中国人股骨近端的测量参数在股骨颈骨折经皮空心拉力螺钉技术的临床意义*

2012-11-15 15:10韦积华韦庆军肖仕辉李伟岸
中国医学创新 2012年23期
关键词:后缘拉力空心

韦积华 韦庆军 肖仕辉 李伟岸

中国人股骨近端的测量参数在股骨颈骨折经皮空心拉力螺钉技术的临床意义*

韦积华①韦庆军①肖仕辉①李伟岸①

目的:对股骨近端进行形态学观察和测量,掌握股骨近端的形态和几何参数特征,用于指导股骨颈骨折经皮空心钉技术中的定位判断。方法:(1)将90侧干性股骨骨骼标本,进行大体观察,并测量股骨颈后缘基底的倾斜角度Angleα。(2)选取30侧标本制作成股骨颈、股骨头系列断面,通过系列断面的投影图来确定股骨颈前后缘最窄处在股骨头的投影。并确定股骨头投影的圆心O和股骨头的顶点C,然后在确定通过股骨颈前后缘最窄处在此重叠图上的位置,标出前后缘端点的垂直线与该球形上半弧形的交点A、B,分别定AOC、BOC的角度为Angle β、Angle θ,并测量出其大小,并通过这些角度来推算出A、B点在该钟面上所代表的时间点。结果:(1)正面观股骨颈前缘几乎与股骨近端骨皮质前缘相切,仅在股骨颈中下缘略斜向后;后面观股骨颈后缘自小转子中点斜向上前,止于粗隆的上、前缘;整体观股骨颈最窄处位于股骨颈中部,呈椭圆形,椭圆形的长轴方向为自后下斜向前上。(2)中国人股骨颈后缘的倾斜角度为Angleα (64.00°±2.31°),股骨颈最窄处前后缘在股骨头的投影参数为Angleβ(29.93°±2.87°)和Angleθ(50.62°±2.69°),相当于钟面上的时间点为11点到13点40之间。结论:了解股骨近端的大体形态特点、测定股骨颈后缘的倾斜角度和股骨颈最窄处前后缘在股骨头的投影参数,可用于指导股骨颈骨折经皮空心拉力螺钉技术的定位、定向操作。

股骨近端; 解剖; 几何形态; 测量; 股骨颈骨折; 空心拉力螺钉

临床上闭合复位经皮空心拉力螺钉内固定术是治疗新鲜股骨颈骨折的常用方法[1-3]。多枚空心钉内固定必须使空心钉安放于合适的位置才能取得良好的固定效果[1,4-5],而在复杂的股骨近端安放多枚螺钉有一定的技术难度[4]。传统上经皮内固定需要依靠C臂透视机来观察导针的准确植入,目前的透视或摄像技术,无论从正位、侧位或者斜位像均无法解决股骨大转子及股骨头的阻挡问题,故临床上应用拉力螺钉治疗新鲜股骨颈骨折不可避免地进行反复的透视,这就增加了医生和患者的放射线暴露的风险,而且螺钉植入的误植率较高。因此有必要对股骨近端的解剖特征进行研究,为股骨颈拉力螺钉技术中确定进钉点和方向,以减少钻孔次数和透视次数。

1 材料与方法

1.1 股骨颈几何参数的测量 选取90侧股骨干燥骨骼标本用于大体观察和几何参数的测量。测量指标是股骨颈后缘基底的倾斜角度(Angle α)。股骨颈后缘基底的倾斜角度是指顺股骨颈后缘基底斜向前上至股骨颈的顶点这一斜面的切线的倾斜角度。每一项数据由3位医生测量,最后取其平均值。

1.2 股骨颈最窄处前后缘在股骨头的投影参数的测量 将30具去除软组织后的防腐股骨标本干燥,要求股骨近端无病变及畸形,用于股骨颈最窄处前后缘在股骨头的投影参数的测量,每一项数据由3位医生测量,最后取其平均值。

1.2.1 制作股骨近端系列断面 在大转子外侧缘用股骨颈骨折空心拉力螺钉内固定器械中的导向器定位,用2根直径2 mm的导针沿导向器平行钻入股骨颈并钻出股骨头,导针与股骨颈的轴心线平行。经过股骨头顶点、头颈连接处、股骨颈最窄处、股骨颈基底部分别作垂直于股骨颈轴心线的平面A、B、C、D,标志出这些平面与上述各标志点的切割线a、b、c、d 。拔出导针,然后沿切割线a、b、c、d,用钢锯将股骨近端锯断,形成A、B、C、D共4个断面。

1.2.2 确定股骨颈前后缘最窄处在股骨头的投影 取一平整光滑的木板,上面铺一张白色厚纸板,将股骨近端的A、B、C、D断面按原顺序复原,用2根2 mm的导针从股骨头的原钻出孔内沿原钉道逆行穿入,连同厚纸板钉在平整光滑的木板上,去除上面的A、B、C断面,仅留下D断面,然后在白纸上描绘D断面的轮廓线。去除D断面,将C断面套入导针中,描绘C断面的轮廓线,同样方法依次描绘A、B断面的轮廓线,将所有轮廓线叠加起来,其中,最大的圆形轮廓线定为股骨头 “钟面”,如图1所示。并确定股骨头投影的圆心O和股骨头的顶点C(也即钟面的12点)。然后在确定通过股骨颈前后缘最窄处在此重叠图上的位置,标出前后缘端点的垂直线与该球形上半弧形的交点A、B,分别定AOC、BOC的角度为Angle β、Angle θ,并通过这些角度来推算出A、B点在该钟面上所代表的时间点。

图1 股骨颈在股骨头投影图(实心部分边界为内侧边界)

1.3 统计学处理 所得数据输入SPSS 13.0软件分析,用KolmogorovK-Smimov Test做正态性检验,并以(x-±s)表示。

2 结果

2.1 股骨近端的大体观察 股骨近端大体形态特点:前面观股骨颈前缘呈一较为规则的弧形面,几乎与股骨近端前缘的皮质在一平面上,仅到后下三分之一才略转向后下方。后面观股骨颈后缘其斜面的下缘起自小转子上缘,然后逐渐斜向前止于股骨颈上缘,与水平面形成一定的倾斜角度。后面观股骨颈后缘呈弧形的斜坡,该弧形斜坡也起自小转子上缘斜向上前,止于股骨颈上缘。从后缘看股骨颈-股骨干相交线为斜形,该斜切线起自小转子上缘,斜向前上,止于大转子

上缘的前方。在该斜面近股骨颈上缘处形成局部凹陷,即所谓的转子间窝。股骨颈最窄处位于股骨颈中部,呈椭圆形,上部较下部宽,在股骨距处形成较锐的嵴,椭圆形的长轴方向为自后下斜向前上,即椭圆形的长轴大约在小转子上缘与粗隆上、前缘的连线上。股骨头呈半球形,股骨颈的轴心线并不在该球形的球心上,而是后部略多于前部。

2.2 股骨近端测量结果 结果见表1 (各指标经正态性检验均为正态分布)。

表1 股骨颈后缘倾斜角度和股骨颈前后缘在股骨头的投影参数 °

即中国人股骨颈后缘的倾斜角度为Angleα(64.00°±2.31°),由上述结果可以推算:从侧位片观察股骨颈空心钉的位置时,螺钉的进钉点与小转子顶点的连线的倾斜角度不应超过(64.00°±2.31°),为了便于记忆,可简化60°;股骨颈最窄处前后缘在股骨头的投影参数为Angleβ(29.93°±2.87°)和Angleθ(50.62°±2.69°),相当于“钟面”上的时间点为11点到13点40之间,亦即从侧位片观察股骨颈空心钉头的方向时,钉头应在的位置“钟面”上的时间点为11点到13点40之间,结合上述两部分结果即可得出股骨颈骨折空心拉力螺钉的“手术安全区”,如图2所示。

图2 股骨颈骨折空心钉的“手术安全区”

3 讨论

3.1 股骨颈周围的解剖特点 股骨颈的周围主要有供应股骨头的血管通过,而没有重要神经通过。股骨颈周围重要的血管主要有旋股内外侧动脉,股骨头的血液供应主要来自旋股内侧动脉,该动脉由股动脉或股深动脉发出,穿过关节囊后,紧贴股骨颈后缘基底部上行到达股骨头。从这一解剖特点来看,螺钉从股骨颈前后缘穿出的危险性是不同的,如果螺钉从股骨颈后缘的皮质穿出时损伤该血管的可能性较大。股骨颈骨折后股骨头的血运便受到了较大程度的破坏,如果再加上不恰当的手术更加加重了股骨头血运的破坏,从而导致手术的失效[6]。然而,由于股骨头及股骨粗隆的阻挡,术中透视看不清股骨颈后缘的边界,故螺钉从股骨颈后缘穿出的可能性较大。所以植钉时应尽量避免从股骨颈的后缘穿出,特别是从靠近股骨颈的基底部穿出。基于以上述股骨颈周围的解剖特点,笔者重点研究了股骨颈拉力螺钉技术的后缘“手术安全区”。

3.2 本研究的创新性 股骨近端为不规则骨,形态复杂,且与髋关节相关,为骨折的多发部位,一直为解剖学和骨科研究的热点。本研究通过对股骨近端的大体观察发现,股骨颈前后缘均呈斜坡状,特别是后缘,与股骨横截面形成一定的角度。股骨近端的大体观察有利于对股骨近端的定性了解,为下一步对股骨近端进行定量几何参数测量奠定了基础。

股骨颈经皮拉力螺钉技术中观察螺钉的位置主要是从正侧位像来观察的,然而,从正侧位均无法辨别清楚股骨颈最窄处的边界,从而直接影响了植入物的准确性。故寻找股骨近端的“手术安全区”十分必要。目前对股骨近端研究较多的是股骨近端的线性参数和角度值的绝对数值,如股骨颈前倾角、颈干角、髓腔的宽度、股骨头和股骨颈的宽度等。并且既往的研究多是从影像学上研究股骨近端的解剖特点,而对股骨颈前后缘的倾斜角度、股骨颈最窄处前后缘在股骨近端外侧及股骨头的投影等研究较少,特别是针对螺钉拉力技术的解剖研究较少。另外,小转子和股骨头在股骨近端的侧位像上是一个明显的解剖标志,小转子位于股骨颈的下缘,其位置较恒定[7]。股骨头也是一个较恒定的球形结构。故基于上述考虑,本研究提出了从股骨近端断层系列解剖来寻找出股骨颈最窄处的在股骨颈拉力螺钉技术的钉道边界,即“手术安全区”,该“手术安全区”均以小转子和股骨头作为解剖标志来定位。

3.3 本研究的可行性 本研究提出的测量指标中,股骨颈后缘的倾斜角度为(64.00°±2.31°),为了便于记忆,笔者简化为约60°,即在侧位像观察时,后缘螺钉的进钉点与小转子中点连线的倾斜角度不应超过60°,否则螺钉有从股骨颈后缘皮质穿出的危险。在拉力螺钉技术中股骨颈前后缘端点在股骨头的投影参数分别为(29.93°±2.87°)、(50.62°±2.69°),相当于钟面上的时间点为11点到13点40之间,为了便于记忆,定为11点到13点30分之间,即钉头在股骨头进针方向11点到13点30分之间。另外,由于股骨颈最窄处呈椭圆形,从侧面观,该椭圆形的长轴是略由后向前倾斜的,所以在后缘的中上部进钉时,钉头方向还应略大于11点,而在前缘中下部进钉时,钉头方向还应略小于13点30。值得说明的是,左侧股骨头的钟面与右侧呈镜面像,即在左侧股骨头时,其进针的安全范围为10点30分到13点之间。上述参数经正态性检验,均呈正态分布,这说明本研究中所采用Angle α、Angle β、Angle θ作为相对稳定的指标的合理性,所以可以用股骨颈后缘切线在股骨近端外侧的投影角度作为拉力螺钉的进钉点参考角度。上述“手术安全区”的确定均是通过较明显的侧位像解剖标志来确定的,换算成角度与时间也较简单,可较方便应用于临床。

3.4 本研究存在的不足 本研究的骨骼标本较少,作为观测的标本90例。而制作成系列断层解剖标本仅30例,故所得到的数据是否成达到足够的稳定性还待进行更大宗的数据研究。另外,笔者所确定的“手术安全区”是假设所有的螺钉的轴心线都与股骨颈的轴心平行的,但实际上手术过程中要做到这一点并不容易,这就要求在结合“手术安全区”进行手术时要考虑到螺钉不平行的问题,避免螺钉从股骨颈的前后缘皮质穿出。

[1] Bray T J.Femoral neck fracture fixation:clinical decision making[J]. Clin Othop,1997,15(3):19-20.

[2] Partanen J,Jalovaara P.Function comparison bctween uncemented Austin-Moore hemiarthroplasty and osteesynthesis with three Screws in displaced femoral neck fractures: a matched-pair study of 168 patients[J].International Orthopaedics(SlCOT),2004,28(5):28-31.

[3] Asnis S E,Wanek-Sgaghone L.Intracapsular fractures of the femoral neck: Results of cannulated screw fixation[J]. J Bone Joint Surg(Am),1994,76(23):1793-1803.

[4] Chen W C, Yu S W, Tseng I C,et al.Treatment of undisplaced femoral neck fractures in the elderly[J].J Trauma,2005,58(24):1035-1039.

[5] Selvan V T, Oakley M J, Rangan A,et al. Optimum Configuration of cannulated hip screws for the fixation of intracapsular hip fractures:a biomechanical study[J]. Injury,2004,35(11):136-141.

[6] Bray T J. Femoral neck fracture fixation:clinical decision making[J]. Clinical Orthopaedics and Related Research,1997,339(78):20-31.

[7] Zhang Q, Liu H, Chen W,et al.Radiologic measurement of lesser trochanter and its clinical significance in Chinese[J].Skeletal Radiol,2009,38(8):1175-1181.

The Clinical Significance of the Measurement Parameters of the Proximal Femur in the Femoral Neck Fracture Percutaneous Cannulated Screw Technique

WEI Ji-hua,WEI Qing-jun,XIAO Shi-hui,et al.

Objective:To observe and measure the parameter of proximal femur anatomy, for percutaneous screw Fixation for the fractures of femoral neck.Method:90 dried femur specimens were included in this study.The angle of inclination of the posterior the femoral neck was measured and recorded as the posterior slant angle(Angle α).30 femur specimens were made into section and the projection of these section was determined.By measuring the borders of the projection,the projective line of anterior and posterior borders of the femoral neck in the head of femur was determined. According to the results acquired from this study,the projective parameters(Angle β,Angle θ) were acquired. the data were expressed as Mean±Standard Deviation and analyzing the data by using the descriptive methods with SPSS13.0,explored the “safe area” infemoral neck fractures surgery.Result:The proximal femoral femoral is irregular bone,and each part has some morphological character. Angleα(64.00°±2.31°), Angleβ(29.93°±2.87°),Angleθ(50.62°±2.69°).Through analyzing the angle of inclination of the posterior the femoral neck and the projective line of the femoral neck anterior and posterior borders in the head of femur and using anatomical knowledge,“safe area” in femoral neck fractures surgery can be established.Conclusion:It’s useful for operation of percutaneous screw fixation for the fractures of femoral neck to observe and measure the proximal femur.

Proximal femur; Anatomy; Geometry; Measurement; Fractures of femoral neck; Cannulated screw

The First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University,Nanning 530021,China

Medical Innovation of China,2012,9(23):001-003

10.3969/j.issn.1674-4985.2012.23.001

广西卫生厅重点科研课题(编号:桂卫重200835)

①广西医科大学第一附属医院 广西 南宁 530021

韦庆军

2012-04-16) (本文编辑:陈丹云)

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