二、股骨上端骨骼形态
国际内固定研究学会(Association for the Study of Internal Fixation,ASIF,德语缩写为AO)将小转子下缘平面以内的股骨范围定义为股骨近端,主要包括股骨头、股骨颈及股骨大、小转子。
(一)股骨上端
股骨是人体最长、最结实的长骨,长度约为身高的1/4,周围有强大的肌肉和韧带包绕,是人体最大的持重和运动骨骼器官,使人体具有直立、走路、运动等功能。股骨转子部的结构主要是松质骨,周围有丰富的肌肉,骨骼血运供应较股骨头多。
股骨分一体两端,上端有朝向内上的股骨头,其上部完全为关节软骨所覆盖,与髋臼组成关节。股骨头中央稍下有一小窝,称为股骨头凹,是股骨头圆韧带附着点,少量血供通过此韧带供应股骨头。头下外侧的狭细部称股骨颈,股骨颈微向前凸,中部较细。股骨距是在股骨干、股骨颈结合部内侧内后方,由多层致密骨构成的纵行骨板,因股骨负重呈偏心性,受力大的部分必须加固,而股骨距则是其着力点。
股骨颈与股骨体连接处有两个隆起,上外侧的方形隆起称大转子,内下方的隆起称小转子。大转子的位置较浅,体表易扪及。大转子上方为转子窝,有梨状肌附着,下缘呈嵴状,有股外侧肌附着,内面与股骨颈及股骨干的松质骨相连续,外侧面较粗糙,自后上斜向前下有条隆起的微嵴,此处有臀中肌附着。小转子为圆形骨性突起,位于大转子下、股骨干的后上内侧,是髂腰肌附着部。大、小转子连线之间,前面有转子间线,后面有转子间嵴。股骨转子部的结构主要是松质骨,周围有丰富的肌肉和血运包绕。转子间线比较平滑,是关节囊、髂骨韧带附着处。转子间嵴粗糙、隆起,大部分区域是外旋小肌附着点(图3-3)。据报道,在变异解剖结构中,大转子的后下方相当于小转子的平面另有一骨性突起,称为第三转子。
图3-3 股骨上端结构
(二)股骨头及股骨髓腔
成人DDH患者股骨头失去正常股骨头形态,直径也较正常的股骨头小。另外,DDH患者股骨髓腔狭窄,有畸形改变,解剖形态较正常股骨小。汤春平等对72例(78髋)DDH患者的股骨头高度、头心-干轴距,按Crowe分型标准分为三组,Crowe Ⅰ型(23髋),Crowe Ⅱ型(31髋),Crowe Ⅲ型和Ⅳ型(24髋),分别比较三组和正常对照组股骨近端的形态差异,结果发现三组DDH与正常股骨近端形态均有差异,Crowe Ⅰ型股骨头高度(4.84±0.57)cm较对照组(4.45±0.47)cm高;Crowe Ⅱ型、Crowe Ⅲ型和Ⅳ型头心-干轴距分别为(2.66±0.85)cm和(2.39±0.77)cm,均较对照组(3.16±0.51)cm小。并且该作者发现DDH组头心-干轴距有随着髋脱位程度增加而逐渐减小的规律。DDH患者股骨髓腔扭转角度变化也较大,Charnley等研究发现,股骨近端髓腔横断面呈椭圆型,其矢状径比冠状径长。同时,DDH患者股骨髓腔张开指数也较小,在前后位X线片上显示为股骨髓腔较直,偏向于“烟囱形”样改变。
(三)股骨颈干角
股骨颈与股骨干之间形成夹角,称为颈干角,成人正常范围在110°~140°之间,平均为127°。股骨颈干角>140°称为髋外翻,<110°则为髋内翻。髋外翻时,股骨颈较正常为长,髋内翻时股骨颈较正常为短。颈干角改变,力的传导也将改变。Jiang等对466名健康汉族成人(男353名,女113名)进行分析,结果显示颈干角平均为133.02°。同时,该作者通过对年龄的分析显示,年龄<60岁的成人颈干角相比年龄>60岁人群明显增大,表明颈干角可能与年龄相关。在DDH的患者中,股骨颈干角较正常有增大的趋势。彭建平等报道正常髋平均股骨颈干角为129.59°±4.58°,小于DDH组平均股骨颈干角(131.03°±5.17°);同时,DDH组伴有髋内翻或髋外翻的比例为41%,对照组伴有髋内翻或髋外翻的比例为16%,以髋外翻居多。汤春平将23例Crowe Ⅰ型、31例Ⅱ型、24例Ⅲ型和Ⅳ型患者分别与正常对照组比较发现,虽然DDH患者的颈干角有增大趋势,但是两者差异无统计学意义。
(四)股骨前倾角
一般认为股骨前倾角是由于髋关节外旋肌力量大于内旋肌力量,牵拉所形成的。Jiang等对466名健康汉族成人性别的分析发现,女性前倾角比男性明显增大;多元线性回归分析也表明,前倾角可能与性别相关。DDH是一种多发畸形,当发生髋关节脱位后,股骨颈失去前方髋臼的压力,而股骨头后方受压于骨盆的前倾面,通常导致股骨颈前倾角的异常增大。张维强等对600例发育性髋关节脱位患儿的研究发现,同一年龄段患儿健侧的股骨颈前倾角会比患侧小,4岁以前,股骨颈前倾角会先减小后增大,变化速度较快;4岁之后,股骨颈前倾角呈稳定增大趋势,变化速度变缓(表3-2)。彭建平等的研究结果也发现,DDH患者组平均股骨颈前倾角为25°±9°,大于文献报道的正常值(14°±7°),同时作者发现64%的DDH患者伴有股骨前倾角增大。DDH组股骨头直径较小,股骨颈前倾角较大,与Robertso报道结果相似,头心-干轴距均随着髋关节脱位程度增加而减小。总体来说,DDH患者股骨近端解剖形态较正常股骨小,股骨颈前倾角偏大。
表3-2 600例患儿的股骨颈前倾角检测结果
(五)股骨颈长度
过股骨头中心的股骨冠状切面,分别拟合出股骨头的球形及股骨颈基底部的椭圆形,两个圆心之间的连线就是股骨颈轴线。选取股骨干任意两处,分别拟合出其最适表面的椭圆形,两圆心之间的连线就是股骨干的轴线。股骨头球心与两条线交点之间的距离即为股骨颈的长度。彭建平等分析了130例DDH髋关节与56例正常髋关节的影像学资料,通过对比研究发现,DDH组平均股骨颈长度为(43±3)mm,正常髋平均股骨颈长度为(46±4)mm,差异具有统计学意义。同时,该作者发现,DDH组有接近一半的患者伴有股骨颈短缩,甚至部分患者存在股骨颈消失。