一种预测髋关节置换术后骨盆矢状位平衡状态的方法

技术领域

本发明涉及一种预测骨盆矢状位平衡状态的方法，特别是涉及一种预测髋关节置换术后骨盆矢状位平衡状态的方法。

背景技术

矢状位姿态对人工髋关节术后骨盆后倾姿态有显著影响，而后者决定了臼杯假体的功能方向，与撞击、应力集中、假体磨损、关节脱位等并发症紧密相关。采用传统方法在术前评估患者矢状位姿态时，易引起以下问题：

1)对于矢状位失衡的患者，无法定量预测术后全身矢状位平衡状态和骨盆姿态；

2)无法定量预测术后臼杯空间位置；

3)难以根据功能角度定位全髋关节置换术中的臼杯方向；

4)容易导致再平衡后髋关节应力集中、撞击、脱位、假体松动等并发症。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种预测髋关节置换术后骨盆矢状位平衡状态的方法，该方法能够对髋关节置换术后骨盆矢状位平衡状态进行准确预测，为全髋关节置换术中臼杯假体的目标植入角度的规划提供基础。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种预测髋关节置换术后骨盆矢状位平衡状态的方法，其包括以下步骤：

1)获取术前患者在不同体位下的全身矢状位姿态评估影像学数据，并通过查体获得患者的双侧髋关节固定屈曲畸形信息、伸髋肌群的功能评估结果；

2)对获取的不同体位下的全身矢状位姿态评估影像学数据进行姿态分析，得到患者术前矢状位失衡程度以及髋关节外畸形严重程度分析结果；

3)根据患者术前矢状位失衡程度、髋关节外畸形严重程度分析结果以及伸髋肌群的功能评估结果，对髋关节置换术后患者的矢状面上骨盆姿态再平衡状态进行预测。

进一步地，所述步骤1)中，获取术前患者不同体位下的全身矢状位姿态评估影像学数据时，获取的不同体位包括双腿站立、单腿站立、坐位和蹲位。

进一步地，所述步骤1)中，每一种体位下的全身矢状位姿态评估影像学数据至少包括颈椎至股骨中段的影像学数据。

进一步地，所述步骤2)中，对获取的不同体位下的全身矢状位姿态评估影像学数据进行姿态分析时，包括以下步骤：

2.1)测量不同体位下全身矢状位姿态评估影像学数据上的角度、距离参数，包括：骨盆后倾角，骨盆入射角，腰椎前凸角，力线偏移距离，脊柱-骨盆角；

2.2)基于各测量参数以及标准参考范围，对术前患者的矢状位平衡状态进行分析，得到患者术前矢状位失衡的程度、髋关节外畸形的严重程度分析结果。

进一步地，所述步骤3)中，对髋关节置换术后患者的矢状面上骨盆姿态再平衡状态进行预测的方法，包括以下步骤：

3.1)根据患者术前矢状位失衡的程度、髋关节伸髋肌群、髋关节屈曲畸形的评估结果，将患者分类，包括站立矢状位平衡患者、髋关节伸髋肌群无力患者、站立矢状位腰椎过度后伸患者以及站立矢状位失衡患者；

3.2)针对不同患者类型，对髋关节置换术后患者的矢状面上骨盆姿态再平衡状态进行预测。

进一步地，所述步骤3.2)中，针对不同患者类型，对髋关节置换术后患者的矢状面上骨盆姿态再平衡状态进行预测时，包括：

①针对站立矢状位平衡患者，即同时满足0mm

②针对髋关节伸髋肌群无力患者，即肌力<4级患者，则髋关节置换术后患者骨盆再平衡的骨盆后倾变化角度为0；

③针对站立矢状位腰椎过度后伸即PI-LL<-10°且SVA<0的患者：

A、若髋关节固定屈曲畸形<10°，且腰椎存在严重退变/自发融合/手术融合情况之一，则髋关节置换术后患者骨盆再平衡的骨盆后倾变化角度为0；

B.若髋关节存在固定屈曲畸形>10°，腰椎不存在严重退变/自发融合/手术融合情况，则髋关节置换术后患者骨盆再平衡的骨盆后倾变化角度为0.25×PI；

④针对站立SVA>50mm的患者，则在患者的脊柱-骨盆或全身站立侧位片上，以双侧髋关节中心连线的中点为旋转轴，以术后矢状位达到平衡状态为标准作垂线，计算得到T1椎体中心旋转到该垂线上的旋转角度α作为髋关节置换术后患者骨盆再平衡的骨盆后倾变化角度。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明通过获取患者在不同体位下的全身矢状位姿态评估影像学数据以及双侧髋关节固定屈曲畸形信息和伸髋肌群评估结果，对术前患者的矢状位失衡程度进行全面分析，并根据分析结果对不同类型患者的术后骨盆矢状位姿态进行预测，使得对患者的预测结果更加准确。2、本发明基于患者的影像学数据，可准确判断全髋关节置换术后的骨盆姿态，为全髋关节置换提供功能性臼杯角度手术计划的准确依据，以此优化髋关节置换的运动学-动力学效果，避免由于骨盆姿态再平衡后带来的假体位置功能不良，并降低撞击、脱位、磨损、松动等并发症的风险。因而，本发明可以广泛应用于术后骨盆矢状位平衡状态预测领域。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的描述。

本发明提供的一种预测髋关节置换术后骨盆矢状位平衡状态的方法，包括以下步骤：

1)获取术前患者在不同体位下的全身矢状位姿态评估影像学数据，并通过查体获得患者的双侧髋关节固定屈曲畸形信息、伸髋肌群的功能评估结果。

2)对获取的不同体位下的全身矢状位姿态评估影像学数据进行姿态分析，得到患者术前矢状位失衡程度以及髋关节外畸形严重程度分析结果。

3)根据患者术前矢状位失衡程度以及髋关节外畸形严重程度分析结果以及伸髋肌群的功能评估结果，对髋关节置换术后患者的矢状面上骨盆姿态再平衡状态进行预测。

上述步骤1)中，获取术前患者不同体位下的全身矢状位姿态评估影像学数据时，获取的不同体位包括但不限于双腿站立、单腿站立、坐位、蹲位等体位，其中，每一种体位下的影像学数据应至少包括颈椎至股骨中段的影像学数据。

上述步骤2)中，对获取的不同体位下的全身矢状位姿态评估影像学数据进行姿态分析时，具体的方法包括以下步骤：

2.1)基于获取的各影像学数据，测量相关角度、距离等参数，具体的包括：骨盆后倾角(Pelvic tilting，PT)，骨盆入射角(Pelvic incidence，PI)，腰椎前凸角(Lumbarlordosis，LL)，力线偏移距离(Sacral vertical axis，SVA)，脊柱-骨盆角(Sacral pelvicangle，SPA)等参数；

2.2)基于得到的各测量参数以及标准参考范围，对术前患者的矢状位平衡状态进行评估，得到患者术前矢状位失衡程度、髋关节外畸形严重程度。

其中，标准参考范围可以采用本领域人员公知的正常范围，例如：站立矢状位失衡程度指标：SVA(>50mm为失衡)、PI-LL差值(>10°为失衡)、站立位PT角(>20度为失衡)；髋关节外畸形指标为：CL、TK、LL、KF，本发明在此不再赘述。

上述步骤3)中，根据患者术前矢状位失衡的程度、髋关节外畸形的严重程度分析结果以及伸髋肌群的功能评估结果，对髋关节置换术后患者的矢状面上骨盆姿态再平衡状态进行预测的方法，包括以下步骤：

3.1)根据患者术前矢状位失衡的程度、髋关节伸髋肌群、髋关节屈曲畸形的评估结果，将患者分类，包括站立矢状位平衡患者、髋关节伸髋肌群无力患者、站立矢状位腰椎过度后伸患者以及站立矢状位失衡患者。

3.2)针对不同患者类型，对髋关节置换术后患者的矢状面上骨盆姿态再平衡状态进行预测。

具体的，包括：

①针对站立矢状位平衡(同时满足0mm

②针对髋关节伸髋肌群无力(肌力<4级)患者，则髋关节置换术后患者的矢状面上骨盆姿态不会显著改变，即患者骨盆再平衡的骨盆后倾变化角度为0；

③针对站立矢状位腰椎过度后伸(PI-LL<-10°)且SVA<0的患者：

A、若髋关节固定屈曲畸形<10°，腰椎存在严重退变/自发融合/手术融合等情况之一，则髋关节置换术后患者站立位骨盆姿态不变，即患者骨盆再平衡的骨盆后倾变化角度为0；

B.若髋关节存在固定屈曲畸形>10°，腰椎不存在严重退变/自发融合/手术融合等情况，则髋关节置换术后(对侧正常或对侧也行髋关节置换术后)患者骨盆再平衡的骨盆后倾变化角度为0.25×PI；

④针对站立SVA>50mm的患者，则在患者的脊柱-骨盆或全身站立侧位片上，以双侧髋关节中心连线的中点(即髋臼或股骨的旋转中心)为旋转轴，以术后矢状位达到平衡状态(即SVA＝50mm)为标准作垂线，则髋关节置换术后患者骨盆再平衡的骨盆后倾变化角度为T1椎体中心旋转到该垂线上的旋转角度α，该旋转角度α可以为臼杯假体的目标植入角度提供参考。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。