一、基本知識

人工關(guān)節(jié)置換術(shù)（total joint replacement）是指用人工關(guān)節(jié)替代和置換病損或損傷的關(guān)節(jié)。近年來，世界范圍內(nèi)關(guān)節(jié)置換術(shù)的數(shù)量成倍增長。20世紀80年代，在美國約50　000病人接受膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)，1997年，增長達約144　000例（增長近3倍）；髖關(guān)節(jié)置換術(shù)更增至259　000例。我國自20世紀80年代開始關(guān)節(jié)置換術(shù)的實踐和探索，人工髖和膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)臨床上開展較多，目前尚無數(shù)據(jù)報道。手術(shù)增長的主要原因是因人口的老齡化、關(guān)節(jié)病和骨質(zhì)疏松癥的高發(fā)病率所致。關(guān)節(jié)疼痛，特別是接受關(guān)節(jié)置換術(shù)的患者術(shù)前因長期患有關(guān)節(jié)疾患出現(xiàn)關(guān)節(jié)的反復(fù)進展以及活動后慢性疼痛加重，藥物和其他保守治療效果不顯；關(guān)節(jié)嚴重畸形；X線檢查常見出現(xiàn)骨質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞、對線問題，降低了關(guān)節(jié)穩(wěn)定性等是施行關(guān)節(jié)置換術(shù)的適應(yīng)證。臨床研究證明，關(guān)節(jié)置換術(shù)能夠增加患者的活動能力、減輕關(guān)節(jié)疼痛，短期和中期隨訪時的總優(yōu)良率接近90%。其中關(guān)節(jié)置換術(shù)的康復(fù)治療不容忽視，它是患者獲得獨立生活能力的關(guān)鍵，也是能提高手術(shù)術(shù)后效果的有效手段。關(guān)節(jié)置換術(shù)后康復(fù)的目的不僅最大程度增加病人的活動及日常生活功能，而且最大程度減少術(shù)后合并癥，使病人回到家庭中過正常人的生活，并最終回歸社會，重返工作。人工關(guān)節(jié)置換術(shù)康復(fù)包括康復(fù)評定和康復(fù)治療。

二、關(guān)節(jié)置換術(shù)的基本類型

（一）全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)

1．髖關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)

（1）髖臼：骨盆的髖骨主要由髂骨、坐骨和恥骨3個獨立的骨化中心發(fā)育形成，同時次級骨化中心在此基礎(chǔ)上形成髂嵴、髂前上棘、坐骨結(jié)節(jié)、恥骨聯(lián)合以及在髂骨、坐骨和恥骨3個方向上形成髖臼的軟骨結(jié)構(gòu)。在13～14歲，髂骨、坐骨和恥骨的骨性結(jié)構(gòu)已經(jīng)構(gòu)成髖臼大部，與此同時髖臼處覆蓋有“Y”形的關(guān)節(jié)軟骨，該軟骨在15～16歲融合成完整的一塊軟骨。左右髖骨次級骨化中心基本在20～22歲完成聯(lián)合和融合。

在發(fā)育中，髖臼的開口平面斜向前、向外和向下，形成大約45°的腹傾角和15°的前傾角。在髖臼的上方邊際形成近圓形的輪廓，但是髖臼近半球形結(jié)構(gòu)的深度僅僅能包繞股骨頭170°的范圍，股骨頭剩余部分被髖臼周圍的唇盂覆蓋加固。髖臼借助前柱和后柱骨性支撐結(jié)構(gòu)，支撐和傳遞軀干和下肢的力量，但在不同的位置髖臼支撐柱厚度不同。通常當髖臼被銼磨超過原髖臼直徑的1／3（如直徑54mm的髖臼在銼磨后直徑超過72mm），將會削弱髖臼的支撐作用。在全髖置換中，過度銼磨髖臼會削弱被打入的壓配型髖臼假體對周圍骨組織的壓力；同時因為骨量的過度丟失，造成髖臼周圍骨質(zhì)變薄，從而削弱髖臼固定螺釘?shù)墓潭ㄗ饔谩Ｓ袑W(xué)者認為，在銼磨髖臼時，髖臼被擴大其直徑1／4的情況是安全的（如直徑56mm的髖臼在銼磨后直徑達到70mm），可以保留橫斷面上前后柱近75%的骨量，以利于初始的髖臼假體固定。

（2）股骨：股骨是人體最長和強度最高的骨頭，其長度的恢復(fù)是維持患者正常步態(tài)生物力學(xué)的基礎(chǔ)，足夠的強度是滿足肌肉收縮和下肢承重所必需的。股骨中段為管狀結(jié)構(gòu)，股骨近端中軸會向前側(cè)和外側(cè)有輕度弧形突出，全髖置換中如該弧度過度突出時，應(yīng)考慮術(shù)中無法使用正常尺寸的長直柄股骨側(cè)假體。股骨頸和近端干骺端有15°的前傾角，在不選擇小號假體或進行截骨的情況下，過度的前傾角會使安裝股骨假體變得困難。為定量測量不正常的股骨的前傾角，可以進行術(shù)前CT的骨掃描作為全髖置換的術(shù)前評估，如果股骨側(cè)前傾角過大，可以選擇前外側(cè)入路進行全髖置換手術(shù)，以利于術(shù)中髖關(guān)節(jié)向前脫位。同樣骨骺滑脫癥患者因其股骨前傾角過小，可以選擇后外側(cè)手術(shù)入路進行全髖置換。

股骨的頸干角為125°左右，股骨頭的旋轉(zhuǎn)中心基本與股骨大轉(zhuǎn)子頂端在同一水平。當頸干角角度擴大，造成股骨頭旋轉(zhuǎn)中心高于大轉(zhuǎn)子頂端。則會形成髖外翻；相反，頸干角角度下降會造成髖內(nèi)翻。同樣，股骨頭旋轉(zhuǎn)中心到大轉(zhuǎn)子邊緣的距離隨頸干角的變化而變化，髖外翻因頸干角擴大而致該距離縮小，髖內(nèi)翻則因頸干角縮小而致距離擴大。頸干角和股骨頭旋轉(zhuǎn)中心到大轉(zhuǎn)子邊緣的距離這2個參數(shù)對于全髖置換有重要意義，如果這2個參數(shù)正常，在全髖置換中需要維持相同的偏心距和頸干角；如果這2個參數(shù)不正常，在髖關(guān)節(jié)重建中則需要恢復(fù)到正常的偏心距和頸干角。

（3）髖關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)囊和韌帶：髖關(guān)節(jié)有強度高和致密的關(guān)節(jié)囊結(jié)構(gòu)，以增加髖關(guān)節(jié)確實的穩(wěn)定性。在髖臼唇盂前方和后方有堅強的韌帶。髖關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)囊的前方止于股骨的粗隆間，但后方關(guān)節(jié)囊形成弧形末端，并不止于后方股骨的骨性結(jié)構(gòu)，僅僅包裹股骨頭頭部結(jié)構(gòu)；股骨頸的前方完全在關(guān)節(jié)囊內(nèi)，但是其后方基線和后方粗隆間結(jié)構(gòu)游離在關(guān)節(jié)囊之外。除了后下方髖關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)囊纖維走向為環(huán)繞股骨頭外，絕大多數(shù)關(guān)節(jié)囊的纖維走向為縱向且從骨盆指向股骨。同時，髂股韌帶和恥股韌帶在前方可進一步增加髖關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，在后方有坐股韌帶加強后方關(guān)節(jié)囊。髖關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)囊和韌帶結(jié)構(gòu)，從解剖學(xué)方面使髖關(guān)節(jié)向前方有很大的屈曲活動度，同時可防止髖關(guān)節(jié)過度后伸，有利于股骨形成的前傾角，增加髖關(guān)節(jié)的活動度和穩(wěn)定性。

倒置的“Y”形扇形纖維結(jié)構(gòu)形成髂股韌帶，髂股韌帶的上極起自髂翼的前下方，“Y”形纖維止于股骨粗隆間線。髂股韌帶當髖關(guān)節(jié)過度后伸時被拉緊，從而防止髖關(guān)節(jié)因過伸而前脫位，增加髖關(guān)節(jié)的前方穩(wěn)定性；髂股韌帶上方的纖維可以防止髖關(guān)節(jié)過度伸展。

恥骨韌帶在關(guān)節(jié)囊的前內(nèi)下方，起自隸屬于恥骨髖臼的邊緣，以及起自恥骨支上緣的部分閉孔肌，在股骨頸的下端近小轉(zhuǎn)子處與髂股韌帶共同止于股骨。髖關(guān)節(jié)過伸和外展時，恥股韌帶被拉緊，當全髖置換手術(shù)需要糾正內(nèi)收畸形時，則應(yīng)對恥股韌帶進行松解，從而恢復(fù)髖關(guān)節(jié)外展功能。

坐股韌帶加強了髖關(guān)節(jié)后方的穩(wěn)定性，起自坐骨髖臼的邊緣。坐股韌帶的纖維螺旋形地環(huán)繞在股骨頸的上方，下方與閉孔肌上方帶狀結(jié)構(gòu)聯(lián)合。螺旋形纖維在髖關(guān)節(jié)過伸時拉緊而在屈曲時松弛，另外的非螺旋纖維結(jié)構(gòu)水平止于大轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)面，從而限制髖關(guān)節(jié)過度內(nèi)旋。

環(huán)繞髖關(guān)節(jié)的周圍關(guān)節(jié)囊和韌帶允許髖關(guān)節(jié)在充分后伸的情況下，為股骨頭提供一個可以旋轉(zhuǎn)的環(huán)境，周圍關(guān)節(jié)囊和韌帶的被拉伸或蜷曲，使髖關(guān)節(jié)在有限的環(huán)境中，充分確保髖關(guān)節(jié)的穩(wěn)定。但髖關(guān)節(jié)在充分后伸的情況下，股骨頭和髖臼軟骨的接觸不是最佳和最穩(wěn)定的。屈曲、外旋和外展的髖關(guān)節(jié)為髖關(guān)節(jié)最充分的接觸方式，在該體位下，髖關(guān)節(jié)周圍的關(guān)節(jié)囊和韌帶處于松弛狀態(tài)。當髖關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)面既不充分接觸，同時周圍關(guān)節(jié)囊和韌帶不被充分拉緊的情況下，髖關(guān)節(jié)在屈曲、內(nèi)收、內(nèi)旋位時易于造成髖關(guān)節(jié)損傷性脫位。

（4）髖關(guān)節(jié)周圍肌肉：髖關(guān)節(jié)周圍的肌肉使髖關(guān)節(jié)的活動構(gòu)成完整的鉸鏈式系統(tǒng)。因每塊肌肉的起止、長度和跨過的區(qū)域不同，當髖關(guān)節(jié)在不同位置時，其所發(fā)揮的作用各異。

屈?。后y關(guān)節(jié)主要屈肌由髂腰肌、股直肌和縫匠肌組成。髂腰肌又分為兩塊獨立的肌肉：髂肌和腰大肌，兩塊肌肉互相重疊并匯集成同一韌帶止于股骨小轉(zhuǎn)子。髂肌起自髂嵴、髂窩、骶骨翼、髂腰和骶髂韌帶；腰大肌起自T12至L5椎體、椎間盤。髂腰肌的肌腱緊貼髖關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)囊并從下方跨過關(guān)節(jié)囊，當髖關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)囊需要從下方切除時，髂腰肌肌腱是重要的標示，可以確定切除的深度。

股直肌跨過下肢的髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)。股直肌的直頭起自髂骨的髂前下棘，另一頭始于髖臼上緣和部分前下方的關(guān)節(jié)囊。兩頭向下匯合，在大腿遠端和股四頭肌的其他部分腱膜共同形成髕韌帶，止于脛骨結(jié)節(jié)。膝關(guān)節(jié)的位置決定股直肌對髖關(guān)節(jié)屈曲力度的大小，當膝關(guān)節(jié)屈曲時，股直肌提供其最大的屈髖關(guān)節(jié)的肌力，因膝關(guān)節(jié)屈曲拉長股四頭肌，從而增加前負荷，增強股直肌的屈髖肌力。相反，當屈髖和伸膝時縮短了股四頭肌的長度，減少了前負荷，從而削弱了股直肌的屈髖肌力。

縫匠肌起自髂前上棘，跨過髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)后止于脛骨體上端的內(nèi)側(cè)面?？p匠肌收縮可以屈髖和外展髖關(guān)節(jié)，并屈曲膝關(guān)節(jié)。盡管縫匠肌跨過2個關(guān)節(jié)，但是其對髖關(guān)節(jié)的作用力大小和膝關(guān)節(jié)位置之間的關(guān)系不大，因為在屈膝的情況下，縫匠肌的長度變化不大。

闊筋膜張肌起自髂前上棘后外方的髂嵴，其肌腹在闊筋膜兩層之間，向下移形于髂脛束。闊筋膜張肌收縮可以屈髖和外展髖關(guān)節(jié)，并可造成髖關(guān)節(jié)輕度內(nèi)旋，但是闊筋膜張肌外展髖關(guān)節(jié)的前提必須為髖關(guān)節(jié)已經(jīng)位于屈曲位。闊筋膜張肌的主要作用為保持髂脛束的張力，當站立時維持膝關(guān)節(jié)的伸直，防止屈膝跌倒。

其他輔助屈髖的肌肉有：恥骨肌、長收肌、短收肌和大收??；股薄??；臀中肌和臀小肌的部分前側(cè)肌群。上述肌肉造成屈髖與否取決于髖關(guān)節(jié)的位置。股薄肌跨過髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)，當膝關(guān)節(jié)處于伸直位時可以屈髖，反之不能促成屈髖動作的完成。

伸?。和未蠹『湍N繩肌是伸髖的主要結(jié)構(gòu)，同時起自坐骨結(jié)節(jié)的大收肌部分肌肉對伸髖也有輔助作用。臀大肌是四角形肌肉，起自骶骨的背面、尾骨、骶結(jié)節(jié)韌帶和覆蓋在臀中肌表面的臀筋膜。最上方的肌肉進入髂筋束，下方的肌纖維止于臀肌粗隆和股骨外側(cè)嵴。當下肢處于站立位，臀大肌因?qū)管|干重力而引起髖關(guān)節(jié)屈曲，從而使髖關(guān)節(jié)保持伸直位，還會造成股骨外旋，同時通過髂筋束增加膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定。

腘繩肌腱同樣也使髖關(guān)節(jié)處于伸直位，這些肌肉包括股二頭肌、半腱肌和半膜肌，所有這些肌肉均起自坐骨結(jié)節(jié)，肌肉收縮可以伸髖和屈膝。盡管股骨后群肌肉合力仍然小于臀大肌的肌力，但是后群肌肉可以增強后伸髖關(guān)節(jié)的肌力。當髖關(guān)節(jié)不處于中立位時，上述肌肉所提供的最大肌力會減少。

外展?。罕M管髂筋束僅在髖關(guān)節(jié)屈曲時，有外展髖關(guān)節(jié)功能，但是臀中肌和臀小肌是促使髖關(guān)節(jié)外展的主要肌肉群。臀中肌由前、中、后三部分組成，當髖關(guān)節(jié)運動時三部分肌纖維不同步收縮。臀中肌前部肌纖維收縮可以屈髖和內(nèi)旋髖關(guān)節(jié)；后部肌纖維收縮可以伸髖和外旋膝關(guān)節(jié)；所有的肌纖維都有使髖關(guān)節(jié)外展功能。臀小肌位于臀中肌下方，起自髂骨的外側(cè)，止于大轉(zhuǎn)子的前上角。

在站立時，臀中肌和臀小肌的功能為共同拮抗由人體重力造成的內(nèi)收肌力。根據(jù)力矩相等公式，為維持人體靜止站立，外展肌肌力和力矩的乘積等于重力和內(nèi)收力矩的乘積，故外展肌的肌力，維持髖關(guān)節(jié)的靜止穩(wěn)定為b／a×5W／6，其中a為外展肌的力矩，b為重心距股骨頭中心的水平距離，W為體重，于是FAB≈2．5W。在全髖置換術(shù)后，外展肌除非提供2．5W的肌力，否則會造成Trendelenburg征和Trendelenburg跛行。Trendelenburg跛行是人體試圖代償外展肌的無力，在行走中使重心移向患側(cè)的股骨旋轉(zhuǎn)中心，進而縮短重力的力矩以期達到平衡?；颊咧匦囊葡蚧紓?cè)的股骨旋轉(zhuǎn)中心的距離，與外展肌的肌力下降程度成正比。

內(nèi)收?。后y關(guān)節(jié)內(nèi)收肌群包括短收肌、長收肌、大收肌、恥骨肌和股薄肌。短收肌、長收肌、大收肌起自恥骨支下方外側(cè)表面和坐骨支扇形外側(cè)，止于股骨嵴。股薄肌、其恥骨支下方和恥骨聯(lián)合邊緣，止于脛自骨上端內(nèi)側(cè)的鵝足。所有內(nèi)收肌肌肉的力量大于外展肌的肌力，故內(nèi)收攣縮是髖關(guān)節(jié)常見的病理改變。

外旋肌：外旋肌群包括閉孔內(nèi)肌、閉孔外肌、上孖肌、下孖肌、股方肌和梨狀肌。前傾的股骨頸和后凸的轉(zhuǎn)子嵴，為外旋肌提供了良好的動力學(xué)條件。閉孔內(nèi)肌起自閉孔內(nèi)膜內(nèi)面和其周圍的骨面，肌束向后集中成為肌腱，由坐骨小孔出骨盆轉(zhuǎn)折向外，止于轉(zhuǎn)子窩。上、下孖肌起自坐骨小切跡附近骨面，分別包繞在閉孔內(nèi)肌上下，并和閉孔肌肌腱混合后共同止于轉(zhuǎn)子間窩。梨狀肌起自S2～S4骶前孔外側(cè)，也有部分肌纖維起自髂后下嵴附近臀側(cè)骶骨和骶髂關(guān)節(jié)囊處，外出坐骨大孔達臀部，止于股骨大粗隆內(nèi)側(cè)上方。梨狀肌周圍組織以出梨狀肌上口或下口為參照，10%的個體坐骨神經(jīng)中的腓總神經(jīng)會在梨狀肌處已經(jīng)和坐骨神經(jīng)分開。通常坐骨神經(jīng)出梨狀肌下口，下行于外旋肌表面。閉孔外肌起自閉孔膜外面和周圍骨面，外出坐骨大孔達臀部，止于股骨大粗隆內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)子窩。該肌腱正好位于髖關(guān)節(jié)后下方表面，可以起到加強后下方封閉髖關(guān)節(jié)組織的作用。股方肌是一塊厚四角形肌肉，起自坐骨結(jié)節(jié)，止于轉(zhuǎn)子間嵴。

內(nèi)旋肌肉：髖關(guān)節(jié)內(nèi)旋為肌肉的輔助功能，這些肌肉都有其各自的主要功能。在髖關(guān)節(jié)屈曲時，這些肌肉的收縮可實現(xiàn)髖關(guān)節(jié)內(nèi)旋。主要內(nèi)旋肌肉為臀中肌、臀小肌和闊筋膜張肌，其他有內(nèi)旋髖關(guān)節(jié)的肌肉。

2．全髖關(guān)節(jié)置換的手術(shù)入路　手術(shù)入路的主要目標是獲得充分的暴露并減少并發(fā)癥。除了近年來興起的微創(chuàng)切口置換入路外，目前常用的入路有前方入路（Smith-Peterson）、前外側(cè)入路（Watson-Jone）、直外側(cè)入路（Hardinge）、外側(cè)經(jīng)轉(zhuǎn)子入路（Charnley）和后外側(cè)入路（Moore，Gibson）。

前方入路（Smith-Peterson）：前方入路經(jīng)肌肉和神經(jīng)間隙，淺層走行在縫匠?。ü缮窠?jīng)）和闊筋膜張肌（臀上神經(jīng)）之間，深層走行在股直?。ü缮窠?jīng)）和臀中肌（臀上神經(jīng)）之間，到達髖關(guān)節(jié)。這種入路的髖關(guān)節(jié)和髖臼的上方顯示有助于進展期髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良的患者切開復(fù)位，以及髖關(guān)節(jié)截骨術(shù)、髖關(guān)節(jié)固定術(shù)、髖關(guān)節(jié)骨折的復(fù)位和固定。

前外側(cè)入路（Watson-Jone）：前外側(cè)入路在臀中肌和闊筋膜張肌之間進入。這種切口常用于活檢、骨折復(fù)位和關(guān)節(jié)截骨術(shù)，可以減少在肌間的解剖。

直外側(cè)入路（Hardinge）：直外側(cè)切口兩分大粗隆上增厚的骨膜并保護近端臀中肌、臀小肌和遠端股外側(cè)肌聯(lián)合肌腱附著點的連續(xù)性。這一切后的優(yōu)點在于當需要從前和后進入髖關(guān)節(jié)時，由于是外側(cè)的中線切口不需要做大粗隆截骨。

外側(cè)經(jīng)轉(zhuǎn)子入路（Charnley）：Charnley在1962年開始推廣轉(zhuǎn)子截骨入路，他強調(diào)通過轉(zhuǎn)子的遠端移位可以獲得極好的暴露，并能改善外展機制的生物力學(xué)。采用這一入路方法，醫(yī)師可以完全暴露髖關(guān)節(jié)和髖臼的前后方。

后外側(cè)入路（Moore，Glbson）：后外側(cè)入路為目前最常用的手術(shù)入路，對于后方關(guān)節(jié)囊，以及髖臼與臀大肌的分離提供了良好視野。這種入路需要松解外旋肌、后關(guān)節(jié)囊切除，易造成后脫位及臀中肌、臀小肌的力弱；其優(yōu)點是易于暴露，恢復(fù)迅速，縮短手術(shù)時間，而且異位性骨化率低。

3．髖關(guān)節(jié)生物學(xué)假體設(shè)計

（1）骨水泥固定的假體設(shè)計：目前此型假體有鈦金屬，因其能將更多的負荷傳遞至骨上，另外可以選擇的是強度更高的金屬。不銹鋼-鈷鈦金，它能減少骨水泥應(yīng)力而且更加耐磨。假體的形狀是以內(nèi)緣較寬、無鈍角和外緣更寬設(shè)計而成，主要減少骨水泥張力，增加股骨假體強度。在絕大多數(shù)設(shè)計中都包括一個內(nèi)在的頸領(lǐng)。從實用性來看，頸領(lǐng)能壓縮近端內(nèi)側(cè)的骨水泥，在骨水泥變硬過程中穩(wěn)定假體，還能作為置入髓腔深度的標志。髖臼的假體設(shè)計使用全聚乙烯，文獻報道此種材料磨損率和松動率均較低。

（2）非骨水泥固定的假體設(shè)計：早期的非骨水泥固定假體具有光滑的金屬表面，有或無明顯的紋路或幾何特征（如孔洞），以提供可靠的長期骨性固定和生物學(xué)固定。目前的假體大多具有某種形式的表面增強措施，以促進骨長入、活骨生長。這些增強方式包括鈦金屬的粗糙化、鈷鉻或鈦株制成的多孔涂層、鈦絲網(wǎng)、等離子噴涂的鈦金，以及加入生物活性的非金屬材料。股骨柄上生物活性涂層范圍可以從近端1／3到整個柄不等。非骨水泥固定的假體具有較好的骨長入率，較低的髖部疼痛發(fā)生率，提高良好的中期耐久性。