全髋关节置换术中下肢延长多少可能会对神经产生影响？

在初次全髋关节置换术(THA)中使用术中神经监测设备(IONM)评估下肢延长对神经的影响。本研究的目的是评估在全髋关节置换术中下肢延长对神经的影响，并使用在手术神经监测(IONM)中定义一个临界极限延长的阈值。这一极限被描述为影像学和临床测量(如肢体长度和股骨长度)的百分比。

背景介绍

据报道，初次全髋关节置换术(THA)后周围神经麻痹的患病率为0.08%至3.7%。机械压迫、血肿、神经回缩、骨水泥挤压和肢体过度延长是神经损伤的主要原因。既往髋关节手术、翻修关节置换术、手术入路和髋关节屈曲挛缩被列为危险因素。一些证据已经证实，肢体延长是一个重要因素，特别是在被忽视的髋关节发育不良(DDH)患者中。然而，通常很难确定神经损伤的病因。

尽管在他们的系列研究中，大多数作者认为肢体延长是全髋关节置换术中神经损伤的原因，但也有人否认存在这种关系。因此，这种关系仍然没有得到明确的证明。虽然大多数研究表明，全髋关节置换术中肢体延长与神经损伤之间存在关系，但只考虑了肢体延长的绝对值，并没有尝试评估其他测量值的影响，如患者身高、肢体长度或股骨长度。

本研究的目的是评估在全髋关节置换术中下肢延长对神经的影响，并使用在手术神经监测(IONM)中定义一个临界极限延长的阈值。这一极限被描述为影像学和临床测量(如肢体长度和股骨长度)的百分比。

材料与方法

1、病人的选择：

接受原发性髋关节骨关节炎全髋关节置换术治疗的患者被纳入研究，排除标准为既往脊柱手术史或伴发神经系统疾病史、髋关节发育不良引起的骨关节炎、糖尿病、髋关节置换术后、既往同侧髋关节手术史(截骨术等)、体重指数(BMI)、髋关节晚期挛缩。

2、术前准备：

记录所有患者的活动范围和双髋关节挛缩情况。测量髂前上棘与内踝之间的距离(ASIS-MM距离)。所有患者均拍摄骨盆前后位X线片和标准的全程负重下肢X线片，术前摄全腿X线片，患者双足站立，膝关节最大程度伸展，双脚中性旋转，髌骨向前，在较短的肢体下使用阻滞来纠正骨盆冠状倾斜。

进行三项测量：

(1)股骨总长度，测量股骨头最近端到髁间切迹中心之间的长度；

(2)下肢总长度，测量股骨头最近端到胫骨平台中心之间的长度；

(3)骨盆高度，从髂骨最高点线到坐骨结节下缘线之间测量值。

3、围手术期：

作为IONM的要求，患者使用全身麻醉。麻醉方案：咪达唑仑(0.05 mg/kg)用于遗忘和镇静。诱导期使用芬太尼(2 ~ 3mg /kg)进行阿片类镇痛，异丙酚(3mg /kg)进行催眠麻醉。作为TIVA(全静脉麻醉)方案的一部分，瑞芬太尼和异丙酚输注用于维持麻醉。连续检查并记录生命体征和麻醉深度。为了在牵引过程中稳定骨盆，在大腿之间插入一根刚性棒(图1)，然后取出该棒，测试完成后便于进行髋关节置换手术。

图1：为了在牵引过程中稳定骨盆，在两条大腿之间插入了一根刚性棒。

4、IONM的准备工作：

将螺旋电极放置在颅骨两侧，从耳朵高度到颅骨顶端7cm处，用于监测运动诱发电位(MEPs)(图2)。插入的电极作为刺激器，被指定为右(c1)和左(c2)。MEP刺激平均每18秒发送450 mV，以获得牵引过程中的同步变化，平均持续6分钟。这些数值是在纳入患者前的测试程序中确定的。

图2：记录电极放置在颅骨两侧。无菌针电极插入胫骨前肌、腓肠肌和股四头肌，以评估MEP。

为了监测MEPs，将无菌针电极插入胫骨前肌以刺激腓神经深部，插入腓肠肌以刺激胫骨神经，插入股四头肌以刺激股神经。通过使用13毫米真皮下电极刺激胫骨后神经，获得体感诱发电位(SEPs)。根据脑电图电极放置的国际标准10-20系统，在Cz9-Fpz处放置皮下针电极，记录SEP刺激。为了进行精确的监测，增产措施设置在n40-n60范围内。

5、外科技术与测量：

所有患者均采用改良Hardinge入路进行全髋关节置换术。股骨颈截骨后，在髋臼内放置直径为3cm的无菌金属球作为刻度标记，以规范透视图像放大倍率。

将无菌踝部牵引包置于踝部，并将无菌链固定在牵引包上(图3)。SEP或MEP振幅降低50%或SEP潜伏期增加10%被定义为神经功能障碍。在IONM期间，当达到这些极限时停止牵引(图4)。

在牵引过程中，在2个时间点获得髋关节透视视图：

(1)当任何测量电位显示变化时(延长的安全极限值)。

(2)当任何MEP或SEP阈值达到时(延长的临界极限值)(图5)。所有患者在减少牵引后，所有SEP和MEP值都恢复到基线。

图3：踝部放置无菌踝部牵引包，牵引包上系无菌链进行下肢牵引。

图4：牵引前记录IONM基线值和IONM值在牵引时的变化。

图5：在牵引过程中的两个时间点获得髋关节透视视图。

6、延长值的计算：

术前X线片测量大转子尖端与髋臼顶之间的初始距离(TM-A距离)。术前3例患者使用围手术期透视检查TM-A距离测量的准确性(图6)。术前和围手术期测量值相同，且无明显差异，其余病例均行围手术期检查。

图6：用大转子尖与髋臼顶之间的距离(TM-A距离)来测量总的延长值。

研究结果

有两个主要的发现：

• 首先，最初观察到的振幅变化(表明延长的安全极限值)发生在腓深神经。

• 其次，腓深神经也首先达到了延长临界极限的阈值(MEP振幅下降50%，需要停止牵引)。当腓深神经达到延长的临界极限时，胫神经的神经振幅平均下降27.4%±9.9%(范围11% ~ 46%)，股神经的神经振幅平均下降12.6%±10.5%(范围0% ~ 35%)。胫骨神经的SEP振幅无变化，SEP刺激的结果是在大约9到16分钟的延迟下获得的。由于感觉通路的持续时间较长，在该研究中没有瞬时记录。

神经失用症的第一个症状(延长的安全极限值)的平均延长值为14.9±6.2 mm，相当于股骨总长度的3%和ASIS-MM距离的1.7%。平均临界长度为22.4±5.6 mm，相当于股骨总长度的5%和ASIS-MM距离的2.6%。安全和临界肢体延长量、股骨长度和ASIS-MM距离之间的关系总结(图7)。

图7：图中显示肢体延长与腓深神经MEP值下降之间的关系。

延长的临界极限值与股骨长度有显著相关性(r = 0.782；p < 0.001)，ASIS (r = 0.811；P < 0.001)、身高(r = 0.835；p = 0.001)(图8、9和10)。延长临界极限值与BMI (p = 0.778)、胫神经振幅下降(p = 0.231)、股神经振幅下降(p = 0.257)均无显著相关性。

图8：散点图显示延长临界极限值与股骨长度之间的相关性。

图9：散点图显示了延长临界极限值与ASIS-MM距离之间的相关性。

图10：散点图显示了延长临界极限值与高度之间的相关性。

讨论

神经组织允许下肢长度的有限延长，因此，下肢延长经常导致坐骨神经麻痹。本研究的目的是利用IONM数据来研究下肢延长的安全限度，以防止坐骨神经损伤。

结果：

• 关于神经延长的安全限度的信息是有限的，神经很有弹性。作者建议将SEP监测用于翻修手术，但不适用于初次关节置换术，SEP监测在其他研究中也被用于评估全髋关节置换术患者的神经损伤。

• 该研究团队发现在THA期间下肢延长与神经损伤之间没有明确的关系。

• 该研究团队发现ASIS - MM距离与延长临界极限值之间存在正相关，为临床评价提供了一种实用的方法。

• 该研究团队发现腓深神经受牵引影响，比其他神经先达到阈值。

目前的研究有局限性：

• 首先，研究对象是原发性骨关节炎患者。然而，全髋关节置换术中肢体延长是DDH患者的一个常见问题。DDH患者坐骨神经的解剖过程或弹性可能不同，这可能导致肢体延长极限值的差异。

• 其次，由于牵引与SEP数据初始变化之间间隔较长，因此无法获得SEP数据。

• 最后，由于腓深神经存在不可逆损伤的风险，任何患者的胫骨和股神经都无法达到阈值。

尽管存在这些局限性，但该研究团队发现患者的肢体延长和人体测量之间存在很强的正相关。

结论

在髋关节置换术中，第一个受到影响的神经是腓深神经，相对于股骨长度延长5%，相对于ASIS-MM距离延长2.6%是关键。但是，这些限制取决于预定的IONM阈值，腓深神经值达到临界阈值时，肢体延长量与胫、股神经幅值下降无显著相关性。

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