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随着经济发展，医疗技术水平提高，医疗辅助技术及设备更新，人类对生活质量的要求提高，学者们对髋部疾病的认知及研究越来越深入，关于髋关节形态学的研究也越来越多。未来数字化骨科在临床上的应用及三维髋关节形态学研究的深入，将会使髋部外科手术水平得到前所未有的提高。 髋关节的解剖特点 髋关节作为人体中最大的关节，形态上由髋臼和股骨头等骨性结构组成，并由周围的韧带肌肉包绕形成。髋臼是半球形的关节窝，直径约87.5px，前低，后隆起，下部深宽，正常情况下由髂骨、坐骨及耻骨组成，分别构成髋臼的顶部、后壁及前壁，各占髋臼面积的2/5、2/5和1/5，其中髋臼底也由坐骨构成，这些组成使髋臼成为具有全身最深的关节窝，从而保持了骨性结构的稳定性。股骨头为圆形结构，上部有关节软骨覆盖，软骨下有一凹陷，股骨头韧带附着于此，边缘有关节唇盂。髋关节周围覆盖着丰厚的肌肉及强大的韧带，从而进一步加强髋关节的稳定性，适合广泛的日常活动，因髋关节的运动范围及负重量较大，从而导致其发病率在全身各关节中居首。 髋关节形态相关参数的测量及临床意义 髋臼相关参数 中心边缘角（CEA） CEA即股骨头中心至髋臼外上缘的连线与股骨头中心的垂线形成的夹角（图1），其反映了髋臼与股骨头的关系，是判定股骨头在髋臼窝中稳定的一项重要指标，也可以根据股骨头是否移位而用来表示髋臼顶的发育程度。CEA在临床上根据影像资料很容易测量，临床医师易于掌握，广泛应用于多种髋关节的评价系统中，特别是在儿童髋臼发育不良及先天性髋关节脱位的术前指导及术后评估中具有非常重要的意义。髋臼顶的骨化在一定程度上决定了CEA的大小，不同年龄髋臼顶的斜度不同，即使在同一年龄，也存在不同变化。当股骨头旋转中心位置由于不同原因变化时，CEA亦发生变化，如髋关节脱位、髋臼发育不良、股骨头形状改变、股骨头外移时角度变小。对于CEA的测量及临床意义，国内外已有很多报道。 髋臼指数（AI） 髋臼指数，也称髋臼角（shaurpangle），即髋臼顶的斜度，即双侧Y形软骨中心连线与髋臼面上下缘连线所形成的夹角（图2），髋臼的大小从一定程度 上反映了髋臼受力面的倾斜度。髋臼与股骨头之间的剪切力大小与AI呈正比越大，AI越大，髋关节越容易出现脱位，对临床上先天性髋关节脱位及髋关节疾病的治疗方案及预后判断有一定的作用。临床上学者们根据不同的测量方法得到的AI有明显的差异，测量人群的人种、民族及地域都对结果有一定影响，这从一定程度上解释了各种族发育性髋关节脱位的发病率的差异。 髋臼位相参数 髋臼的位相参数主要包括髋臼的前倾角及外展角，临床中应掌握髋臼的位相参数的测量具有非常重要的意义，特别是对全髋关节置换术中髋臼假体的放置是否合理的判断，一般都是通过这2个角度来评价。因髋臼位相参数在术中、影像学和解剖形态3种情形下根据不同的参照面，临床上有3种代表性的定义，即手术定义、影像学定义和解剖学定义。影像学上的髋臼前倾角为髋臼轴和冠状平面之间的夹角（图3），外展角为冠状平面上髋臼轴的投影与垂直轴的交角（图4）。胡荣慧等应用CT测量髋臼指数结果显示髋臼上外倾角在冠状面为（39.99±6.10）°，先天性髋关节脱位患儿双侧上外倾角在冠状面的测量值，正常侧为（48.95±3.80）°，脱位侧为（63.56±6.35）°，二者之间差异有统计学意义。以冠状面为参照平面测量双侧后外展角和前、后髋臼指数准确可靠，可客观反映髋臼情况，为髋关节区病变的诊断和治疗提供确切的量化指标。 股骨近端相关参数 股骨颈前倾角（FNA） FNA即股骨干的长轴和股骨颈轴所确定的前倾平面与股骨长轴和髁轴所确定的髁平面的夹角（图5），其对于发育性髋关节脱位、股骨颈骨折、股骨头坏死及人工髋关节假体设计等方面有着非常重要的作用。Flecher等通过CT扫描测量FNA等相关数据设计的股骨假体较常规假体更能与股骨髓腔相匹配。 自Billing于1954年首次对FNA的定义及临床意义做出了系统明确的阐述以来，国内外骨科医师，特别是矫形外科医师对前倾角进行了测量，其测量方法随着医疗技术水平的提高也得到了不断改善。目前临床上使用比较广泛的有临床测量法、X线片测量法和CT测量法，临床研究显示骨盆X线片很难准确测量FNA，而CT从三维立体角度克服X线片的局限，测量结果优于X线片，但费用较高。Saikia等通过CT测量印度东北地区92例正常人得到平均FNA为20.4°。余清文等通过临床查体测量、CT测量、术中实体测量对87例股骨头坏死患者进行测量，平均FNA分别为（9.06±9.40）°、（8.57±8.91）°及（14.26±8.40）°，结果表明临床查体测量FNA结果较准确。 股骨颈干角（NSA） 股骨颈的长轴与股骨干纵轴之间形成的角度称为NSA。NSA的测量与研究在髋部疾病的治疗及髋部生物力学分析的过程中也有着非常重要的意义。国内外关于颈干角测量的文献报道及临床研究很多，而且地域、人种、性别不同，测量的结果也不同。皮益刚等通过研究发现国人股骨近端相关参数与欧美人种之间存在显著差异，与欧美人种相比，偏心距明显较小，而颈干角明显较大（P<0.05），大多数股骨近端髓腔径线参数比欧美人种明显较小（p<0.05）。殷浩等研究发现，男女之间、国人与白种人之间的股骨偏心距、颈干角差异有统计学意义。upasani等通过对21例儿童的nsa、cea和ai进行测量分析得出对股骨近端相关参数的测量有助于发育性髋关节脱位的诊断及治疗，可早期发现该病并进行干预，防止病情加重。< p=''> 股骨偏心距（FO） FO指股骨头旋转中心至股骨干长轴间的垂直距离（图6），股骨假体FO系指股骨头旋转中心到股骨柄长轴的垂直距离。FO被认为是影响股骨假体几何形态设计的重要因素，是重建髋关节正常生物力学的重要参考指标。临床上恢复重建FO对于平衡髋关节软组织张力具有非常重要的作用，是软组织平衡调节的主要手段。国内外对于FO的研究越来越多，并根据研究结果有效地指导髋部疾病的诊治。Preininger等应用CT对200例患者进行测量分析得出男性和女性的FO分别为（4.36±0.56）cm和（3.95±0.35）cm。殷浩等研究结果显示FO大小为（36.64±5.31）mm，并指出重建FO有利于恢复外展肌力臂及重建正常髋关节生物力学。 髋关节形态学研究的临床意义 继裴国献等首次在骨科领域提出“数字骨科学”(digitalorthopaedics)这一创新性概念后，计算机辅助技术等一系列的数字骨科技术也慢慢地应用到了髋关节形态学的研究中。髋关节因其复杂的生理功能及解剖学特点，其形态特征研究已日益受到重视，目前临床上对其研究主要用于以下几个方面： ①髋臼假体在全髋关节置换术时位置放置的判断； ②对先天性髋关节发育不良或脱位的早期诊断； ③新型人工关节假体、股骨近端髓内钉的研制及术前假体及内固定的选择； ④髋关节脱位等髋部疾病的所导致的骨骼形态学改变研究。 Schmidutz等通过术前对100例人工髋关节置换术患者的术前骨盆X线片进行测量，分为短柄假体和传统假体2组，研究结果显示术前对髋关节形态相关参数的测量可以更有效地进行术前假体的选择，减少术后并发症的发生。李世芳等提出在人工全髋关节置换术中利用CT影像技术的骨盆三维模型数据，为临床选择更适配的人工全髋关节假体提供新的方法。周广全等应用CT扫描获得髋关节三维几何结构、器械三维模型，从而能更加真实直观地反映术中的操作步骤，可以为髋关节发育不良的治疗提供新思路。 展望 随着三维CT、MRI、超声等医疗辅助技术在骨科领域的广泛使用，髋关节的形态学研究得到了很大的进步，特别是三维形态学。随着研究的深入，学者们根据不同人种、性别、地区进行不同的研究，涉及的领域很宽，各种研究手段的丰富已经可以对髋臼和股骨近端的形态进行非常精确的描述，大大促进了髋关节形态学特征的研究，为临床髋部疾病的诊治及为人工髋关节假体、髋部内固定物的设计提供非常有价值的参考与改进建议。 未来医学的一个重要方向就是个性化、精确化、微创化与远程化，根据这些理念及方向，越来越多的医生学者开始在骨科基础研究领域及临床上开始应用数字化虚拟技术，使骨骼的三维可视化成为可能。数字化骨科对骨科临床的进步做出了巨大的贡献，为临床上手术设计、内固定物选择、骨折复位、手术模拟等提供了一些既往无法得知的数据，并解决了以往临床上很多难以解决的问题，如定向、定位、定点更精确，达到微创的目的，而微创理念是骨科医生和患者不断追求的目标。临床医师加强对髋关节形态学的研究，特别是病理形态学研究，将其与骨科手术相结合，将会使髋部外科学的水平得到前所未有的提高。 作者：广西中医药大学 章晓云 |
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