断层解剖与影像
成人发育性髋关节发育不良患者股骨滋养动脉的X线影像学特点
中华解剖与临床杂志, 2020,25(01) : 26-30. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-7041.2020.01.005
摘要
目的

探讨成人发育性髋关节发育不良(DDH)患者股骨滋养动脉的X线影像学特点,为临床避免骨折误诊提供一定帮助。

方法

回顾性分析解放军总医院第一医学中心2016年1月—2018年12月就诊的成人DDH患者髋关节X线片(含下肢全长)资料,163例共244髋,男20例、女143例,年龄20~69(42±16.14)岁,CroweⅠ型72髋、Ⅱ型58髋、Ⅲ型46髋、Ⅳ型68髋。统计存在股骨滋养动脉影像的X线片,分别在正侧位X线片上观测其在股骨干内走行的方向、长度(D)以及股骨干全长(L),在侧位X线片上测量滋养动脉影与股骨长轴夹角(α),以及滋养动脉远端距离股骨大转子顶点的距离(d)、进入股骨干的位置比(R=d/L),并进行D、R、α之间的相关性分析。

结果

在244髋的影像学检查中,98髋(40.16%,95%置信区间33.97%~46.36%)可见滋养动脉影。D为1.22~11.08(4.75±2.21)cm;L为38.83~46.88(42.52±1.90)cm。在正位X线片上与股骨内外侧皮质不相交,侧位X线片上自股骨干后侧进入,向近端前方走行,α为8.20°(5.58°,12.79°);d为10.82~26.82(19.13±4.09)cm;R为0.26~0.60(0.45±0.09)。R与D、R与α、D与α之间均存在良好相关性(r=0.673,rs=-0.690、-0.680;P值均<0.01)。

结论

成人DDH患者髋关节X线片中股骨滋养动脉影可见率较高,有其固有特点和规律,能为临床工作中骨折线的鉴别提供依据。

引用本文: 周阳升, 梁笃, 杨敏之, 等.  成人发育性髋关节发育不良患者股骨滋养动脉的X线影像学特点 [J] . 中华解剖与临床杂志,2020,25 (01): 26-30. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-7041.2020.01.005
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术中假体周围骨折是人工全髋关节置换术(total hip arthroplasty, THA)的常见并发症,在初次非水泥型THA中,发生率约为3%[1]。由于发育性髋关节发育不良(developmental dysplasia of the hip, DDH)的患者股骨近端解剖畸形、髓腔细小,因此,THA术中操作更为复杂,假体周围骨折发生的风险相对更高[2]。髋关节X线检查是一种经济有效的诊断假体周围骨折的辅助手段。然而,临床工作中拍摄的患者髋关节X线片上经常可看到股骨干滋养动脉影像,极易被误认为骨折线[3]。因此,了解DDH患者股骨干滋养动脉在X线片上的表现尤为重要。

既往文献对于股骨干的滋养动脉解剖学研究报道已较为详细。股骨滋养动脉行径颇为恒定,在大收肌深面直接或间接从股深动脉上起始后,向下外侧走行,越过股内侧肌起始部的背面,至股骨粗线区或其附近进入滋养孔,继而穿过皮质进入髓腔后向近端走行[4,5];但是,其在髓腔内走行形态变异较大,可有波浪形弯曲、斜行、反折等[4]。然而,现有文献均是对婴幼儿或是成人正常股骨干滋养血管的分布及走行规律的研究,对于成人DDH患者该滋养血管在普通X线片上的表现规律国内外尚未见报道。基于此,在本研究中,从常规X线片上观测DDH患者股骨干滋养动脉影像学表现,以期为临床工作中鉴别骨折提供一定的理论支持。

1 资料与方法
1.1 一般资料

纳入标准:(1)符合DDH的诊断标准即在以标准骨盆正位X线片上,髋臼外侧边缘夹角<20°[6],或Sharp角>38°[7],或Tönnis角<10°[8];(2)患者年龄>18岁。排除标准:(1)患侧髋部有外伤史;(2)既往有股骨骨折、感染病史,或股骨侧手术史;(3)既往有周围血管疾病史;(4)资料不齐全或不合格,缺乏下肢全长片或不能配合X线片拍摄的患者。

回顾性研究。共纳入解放军总医院第一医学中心2016年1月—2018年12月就诊的成人DDH患者髋关节正侧位X线片资料163例(244髋),年龄20~69(42±16.14)岁,男20例、女143例。依据Crowe分型方法[9],分为Ⅰ型72髋、Ⅱ型58髋、Ⅲ型46髋、Ⅳ型68髋。本研究通过医院伦理委员会的审批(S2018-014-01)。

1.2 观测方法及分析指标

采用医学影像信息系统PACS(uniWeb viewer version 4.0, EBM technologies incorporated)的测量软件进行影像学指标测量,软件自带标尺校准。

(1)滋养动脉影计数:查阅所有患者的髋关节正、侧位X线片,统计可观察到滋养动脉影的例/髋数及滋养动脉影条数。(2)下肢全长片测量:股骨全长(L),沿股骨长轴,取大转子顶点到股骨髁间棘的距离。(3)髋关节侧位片测量:滋养动脉影长度(D),走行于股骨干内滋养动脉影的长度;滋养动脉影远端股骨进入点至股骨大转子顶点的距离(d);夹角(α),滋养动脉影与股骨长轴夹角。计算滋养动脉进入股骨干的相对位置(R,R=d/L)。对于存在多支血管影的情况,则分别对每支进行测量。见图1

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图1
髋关节X线片相关指标测量示意图 1A 下肢全长片 1B 髋关节正位X线片,右下角示滋养动脉影(箭)  1C 髋关节(右)侧位X线片,右下角示滋养动脉影(箭)
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注:L为股骨干全长;d为滋养动脉影远端距离股骨大转子的长度;D为滋养动脉影在股骨干内的走行长度;α为滋养动脉影与股骨长轴的夹角

图1
髋关节X线片相关指标测量示意图 1A 下肢全长片 1B 髋关节正位X线片,右下角示滋养动脉影(箭)  1C 髋关节(右)侧位X线片,右下角示滋养动脉影(箭)

分析比较髋关节侧位片上所有血管影之间D、R以及α之间的相关性。所有测量指标由两名经过统一培训的住院医师分别完成,并且在4周后重复测量,测量者对血管影判断不确定时交由第三位高年资医师进行判定,最终结果经一致性检验后取测量平均值。

1.3 统计学方法

应用SPSS 22.0统计软件进行数据分析。计量资料采用Shapiro-Wilk检验进行正态性分析,近似服从正态分布的计量资料采用±s表示,不服从正态分布的以M(P25P75)表示。分类资料采用χ2检验,以百分比表示,同时计算其95%置信区间。相关性分析时,符合正态分布的资料采用Pearson相关分析,不服从正态分布的资料采用Spearman相关分析。采用组内相关系数(intraclass correlation coefficient, ICC)评价观察者间测量的一致性:0.00~0.20,无;0.21~0.40,差;0.41~0.60,较差;0.61~0.80,一般;0.81~1.00,良好。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

所有测量指标一致性检测结果ICC>0.80,一致性良好。

244髋X线片中,有54例98髋可见股骨干滋养动脉影,可见率为40.16%(95%置信区间33.97%~46.36%)。其中单纯正位片可见11髋(11/98,11.22%),单纯侧位片可见69髋(69/98,70.41%),正侧位均可见18髋(18/98,18.37%)。滋养动脉影条数:一支型在正位片可见27髋,侧位可见69髋;二支型在正位片可见2髋,侧位片可见17髋;三支型侧位片可见1髋。侧位片上可见滋养动脉影的患髋中:CroweⅠ型19髋(19/72);Ⅱ型18髋(18/58);Ⅲ型22髋(22/46);Ⅳ型28髋(28/68),各型可见率之间差异无统计学意义(χ2=7.108, P>0.05)。

股骨全长L为38.83~46.88(42.52±1.90)cm;滋养动脉影长度D为1.22~11.08(4.75±2.21)cm;滋养动脉影远端距大转子顶点距离d为10.82~26.82(19.13±4.09)cm,滋养动脉进入股骨干的相对位置R为0.26~0.60(0.45±0.09)。滋养动脉影在正位片上与股骨干皮质不相交,在侧位片上自股骨干后侧进入,向近端前方走行,近端与皮质不相交,其中位α角为8.20°(5.58°,12.79°)。

相关性分析显示,髋关节侧位X线片上,股骨干D、R以及α之间有良好的相关性:R与D呈正相关(r=0.673, P<0.01),R与α呈负相关(rs=-0.690, P<0.01),D与α呈负相关(rs=-0.680, P<0.01)。见图2

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图2
成人发育性髋关节发育不良患者87髋(共106条血管影)的髋关节侧位X线片上滋养动脉影起点位置(R)、滋养动脉影与股骨长轴夹角(α)、滋养动脉影长度(D)相关性分析的散点图 2A R 与α的相关性散点图 2B R 与D的相关性散点图 2C D 与α的相关性散点图
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图2
成人发育性髋关节发育不良患者87髋(共106条血管影)的髋关节侧位X线片上滋养动脉影起点位置(R)、滋养动脉影与股骨长轴夹角(α)、滋养动脉影长度(D)相关性分析的散点图 2A R 与α的相关性散点图 2B R 与D的相关性散点图 2C D 与α的相关性散点图
3 讨论

Lexer等[10]最早描述了成人股骨干中两条滋养动脉均在股骨干粗线部位穿过股骨皮质后向近端走行。目前普遍认为,一支型股骨滋养动脉来自股深动脉的第二穿支[11,12,13],二支型分别起自第一和第三穿动脉[14]。临床中,髋关节X线片上经常可看到股骨干滋养动脉影像,极易被误认为骨折线。

Schiessel等[3]报道,在129例行常规THA患者髋关节X线片中有34例的X线片上可观察到股骨滋养动脉影像,可见率为26.4%。而本研究观测的DDH患者X线片滋养动脉影像可见率为40.16%(98/244),其中单纯正位片可见率4.51%(11/244),单纯侧位片可见率28.28%(69/244),正侧位均可见率7.38%(18/244)。股骨干滋养血管进入股骨干的部位多位于股骨后面(98.62%~100.00%)即股骨粗线处[4,5,15],更便于在侧位片上观察,这可能是侧位片上可见率更高的原因。从解剖学角度而言,股骨滋养动脉是恒定存在的[16],只是因为各种原因导致其在常规X线片上未能显影:(1)滋养血管进入股骨位置偏远端,在拍摄髋关节侧位X线片时未完全将股骨远端包含其中而造成遗漏;(2)滋养血管进入股骨髓腔后走行不规则,迂回、反折以致不易辨认;(3)滋养血管进入股骨髓腔后迅速分支,造成管腔过细,不易显影;(4)在拍摄X线片时滋养动脉管腔走行方向与X光束投射夹角较小,从而导致不易辨认或几乎不显示;(5)在拍摄X线片时患者有轻微的活动,亦会对血管影像的显影造成影响[3]。本研究中X线片上股骨滋养动脉影像可见率结果较以往文献高,可能得益于影像学技术的不断提升;但由于缺乏与健康者髋关节X线片的影像学对比,故尚无法判断DDH患者X片中滋养动脉可见率是否更高。

在不同个体中,股骨滋养动脉进入点、条数、走行方向及长度不尽相同。既往文献报道国人成人滋养孔位置与大转子顶端间距离为(18.9±2.5) cm[15];Schiessel等[3]报道在成人正位X线片上滋养动脉影像近端距离股骨大转子(17.0±2.5) cm,侧位X线片上为(16.7±2.7) cm。由于不同患者股骨长度之间存在差异,因而测算滋养动脉进入股骨干的相对位置比也十分重要。既往文献报道,其进入股骨干的位置多位于股骨的中1/3[4,5,15,17];股骨滋养动脉一支型占51.9%~75%,二支型占25%~48.1%,三支型占0~3.5%[5,16,18,19]。本研究在能见滋养动脉影的X线片中测得滋养动脉影远端距大转子顶点距离为(19.13±4.09) cm,相对位置为0.26~0.60(0.45±0.09),观测的滋养动脉影一支型占79.3%(69/87)、二支型占19.5%(17/87)、三支型占1.2%(1/87),这些结果与既往文献报道解剖结果较为接近。本研究观测显示,滋养动脉影与股骨中段后侧皮质相交,随后向近端前方走行,与股骨长轴夹角为8.20°(5.58°,12.79°),在股骨干内走行长度为1.22~11.08(4.75±2.21)cm。由于以往关于滋养动脉在髓腔内走行方向及长度的解剖研究较少,且本研究所观测的滋养动脉影为其投影后的影像,因此观测的结果与实际解剖结构可能存在区别。

笔者进一步对滋养动脉影起点的相对位置、长度以及其与股骨长轴夹角进行相关性分析,结果显示三者之间呈相关性。这表示滋养孔越靠近股骨干上远端,滋养动脉影向头侧倾斜程度越大、行程越长。滋养动脉影在髋关节侧位片上的这种表现之前未曾有文献报道,这种现象可能与股骨上滋养血管所在的部分在发育阶段延长程度不同相关[4,15],但具体机制有待进一步研究。

以上结果表明,DDH患者髋关节X线片上所观察到的滋养动脉影的相关影像学特点与股骨滋养血管解剖学特点吻合,也侧面印证常规X线片上所见影像学滋养动脉影即为股骨滋养动脉影。其特点可总结为:(1)股骨滋养动脉影较为常见,X线片上可见率约为40%,侧位片上更易观测;(2)其与股骨干的交点位于股骨干中点偏近端后侧皮质;(3)向近端走行;(4)在正位X线片上与股骨干内、外侧皮质均不相交;(5)在侧位X线片上与股骨后方皮质相交,而与股骨前方皮质不相交。

总之,本研究通过常规拍摄成人DDH患者髋关节正侧位X线片来观察测量股骨滋养动脉的影像解剖学特点,进而提高临床一线工作者对该滋养动脉的认识。该方法简单易行,跟临床实际契合度高。当临床遇到类似滋养动脉影像时,应结合病史、局部症状、滋养动脉影特点,对术前影像或既往影像资料进行综合判断,从而更好地与骨折鉴别,可避免漏诊、误诊带来的不良后果。

本研究尚存在一定局限性。由于X线平片为二维影像,不能完全反映实际解剖结构;同时髋关节X线片仅局限地显示了股骨近端,但考虑到THA中股骨柄假体的长度通常达不到股骨远端,因此,本研究可为THA术中假体周围骨折与近端血管影的鉴别提供参考;此外,本研究缺乏健康志愿者作为对比,考虑到样本量的原因,对于DDH患者性别之间以及各分型之间也未进一步亚组分析。这些局限均需更深一步的研究来解决。

利益冲突

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

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