THA：骨盆位置与髋臼杯位置的关系
图1 骨盆倾斜与髋臼假体位置的关系
研究入选标准如下：全髋关节置换术，半球形杯（带有垂直于杯轴的放射金属标记的圈边），以及骨盆的完全可视化。排除标准是除原发性全髋关节置换术以外的同侧髋关节手术，骨盆或股骨的恶性疾病，或感兴趣区域有不完整或明显伪影的影像序列。12名患者的12个髋关节的CT图像符合纳入标准。定义骨盆的初始定位，使泪滴间线在冠状面水平，连接髂前上棘的线在横断面水平。对两个股骨头的旋转中心进行定位建立中位，并根据建立的中位在矢状面上前后倾斜5°、10°、20°和30°，模拟不同的身体位置(如图1)。我们应用了一个内部开发的数学模型，该模型允许我们使用指定的骨盆倾斜和初始的髋臼杯三维定位来重新计算三维髋臼杯定位。在12名患者中进行研究是为了验证该模型的实用性（图2）。
图2 A：髋臼外展角；B：骨盆倾斜度；C：髋臼前倾角
根据Lewinnek安全范围正常放置髋臼杯，在由骨盆前倾30°至中性30°至骨盆后倾30°的变化过程，髋臼前倾角由-10°增至20°至39°，髋臼外展角由44°增至45°至56°（图3中的绿线）。相反，当髋臼杯外展角放置在较小的位置时，骨盆倾斜过程中前倾角由-29°变为20°到49°，外展角由31°变为30°至37°(图3的红线)。当髋臼杯外展角放置在较大的位置时，骨盆倾斜过程中前倾角由由2°变为20°至37°，而外展角由50°变为60°至68° (图3中的蓝线)。而当髋臼外展角较小时，髋臼前倾角受骨盆矢状面倾斜的影响较大，反之亦然。显然，前倾角小的髋臼杯很容易因骨盆倾斜而出现后倾。
图3 骨盆倾斜度变化时，髋臼外展角和髋臼前倾角的变化
矢状位骨盆动力学，主要由向前或向后旋转的骨盆组成，在THA术后稳定性中发挥作用。尽管人们在静态状态下进行了广泛的研究，但尚不清楚个体患者髋臼杯的方向如何随骨盆矢状位骨盆动力学的变化而改变。我们进行了这项研究，以证实骨盆矢状面倾斜对不同髋臼杯三维方向的影响。
研究显示，在外展角小的髋臼杯中，骨盆倾斜度对髋臼杯前倾角的影响要比外展角的影响更大。此外，骨盆倾斜对初始前倾角大的髋臼杯的外展角的影响大于对初始前倾角小的髋臼杯外展角的影响。
我们的研究还阐明了前脱位的机制。站立姿势时，骨盆通常处于向前倾斜的位置，腰椎前凸度较高。作用于髋臼的股骨力向量指向上方和前方(因为股骨柄大约有15°的前倾角)。在腰椎和/或髋关节伸展时，髋臼假体的位置会发生变化，类似于骨盆后倾的模式；因此，外展角和前倾角会增加，这可能会导致股骨头缺乏上方和前方约束，造成前脱位。基于我们的研究，我们认为髋臼假体外展角大和/或前倾角大的患者发生前脱位的风险更大。
综上所述，该数学模型提高了目前对人工全髋关节置换术患者髋臼三维定位的认识，因为它使我们能够准确地确定每个人工全髋关节置换术患者的髋臼三维定位受骨盆脊柱动力学的影响。