一、髋关节的骨骼构成
(一)髋骨
髋骨左右成对,形状不规则,上部扁阔;中部窄厚,为扁骨。后方与骶骨形成骶髂关节,同尾骨组成环形的完整的骨盆;前方两侧髋骨面结合形成耻骨联合。16岁前,髋骨分别由髂骨、耻骨和坐骨三部分独立组成(图3-1)。16岁后,三部分骨完全融合,会合于髋臼(图3-2)。
图3-1 16岁前的髋骨
图3-2 16岁后的髋骨
1.髂骨
髂骨构成髋骨上部,为三骨中之最大,呈扇形,扇面向上,分为肥厚的髂骨体和扁阔的髂骨翼。髂骨体参与构成髋臼,而髂骨翼是一宽阔的骨板,上缘为髂嵴。髂嵴前端为髂前上棘,后端为髂后上棘。髂前上棘与骶骨岬、S2棘突在同一水平面。在髂前上棘前方5~7cm处,有向外隆起的结构,称为髂结节。臀中部外侧,髂结节下方10cm处能扪及股骨大转子。在髋关节屈曲时,臀下部内侧扪及坐骨结节。坐骨结节平面上方,尾骨尖可在两臀部皱襞间扪及。
髂前上棘的下方有一薄锐突起称为髂前下棘,是股直肌肌头的起点。位于髂前上棘后上方髂骨外层向外隆起的部分称为髂结节。髂后上棘下方的突起部分称为髂后下棘,参与构成坐骨大切迹。坐骨大切迹上缘与S3棘突间的水平面稍下方为髂后下棘
髂骨翼内侧面为盆面,有一浅窝称为髂窝,构成大骨盆的后外侧壁,其下界有条圆钝的骨嵴线称为弓状线,它与髂骨体为界。髂骨翼后下方为粗糙不平的耳状面,与骶骨的耳状面构成骶髂关节。耳状面后上方有髂粗隆与骶骨借韧带相连接。
由于个体因素差异,髂骨的盆面及臀面有数量不等的滋养孔,但大多数情况下只有1个孔,多位于弓状线内侧端的外上方,与髂前上棘相距7.9cm、距髂前下棘6.9cm左右。
2.坐骨
坐骨组成髋骨下部,位于髂骨后下方。坐骨分别由坐骨体和坐骨上、下支三部分组成。坐骨体组成髋臼的后下2/5,外侧面有闭孔外肌附着;内侧面较光滑,有闭孔内肌附着;后面则有髋关节囊附着。坐骨体后缘有尖形的坐骨棘,棘下方为坐骨小切迹。坐骨大切迹位于坐骨棘与髂后下棘之间。
坐骨体下后部向前、上、内延伸为较细的坐骨支,末端与耻骨下支结合。上支的前缘构成闭孔的后界,下支前段移行至后部变为粗糙的坐骨结节。坐骨结节是坐骨最低部,可在体表扪及。
3.耻骨
耻骨组成髋骨的前下部,位于髋骨的前下方。耻骨形状为勺状,分为耻骨体和耻骨上、下支。耻骨体构成髋臼前下1/5的部分,与髂骨体相接处的粗隆状骨面称为髂耻隆起,向前内形成耻骨上支,其末端急转向下移行为耻骨下支。耻骨下支伸向后下外,与坐骨支结合。耻骨上支上缘有条锐嵴结构称耻骨梳,向前终止于耻骨结节,向后移行于弓状线。耻骨梳为陷窝韧带及反转韧带附着处。耻骨结节到中线的粗钝上缘为耻骨嵴。耻骨上、下支相互移行处内侧的椭圆形粗糙面称耻骨联合面,联合面由软骨相接,构成耻骨联合。耻骨与坐骨共同构成闭孔。
耻骨上缘称耻骨梳,向前到耻骨结节。其内面为耻骨嵴,耻骨上支的闭孔面稍外侧有闭孔沟,直达正中线。耻骨肌、长收肌、股薄肌、短收肌、闭孔外肌均始于耻骨体和耻骨支。向下放射状止于耻骨嵴。腹直肌止于耻骨上缘,该处又称为锥状肌起始处,闭孔通过闭孔血管和神经。耻骨梳为陷窝韧带及反转韧带附着处,耻骨结节是腹股沟韧带的内侧起点,坐位或站立时耻骨均有固定和支撑作用。
(二)髋臼
髋臼由髂骨、坐骨、耻骨三骨的体部连结而成,为半球形深凹窝,位于髋骨中部外侧面,坐骨结节与髂前上棘连线中间,将髋臼外侧面分为前、后两部分。
髂骨体构成臼顶,占髋臼面积的2/5;坐骨体构成髋臼的后壁、臼底,占髋臼面积的2/5;耻骨骨体构成髋臼的前壁,占髋臼面积的1/5,这三部分结构共同组成完整的髋臼。从婴儿到青春期,髋臼Y形软骨发育、逐渐愈合。青春期后髋臼Y形软骨完全骨化。髋臼处男性、女性完全愈合的时间分别为16~17岁和13~17岁。
髋臼柱状结构,该观点基于倒置Y形的髋臼二柱学说,认为髋臼是由前、后两个骨柱构成,髂坐部分代表后柱,髂耻部分代表前柱。前柱的范围是髂骨翼的前1/3、髋臼的前1/2及耻骨支;后柱从坐骨大切迹开始,经过髋臼,延续至耻骨下支,与坐骨支交界处,其范围包括坐骨大切迹后下方部、髋臼后1/2以及坐骨支。
髋臼前部低,后部隆起,下部有深而宽的缺口,称为髋臼切迹,有横韧带通过并封闭之,形成半球形凹窝。髋臼周边有软骨组织形成的盂唇缘,扩展了髋臼深度,使其面积超过球形的一半,将股骨头深包于其中。髋臼顶部是主要负重区,厚而坚实,是人体负重力线从骶髂关节向下肢传递的强有力负重点。髋臼后下部亦较厚,至坐骨结节部分为另一个负重点,主要是在坐位时起作用。髋臼的底部凹陷粗糙,延伸至髋臼切迹,称髋臼窝,窝表面有被称为哈弗森腺(Haversian glands)滑膜脂肪组织所填充。根据关节内压力的不同,腺液可出现挤出或吸入变化,起着维持关节内压力的平衡作用。髋臼窝壁非常薄弱,无关节软骨覆盖,被股骨头韧带占有,不与股骨头相接,为非关节部分。
闭孔为坐骨与耻骨之间围成的大孔,近似三角形或卵圆形。耻骨下支下缘、坐骨下支上缘分别组成闭孔上界和下界;坐骨上支、坐骨体前缘、髋臼切迹的边缘外侧和耻骨下支的外侧分别组成闭孔的外界和内界。闭孔管内有闭孔动、静脉及闭孔神经通过。
在先天性发育缺陷、骨盆形态异常、股骨头脱位和异常生物力学环境下,成人DDH的髋臼解剖形态发生了改变。在不同的年龄阶段,DDH的髋臼解剖形态也呈现不同的病理改变,早期主要由于发育缺陷使髋臼浅平、倾斜度增大,对股骨头覆盖差。随着年龄增长,髋臼与股骨头之间的异常解剖关系和应力改变,最终导致髋臼的解剖形态也随之发生变化。
周建生等回顾性分析72例成人DDH终末期骨关节炎患者的临床资料,发现这72髋呈现出四种髋臼解剖形态,分别为浅杯状、浅盘状、贝壳状和三角状。同时,该作者进一步在Crowe分型研究中发现,Crowe Ⅰ型的髋臼和股骨头保持着较大的接触面积,虽然髋臼对股骨头的包容与正常相比较差,但是大多数病例的髋臼保持了杯形结构;但在长期异常力学作用下,髋臼底形成了很多骨赘,使髋臼呈现出浅杯状。Crowe Ⅱ型髋臼和股骨头的接触与负重部位主要集中在髋臼中上部,髋臼的中下部常有大量骨赘聚集,使原来较浅的髋臼变得更加浅平,呈现浅盘状。Crowe Ⅲ型髋臼和股骨头的接触与负重部位主要集中在髋臼上部,因有效负重面积减少,相反单位面积应力增加,使髋臼呈现出上宽下窄的贝壳样形状;Crowe Ⅳ型髋臼由于出生后一直未受到股骨头的接触摩擦与负重,基本保持着发育不良,呈小而浅的三角形状态。
对于髋臼前倾角,陈珽等对正常组(105髋)和异常组(303髋)的前倾角进行测量后发现,儿童的髋臼前倾角较正常成人小。0~6岁髋脱位患儿的髋臼前倾角(13.95°±1.23°)较正常儿童的髋臼前倾角增大(12.15°±0.81°),差异具有统计学意义。同时,该作者发现在1岁左右阶段,新生儿髋臼前倾角有一个明显的增长,而在其后的几年中髋臼前倾角的增加幅度不大,基本处于稳定状态(表3-1)。DDH患者髋臼前倾角随着疾病的严重程度而增加。Yang等研究纳入了53例DDH患者(79髋)和36例正常髋关节患者。采取Crowe分型后,Crowe Ⅰ型26例,Crowe Ⅱ/Ⅲ型31例,Crowe Ⅳ型22例,通过三维CT计算出正常髋关节患者的前倾角为18.45°± 6.67°,Crowe Ⅰ型为21.90°± 6.99°,Crowe Ⅱ型和Ⅲ型为25.42°± 5.96°,Crowe Ⅳ型为29.19°± 4.83°。
表3-1 正常组与脱位组的髋臼前倾角值