嚴(yán)磊 蔡林*雷軍 胡超 鄧洲銘 劉輝

股骨頸徑相參數(shù)測量及其在股骨頸置釘選擇中的意義

嚴(yán)磊 蔡林*雷軍 胡超 鄧洲銘 劉輝

目的 了解華中地區(qū)成人股骨頸解剖特點以指導(dǎo)臨床髖部骨折的治療。方法 測量34具股骨標(biāo)本、150幅成人正常髖關(guān)節(jié)計算機(jī)斷層掃描圖像和774幅成人正常骨盆X線圖像，獲取股骨頸平均最小前后徑和最小上下徑，結(jié)合股骨近端髓內(nèi)釘和聯(lián)合交鎖加壓髓內(nèi)釘?shù)碾p螺釘外間距，Gamma釘和股骨近端防旋髓內(nèi)釘?shù)睦β葆斨睆?，初步探討股骨頸解剖學(xué)特點在髖部骨折治療中的意義。結(jié)果股骨標(biāo)本股骨頸平均最小前后徑為(24.08±2.24) mm，平均最小上下徑為 (30.61±2.77)mm。計算機(jī)斷層掃描圖像股骨頸平均最小前后徑為 (24.70±2.89)mm，平均最小上下徑為 (30.56±3.76)mm。X線圖像股骨頸平均最小上下徑為 (35.73±3.98)mm。21位同時行計算機(jī)斷層掃描與X線照射的成人的計算機(jī)斷層掃描圖像股骨頸平均最小上下徑D左=(30.40±3.30)mm，D右=(30.61±3.84) mm；X線圖像股骨頸平均最小上下徑d左=(36.17±4.93)mm，d右=(36.43±5.12)mm，X線相對計算機(jī)斷層掃描有放大作用，放大率為19%(＜0.01)。股骨近端髓內(nèi)釘?shù)碾p螺釘外間距為22mm，聯(lián)合交鎖加壓髓內(nèi)釘?shù)碾p螺釘外間距為15.25mm，Gamma釘和股骨近端防旋髓內(nèi)釘?shù)睦β葆斨睆綖?0.5mm。結(jié)論對股骨頸直徑細(xì)小的某些身材矮小的女性股骨轉(zhuǎn)子間骨折患者，建議選擇股骨頸單釘置入內(nèi)固定器材。

髖部骨折；股骨頸解剖學(xué)研究；臨床意義

股骨轉(zhuǎn)子間骨折的老年患者，因保守治療導(dǎo)致褥瘡、感染和深靜脈血栓形成的發(fā)生率高，目前多主張積極行手術(shù)治療。臨床上以髓內(nèi)固定治療多見，其頭頸釘分為單釘和雙釘兩類，前者如史賽克公司的Gamma釘(gammanail,GN)和國產(chǎn)股骨近端防旋髓內(nèi)釘 (proximalfemoralnailantirotation,PFNA-Ⅱ)，后者如辛迪思公司的股骨近端髓內(nèi)釘 (proximal femoralnail,PFN)和施樂輝公司的聯(lián)合交鎖加壓髓內(nèi)釘(intertrochantericantegradenail,TrigenIntertan)。對于股骨頸直徑細(xì)小的女性患者，術(shù)中在股骨頸內(nèi)置入兩根平行螺釘需要不斷調(diào)整螺釘位置，不僅增加了手術(shù)時間、出血量和照射次數(shù)，而且還可能改變最初的骨折良好復(fù)位[1,2]。此外PFN主要是依據(jù)國外人群的股骨頸形態(tài)設(shè)計，兩根平行螺釘間的距離是否適合于國人股骨頸形態(tài)，目前尚缺乏相關(guān)研究。本文通過測量股骨頸徑相參數(shù)，從頭頸釘與股骨頸邊緣的距離方面初步探討頭頸釘在股骨頸內(nèi)位置的安全性，以指導(dǎo)臨床選擇更加合適的髓內(nèi)固定治療股骨轉(zhuǎn)子間骨折。

1 資料與方法

1.1 股骨資料

股骨標(biāo)本（湖北中醫(yī)藥大學(xué)人體解剖學(xué)教研室提供），成人髖關(guān)節(jié)計算機(jī)斷層掃描 (computedtomography,CT)圖像和骨盆正位X線股骨頸圖像(武漢大學(xué)中南醫(yī)院圖像儲存與傳輸系統(tǒng)獲取)。排除標(biāo)準(zhǔn)：排除有病變的股骨標(biāo)本；排除有骨盆結(jié)構(gòu)破壞或髖關(guān)節(jié)、股骨病變的CT圖像或X線圖像。

1.2 研究方法

1.2.1 股骨標(biāo)本測量

用游標(biāo)卡尺測量股骨頸最狹窄處的前后徑和上下徑，注意保持游標(biāo)卡尺與股骨頸軸線垂直 (見圖1)。

圖1 A游標(biāo)卡尺于股骨頸前后最狹窄位置測量最小前后徑；B游標(biāo)卡尺于股骨頸上下最狹窄位置測量最小上下徑。測量過程中注意保持游標(biāo)卡尺與股骨頸軸線垂直，并從側(cè)方觀察所測量的直徑軸線是否在股骨頸中央位置

1.2.2 成人骨盆X線圖像與髖關(guān)節(jié)CT圖像測量

1.2.2.1 股骨頸最小上下徑測量

首先于X線圖像上定位股骨頭中心點A和股骨頸基底部直徑的中點B，然后經(jīng)A、B兩點連線作股骨頸軸線段LAB。以股骨頸上緣表面為參照標(biāo)準(zhǔn)，選擇股骨頸上緣最低點C作為測量位置，經(jīng)C點作股骨頸軸線段LAB的垂線，其與股骨頸下緣相交于D點，垂線段LCD長度即為股骨頸最小上下徑。根據(jù)髖關(guān)節(jié)CT冠狀位股骨頸圖像數(shù)目，選擇掃描層面排序中間的圖像進(jìn)行測量，方法與X線圖像測量相同(見圖2)。

1.2.2.2 股骨頸最小前后徑測量

根據(jù)髖關(guān)節(jié)CT橫斷位股骨頸圖像數(shù)目，選擇掃描層面排序中間的圖像測量。首先作股骨頸軸線段 LIJ，在股骨頸前后徑最狹窄處的前緣K點作LIJ的垂線，垂線段LKL的長度即為股骨頸最小前后徑 (見圖2)。

圖2 A A點為股骨頭中心，B點為股骨頸基底部直徑中點，LAB為股骨頸軸線段，C點為骨頸上緣最低點，D點為經(jīng)C點作LAB的垂線與股骨頸下緣的交點，垂線段LCD即為股骨頸最小上下徑；B E點為股骨頭中心，F(xiàn)點為股骨頸基底部直徑中點，G點為股骨頸上緣最低點，H點為經(jīng)G點作LEF的垂線與股骨頸下緣的交點，垂線段LGH即為股骨頸最小上下徑；C I點和J點為橫斷位股骨頸軸線段LIJ分別與股骨頭和股骨外側(cè)皮質(zhì)的交點，K點為股骨頸前緣最狹窄位置，L點為經(jīng)K點作股骨頸軸線段LIJ的垂線與股骨頸后緣的交點，垂線段LKL即為股骨頸最小前后徑。

1.2.3 內(nèi)固定螺釘直徑和雙螺釘外間距

分別通過游標(biāo)卡尺測量或從各廠家提供的產(chǎn)品手冊或操作指南獲取螺釘直徑和雙螺釘外間距。

1.2.4 螺釘與股骨頸邊緣的距離計算方法

股骨標(biāo)本雖然可以準(zhǔn)確直觀體現(xiàn)股骨頸的解剖特點，但因無法獲知標(biāo)本所屬遺體捐獻(xiàn)者的性別，難以具體應(yīng)用于臨床分析，而X線又存在一定的放大效應(yīng)，因此本研究以CT圖像測量結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算。

假設(shè)GN或PFNA-Ⅱ的螺釘位于股骨頸中下1/3位置，螺釘與股骨頸下緣距離Lb=1/3 La-1/2 Ld；螺釘與股骨頸上緣距離Lc=La-Lb-Ld；螺釘與股骨頸前后緣距離Lg=1/2Lf-1/2 Ld。雙釘類的PFN和Intertan的測量方法與GN和PFNA-Ⅱ基本相同 (見圖3)。

圖3 A La:股骨頸最小上下徑，Lb:拉力螺釘或加壓螺釘與股骨頸下緣距離，Lc:拉力螺釘或防旋螺釘與股骨頸上緣距離，Ld:螺釘直徑或雙螺釘外間距，Le:股骨頸中下1/3位置；B實線圓形代表股骨頸，虛線圓形代表螺釘，Lf：股骨頸最小前后徑，Lg：螺釘與股骨頸前后緣距離

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

排除有病變的股骨，共獲得34具正常股骨標(biāo)本，其股骨頸平均最小前后徑為 (24.08±2.24)mm，平均最小上下徑為 (30.61±2.77)mm。排除有骨盆結(jié)構(gòu)破壞或髖關(guān)節(jié)、股骨病變的CT圖像和X線圖像，獲得150位成人的正常髖關(guān)節(jié)CT圖像和774位成人的正常骨盆X線圖像。在CT圖像上測得股骨頸平均最小前后徑為 (24.70±2.89)mm，其中男性(26.11±2.74)mm，女性 (23.33±2.33)mm，男性比女性平均大3mm(＜0.01)(見表1)，股骨頸平均最小上下徑為(30.56± 3.76)mm，其中男性 (33.07±3.14)mm，女性 (28.11±2.47) mm，男性比女性平均大5mm(＜0.01)。X線圖像上股骨頸平均最小上下徑為(35.73±3.98)mm，其中男性(38.67±3.36) mm，女性(33.57±2.86)mm，男性比女性平均大5mm(＜0.01) (見表2)。經(jīng)測量13位男性成人和8位女性成人CT圖像和X線圖像上股骨頸最小上下徑，得左右側(cè)CT圖像和X線圖像股骨頸平均最小上下徑分別為D左=(30.40±3.30)mm，D右=(30.61±3.84)mm，d左=(36.17±4.93)mm，d右=(36.43±5.12)，經(jīng)配對 檢驗，X線相對CT有放大作用，放大率為19%(見表3)。CT與X線各自測量的股骨頸最小上下徑分別進(jìn)行左右比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義 (＞0.05)。各內(nèi)固定螺釘直徑以及螺釘與股骨頸上下緣和前后緣的距離 (見表4、5)。

表1 成人股骨頸最小前后徑的CT圖像與股骨標(biāo)本測量結(jié)果

表2 成人股骨頸最小上下徑男女比較 (mm)

表3 21位同時行CT掃描與X線照射的成人股骨頸最小上下徑CT與X線測量值比較

表4 男性成人的螺釘與股骨頸上下緣和前后緣距離 (mm)

表5 女性成人的螺釘與股骨頸上下緣和前后緣距離 (mm)

3 討論

治療股骨轉(zhuǎn)子間骨折的髓內(nèi)固定主要有PFN、GN、PFNA -Ⅱ和Intertan[3-6]，Queally JM等[7]通過系統(tǒng)評價認(rèn)為目前仍缺乏足夠的隨機(jī)對照試驗以提供證據(jù)評價各種髓內(nèi)固定間的療效差異。文獻(xiàn)報道PFN在治療股骨頸狹窄患者轉(zhuǎn)子間骨折時，術(shù)中置入兩根平行螺釘需不斷調(diào)整螺釘位置[1,2]。對于股骨頸狹窄患者使用雙釘結(jié)構(gòu)的PFN時，存在螺釘穿出股骨頸的風(fēng)險。本文通過測量股骨頸最小前后徑和最小上下徑初步探討髓內(nèi)固定在治療股骨轉(zhuǎn)子間骨折中的意義。

本研究經(jīng)CT圖像測得華中地區(qū)男性股骨頸最小前后徑為 (26.11±2.74)mm，女性為 (23.33±2.33)mm，通過查閱內(nèi)固定產(chǎn)品手冊得到GN和國產(chǎn)PFNA-Ⅱ的拉力螺釘直徑為10.5mm，Intertan的拉力螺釘直徑為11mm，加壓螺釘直徑為7mm。查閱文獻(xiàn)得PFN承重釘直徑為11mm，防旋釘直徑為6.5mm[3]，游標(biāo)卡尺測得PFN的雙螺釘外間距為22 mm。鑒于螺釘在側(cè)位X線片上位于股骨頸中央位置的原則，若除去螺釘本身所占空間，則GN和PFNA-Ⅱ的拉力螺釘距離股骨頸前后緣男性為7.75mm，女性為6.25mm；Intertan拉力螺釘和PFN承重釘距離股骨頸前后緣男性為7.5 mm，女性為6mm，四種髓內(nèi)固定的螺釘在前后位上均位于股骨頸內(nèi)，因此較為安全。

同時本研究在正常髖關(guān)節(jié)CT圖像上測得華中地區(qū)男性股骨頸平均最小上下徑為(33.07±3.14)mm，女性為(28.11± 2.47)mm。根據(jù)操作指南，頭頸釘在正位X線片上一般處于股骨頸中央或中下1/3位置。若以股骨頸中下1/3位置作為GN和PFNA-Ⅱ的拉力螺釘以及PFN承重螺釘?shù)闹冕斘恢茫瑫r考慮到拉力螺釘或承重釘本身所占空間，根據(jù)計算公式GN和PFNA-Ⅱ的拉力螺釘距離股骨頸下緣男性為5.75mm，女性為4.08mm，距離股骨頸上緣男性為16.75mm，女性為13.42mm，螺釘在股骨頸內(nèi)較為安全。對于PFN而言，若治療對象為男性患者，由于其股骨頸平均最小上下徑約為33mm，除去雙螺釘外間距，根據(jù)計算公式PFN承重釘距離股骨頸下緣約5.5mm，防旋釘距離股骨頸上緣約5.5mm，兩根螺釘在股骨頸內(nèi)較為安全。但若治療對象為女性患者，由于其股骨頸平均最小上下徑僅為28mm，承重釘距離股骨頸下緣為3.8mm，防旋釘距離股骨頸上緣僅為2.2mm，術(shù)中螺釘極有可能從股骨頸上下緣穿出，特別是對于部分股骨頸最小上下徑小于28mm的患者，這種風(fēng)險更高。此外在本研究的150位成人中，女性股骨頸最小上下徑的最小值僅為20mm，對于該患者PFN已經(jīng)無法適用。假設(shè)PFN承重釘在正位X線片上處于股骨頸中央位置，則防旋釘更易穿出股骨頸。因此本研究建議女性患者尤其是股骨頸最小上下徑小于28mm的患者應(yīng)謹(jǐn)慎選擇使用PFN作為內(nèi)固定物。

對于Intertan治療華中地區(qū)患者的髖部骨折而言，若其拉力螺釘位于股骨頸中下1/3位置，則上方的拉力螺釘距離股骨頸上緣男性為16.5mm，女性13.2mm；下方的加壓螺釘距離股骨頸下緣男性為1.25mm，女性則理論上穿出了股骨頸下緣。因此對于Intertan的拉力螺釘，本研究建議應(yīng)謹(jǐn)慎選擇在股骨頸中下1/3處置釘。尹自飛等[1]前瞻性研究PFN與Intertan的治療效果，發(fā)現(xiàn)PFN組手術(shù)時間、術(shù)中失血量、術(shù)中C型臂X線機(jī)照射時間均多于Intertan組。本研究分析其可能與PFN的雙螺釘外間距較Intertan大，術(shù)中置釘困難有關(guān)。

陸晴友等[8]通過測量正常國人股骨CT三維重建圖像，發(fā)現(xiàn)股骨頸中央直徑左側(cè)為(25.24±3.63)mm，右側(cè)為(27.31 ±4.24)mm，本文通過大樣本測量CT和X線兩種圖像上股骨頸最小上下徑，經(jīng)統(tǒng)計比較，左右側(cè)無顯著性差異。梁捷予等[9]通過測量股骨標(biāo)本發(fā)現(xiàn)股骨頸最小上下徑為 (32.24 ±3.31)mm。本研究的股骨頸最小上下徑在股骨標(biāo)本測得(30.61±2.77)mm，CT圖像上測得 (30.56±3.76)mm，與上述學(xué)者結(jié)果不同，可能與測量方法、樣本中男女組成比例和地域差異有關(guān)。此外本研究選擇在股骨頸上下緣最狹窄位置測量，可較為接近股骨頸最小上下徑。同時選擇在側(cè)方視角上位于股骨頸中央的位置和CT掃描層面排序中間的圖像上進(jìn)行測量，以盡可能模仿側(cè)位X線片上拉力螺釘位于股骨頸中央位置的手術(shù)原則。

本研究中有21位成人同時行髖關(guān)節(jié)CT和骨盆X線檢查，CT圖像測得股骨頸最小上下徑D左=(30.40±3.30)mm，D右=(30.61±3.84)mm，X線圖像測得股骨頸最小上下徑d左=(36.17±4.93)mm，d右=(36.43±5.12)。經(jīng)配對 檢驗，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(＜0.01)，X線較CT有19%的放大作用。對于術(shù)前行X線檢查的患者，特別是股骨頸直徑細(xì)小的女性患者，本文建議術(shù)前應(yīng)綜合考慮X線的放大作用從而選擇合適的髓內(nèi)固定。需要指出的是X線的放大率與X線機(jī)球管、膠片和股骨三者之間的距離有關(guān)，因此其放大效應(yīng)需要與各醫(yī)院X線機(jī)的放大率具體結(jié)合分析。

總之在治療轉(zhuǎn)子間骨折時，若選擇雙螺釘設(shè)計的髓內(nèi)固定，需要充分考慮到華中地區(qū)女性人群股骨頸平均最小上下徑僅為28mm這一解剖學(xué)特點。術(shù)中結(jié)合X線照射，準(zhǔn)確導(dǎo)入螺釘，避免反復(fù)調(diào)整螺釘位置，以減少手術(shù)時間和失血量。然而本研究所采用的股骨標(biāo)本數(shù)量有限，并且可能存在測量方面的誤差，對于頭頸釘在股骨外側(cè)的進(jìn)釘點以及角度的選擇尚需要作更進(jìn)一步的測量分析，所以股骨頸解剖學(xué)特點以及其對轉(zhuǎn)子間骨折治療的意義還有待進(jìn)一步研究。

[1] 尹自飛，鄭憲友，柴益民，等.新型股骨近端髓內(nèi)釘與PFN治療老年股骨粗隆間骨折的前瞻性比較研究[J].中國骨與關(guān)節(jié)損傷雜志，2012，27(2):97-9.

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The measurement of femoral neck's diameter and its value to optimise the selection of internal fixation

Yan Lei,Cai Lin,Lei Jun,et al.Department of Orthopaedics,Zhongnan Hospital of Wuhan University,Wuhan Hubei, 430071,China

Objective The anatomic parameters of the femoral necks of the adults in the central China region are collected to treat the hip fracture better.Methods Collect data of minimal suprainferior and anteroposterior diameter of femoral necks by measuring femoral necks of cadavers(n=34),normal computed tomography scan image of hip joint of adults (n=150)and normal X-Ray image of pelvis of adults(n=774).Then compare with the maximal distance between two lag screws of proximal femoral nail and intertrochanteric antegrade nail,as well the diameter of lag screw of gamma nail and proximal femoral nail antirotation,to learn the anatomic parameters of the femoral necks and study their characteristics in internal fixation of hip fracture.Results The mean minimal anteroposterior and suprainferior diameter of 34 cadaveric femoral necks are(24.08±2.24)mm and(30.61±2.77)mm respectively.The mean minimal anteroposterior diameter of femoral necks of 150 adults on normal computed tomography scan images is(24.70±2.89)mm and the mean minimal suprainferior diameter is(30.56±3.76)mm.The mean minimal suprainferior diameter of femoral necks of 774 adultson normal X-Ray images is(35.73±3.98)mm.The mean minimal suprainferior diameter of bilateral femoral necks of 21 adults,whohave both computedtomographyscan and X-Rayimage,is Dleft=(30.40±3.30)mm and Dright=(30.61±3.84) mm on computed tomography scan images,and dleft=(36.17±4.93)mm and dright=(36.43±5.12)mm on X-Ray images. The image has been amplified in radiography comparing to the computed tomography scan and the magnification is 19% (＜0.01).The maximal distance between two lag screws of proximal femoral nail and intertrochanteric antegrade nail are 22 mm and 15.25 mm respectively,the diameter of lag screw of gamma nail and proximal femoral nail antirotation is 10.5mm.Conclusion It's maybe better to select the one lag screw fixation to treat the femoral intertrochanteric fracture of some diminutive female patient whose femoral neck is very narrow.

Hip fracture;Anatomical study of femoral neck;Clinical value

10.3969/j.issn.1672-5972.2015.03.003

swgk2015-02-0031

R683

A

嚴(yán)磊(1987-)男，碩士研究生在讀。研究方向：創(chuàng)傷骨科。

*[通訊作者]蔡林(1962-)男，博士，教授，博士生導(dǎo)師。研究方向：創(chuàng)傷骨科，骨腫瘤。

2015-02-16)

武漢大學(xué)中南醫(yī)院骨科，湖北武漢430071