股骨颈前倾角的CT测量方法

1954年Biling首先对股骨的几何结构及股骨颈前倾角(femoralneckan—reversion，FNA)的定义进行了详细阐述。股骨的长轴由以下两点确定：一点为膝的中心，即在股骨髁的横切面上股骨干骺端的中心点；另一点为股骨颈基底部的中心，即在股骨颈基底部的横切面上股骨干的中心点；两点连线定义为股骨的长轴。股骨颈的轴线由以下两点确定：一点为股骨头的中心，另一点为股骨颈基底部的中心，两点连线定义为股骨颈的轴线。髁轴：平行于两股骨髁最后部两点的连线，且穿过膝部中心点的直线。前倾平面：由股骨的长轴和股骨颈轴这两条轴线所确定的平面。髁平面：股骨长轴与髁轴所确定的平面。前倾角就是前倾平面与髁平面所成的夹角解剖学：人体股骨颈的中轴线与股骨内外髁中点间的连线形成的夹角即为前倾角，又称扭转角，正常范围在12°-15°之间正常值约为：12°～15°股骨前倾角的大小的相关解析，正确的认识股骨前倾角的大小，对进行治疗髋关节疾病有重要意义。股骨前倾角的大小的相关解析：股骨颈前倾角平均13-14。，其中男性为12-20。;女性13-22。。股骨颈前倾角测定的数值不同，可能为测量方法不同所致;亦可因种族、地区不同而不同。特别是测量股骨颈轴时方法不同也有较大的误差。先天性髋关节脱位患儿前倾角明显增大，平均51。，甚有超过70。者，健侧亦增大。扁平髋患者前倾角平均27.6。。而股骨头骨骺滑脱者前倾角明显减少，有时为0。，甚达-42。。正常儿童髋关节内旋、外旋均约45。。如内旋超过外旋，又无其他髋关节疾病引起这种旋转畸形者，应当认为前倾角有增大。先天性髋关节发育不良患儿，前倾角较正常为大，往往超过30。正常股骨颈前倾角也有许多变化。据研究，胚胎4个月股骨颈无前倾角，4个月至出生前倾角可为30。-60。;新生几乎均为15。-20。，成人为10。-12。故呈波浪形。从无到最大，再减小。女性前倾角大于男性，小儿前倾角平均24.4。，20岁时降为8.02。。女性前倾角稍大与女性骨盆倾斜度接近水平位、股骨干向前弯曲度大及腰椎曲度较大有关。股骨颈骨折后，如不及治疗，不能保持正常前倾角，可形成髋内翻，改变了负重力线，会严重影响行走功能。同样治疗先天性髋关节脱位、早期严重婴儿瘫病人、股骨头骨软骨病人，亦需要注意保持正常前倾角。（以上数据均为北京风湿病医院门诊专家在好大夫网站给出的数据，并不一定非常准确）前倾角的测量有着很重要的临床意义DDH(发育性髋关节异常)患儿前倾角明显增大，有的可达90。前倾角增大是DDH患儿典型的病理改变且是髋关节疾病发展的危险因素，此点使许多矫形外科医生对FNA的正确评估都非常重视。对于前倾角较大的DDH患儿，必须手术矫正其前倾角度。因为如果强行复位，而不矫正前倾角，那么复位后不能获得头臼生理性的受力关系，成为再脱位和创伤性关节炎的危险因素。为了恢复这一正常的解剖关系，必须手术矫正。这就要求术前对前倾角进行正确测量，决定矫正的大小。股骨转子下旋转截骨术，可解决异常增大的FNA，以利复位，并使复位后的股骨头能稳定在髋臼内。一般认为前倾角增大在30。～45。以上时，就应考虑截骨旋转纠正前倾角至10。～20。，可明显提高疗效。以往，我们做股骨旋转截骨术时旋转的角度大小，全凭术中的目测和估计，没有一个定量的标准。在三维CT应用之前，许多矫形外科医生都有这样的困扰，只知道其前倾角大，但不知多大，矫正后也不知矫正多少，术中目测的方法不能精确的确定前倾角的大小。应用三维CT后，术前就可以准确的知道前倾角的大小，术中矫正多少在术前就可确定。借助术前CT在需要截骨处如小转子下取一横断面，根据需要计算出所要矫正角度代表的部分周长，按比例计算出实体的长度。术中正确定位截骨处后，按此长度旋转截骨，即可达到理想的矫正角度。对于3岁以下适于手法复位的患儿进行前倾角的测量，复位后定期复查．以观察前倾角的恢复情况，对于复位后髋关节的恢复及前倾角在复位后的动态变化具有追踪性意义。且有可能对于手法复位适应证的选择具有临床指导意义，以免不必要的复位。前倾角测量方法的变革1、临床测量法2、解剖测量法3、透视测量法4、X线片法（如：X线双平面法）5、CT测量法6、超声法7、MRI法第一种是Weiner法，用两张Cr图像重叠确定FNA值。此方法用一张CT片子确定前倾角的头颈轴。对股骨近端进行Cr扫描，选择一张同时显示股骨头和股骨颈的图像，连接股骨头和股骨颈的中心确定头颈轴。再选择一张两股骨髁最大的Cr层面，作两髁后缘的切线。头颈轴与此切线的交角即为前倾角第二种是Reikeras法，用三张CT图像重叠确定FNA值。由经过头的中点和颈的中点两张叠加的图像确定颈轴。颈轴是由通过头的中心和颈的最窄处的中点的连线所确定。对股骨髁进行扫描，选择内外髁最后部连线定义髁轴。颈轴与髁轴的夹角即为前倾角第三种是Murphy法，用三张CT图像重叠确定FNA值。此方法的原理是用两张叠加图像，分别在股骨头颈的两头确定颈轴。一个切面通过股骨头确定H点，此点为股骨头的中心。另一个通过股骨颈的基底部确定O点，此点为股骨颈的起源。连接此两点确定颈轴，即用两张CT片子叠加确定前倾角的头颈轴。再选择一张两股骨髁最大的CT层面，作两髁后缘的切线。头颈轴与此切线的交角即为前倾角。MRI法是患儿仰卧，双下肢伸直。首先获得骨盆和股骨的一系列冠状切面，这些切面平行于台面。在冠状面上很容易显示股骨颈轴，作与股骨颈轴平行的一系列切面，在某一张显示股骨头颈中心的切面上，可以清楚的看到股骨颈轴，计算出与水平面的夹角A：在通过股骨髁中心的切面上，计算出两髁切线与水平线的夹角B。A、B即为前倾角。综上所述，各种测量方法之所以不准确的原因是图像为二维平面图像，不能直观反映股骨近端的解剖结构；在图像上定位准确的解剖学标记困难及可重复性差；选择用于测量的图像随机性较大，主观性较强；测量的数值受患者体位变化的影响。三维CT的出现使这种局限性迎刃而解。三维CT图像可以在360。空间任意角度观察，显示任意平面，因此很容易显示股骨头和股骨颈的中心，从而确定股骨颈轴线，可更准确的测量前倾角。这样，给术前方案的设计和术中需要截骨的角度提供了准确可靠的依据。同时，三维CT又能从不同角度显示股骨头与髋臼的立体解剖形态和相互关系。这对直观了解病变的整体形态和立体解剖关系有很大的帮助，为临床选择手术方式提供了客观依据。在头变形，颈外翻，固定患者困难的病例中，三维重建对准确地测量前倾角的值是非常重要的。三维CT的应用必将成为测量前倾角最有利的工具。股骨颈前倾角与扭转角是两个不同的解剖学概念。在人类学、诊断学和治疗股骨上端疾病等方面都有一定的参考价值。但目前国内文献资料都把二者混为一谈。为此，我们在大量临床观察的基础上，从解剖学、几何学和临床应用角度阐述了二者的主要区别，以资参考。1.股骨颈前倾角和扭转角是两个完全不同的解剖学概念股骨颈前倾角的定义所谓前倾角即人体某部位轴线与人体冠状面的夹角。股骨颈前倾角就是股骨颈轴线与股骨髁额状面(即人体冠状面)所成的夹角。股骨颈扭转角的定义所谓扭转角是指人体某部位发育过程中或在外力作用下远端或近端沿该肢体纵轴线发生的旋转，如扭转暴力所致的螺旋形骨折。由于旋转使肢体远、近端不在同一冠状面上，这两个冠状面的夹角就是扭转角。股骨颈扭转角就是股骨颈冠状面与股骨髁冠状面(即人体冠体面)所成的夹角。即在透视下内旋股骨，股骨颈最长时髋内旋的角度，而文献却把这个内旋角度称为前倾角，笔者认为这是不恰当的。颈干角的定义股骨颈的长轴线与股骨干纵轴线之间形成的角称为颈干角。正常为110-1400，平均为1270在儿童和成人，颈干角的大小有所不同，儿童颈干角大于成人。设E为股骨头中心，O为股骨颈干交界处的中心点(即坐标原点)HO为股骨干轴线，则OE为股骨颈轴线，由E分别向XOY、XOZ平面作垂线，垂足分别为B、D，由B向X轴作垂线，垂足为A。那么OD为股骨颈OE在髋关节正位X线片(即人体冠状面XOZ平面)上的投影线。根据股骨颈前倾角及直线与平面夹角的定义，角EOD为股骨颈前倾角，设为γ角；OB为股骨颈OE在髋关节轴位X线片(即人体矢状面XOY平面)上的投影线，角HOD为髋关节正位X线片测得之颈干角，设为α角，角AOB为髋节轴位X线片上测得之所谓“前倾角”(并非真正的前倾角)，设为β角。2股骨颈前倾角和扭转角是两个完不同的几何学角度为了便于说明问题，我们将股骨颈放入三维坐标中，并将股骨干纵轴与人体垂直轴重叠(正常股骨解剖轴与机械轴有6°夹角)X轴为人体重直轴Y轴为人体矢状轴Z轴为人体冠状轴股骨颈前倾角和扭转角具有不同的临床应用价值股骨颈前倾角说明股骨颈轴线与股骨髁冠状面之间有一个向前的倾斜角度，这要求在股骨颈骨折作多根针内固定时，必须沿着前倾角与颈干角的方向进针，以免固定针穿出股骨颈。股骨颈扭转角说明股骨颈在发育过程中沿股骨纵轴向前旋转一个角度，这对人工股骨头置换术及先天性髋关节脱位股骨上段反旋转截骨术都具有重要的指导意义。(患侧股骨下段旋转的角度等于患侧股骨颈扭转角减去侧健股骨颈扭转角)。总之，股骨颈前倾角和扭转角不但是两个完全不同的解剖学和几何学概念，而且在临床应用中也具有不同的指导意义。