度降低置钉相关风险,尽管神经血管损伤的风险无法完全消除。外科医生应了解植入物设计的多样性——从标准双孔杯到多孔重建环——这些均需在通过二级、三级诊断手段仔细评估临床病例后,朝着个体化手术的方向应用。本综述提供的图示有助于外科医生在三维空间中定向髋臼杯与螺钉的位置,从而提高获得初始稳定性和实现最终骨整合的可能性。









