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髋关节骨性结构

时间:2022-03-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:在13~14岁,髂骨、坐骨和耻骨的骨性结构已经构成髋臼大部,与此同时髋臼处覆盖有Y形的关节软骨,该软骨在15~16融合成完整的一块软骨。当颈干角角度扩大,造成股骨头旋转中心高于大转子顶端,则会形成髋外翻;相反,颈干角角度下降会造成髋内翻。

(一)髋臼

骨盆的髋骨主要由髂骨、坐骨和耻骨3个独立的骨化中心发育形成,同时次级骨化中心在此基础上形成髂嵴、髂前上棘、坐骨结节、耻骨联合以及在髂骨、坐骨和耻骨3个方向上形成髋臼的软骨结构。在13~14岁,髂骨、坐骨和耻骨的骨性结构已经构成髋臼大部,与此同时髋臼处覆盖有Y形的关节软骨,该软骨在15~16融合成完整的一块软骨。左右髋骨次级骨化中心基本在20~22岁完成联合和融合。

图2-1 髋臼的前后柱

A.骨盆的外侧图展示髋臼的前后柱;B.骨盆内侧图展示髋臼的前后柱

在发育中,髋臼的开口平面斜向前、向外和向下,形成大约45°的腹倾角和15°的前倾角。在髋臼的上方边际形成近圆形的轮廓,但是髋臼近半球形结构的深度仅仅能包绕股骨头170°的范围,股骨头剩余部分被髋臼周围的唇盂覆盖加固。髋臼借助前柱和后柱骨性支撑结构,支撑和传递躯干和下肢的力量,但在不同的位置髋臼支撑柱厚度不同(图2-1)。通常当髋臼被锉磨超过原髋臼直径的1/3(例如直径54mm的髋臼在锉磨后直径超过72mm),将会削弱髋臼的支撑作用。在全髋置换中,过度锉磨髋臼会削弱被打入的压配型髋臼假体对周围骨组织的压力;同时因为骨量的过度丢失,造成髋臼周围骨质变薄,从而削弱髋臼固定螺钉的固定作用。有学者认为,在锉磨髋臼时,髋臼被扩大其直径1/4的情况是安全的(例如直径56mm的髋臼在锉磨后直径达到70mm),可以保留横断面上前后柱近75%的骨量,以利于初始的髋臼假体固定。

在全髋置换手术中,髋臼侧操作的重要参考标志是:髋臼的前后缘、髋臼切迹和髋臼横韧带。正常髋臼的前后缘可以作为放置髋臼假体参考,从而使放置的髋臼有符合生理的前倾角和腹倾角。髋臼切迹是锉磨髋臼内侧重要的参考,特别是当髋臼边缘内侧由于大量的骨赘形成难以确定真髋臼边界时,在没有去除内侧多余的骨赘情况下安装髋臼假体,会因为参照该骨赘作为髋臼内侧边缘,从而造成髋臼安装的前倾角过小。当对炎性髋关节损害患者进行手术治疗时,髋关节因炎症反应而向髋臼内侧突出,髋臼切迹的基本消失极易造成髋臼假体的内置,需要对髋臼内壁骨量的丢失进行颗粒植骨的基础上锉磨髋臼,此时可以参考髋臼横韧带的位置以确定髋臼的内下方。髋臼横韧带对于先天性髋关节脱位(congenitally dislocation hip,CDH)患者术中确定真臼的位置极有帮助,因为CDH患者的股骨头早已向后上方脱位,难以确定真臼的位置。当髋臼上方的骨质硬化时,髋臼横韧带可以限制髋臼锉向髋臼内下方的漂移,髋臼横韧带的存在同样也会造成髋臼锉向上方漂移,特别是当髋臼上方骨质疏松时(应用激素和器官移植患者)。

髂前上棘(anterior superior iliac spine,ASIS)可以在髋臼放置假体时,作为髋臼外侧的定位参考,同样可以作为髋臼假体固定螺钉安置的参考。当髋臼假体放置的位置偏向前后柱之间的上方时,可供髋臼假体螺钉拧入的骨量会减少。

(二)股骨

股骨是人体最长和强度最高的骨头,其长度的恢复是维持患者正常步态生物力学的基础,足够的强度是满足肌肉收缩和下肢承重所必需的。股骨中段为管状结构,股骨近端中轴会向前侧和外侧有轻度弧形突出,全髋置换中如该弧度过度突出时,应考虑术中无法使用正常尺寸的长直柄股骨侧假体。股骨颈和近端干骺端有15°的前倾角,在不选择小号假体或进行截骨的情况下,过度的前倾角会使安装股骨假体变得困难。为定量测量不正常的股骨的前倾角,可以进行术前CT的骨扫描作为全髋置换的术前评估,如果股骨侧前倾角过大,可以选择前外侧入路进行全髋置换手术,以利于术中髋关节向前脱位。同样骨骺滑脱症患者因其股骨前倾角过小,可以选择后外侧手术入路进行全髋置换。

股骨的颈干角为125°左右,股骨头的旋转中心基本与股骨大转子顶端在同一水平。当颈干角角度扩大,造成股骨头旋转中心高于大转子顶端,则会形成髋外翻;相反,颈干角角度下降会造成髋内翻。同样,股骨头旋转中心到大转子边缘的距离随颈干角的变化而变化,髋外翻因颈干角扩大而致该距离缩小,髋内翻则因颈干角缩小而致该距离扩大。颈干角和股骨头旋转中心到大转子边缘的距离这2个参数对于全髋置换有重要意义,如果这2个参数正常,在全髋置换中需要维持相同的偏心距和颈干角;如果这2个参数不正常,在髋关节重建中则需要恢复到正常的偏心距和颈干角。

不同个体股骨近端干骺端形态多样。尽管干骺端骨髓腔的内径趋向一致,但是除非术前进行CT扫描,否则不可能预测近端干骺端的数据,直到术中在股骨颈近干骺端截断后,才能真正对干骺端的几何形态给予正确的评估和判断。因为股骨假体在置入中,不仅仅是假体前侧、后侧、外侧和内侧的要适用于已锉磨的隧道,同时还涉及假体表面涂层和骨内膜的接触程度,从而提供充分的初期固定和远期固定,故股骨侧髓腔的构型决定了生物型股骨假体的安装。随着年龄的增长,股骨峡部的骨质变薄并向近端扩张,其股骨近端的形态为烟囱样改变;而年轻的患者,其股骨干骺端髓腔的构型类似于喇叭或香槟瓶的形状。不同的股骨近端髓腔形状决定了股骨假体表面涂层和髓腔骨内膜接触的程度。Dorr和Spotorno发展了2种描述干骺端髓腔构型的指数(图2-2)。Dorr的构型指数为距小转子10cm的髓腔内径与小转子水平髓腔内径的比值。当Dorr指数值为1时,股骨的假体不可能做到近端和远端同时充分接触。当股骨近端髓腔构型近似于喇叭形,可以选择全涂层的股骨假体与髓腔锉磨的隧道充分接触,以期骨的充分长入,或可以考虑骨水泥型假体。预测非骨水泥型假体寿命成功安置几率的参数仍在进一步的阐述中。Singh已经建立评价骨量减少的骨小梁等级指数,但因为这些被评估等级的骨小梁在全髋置换术中因股骨头的切除而去除,故骨小梁的测量方法不比直接测量骨长入的方法更重要,股骨质量对成功放置股骨假体的影响正在被充分的研究。

图2-2 股骨近端髓腔的形态,Dorr和Spotorno指数

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