《Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery》：Crowe severity and femoral stem geometry are associated with lower-limb alignment after total hip arthroplasty for unilateral developmental dysplasia of the hip–related secondary osteoarthritis: valgus alignment trajectories
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摘要
背景 全髋关节置换术（THA）治疗发育性髋关节发育不良（DDH）相关继发性骨关节炎可恢复髋关节力学。研究人员旨在量化单侧THA术后同侧膝关节和整体下肢力线的术前至术后变化，以确定力线变化是否因Crowe分型和股骨柄几何形态而异。
方法 这项回顾性
摘要
背景 全髋关节置换术（THA）治疗发育性髋关节发育不良（DDH）相关继发性骨关节炎可恢复髋关节力学。研究人员旨在量化单侧THA术后同侧膝关节和整体下肢力线的术前至术后变化，以确定力线变化是否因Crowe分型和股骨柄几何形态而异。
方法 这项回顾性队列研究纳入了74例因DDH相关继发性骨关节炎接受单侧初次THA的患者，平均随访45.4个月。预先设定的主要放射学结局指标集包括冠状面下肢力线参数的术前至术后变化和最终随访值，涵盖机械性股骨远端外侧角（mLDFA）和解剖性股骨远端外侧角（aLDFA）、机械性胫骨近端内侧角（mMPTA）、关节线汇聚角（JLCA）、整体偏距（GO）、髋-膝-踝角（HKA）、膝关节机械轴偏移比（KMADR）和股骨机械-解剖轴角（FMMA）。对侧参照肢体用于侧间放射学比较。患者按Crowe分型（I–II级 vs. III–IV级）分层，并根据锥形、楔形和矩形股骨柄设计进行股骨柄几何形态分析。临床结局包括髋/膝关节视觉模拟量表、Harris髋关节评分、膝关节协会评分、牛津膝关节评分、KOOS和WOMAC。
结果 对预先设定的放射学结局指标集的分析显示，根据Crowe严重程度存在不同的力线特征。在Crowe I–II级中，名义上观察到若干术前至术后变化，但这些变化在FDR校正后未保持统计学显著性；术后侧间差异大多趋近于对侧参照肢体。在Crowe III–IV级中，观察到更显著的外翻方向术后特征，mLDFA、aLDFA、mMPTA、JLCA、GO、HKA和FMMA的FDR显著性变化，且除GO外大多数参数与对侧参照肢体相比存在持续性术后不对称。在Crowe组间，多重性校正后Crowe III–IV级的术后HKA显著更高，FMMA显著更低，而mMPTA和KMADR仅显示名义组间差异。在探索性柄几何形态分析中，FDR校正后mLDFA和FMMA的术后组间差异仍显著，而aLDFA和HKA仅显示名义差异。两个Crowe分层的临床结局均显著改善，且各股骨柄几何形态组的临床评分相当。
结论 在因DDH相关骨关节炎接受THA治疗的单侧病例中，术后下肢力线变化与Crowe严重程度相关，且相对于对侧参照肢体仅部分正常化。高级别DDH表现为更外翻方向的术后放射学特征，而低级别DDH变化较小，部分趋近于对侧。探索性分析中，柄几何形态与不同的术后放射学特征相关；然而，由于柄选择非随机化，且可能反映潜在的股骨形态和重建需求，这些发现应被解释为关联性而非因果性。放射学差异未伴随中期临床结局的显著差异。
证据等级 3级回顾性队列研究。
研究背景：发育性髋关节发育不良（DDH）是继发性髋关节骨关节炎的主要原因，全髋关节置换术（THA）是晚期疾病的确定性治疗。在发育不良的髋关节中，THA不仅旨在缓解疼痛，还期望恢复髋关节生物力学（髋关节中心、股骨偏距和肢体长度），以改善整体下肢力线和功能。由于DDH相关畸形影响整个运动链，髋关节病理及其重建可能对同侧膝关节力线和负荷产生可测量的下游效应。既往研究表明，DDH常与外翻方向的下肢力线相关，且髋关节的结构性改变可伴随膝关节形态和髌股参数的改变。然而，尽管认识到这种髋-膝相互依赖性，THA对DDH患者同侧膝关节和整体下肢力线的影响仍报告不一致。已发表数据因发育不良严重程度、重建策略和用于量化冠状面和旋转力线的放射学指标而异；因此，外翻力线可能在术后持续、正常化甚至加重。此外，与重建相关的因素如髋关节中心位置和与植入物相关的股骨力学恢复可能影响远端关节生物力学，并可能导致膝关节症状或退变风险。因此，有必要在单侧DDH患者中采用标准化站立全长X线片和严重程度分层进行聚焦评估，以明确术后膝关节和整个肢体力线变化的方向和幅度。近期的长期证据也显示，Crowe IV级DDH在THA后可能表现出下肢轴向力线、步态生物力学和足底压力的持续变化。因此，本研究旨在评估预先设定的冠状面放射学力线特征，包括mLDFA、aLDFA、mMPTA、JLCA、GO、HKA、KMADR和FMMA，在单侧DDH相关继发性骨关节炎THA术前和术后的变化。研究人员进一步寻求确定该放射学力线特征是否因Crowe严重程度和股骨柄几何形态而异，以及放射学变化是否与临床结局相关。
研究人员开展的研究：这项回顾性、单中心、观察性分析队列研究纳入了2013年至2023年间在本机构因DDH继发性骨关节炎接受择期初次THA的患者，随访至少1年。经伦理批准后，符合条件的患者被召回进行更新的放射学和临床评估，并从机构记录中检索完整的术前放射学、临床和功能数据。研究获机构临床研究伦理委员会批准（批准日期和编号：20.03.2024–949,023）。所有参与者（或法定代表）均提供书面知情同意书。研究遵循《赫尔辛基宣言》，无外部资助，无利益冲突。纳入标准包括：年龄≥18岁，母语水平语言能力且能提供同意，单侧DDH相关继发性髋关节骨关节炎诊断，接受单侧初次THA，解剖型髋关节中心重建，术后随访≥1年，完整的术前放射学和临床记录，能返回进行最终临床检查和更新放射学检查。排除标准包括：既往因DDH以外的病因行髋关节手术，翻修THA，随访<1年，放射学或临床数据不完整，非解剖型髋关节中心重建，以及可能影响力线或步态的伴随疾病（如预先存在的下肢畸形、残留神经性疾病或代谢性骨病）。DDH严重程度采用Crowe分型分级，研究人员先验地将患者分为低级别（Crowe I–II级）和高级别（Crowe III–IV级）。所有手术由同一专业关节置换团队按照标准化机构方案进行，手术决策由资深关节置换外科医生监督。患者取侧卧位，采用后入路行THA。解剖型髋关节中心重建定义为将髋臼假体放置在真臼内，避免有意的高髋关节中心重建。以真臼底和泪滴区作为放射学和术中参考。偏距恢复通过试模复位、软组织张力、稳定性、肢体长度和与术前模板的比较进行术中评估。股骨头切除后，使用顺序扩锉制备真臼。植入髋臼假体，必要时用2至3枚螺钉固定；然后插入高交联聚乙烯内衬。股骨准备采用标准髓腔入路和顺序扩锉，随后进行试模复位以确认稳定性、活动范围和肢体长度，之后植入最终假体。病例使用非骨水泥股骨柄和陶瓷股骨头进行重建。当需要同心复位而无需过度延长时，进行转子下横向股骨短缩截骨术。在截骨病例中，在截骨处应用自体骨移植，并用环扎缆固定以增强旋转稳定性。股骨柄根据横截面几何形状分为楔形、矩形或锥形。本队列中未使用模块化股骨柄。股骨柄几何形态根据近端股骨形态、髓腔几何形状、干骺端-骨干不匹配、版本控制需求和获得稳定非骨水泥固定的需要术中选择。锥形柄优先考虑用于髓腔狭窄或畸形、版本控制需求较高或近端股骨解剖更复杂的患者，而楔形和矩形柄则在通过这些设计可实现足够的干骺端或干骺端-骨干匹配和旋转稳定性时使用。因此，股骨柄几何形态被视为反映基础解剖和手术需求的重建相关变量，而非随机暴露。患者于术后第1天开始使用助行器活动，并允许完全负重。对于接受股骨短缩截骨术的患者，手术肢体在6周内保持非负重。根据机构方案，手术当晚开始使用口服乙酰水杨酸进行深静脉血栓预防。患者在常规门诊随访中接受临床和放射学检查，最终研究评估在术后≥1年进行。人口统计学和临床变量包括年龄、性别、手术侧别、从手术到最终评估的时间、合并症和术后并发症。疼痛和功能使用以下工具的验证本地版本进行评估：髋关节和膝关节视觉模拟量表（VAS）、Harris髋关节评分（HHS）、膝关节协会评分（KSS）、牛津膝关节评分（OKS）、KOOS和WOMAC。术前评分来自医疗记录和术前检查记录，必要时辅以患者访谈。术后评分在最终面对面评估中收集。放射学评估包括术前和最终随访时拍摄的骨盆前后位X线片和标准化站立全长（髋-膝-踝）肢体长度X线片。为确保准确缩放，使用已知尺寸的校准物体。所有测量均使用PACS工具在已校准图像上进行数字化处理。术前和术后对手术肢体测量放射学参数，包括髋-膝-踝角（HKA）、膝关节机械轴偏移比（KMADR）、机械性股骨远端外侧角（mLDFA）、解剖性股骨远端外侧角（aLDFA）、机械性胫骨近端内侧角（mMPTA）、关节线汇聚角（JLCA）、股骨机械-解剖轴角（FMMA）和整体偏距（GO）。骨盆倾斜和肢体长度差异作为辅助的重建和姿势相关放射学变量额外记录，但未纳入预先设定的主要放射学结局指标集，以保持对冠状面下肢力线参数的关注。对于HKA，正值表示外翻力线，负值表示内翻力线。对于JLCA，正值表示内翻型关节线汇聚，负值表示外翻型关节线汇聚。KMADR计算为机械轴在胫骨平台上的相对位置，负值表示从参考中点向内侧偏移，正值表示向外侧偏移。对侧非手术肢体用作内部放射学参照进行侧间比较，而非作为外部健康对照。对侧参照肢体测量采用相同的放射学方案和测量定义。所有放射学测量由两名观察者独立使用PACS进行。观察者间一致性使用组内相关系数（ICC）评估。ICC点估计值显示所有放射学参数具有极好的观察者间可靠性，HKA为0.96（95% CI 0.92–0.98），KMADR为0.93（95% CI 0.87–0.96），mLDFA为0.93（95% CI 0.88–0.96），aLDFA为0.95（95% CI 0.90–0.97），mMPTA为0.94（95% CI 0.88–0.97），JLCA为0.96（95% CI 0.93–0.98），FMMA为0.95（95% CI 0.90–0.97），GO为0.94（95% CI 0.90–0.96）。总体观察者间ICC为0.95（95% CI 0.88–0.97），表明整体测量可重复性极好。预先设定的主要放射学结局指标集包括mLDFA、aLDFA、mMPTA、JLCA、GO、HKA、KMADR和FMMA，因为单一冠状面测量不能完全捕捉THA术后DDH可能发生的股骨、胫骨、关节线、髋偏距和整体机械轴的综合变化。这些参数作为放射学力线特征而非孤立竞争性终点进行分析。评估每个参数的术前至术后变化、最终随访值以及相对于对侧参照肢体的侧间差异。临床结局评分和股骨柄几何形态亚组分析被视为次要/探索性分析。统计分析使用G*Power软件（版本3.1.9.6）进行先验功效分析。α=0.05，功效=0.80，假设中等效应量0.50，最小所需样本量计算为34例患者。使用IBM SPSS Statistics for Windows 27.0版进行统计分析。连续变量以均值±标准差或中位数及四分位距表示，分类变量以计数和百分比表示。分布假设通过描述性正态性评估（包括偏度和峰度）以及适当的正式正态性检验进行评估。患者内术前至术后比较采用配对样本t检验（正态分布变量）或Wilcoxon符号秩检验（非正态分布变量）。组间比较采用独立样本t检验或Mann-Whitney U检验（两组比较，包括Crowe I–II级 vs. Crowe III–IV级），以及单因素方差分析或Kruskal-Wallis检验（三组及以上股骨柄几何形态组比较）。当检测到三组及以上总体差异时，进行事后成对比较并适当调整多重检验。分类变量比较采用卡方检验或Fisher精确检验。连续变量间关联采用Pearson或Spearman相关系数（根据数据分布）。由于主要放射学结局被定义为预先设定的力线参数集而非单一孤立测量，使用Benjamini-Hochberg假发现率程序处理多重性。在每个预设的放射学比较家族内计算调整后q值，包括组内术前至术后比较、与对侧参照肢体的侧间比较以及根据Crowe分型或股骨柄几何形态的组间比较。报告未调整p值以及适用时的调整后q值。q<0.05的结果被视为多重性调整后具有统计学显著性。未调整p<0.05但q≥0.05的结果被解释为名义关联而非确定性统计学显著发现。构建探索性多变量线性回归模型，以评估Crowe分型和股骨柄几何形态是否与选定的术后力线参数（包括术后HKA、mMPTA、FMMA和KMADR）相关，在调整年龄、性别和相应基线放射学值后。在这些模型中，Crowe I–II级、矩形柄几何形态和女性性别作为参考类别。两名使用非模块化柄设计（超出预设楔形、矩形或锥形几何形态类别）的患者被排除出柄几何形态回归模型。结果以非标准化回归系数（B）、95%置信区间（CI）和p值报告。由于股骨柄几何形态非随机分配，而是根据潜在股骨形态、髓腔几何形状、重建需求和外科医生判断选择，柄相关发现被解释为关联而非因果效应。所有检验均为双侧，多重性调整后的统计学显著性对于放射学结局分析定义为q<0.05，对于非放射学分析定义为p<0.05。
结论：单侧DDH相关继发性骨关节炎THA术后，下肢力线变化呈严重程度依赖性，且相对于对侧参照肢体仅部分正常化。高级别DDH（Crowe III–IV级）表现为术后放射学特征与外翻方向增加和持续性侧间不对称一致，而低级别DDH（Crowe I–II级）变化较小，部分趋近于对侧参照肢体。探索性分析中，股骨柄几何形态与不同的术后放射学特征相关；然而，调整模型提示，在考虑基线力线和患者因素后，大多数柄相关关联减弱。因此，柄几何形态发现应被解释为关联性，可能反映潜在股骨形态和重建复杂性，而非因果关系。放射学差异未伴随较差的中期临床结局，因为疼痛和功能评分显著改善，且在不同Crowe分层和柄几何形态组间大致相当。这些发现支持在DDH术前规划中考虑力线，尤其是在高级别畸形中，同时强调需要纳入三维形态、版本、偏距恢复和步态分析的长期研究。
