髋关节的生物力学特征篇1
【关键词】田径运动员；髂径束摩擦征；损伤机制；解剖学
ananatomicandmechanicanalysisofthemechanismofiliotibialtractFricationinjuryinRunningandJumpingathletes
HUXiao-hai,wUYan-bing
（Collegeofphysicaleducation,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450044,Henan）
【abstract】thispapertacklesthemechanismoficiotibialtractfricationinjuryinjurymechanismbasedonthestudyofthemovementfeatures,mechanicalcharacteristicsandanatomicanalysisofthechangesofthehipandkneeinrunningandJumpingathletes'training,inthehopeofprovidingadvicesforthepreventionofinjuriesandforharmlesstraining.
【Keywords】athletes，iliotibialtractoffrictioninjury，injurymechanism，anatomy
1研究目的
髂径束摩擦征是指下肢运动时髂径束与股骨凸起处摩擦过多而导致其增厚、硬化挛缩，伴下肢局部疼痛，偶可伴随听得见或可感觉到声响，疼痛部位可表现为髋或膝外侧处。按疼痛部位不同，发生在髋关节处称“响髋”，发生在膝关节处称“跑步者膝”。笔者在田径教学训练和运动损伤的教学及临床治疗中发现，在从事运动训练的人群中田径跑跳项目运动员髂径束摩擦征的发病机率相对较高，多见于支撑侧髋或膝关节。由于伴有疼痛，除对运动员运动训练有影响外，对运动员精神也有一定的不良刺激。但很多教练员、运动员都对此了解甚少，甚至发病之后才由医生口中得知，而且也不知道具体预防办法。论文通过对田径跑跳运动员髂径束及其周围肌群结构局部解剖特点以及跑跳项目动作特点的分析，结合临床查体，发现运动员人群的诱因主要是髋膝部慢性运动损伤或过度的活动，使髂径束紧张度增高，从而在髋、膝关节进行主动伸屈、内旋活动时，过度紧张的髂径束与大转子或股骨外上髁摩擦增强，出现变性挛缩、进而疼痛出现。特撰写此文，为预防其发病、健康训练提供支持。
2研究对象与方法
2.1研究对象田径跑、跳运动员髂径束解剖特点与损伤机制
2.2研究方法主要采用文献资料法、临床诊断法、逻辑分析法进行研究。
3研究结果与分析
3.1髂径束及其周围肌群解剖学特点
3.1.1髂径束解剖学特点
髂胫束是人体中较为粗大及致密的结缔组织膜状结构，是髋、膝关节外侧固定的重要结构之一。髂径束从髂嵴前份外侧唇开始向下，覆盖髋关节外侧，在股骨大转子处明显增厚呈扁带状下延并覆盖膝关节外侧，呈爪状束带，止于胫骨外侧髁、胫骨粗隆、腓骨头，各束止点均与骨膜附着紧密。其在髌骨上缘至阔筋膜张肌之间的部分，还有部分深层纤维止于股骨外侧髁处膝关节囊〔1〕。髂径束主要的功能是使髋关节外展和阻碍胫骨内旋、伸直膝关节。用力收紧大腿肌肉时可以在大腿外侧摸到髂径束。髂径束的血供来源较少，如果供血血管所在肌肉发生痉挛，则很容易使髂径束缺血，而发生变性。
3.1.2髂径束周围肌群结构的解剖学特点
髂径束在走行过程中，由于途经股骨大转子处有来自后方的臀大肌、臀中肌、臀小肌三块肌肉的肌腱移行并融合，前外侧又有阔筋膜张肌肌腱移行于髂径束中〔2〕，下半部仅与少量肌性结构融合，故髂径束相连之肌群主要为为髋周肌群。
3.1.2.1肌群协同作用
运动时相：前外侧的阔筋膜张肌近固定收缩时，主要使髋关节前屈，远固定收缩时，使脊柱前屈和骨盆前倾。后面的臀大、中、小肌，近固定收缩时，主要使髋关节后伸，远固定收缩时，使骨盆后倾。臀小肌与臀中肌前部纤维和阔筋膜张肌与收肌等协同作用内旋髋关节；臀大肌、臀小肌与臀中肌后部纤维在梨状肌、闭孔内、外肌等协同作用下外旋髋关节。
静力时相：下肢上抬悬空时，支撑侧下肢臀大肌高度紧张，是维持身体姿势的重要肌肉。下肢悬空下垂时，阔筋膜张肌、臀大肌、臀小肌与臀中肌共同起悬挂肌作用，防止肢体坠落。下肢站立时，臀中肌、臀小肌紧张能防止股骨头自髋臼脱出。臀大肌在臀小肌与臀中肌共同协助下，可使数十公斤的整个下肢后伸并可抵抗可观的负荷。
3.1.2.2毗邻影响
通过以上髂径束及其周围肌群解剖特点，可见人体腰部及下肢运动中，都有髂径束的参与，并且起着非常重要的作用。与之相连的肌群在运动中收缩都可牵拉髂径束呈紧张状态，使大转子处滑膜囊受压增加，往复活动产生较大摩擦。小腿的过度内旋也可使髂径束紧张性增强，与相邻骨突起摩擦增加。
3.2髋、膝关节解剖学特点
3.2.1髋关节的解剖学特点
一般认为髋关节为球窝关节，可进行屈伸、收展、旋转、环转运动。股骨头在髋臼内运动呈螺旋关节。由于股骨对纵向负重自然反应为内旋，故髋关节伸时常伴股骨内旋〔3〕。在大腿屈曲时，大转子向后弧型滑行，此时关节囊的后、下壁与坐骨神经及臀肌肌腱均紧张；大腿伸直内旋位时，大转子向前弧行滑动，此时关节囊的前壁及髂径束、髂腰肌腱均紧张。髋关节是人体运动中负重较大的关节且活动繁多，在受压较大的部位，关节囊增厚形成滑囊减小压力，如大转子处，运动时减小髂径束及周围肌腱与大转子间的摩擦。
3.2.2膝关节的解剖学特点
膝关节包括股胫、股髌二关节，其构造复杂，侧副韧带，十字韧带、半月板，以及膝关节周围的肌肉和肌腱共同维持膝关节的稳定性，外侧主要固定结构为髂径束。膝关节是下肢运动频繁而明显的关节，在受压较大部位，关节囊增厚形成滑囊，尤其髌骨周围，减少肌腱等结构与骨面的摩擦。膝关节主要运动功能为屈伸，在屈位时可有轻微的旋转，屈伸运动中，髌骨进行上下方向滑动。膝关节伸直时，髂径束会向前移动至股骨的外上髁的前面，膝关节屈曲时，髂径束会向后移动至股骨的外上髁的后面，屈曲大于30°时，此时髂径束与股骨外上髁摩擦最大〔4〕。
3.3跑跳动作髋、膝动作分析
3.3.1跑跳运动特点
跑跳均是以下肢运动为主的项目，包括各类跑、跨、跳等。按速度区别，大致可分为速度型和耐力型项目。前者包括短跑、跨栏、跳远、跳高等，后者包括中长跑、长跑、越野跑等。各项目运动中，基本动作形式都表现为下肢髋、膝、踝关节的重复屈伸运动，运动中各关节既承受身体传来的重力，又是肌肉发力的支撑点。髋周肌群是核心肌群的重要组成部分〔5〕，在跑跳运动中既是重要的原始发力肌群，又是维持髋关节稳定的重要肌群，因而训练中对髋周肌群的练习频率及练习要求更高一些。在运动中，前一类项目步幅较大、髋部屈伸运动幅度大，比后一类项目更强调髋关节练习。
3.3.2跑跳练习支撑时相髋、膝关节动作分析
跑跳动作支撑时相下肢运动分为二个阶段，分别为下蹲阶段、蹬伸阶段，各阶段髋、膝动作分析如下。
下蹲阶段：身体重力距效应向下为屈，髋、膝周围肌群肌力距效应向下向外，顺应重力作用，故髋、膝关节进行较大运动幅度的屈曲运动。
蹬伸阶段：身体重力距效应向下为屈，髋、膝周围肌群肌力距效应向上向外，克服重力作用，因肌力距效应大于重力距效应，同时股骨负重内旋，故髋、膝关节进行快速后伸伴随轻度内旋运动。
3.3.3运动中髋、膝关节生物力学
跑跳运动时下肢步态周期较步行时明显缩短，其中的双肢负重时相更是随运动速度加快而缩短，在奔跑时消失〔6〕。此时负重侧关节面所受的合力随加速度增快而增加，呈几何倍数递增。跑动中时合力约为体重的10倍乃至数十倍，因而运动中髋、膝关节关节囊、韧带、周围肌群一直处于高度负荷紧张状态，维持关节稳定。当下肢蹬地时，髋关节后外肌群及韧带、膝关节前外肌群及韧带是运动中维持关节稳定性的重要结构。
3.4跑跳类运动员髋膝部结构变化
3.4.1髋膝部结构一般变化
我们分别对河南省体工队田径队和郑州大学体育学院田径队跑跳类项目运动员30人，普通体院大学生30人进行运动史调查、下肢髋膝部临床查体和测量，结合髋膝局部解剖特点和髋膝周围肌群在跳跃运动中功能，我们发现跑跳类运动员与其他运动项目运动员相比，髋膝部结构有如下变化。①速度型项目运动员髋周肌群体积均明显增大，肌肉力量及张力都较高，尤其臀大肌、股后肌群等。②由于运动中髋膝关节负荷明显增加，局部疲劳较重，训练中髋膝周围肌群的慢性运动损伤发病率也增高，以臀后肌群和股后肌群损伤为多。③由于运动中肌肉反复牵拉作用，跑跳类运动员股骨大转子与股骨内外上髁、胫骨粗隆等下肢骨突起发生应力性变化，触诊检查各骨突起常较大而突起明显。④由于运动项目的技术和选材特点不同，跑跳速度型项目运动员下肢股骨相对较长，故髂径束紧张度也较其他项目运动员大；而耐力型运动员皮下脂肪厚度远低于其他项目运动员。
3.4.2髂径束摩擦征病例特殊变化
我们对19例跑跳项目髂径束劳损运动员（速度型项目8例，耐力型项目11例）进行调查。通过详细的病史询问和查询病历，结合临床查体、X光片及临床治疗中所见发现如下：多为慢性发病，多与髋膝部负荷量大有关系。除上述一般变化外,髂径束挛缩(ober)试验均为阳性，有5例轻微“o”型腿，有11例尖臀表现，患侧髋后外侧明显凹陷，触之皮温低，皮下组织孪缩变硬伴结节感。其中10例股骨大转子异常隆起，6例大转子周围偶有圆形或椭圆形包块，伴压痛，提示滑囊有慢性炎症。X光片有7例和11例分别表现为髋周软组织、膝外侧软组织纹理增粗变白，提示软组织硬化孪缩。
3.5损伤机理
3.5.1运动中髂径束位置变动
在跑跳运动过程中，为了维持躯体姿势和关节稳定，支撑侧下肢髂径束呈高度紧张状态。由前述分析可知支撑侧下肢髋膝关节动作由屈曲外旋变为伸直内旋，在这个动作过程中，髋关节处髂径束受臀肌牵拉作用先从大转子后移向大转子前，同时膝关节处髂径束从股骨外上髁前滑向后面；之后髂径束又在两关节处以相反方向运动。
3.5.2损伤过程
（1）在髂径束运动过程中，由于反复进行屈伸练转子及股骨外上髁周围滑囊摩擦受压增多，充血水肿纤维化发生慢性炎症，缓冲功能受限。导致髂径束与较大的骨突起间摩擦增加，髂径束逐渐充血水肿、增厚孪缩变硬、弹性降低，紧张性增强，发生慢性损伤导致疼痛。
（2）另外一种情况是运动员有臀肌拉伤等慢性损伤后臀肌出现孪缩，其生物力学性质发生了明显改变，表现为弹性模量和强度增大，而应变则减小〔7〕。因此臀肌肌腱融合的腱板由正常的解剖位置大转子外侧完全退到大转子后内侧〔8〕，髂径束受牵拉而紧张性增强；或运动员有“o”型腿形，胫骨内旋过度，造成髂径束过度牵拉，紧张性增强，这样即使大转子和股骨外上髁及其周围滑囊结构功能正常，也会因摩擦增强而发生慢性损伤导致疼痛。
（3）第三种情况是如有运动员股骨大转子或股骨外上髁异常突出，周围滑囊缓冲压力能力有限，频繁的练习中与紧张的髂径束摩擦增加，发生慢性损伤导致疼痛。
（4）由于跑跳速度型项目运动员髋部运动幅度大，髋周肌群牵拉髂径束在大转子处所受摩擦相对较大，因而髂径束摩擦更多发生于髋关节处，因常伴有响故又称“响髋”。而跑跳耐力型项目运动员由于运动重复次数多，脂肪成分少，自身又有较明显和长时间的足跟着地期和直立期，故摩擦损伤更易发生在膝关节部位，即为“跑步者膝”。
4结论
4.1髂径束主要的功能是使髋关节外展和阻碍胫骨内旋、伸直膝关节。髂径束的血供来源较少，如果供血血管所在肌肉发生痉挛，则很容易使髂径束缺血，而发生变性。
4.2跑跳运动员髂径束摩擦征的发生,是在髋膝部负荷较大的情况下,各种能够使髂径束紧张性增强的因素或髋膝关节外侧滑囊慢性炎症缓冲功能受限等，都可导致髂径束与相邻的骨突起摩擦增大而演变为劳损。
4.3人体腰部及下肢运动中，都有髂径束的参与，与之相连的肌群在运动中收缩都可牵拉髂径束呈紧张状态，使大转子处滑膜囊受压增加，往复活动产生较大摩擦。小腿的过度内旋也可使髂径束紧张性增强，与相邻骨突起摩擦增加。
4.4由于髂径束摩擦征的根治途径只有手术，故重在预防髋膝关节慢性运动损伤。
4.5训练中要遵循训练原则，积极进行髋膝部准备活动；训练中注意各对抗肌协调性练习，减少肌肉急性损伤可能性；运动后及时消除疲劳，进行髂径束的拉伸练习；选择适宜的跑鞋、积极纠正胫骨内旋的可能性。
4.6如有髋膝部慢性损伤，应积极治疗，如采用小针刀等方法，尽量避免手术导致的运动生涯缩短或结束。
参考文献
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髋关节的生物力学特征篇2
关键词：20km；竞走；髋关节；三维运动学分析
中图分类号：G821.2文献标识码：a文章编号：1007-3612（2012）10-0122-06
3-DimensionalKinematicsanalysisofHipJointmotionCharacteristicsof20kmwalkingRaceathletesatHomeandabroad
JinGLong-jun，wanGpeng
（internationalCollege，QujingnormalUniversity，Qujing655011，YunnanChina）
abstract：thisarticleadoptedthemethodsofliterature，fixedphotographyofthreedimensional，andvideoanalyzingtoconductasystematicanalysisonthehipjointtechniquesoftheeliteathletesof20kmwalkingracein2009iaaFwalkingrace.Researchfindings：Hipjointmotioncharacteristicsaretheperiodicspacemovementwhichthesupportinghipmovestofrontoutwardandanotherhipswingstofrontrotary，thentwohipschangethemovement；thevelocitycharacteristicofthehipateachdirectioncanexplainthecompatibilitytoacertaindegree，andtheChineseathletesneedtoincreasetheswingextension，andimprovethehorizontalvelocityofthehipjointofsupportingleg；thedisplacement-distanceofthehipjointinsupportingandswingphaseshasaoptimalproportion，butpartofChineseathleteshasproblemintheproportion.
Keywords：20kmracewalking；hipjoint；3Dkinematicsanalysis
意大利金牌教练达米拉诺认为竞走项目永远都是以技术为基础，在中国讲学期间，达米拉诺反复强调髋关节协调性训练的重要性，认为中国运动员的髋关节都存在一个通病，就是髋关节摆动不够，摆动的轨迹不正确。因此分析中国和国外优秀运动员的髋关节技术对提高中国运动员的竞走技术有重要意义。
竞走运动员髋部的技术分析必须通过三维影像解析才能完成，国内外对竞走技术的三维运动学研究较少，而且这些分析并没有涉及到髋关节的研究[1]，所以对髋关节运动特征的研究有助于完善竞走技术的理论体系。本文主要通过三维影像解析法分析北京奥运会（2008年）、柏林世界田径锦标赛（2009年）冠军博尔钦、卡尼斯金娜以及其他国外优秀运动员髋部的运动学特征，并同中国运动员的技术参数进行对比，以期找出我国运动员髋关节技术上所存在的问题，为中国竞走的技术改进提供建议。
1研究对象与方法
1.1研究对象根据研究需要选取2009无锡国际竞走挑战赛男、女20km竞走项目各前六名运动员作为研究对象（表1）。
1.2研究方法
1.2.1数据采集通过三维定点摄像法采集数据，使用两台Sony-DCR-tRV75e摄像机和一台panasonic-aG-DVC180BmC拍摄比赛录像。赛前按照录像要求，提前1h到达拍摄场地，测量机位，确定拍摄范围[2]。三台摄像机的拍摄频率为50Hz，快门速度为1/500s，主光轴高度统一为1.3m。两台Sony摄像机摆放在运动方向的两侧，使两机的主光轴与运动方向均成45°夹角，两机距离拍摄范围坐标原点的距离均为20m，主光轴夹角为90°。另一台panasonic摄像机置垂直于运动平面的16m处（图1）。赛前赛后分别标定爱捷（008-C）三
图1现场三维拍摄机位图示
图2三维坐标示意图
维DLt辐射框架，在拍摄范围依据竞走运动员的主要行进路线摆放三维框架和标尺。三维坐标的设定（图2）：以2～3球为坐标原点，以1～3球同原点的连线为X轴，X轴指向运动方向，Y轴是2～3球射出X轴的垂线，水平面是由1～3球、2～3球、7～3球中心连线构成的平面，这三个球中心距离地面的高度相等，Z轴是由X轴、Y轴构成的平面的法线方向；以声音和影像记录框架的坐标，并书画框架平面简图，以备解析时对照。
1.2.2数据处理采用美国的艾里尔运动生物力学分析系统apaS和Dartfish4.5图像处理软件对拍摄比赛录像进行量化处理。在解析过程中使用日本的松井秀治人体惯性参数模型，并依据人体模型的标准和研究需要选取19个关节点，解析研究对象的一个复步，对3D数据通过低通数字滤波法进行平滑处理，截断频率为8Hz；用Dartfish软件对比赛图像进行必要的处理，获取直观图像。
1.2.3数据统计运用microsoftexcel2003保存解析数据，使用SpSS12.0进行统计学处理数据。
1.2.4本文研究阶段的说明比赛场地是2km一圈，摄像机置于0.7km左右的位置。由于三维解析需要用两台摄像机从不同角度拍摄比赛录像，在选取可以进行三维解析的技术录像时，选择两台摄像机都可以清晰看到的技术录像，不能出现遮挡，影响解析的准确度，因此本文选取的阶段主要为比赛后程第七圈至第九圈，在这三圈运动员之间的距离都已经拉开，遮挡较少，而且这几圈是决定最终成绩的重要阶段，运动员都会发挥自己最大的潜能，更能反映技术特征。
2结果与分析
2.1髋关节在竞走项目中的运动特征大部分学者和教练员都是通过髋关节的水平位移来说明髋关节的转动幅度，比如通过髋关节在X方向的运动幅度来说明中国运动员的步幅小[3]，通过盘旋角来说明中国运动员送髋的技术差[4]。我国研究人员、教练员和运动员对竞走运动中髋关节转动的认识仅仅停留在水平面，对髋关节在额状面和矢状面内的运动特征缺乏相应认识。
棍图是将人体各主要关节点相连得到的人体运动线图，三维棍图可以从任何方向观察运动员的技术，而且可以清楚的观察各关节点运动特征，是分析旋转类运动技术的重要手段。图3是王浩、刘虹和俄罗斯运动员的三维侧视棍图，左右髋关节在一个复步中，都表现出明显的旋转轨迹，髋关节随着竞走技术动作的完成，在水平面内左右移动，在矢状面内前后移动，在额状面内上下移动。可以看出髋关节运动特征是围绕人体三个轴的转动，髋关节运动时要向外旋转打开，在前后、上下、左右三个平面都有摆动。但是评价髋关节运动特征是有难度的，因为髋关节在人体表面是看不到的，三维棍图虽然可以把髋关节直观的表现出来，但是在实际比赛图像数字化过程中，髋关节是所有关节点最难数字化的，其准确度受到一定影响。从竞走技术特征上看两髋的协调运动是最重要的（由于竞走规则的限定，膝关节的作用大部分被附加于髋关节），因为髋关节是在三个面内的运动，即使在水平面内绕垂直轴转动幅度较大，其他两个面内没有相应的转动，整体动作在协调性和技术有效性方面就达不到最优化。从髋关节绕垂直轴转动的技术效果分析，髋关节绕垂直轴的转动有利于增加步长，有利于身体重心向前移动[5]；髋关节围绕矢状轴的转动有利于摆动腿的前摆放脚着地的瞬间膝关节伸直，并一直保持到身体重心投影点上的伸直过程，使摆动腿快速前摆；髋关节围绕额状轴转动，使髋关节从高点向下摆动，利用势能，增加支撑腿的蹬地效果，当髋向上摆动可以减小对地面的压力，使支撑脚可以尽快的脱离地面。髋关节在完成竞走技术时，其运动形式是空间的，不只属于某一个面，髋的运动形式是在三个面内通过协调运动完成的，以其中一侧髋向外前移，另一侧髋关节由上向下前旋，然后两髋的运动形式互换，形成周期性运动，完成竞走技术，推动运动员身体向前运动。
图3王浩、刘虹和俄罗斯运动员博尔钦、卡尼斯金娜的左侧连续棍图
2.2髋关节垂直、前后和水平方向分速度特征的分析髋关节的分速度特征可以反映运动员髋部在各个方向上的运动特点，运动员两髋的速度主要是由绕垂直轴转动的水平分速度和绕矢状轴转动的垂直分速度合成，这两个分速度的大小分别反映着运动员髋部转动技术的特点，从技术录像上可以看到有的运动员髋部注重向水平位移，有的运动员注重两髋的上下位移。如图3所示，先看研究对象Vx的变化，在左髋的摆动过程中，只有博尔钦左髋平均速度是升高的，其他运动员则是出现下降，这种现象的原因是同前摆阶段左髋在垂直方向上的用力程度相匹配，因为博尔钦在前摆阶段左髋的垂直平均速度最小，使其左髋的Vx得到了较好的保持。女子方面，卡尼斯金娜、姜静和石阳的左髋Vx在前摆阶段都得到了提升，不同的是卡尼斯金娜的左髋平均Vx在支撑阶段保持较好，姜静和石阳的水平速度虽然在摆动阶段上升的很快，但是她们在支撑阶段的损失要比卡尼斯金娜多。运动员的髋关节在运动中肯定会向运动方向的左右移动，由此会产生左右分速度Vy，图3中显示两名俄罗斯运动员在左右移动的方向性上是一致的，他们随着髋部的摆动和支撑，左髋呈向左侧移动的趋势，左髋的平均Vy速度是逐渐增加，在后摆、前摆和支撑三个阶段，博尔钦的为0.001m/s、0.09m/s和0.16m/s，卡尼斯金娜的为0.002m/s、0.03m/s和0.12m/s，说明他们的髋在摆动和支撑时都自然的向外侧扭动髋关节，这个动作有利于形成“反弓”[6]和保持髋的移动速度。当支撑脚离地时，摆动腿一侧的髋关节先向下然后向上完成摆动，在支撑阶段由于运动员支撑技术的不同，髋关节的移动也出现不同。
两名俄罗斯运动员的平均Vz在后摆阶段分别是男女运动员中最大的，这个技术比较重要，髋关节较大的向下分速度，不仅可以更好的利用髋关节的旋转和摆动势能获得良好的摆动速度，还可以减小前摆阶段髋关节向上的分速度对Vx的影响，从而保持运动员良好向前性，减小重心起伏（表2）。通过以上对髋关节各方向分速度的分析，可以在一定程度上看出两名俄罗斯运动员的髋关节技术结构特征：当以右髋为相对固定轴时，左髋在后摆阶段以较快的速度向下转动，会获得较好的势能，这些势能在前摆阶段为摆动提供了更多的动能，而且又不会因为髋关节的向上摆动，增加重心向上的起伏，获得了较好的前摆效果。左髋在左腿着地时，自然的顺势向左侧移动，会使支撑髋关节顺利向前移动，加快重心移动，形成支撑腿的“反弓”，减少水平速度的损失，与此同时右髋向右侧摆动，左右两髋向相反方向支撑和摆动的移动技术可以很好的维持身体重心平衡，使身体的重心轨迹保持较好的直线性。中国运动员在后摆阶段髋关节的向下扭动不够，导致髋关节向前摆动时垂直速度较大，影响重心的起伏；两髋的协调配合不够，由于支撑腿的髋关节向前移动的水平速度损失较多，髋向前性不好，使髋关节在左右方向的摆动不稳定，影响髋关节摆动的直线性。
注：本文选取左髋关节的速度进行分析，因为摄像机的机位在运动方向的左侧，选择左腿可以减少误差；Vx、Vy、Vz分别代表左髋水平方向、运动员左右方向和垂直方向的平均速度；速度的方向见图2。
2.3两髋在水平面和额状面内的转动幅度竞走运动员两髋组成的髋轴通过在立体空间内不停的旋转，推动着身体向前移动。髋轴在双支撑时，在水平面内的转动幅度最大，左脚离地和右脚离地分别是左髋和右髋领先最大的时刻，这两个髋轴可以在空间中形成水平面内的最大夹角，可以说明运动员在水平面内转动幅度，一般来说这个角度越大，则步长也越大。在额状面内髋轴与水平面形成一个角度，可以反映运动员在摆动过程中向下摆动幅度，由于人体解剖特点和竞走规则的限定，人体的髋关节不可能只在一个水平面内运动，以支撑腿的髋为固定轴，摆动腿侧的髋关节向下摆动，在一定范围内这个角度越大，越有利于髋关节的摆动，获得更好的摆动效果。表3是男子组两个角度的具体值，可以看出王浩a1最大，博尔钦a2最大，王浩a2值要比博尔钦小很多。在步长方面博尔钦同王浩相比差异不大，但是在重心速度方面王浩同博尔钦有明显差距，说明a1同步长有较大的相关性，a2同重心位移速度有相关性。表4中，卡尼斯金娜的a1和a2都是女子组中最大的，她最长的步长和最快的重心位移速度进一步说明a1和a2对步长和重心速度的重要性。从表3和表4中可以看出中国运动员在a1值方面同国外优秀运动员的差异不是大，差异主要存在于a2，说明中国运动员需要改进只注重髋关节在水平面内的转动，没有认识到较大幅度的向下摆动髋关节，对加大摆动幅度提高摆动效果和提高两髋的协调用力有很重要的作用。
运用pearson相关系数对表3和表4中的数据进行相关性进行分析（表5），可以看出四个指标之间的关系。从整体上看，男女运动员的a1和步长都存在显著性相关，同步速相关性较低，尤其是女子运动员的相关性更大。a2同步长的相关性，男女运动员不同，女子相关性更大，但是男子a2同步速的相关性较大，为中等正相关，说明男子运动员髋关节的转动幅度要大于女子运动员。a1和a2的相关性都是中等以上，说明两髋的转动幅度成正相关。由此可见，加大
a1的角度可以有效提高步长，a1和a2两髋的转动幅度紧密相连，增加髋关节的转动幅度可以有效提高竞走技术的有效性和协调性。
2.4髋关节在摆动阶段和支撑阶段的位移距离髋关节技术是竞走项目的核心，这种地位是由竞走的项目特点和髋关节的作用所决定的，它是人体六大关节中最靠近身体重心的关节，其运动形式决定着整个身体的运动和竞走技术的正确完成。竞走的一个单步周期由摆动阶段和支撑阶段组成的，髋的位移在两个阶段的任务是不同的，在摆动阶段髋的位移主要是带动身体向前移动，在支撑阶段主要是配合摆动腿向前摆动和形成“反弓”支撑技术。从总体上说这两个阶段的位移距离越长越好：摆动阶段髋关节的位移距离长，说明运动员身体重心向前移动的位移也长，髋摆动的协调性较好；在支撑阶段，髋关节较长的位移说明运动员有良好的直腿支撑技术，可以更好的减少支撑阶段身体重心速度的损失（表6）。
博尔钦髋关节在支撑和摆动阶段的位移都是最长的（表6），在单步位移总距离上比中国运动员要长10cm以上，其次就是墨西哥运动员桑切斯。中国运动员在这个指标上差异较大，王浩总体比较平稳，相对而说重心位移距离也较长。李建波在两髋的位移距离上不均衡，表现出在位移总距离上右髋的位移距离长于左髋，说明他的技术存在不均衡现象。禇亚飞在摆动阶段位移距离短，在支持阶段位移距离仅次于博尔钦，说明他的摆动技术存在问题。女子组中卡尼斯金娜髋的位移距离也长于中国运动员，刘虹的位移距离最短，位移总距离比卡尼斯金娜的要短40多cm，这是由于刘虹的竞走技术是典型的“小步高频”，步长短，髋的位移肯定也会短，这种技术在髋位移距离上吃亏很大，好成绩得益于较快的步频。杨亚伟髋的位移距离在摆动阶段较长，但是在支撑阶段位移距离较短，支撑技术和摆动技术不平衡，需要改进支撑技术，来提高髋关节的整移效果，石阳的技术同杨亚伟相反，她需要改进摆动阶段的髋部移动技术。从摆动和支撑两个阶段髋关节位移占总位移距离的比例上看，两名俄罗斯运动员较为相似，摆动阶段和支撑阶段的比例分别占60%和40%左右，可以称之为“黄金比例”，如果这两个比例值偏差较大说明髋关节的技术存在问题。中国男子运动员中禇亚飞的摆动阶段位移比例较小，女子运动员中刘虹和石阳摆动阶段比例较小，杨亚伟则是支撑阶段比例较小，根据这两个阶段的比例关系，可以来判定运动员的髋关节技术在哪个阶段存在问题，这是改进髋关节协调运动的重要环节。
3结论
1）髋关节技术的运动特征是周期性的空间运动，特点是支撑腿髋关节向外自然前移，另一侧髋关节由上向下的弧形前旋运动，然后两髋交换运动形式推动身体不断前进，这种特征同中国竞走界普遍认同的水平面运动特征有着明显的区别。
2）髋关节在各方向的运动速度反映着竞走运动员的髋关节运动特征，中国运动员的髋关节在后摆阶段向下的摆动速度小于俄罗斯运动员，不利于获得较好的摆动势能及重心的稳定性。髋关节在左右方向上的分速度反映出中国运动员在髋关节的协调性存在问题，没有合理利用髋部运动的惯性，影响水平速度的保持。
3）中国运动员的竞走技术过于注重髋关节在水平面内运动幅度，对于髋关节绕矢状轴在额状面内的转动认识不够，导致摆动腿摆动幅度不够，不利于两髋的协调运动。
4）中国运动员同俄罗斯运动员髋关节总的位移距离存在差距，髋关节的位移距离在支撑和摆动阶段的比例是不同的，合适的比例可以反映运动员髋关节移动技术是否平衡，部分中国运动员的比例不合理，需要通过提高较差阶段髋关节位移的距离来提高髋关节总的位移距离。
参考文献：
[1]赵庆彬，王玮.我国优秀男子20km竞走运动员技术的三维运动学研究[J].井冈山学院学报（自然科学），2007，28（6）：67-69.
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髋关节的生物力学特征篇3
【关键词】关节
摘要：目的：制作不同程度关节软骨损伤的动物模型，对关节软骨损伤后软骨再生修复的组织学及超微结构进行系统研究。方法：选用1岁龄健康Leghorn鸡20只，随机分四组。甲组：切取左侧髋臼3×4mm全层软骨,再植回原处固定；乙组：切除左侧髋臼3×4mm全层软骨；丙组：切除左侧髋臼6×8mm全层软骨；丁组：切除左侧全部髋臼软骨。健康右侧髋臼为对照组。饲养7个月，一次宰杀，行肉眼、光镜、电镜观察。结果：甲组髋臼软骨损伤处完全修复；乙组软骨缺损区为纤维软骨再生修复；丙组与丁组髋臼软骨缺损区主要被纤维组织充填。结论：我们认为关节软骨再生修复能力有限，关节软骨再生修复程度与关节软骨损伤程度、有无关节软骨缺损以及关节软骨缺损程度密切相关。
关键词：关节软骨；损伤；再生修复
HistologyStudyintheRegenerativeRepairofarticularCartilageinjury
abstract：objective：wesetseveralanimalmodelswitharticularinjuryinvariousdegreesandstudiedsystemicallyonthehistologyandultra-microscopicstructureofcartilaginousregenerationafterinjury.method：20healthyleghornchickensof1.yearoldweredividedrandomlyinto4group.ingroupa3×4mmwholelayersofacetabularcartilageswerecutoutandthenreplantedtotheiroriginalsitesandfixed.ingroupB3×4mmwholelayersofacetabiularcartilageswerecutout.ingroupC6×8mmwholelayersofacetabularcartilageswerecutout.ingroupDallacetabularcartilageswerecutout..acetabuliaonhealthysideswereconsideredasthecontrolledgroups.7monthslaterallthechickenswerekilledandtheiracetabularwereexaminedwithnakedeye,opticalandelectronicmicroscope.Result：theacetabularinjuriesingrouparepairedcompletely;regenerativerepairoffibrouscartilagesoccurredintheinjuryareaingroupB;thedefectiveareasofacetablarcartilagesingroupCandDweremainlyfilledwithfibroustissue.Conclusion：wethoughttheabilityoftherepairofinjuredarticularcartilageswasnotunlimited.thedegreeofregenerativerepairofarticularcartilageswasinverselyproportionaltothedegreeofarticularcartilageinjury,thecartilaginousdefectsandthedegreeofthedefects.
Keywords:articularcartilage；injury；Regenerativerepair
由各种原因引起的关节软骨损伤甚至缺损导致关节功能障碍是骨科的常见问题。资料表明由于关节软骨无血管、神经及淋巴液供应，关节软骨损伤后再生修复困难。为此我们制作了不同程度关节软骨损伤的动物模型，对关节软骨损伤再生修复的组织学及超微结构进行了系统研究，为临床工作提供依据。
1资料与方法
1.1实验动物与分组:选用1岁龄健康Leghorn鸡20只，雌雄兼有，体重1.4+0.11kg，随机分四组，用甲氧氟烷开放吸入麻醉，①甲组：麻醉生效后，手术显露左髋关节脱出股骨头，切取髋臼顶部3×4mm全层软骨，再植回原处用3～0尼龙线间断缝合固定。将股骨头复位逐层缝合。②乙组：切除左侧髋臼顶部3×4mm全层软骨深至松质骨。③丙组：切除左侧髋臼顶部6×8mm全层软骨。④丁组：切除左侧髋臼全部软骨。以右侧髋关节位自身对照组。术后均未行外固定，饲养7个月观察结果。
1.2观察方法:①大体标本观察：饲养7个月，所有实验动物一次性宰杀，肉眼观察关节软骨颜色、质地、关节面光滑程度。②光镜：用20%中尔马林固定标本、做He和paS染色后光学显微镜观察。③电镜：扫描电镜观察超微结构的改变。
2结果
2.1实验动物术后一般情况：各实验动物术后1周内左下肢跛行，不愿行走。术后10d手术切口一期愈合。有2只实验动物不明原因死亡，另取2只动物按上述实验方法补充。
2.2大体标本观察结果：①甲组：手术左侧髋臼内表面软骨的颜色、形态、弹性及表面光滑度与对照组无差别。②乙组：切除3×4mm的髋臼软骨缺损区已有类似于软骨再生组织充填，中央部略凹陷，边缘与关节软骨结合较好，光滑度佳，形态及颜色基本与对照组相同，弹性略差。股骨头无形态改变。③丙组：手术左侧髋臼软骨缺损区内表面凹陷，表面为灰白色、质地较软的不透明组织覆盖，并与股骨头有少量软组织粘连，与软骨缺损区接触的股骨头关节表面不平。④丁组：髋臼与股骨头广泛软组织粘连，髋臼内表面为灰白色软组织覆盖，股骨头表面凸凹不平、轻度变形。
2.3光镜观察结果：①甲组：其软骨损伤处的组织学特性与对照组相同，具有典型的关节透明软骨结构，层次清晰，分表层、移行层、辐射层、软股骨质钙化层，软骨下“潮线”清晰，未见软骨退化现象。②乙组：关节软骨缺损区的再生填充组织表面微薄层的纤维组织向深层逐渐移行为纤维软骨，软骨陷窝清晰，5～8个软骨细胞聚集成的同源细胞群在基质中均匀分布，软骨细胞呈圆形、数量多，排列与关节面平行。③丙组：切除6mm×8mm的关节软骨缺损区主要被纤维组织充填，大量的成纤维细胞与关节面平行。纤维组织中散在较大的软骨细胞团，幼稚软骨细胞数目多、染色深、间质少，靠近骨组织的软骨细胞团，软骨细胞数量多、基质少，软骨陷窝不清。
2.4电镜观察结果：①甲组：其软骨损伤区扫描电镜显示与对照组相同,为正常的透明软骨,表层软骨细胞较扁,质膜有段突起，具有光滑、完整的核膜，基质中含大量与关节面平均的由胶原纤维构成的纤维束，胞质中内质网与高尔基体不发达，缺乏线粒体。移行层细胞呈卵圆形，质膜有较长突起，胞质中存在大量线粒体，大多数细胞的胞质中存在胶原纤维，高尔基体中有胞质小泡。有的小泡充满颗粒性电子致密物质，细胞质中致密体存在。辐射层软骨较大，质膜有较多突起，内质网和高尔基体发达。②乙组：软骨缺损区修复再生组织表层为大量由胶原纤维构成的纤维,与关节面平行，纤维束间存在成纤维细胞，向深层逐渐转变为纤维软骨，其软骨细胞与对照组移行层软骨细胞特征一致，区别在于基质中含大量的由胶原纤维构成的纤维束交叉或平均排列，基质含量少，软骨细胞质中除粗面内质网和高尔基体发达外，胞质小泡增多，多数小泡充满颗粒性电子致密物质。纤维组织与软骨间的移行区域的细胞特征介于成纤维细胞与软骨细胞之间,软骨陷窝清晰。③丙组：软骨缺损区的填充组织以纤维组织为主。在与正常软骨接触处及纤维组织中存在由幼稚细胞软骨组成的软骨细胞团增殖活跃，质膜突起较多，质中内质网和高尔基体明显扩张，线粒体数目增多，胞质小泡明显多于对照组，小泡中存在颗粒型电子致密物质，基质含量少，基质中胶原纤维含量介于透明软骨之间。④丁组：髋臼内表面完全由纤维组织覆盖，少量的软骨细胞聚集成团，其软骨细胞处于幼稚状态，其特征与丙组再生的软骨细胞相同，有蜕变的软骨细胞存在，外形不规则，细胞核致密，核膜上完整，胞质中亚细胞结构不清楚。
3讨论
3.1关于动物模型：选用鸡制作实验动物模型有许多优点［1，2］：鸡是双下肢行走，负重特点与人髋关节有许多相似之处，且接受实验的肢体始终负重，避免四足动物抬起患肢而三足行走，对实验结果造成影响。另外对侧髋关节作为自身对照组，符合统计学上设立自身配对的实验要求，可比性强。
3.2软骨损伤的再生修复：Sheldon认为软骨受伤后，如果软骨细胞保存完好，软骨基质可以迅速再生成。本实验甲组动物切取髋臼顶部3×4mm全层软骨后，又植回原处牢固固定，经7个月修复，肉眼，光镜、电镜观察与正常关节结构特征无差异。我们认为关节软骨损伤后，只要早期给予可靠的、较长时间的固定，可以完全愈合，不会对关节功能产生不利的影响。在软骨细胞被破坏时，此软骨细胞虽然不能再生，但可以在软骨再生过程中起诱导作用［3］。关节软骨损伤,缺损或部分切除后不能独自再生，而是由新生的纤维组织中的成纤维细胞变圆，在其周围形成包裹、并逐渐转化为新的软骨细胞［4］。此种化生过程可以在机械作用条件下产生，特别是在压力与摩擦相结合的部位。戴金炉、朱通伯［2］也认为关节面的相互接触是影响软骨再生的重要因素。本实验乙组动物髋臼软骨切除区为3×4mm，面积较小，经7个月修复，软骨缺损区由纤维软骨覆盖，中央部略凹陷，边缘与正常关节软骨结合较好，这证明由纤维组织化生转变为纤维软骨是一个缓慢的过程；而软骨缺损区四周正常的软骨组织，参与软骨再生修复过程比化生过程快。本组实验丙组与丁组髋臼软骨缺损区的充填再生组织中的幼稚软骨细胞团明显多于丁组。而且丙组及丁组实验侧的髋关节与软骨缺损区相接触的关节表面凸凹不平，证明关节软骨缺损后其再生修复能力与关节软骨缺损面积有关。如果关节软骨缺损面积较大或完全丧失，通过自身修复的机会很小，且对整个关节结构及功能产生不可逆转的影响，必须采用软骨移植，软骨膜或骨膜移植［5，6］才能获得较满意的关节软骨的再生修复。我们认为关节软骨损伤再生修复能力有限，关节软骨的再生修复程度与关节软骨的损伤程度、是否有软骨缺损及关节软骨缺损的面积呈反比例关系。
参考文献：
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髋关节的生物力学特征篇4
【关键词】中医微创；股骨头坏死；疼痛；钩针；针刀
缺血性股骨头坏死是一种常见病，股骨头坏死的病因多种多样，但其共同的病理机制是骨组织缺血。疼痛是其最常见的早期症状，50%急性发作，特征是髋部不适，位置不确定，可能与骨内压增高、组织缺血或微骨折有关。我院采用中医微创为主，钩针、针刀等疗法治疗缺血性股骨头坏死引起的疼痛症状，效果较好。现在报告如下。
1资料与方法
1.1临床资料选取我院2013年1月～12月收治的股骨头坏死所引起疼痛症状的患者836例，年龄最小者13岁，最大者79岁；男性518，女性318；13～18岁140例，19～50岁436例，51～65岁229例，65～79岁31例；病程最短1个月，最常10年，平均（3.6±2）年。采用视觉模拟评分法对患者治疗前的疼痛进行评估，“0～2”分为“优”，“3～5”分为“良”，“6～8”分为“可”，>“8”分为“差”。优0例，良10例，可327例，差499例
1.2纳入标准符合国家中医药管理局中医病证诊断标准（行业标准）：有明显的髋部外伤史；无髋部外以内收肌起点处为主，疼痛可呈持续性或间歇性，可向下放射痛至膝关节；行走困难，有外伤史而有长期服用激素，过量饮酒等；髋部疼痛，跛行，进行性加重；髋关节功能障碍，以内旋外展受限为主，被动活动髋关节可有周围组织痛性痉挛，X线摄片检查可见股骨头密度改变及中后期的股骨头塌陷[1]。
1.3体征髋关节局部深压疼痛，内收肌起止点压痛，“4”字试验（+），托马氏征（+），直腿抬高试验（+），外展、内收、外旋、内旋活动受限，患肢可短缩，或有髋关节半脱位体征，纵向叩击试验有时（+），蹒跚步态，或跛行。
1.4治疗钩针局部大面积减压、减张、松解、疏通，针刀精确松解肌腱起止点，钩针与针刀完美结合，使髋关节周围软组织比较彻底减压、减张，使髋关节周围软组织生物力学得到再平衡[3]。侧卧位，患侧在上，定位大转子上缘2～3cm处，常规在股骨头投影弧线上定3点，常规皮肤消毒，术者戴帽子口罩、无菌手套、铺无菌巾。定向刀口线与股骨长轴平行，针体与局部体表垂直，针刀操作时针刺入股骨头表面，刺切2刀，并根据病情，酌情使用钩针松解：①内收肌群起止点；②韧带：髂股韧带、耻股韧带等；④闭孔神经出口；⑤隐神经髌下支；⑥髂腰肌起止点[4]。术后3d，针孔处保持清洁，避免医源性感染，增加患者不必要的痛苦。患者首次治疗尽量住院2周，后续治疗可以3个月为1个治疗周期。
2结果
术后第二天，仍然采用视觉模拟评分法评估疗效：术后疼痛评估，优390例，良436例，可10例，差0例，总有效为98.8%。
3讨论
引起缺血性股骨头坏死的原因多种多样，任何原因造成股骨头血供明显减少，乃至丧失，均可导致本病的发生。多年来流行病学对其发病率尚未得到完全准确的统计，但一致认为呈明显上升趋势，发病人群以中壮年多于儿童，男多于女。患者来医院治疗，最迫切的问题是解决疼痛，从836例患者治疗前后的评估上，中医微创（钩针，针刀）在治疗缺血性股骨头坏死疼痛症状有效率为98.8%，具有突出优势。缺血性股骨头坏死疼痛病因：关节周围髋软组织生物力学平衡失调，导致髋关节周围软组织张力、压力增高，局部微循环失衡，髋关节周围软组织形成粘连与瘢痕，进一步导致髋关节周围软组织张力、压力增高，引起一系列的循环障碍和代谢异常，刺激神经，导致疼痛。临床实践中，通过松解髋关节周围软组织形成粘连与瘢痕，减张、减压，疼痛得到了良好的解决。疼痛与股骨头内部结构的不稳定密切相关，缺血性股骨头坏死患者的股骨头内微小骨折在不断地发生，即骨小梁的断裂，骨细胞的缺血、变性、坏死在不断进行，引起一系列的循环障碍和代谢异常，并刺激周围的软组织和髋周围的神经，引起疼痛反应。临床实践来看，股骨头之外软组织的因素需要引起高度的重视。缺血性股骨头坏死患者普遍存在髋关节周围肌肉、韧带、肌腱的孪缩，导致髋关节疼痛与功能障碍。在早期，软组织的疼痛与功能障碍可以限制患者的髋关节活动，起到减轻股骨头的动力负荷之作用。但随着病情的进展，上述病理改变，加重了髋关节的压力负荷，使得髋关节腔内高压状态，反过来进一步恶化了股骨头的缺血、瘀血状态，微循环障碍进一步加重，进一步导致疼痛加重。中医微创有效地解决上述病理状态。中医微创治疗首先松解髋关节囊，达到减轻腔内压的作用，增加微循环灌注。解除软组织的粘连、疤痕和挛缩，恢复软组织的力学动态平衡状态和力学静态平衡状态。其次，消除肌肉紧张、痉挛，改善髋关节周围肌肉微循环，改善代谢，促进炎症致痛物质的清除。最后，中医微创器械还具有针刺的效应，且“得气”感比针刺更强，能舒通经络，调节脏腑气血功能，激发体内调节作用，产生镇痛物质（如脑啡呔等），达到“去痛致松”的目的。从临床治疗结果分析，中医微创（针刀、钩针等）在宏观软组织层面取得了满意的效果，但是在微观分子及分子以下层面，中医微创（针刀、钩针等）基础研究方向还任重道远，需要有识之士开拓进取。
参考文献
[1]国家中医药管理局.中医病症诊断疗效标准[m].北京：国家中医药管理局，1994.
[2]中华医学会.临床技术操作规范疼痛学分册[m].北京：人民军医出版社，2009.
髋关节的生物力学特征篇5
臀肌挛缩症（glutealmusclescontracture，GmC）是由多种原因引起的臀肌及其筋膜纤维变性、挛缩，导致髋关节内收、内旋功能障碍，从而表现出特有步态和体征的临床症候群。1969年Valderrama首次报告，国内由马承宣等在1978年首次较系统地报道，其病理改变为部分臀部肌肉组织发生纤维瘢痕化，伸缩功能障碍。近些年来，该病越来越受到临床医生的重视，对其病因和诊断的研究不断深入，出现了很多新的进展。
1病因
1.1肌肉注射学说
很多研究表明臀肌挛缩症的发生与患儿臀部肌肉注射有关，所注射的药物主要是青霉素、链霉素，庆大霉素、维生素和解热镇痛药等。药物注入臀肌后，沿着肌束纤维，顺着肌间隔方向扩散，反复药物刺激和针头穿刺损伤可使局部形成硬块，即为肌纤维组织炎表现。RichardJ〔1〕与SheridanGw〔2〕认为儿童臀肌软组织菲薄，当大量注射或小容量多次注射后，由于药物吸收缓慢，加上药物反应性炎症水肿，致使臀部肌间隙内压力增高，肌肉压迫性缺血或化学性肌炎导致纤维化。其中2%苯甲醇做溶媒的青霉素钾盐是最危险的致病因素。2%苯甲醇青霉素对肌肉有强烈的刺激作用，在局部可造成强烈的溶血反应，所释放的代谢产物如5羟色胺、组织胺等，可对组织代谢旺盛、异物反应强烈的儿童臀肌造成不可逆转的肌纤维损害，使肌肉组织肿胀、变性，日久发生纤维化及瘢痕挛缩。研究表明用75%酒精浸泡的注射器臀部注射，因混有酒精可影响横纹肌的能量代谢和损伤神经纤维，从而引起臀肌筋膜挛缩。还有其他一些因素如注射液中含有颗粒物、进针深度和注射手法不合适等也可以造成挛缩发生。
1.2先天性与遗传性因素
先天性臀肌挛缩症的确切病因尚不清楚。郑稼等〔3〕认为本病是先天性因素造成肌肉发育不良或发育不全所致。peiroa〔4〕认为本病与先天性肌性斜颈、三角肌、股四头肌挛缩一样，是先天性因素引起的肌肉发育障碍性疾病。国内兰志辉报告了8例患者，认为本病与遗传有关。姜洪和〔5〕报道38例均无肌肉注射史，而且都在出生后1岁左右发生挛缩，其中1例3代都有发病，另2例本人及其舅舅均患本病，说明有遗传因素。ShenYS〔6〕报告了9例也无肌肉注射史，其中4对兄弟姐妹患相似的肌肉挛缩症，因此认为与遗传有关。
1.3性格因素
薛惠祥等〔7〕对312例臀肌挛缩的典型临床表现的患者研究后发现，患病率男性低于女性，年龄3～25岁，男性患者性格均为内向、软弱或有女性格化倾向，女性患者无1例性格豪爽顽强者。
1.4免疫功能异常
武富良等对该病患者基础免疫检查发现C4有显著差别（p＜0.05），一般情况下C4降低表明患者易患胶原性疾病，且抗感染能力下降，所以认为臀肌挛缩症的发病与C4降低有关。杜靖远等〔8〕认为正常情况下，当臀肌接受药物注射后，针刺损伤或药物刺激导致的出血块及变性坏死的肌纤维可迅速地被红细胞C3b受体识别并将其黏附，通过其细胞内过氧化物酶直接清除针刺局部的坏死细胞与凝血块。红细胞还可以清除其它吞噬细胞在吞噬免疫复合物中产生的活性氧化物，使其吞噬率提高15%～34%，因此大多数儿童即使多次接受臀部刺激性药物注射，也不会发生臀肌纤维化及挛缩，但当机体红细胞免疫功能下降，就不能及时有效地黏附和清除针刺注射后局部变性坏死的细胞，使臀肌纤维变性坏死并堆积，逐渐形成大片肌肉组织纤维化，最后导致瘢痕挛缩。邵增务等〔9〕研究表明，本病患儿其免疫清除功能低下，使注射药物产生的免疫复合物在局部沉积较正常组明显增加，引起血管内皮细胞损伤，继而，管腔狭小、闭塞、血管数目减少，导致组织缺氧，活化成纤维细胞，促进胶原纤维产生，最终导致肌纤维化。
1.5体质关系与儿童易感因素
每天都有成千上万的儿童接受肌肉注射，但发病仅为少数，peiroa观察到患儿在手术后愈合过程中切口有瘢痕疙瘩形成，由此推测患病儿童可能存在某种易感性因素导致对肌肉注射产生异常反应，认为发病与儿童的异常体质有关。YoungShung〔10〕发现在臀肌挛缩症患者手术治疗时，均有瘢痕疙瘩形成，提示该病患者可能为瘢痕体质，因此认为患病儿童可能存在某种易感因素，导致对肌肉注射的异常反应。
1.6性别因素
关于此病男女性发病的比例各家报道并不一致。顾洁夫报道发病率男性明显高于女性。但是也有学者研究表明〔11〕患病率女多于男，他认为可能很多研究结果来自于收治情况而不是普查，而农村多重视男性身体状况，本病男患者大多送治，而女性患者往往得不到治疗，所以可能收治男患者多于女患者。
1.7其他
还有报道表明，营养不良和农村地面不平坦等因素也是导致农村臀肌挛缩症高发的原因。近年来有人报道感染性疾病，先天性髋关节脱位术后，股骨髓内针固定术后以及臀肌筋膜室综合征后都有可能出现臀肌挛缩症等。
综上所述，臀肌挛缩症的病因非常复杂，不能用单一因素解释。现在绝大多数人的观点都认为本病主要是具有瘢痕体质的儿童在接受反复臀部肌肉注射后表现出的一种局限性病变，其他原因造成的臀肌纤维化也可有类似临床表现。
2发病机理
臀大肌为臀部浅层肌肉，起于髂嵴后份，髂骨臀面臀后线后方，骶尾骨背面，骶结节韧带的后方，约呈45°向下外方并向前斜行。3／4止于髂胫束，1／4止于臀肌粗隆。臀大肌起点固定时，拉力方向是由前外下向后内上，使髋关节后伸并稍外旋。上点固定时，拉力方向为由后内上向前外下，使躯干和骨盆向后倾斜，维持直立姿势。臀大肌起点相对较固定，故臀大肌挛缩后纤维挛缩带牵拉下肢后伸及外旋，临床上表现为髋屈曲及内收障碍，一般不致骨盆位置改变。臀中、小肌位于髋关节外侧面，是使髋外展的主要肌群。起于髂骨外面臀前线与髂嵴之间的区域。由于髂骨外面是从内后向外前方倾斜，臀中肌起点也是从内后向外前方，呈扇形行向下外方，止于大粗隆上面的后份。其前部纤维基本上位于矢状面上，后部肌纤维则渐向额状面倾斜。故臀中肌收缩时，前、后部纤维所起作用是不同的：起点固定时，前部纤维在矢状面上使髋关节外展，后部纤维则主要使下肢后伸并稍外旋，较少参与外展动作。止点固定时，前部纤维拉力方向为由下向上，牵拉骨盆侧屈，后部纤维则使骨盆和躯干后仰。故致骨盆倾斜的臀肌挛缩部位在臀中肌前部肌纤维。郑启新等〔12〕报告臀中肌挛缩导致骨盆倾斜是由于其解剖特点，挛缩肌肉组织可起到“缰绳作用”，牵拉相对活动，如两侧挛缩程度相等，则不发生倾斜，如不相等，则可向挛缩严重一侧倾斜。臀肌挛缩症导致的双下肢不等长，是由于骨盆向患侧倾斜造成的。其实患侧的腿实际并没有增长，而是由于骨盆向患侧的倾斜造成患侧下肢假性增长所致。
3临床表现
臀部局部皮肤凹陷，臀部欠丰满，尤其在下蹲时呈凹陷状，为“尖臀征”；皮下可触及纤维束带；站立时下肢外旋，不能完全并拢；患肢运动不协调，呈“外八字”步态，如两侧不平衡时呈“摇摆步态”，由于曲髋受限，跑步时呈“跳跃步态”；坐位时双膝分开，不能并拢，不能翘“二郎腿”，即双下肢交膝试验阳性；中立位曲髋时，髋关节须外展外旋才能完成曲髋动作，下蹲时双膝分开，在髋关节屈曲90°时，双膝向外划一弧形，然后再靠拢，完全下蹲，呈“划圈征”；当挛缩累及臀中、小肌和髂胫束时，下蹲时双髋呈外展外旋位，双膝分开，严重者成1条直线，足跟不着地，呈“蛙腿征”；髋关节屈曲受限，脊柱弯曲代偿，出现驼背畸形；有些患者曲髋或被动内收内旋时出现“弹响征”或“弹跳感”；骨盆及髋关节的继发改变，轻者仅表现为髋关节外展外旋，骨盆外旋，重者可致骨盆倾斜，假性肢体不等长，甚至可造成髋关节脱位，脊柱腰段代偿性侧弯；阔筋膜张肌或髂胫束挛缩者，出现“obers征”阳性。
4辅助检查
X线：颈干角增大，Ce角增大，股骨头指数下降，股骨上端外展外旋，髂骨高宽比和髋臼指数变小，骨盆倾斜，髂骨致密线形成等，大转子骨骺肥大，脊椎生理曲度消失，骨盆倾斜，脊柱侧突〔13〕。
Ct：早期：密度减低，肌间隙模糊，肌肉体积并不缩小。晚期：肌肉体积缩小，密度增高，肌间隙增宽〔14〕。
mRi：臀大肌、臀中肌、臀小肌不同程度的萎缩变薄，重的甚至臀中、小肌消失，肌间隔明显增宽，形态不规则，能直接观察纤维条索的部位、范围和深度等，为手术提供了良好的参考〔15〕。
B超：臀肌有不同程度萎缩，肌纤维排列紊乱，散在大小不等回声较强的斑块，筋膜增厚，回声增强〔16〕。
血液检查和肌电图一般均为正常。
5诊断
根据患者反复多次臀部注射的病史、症状、体征和辅助检查结果可以诊断。但是该病需要和肌肉病、小儿麻痹后遗症、先天性骨骼发育异常，臀部硬纤维瘤、骨骺损伤、先天性髋关节脱位、髂胫束挛缩等相鉴别。
6分型与分度
合理的分度和分型对于术前手术方法的选择和术后功能恢复的评估有很重要的意义。国内刘宗昭把臀肌挛缩分为3种类型；臀大肌挛缩型，臀大肌、臀中肌复合挛缩型，臀中肌挛缩型；余希临〔17〕根据临床表现的不同，将患有或合并患有骨盆倾斜、肢体假性不等长的患儿分为臀大、中、小肌挛缩型，臀中小肌挛缩型，单纯臀小肌挛缩型；沈品泉〔18〕等从外观上分为：（1）肿块型；（2）膜型；（3）束带型。从程度上分为：（1）轻型；（2）重型；（3）骨盆倾斜型。曾湘穗〔19〕根据术前obers试验将挛缩分为轻、中、重、极重4种；刘国辉等〔20〕提出2型3度区分法：即典型类型和特殊类型；轻度、中度和重度。尽管临床上分型各有不同，但共同的目的是为了更好地指导临床。
7展望
虽然现在对臀肌挛缩症的研究越来越多，但是其病因仍不明确，有待进一步的深入研究，这对该病的预防和治疗将会有很重要的意义。
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髋关节的生物力学特征篇6
髋关节是一个深在的杵臼关节，由于早期对它的病理及解剖知识的缺乏，使得髋关节镜的发展落后于其它关节镜的应用。1931年Burman第1次介绍了髋关节镜。后经历了漫长的时期，直到最近20年来，随着髋关节镜设备及技术的发展，人们对关节病变认识的加深，关节镜的应用才迅速发展起来，适应证也在不断的扩大。本文就髋关节镜在关节损伤、股髋撞击症、髋关节发育不良、骨关节炎等病变的诊治进展作一综述。
1设备及外科技术
11患者体位及入路
患者体位可选择仰卧位或侧卧位。镜下可以将髋关节分为两区，即中央区(髂股连接区)和周围区，后者包括关节囊及盂唇侧壁结构。手术一般需要在特殊的牵引设备下进行，以获得关节镜操作时足够的关节间隙，合适、安全的器械操作空间约需要10mm。显然，只有在头臼分离的状态下才能进入中央区，在先行中央区检查的前提下，解除牵引，周围室可以得到良好的检查，患者仰卧和侧卧位均有成功报道〔1〕。且仰卧体位可以减少渗入腹腔内液的过度积聚。mason〔2〕等认为牵引的力量有个体差异，术中可由助手依需要增减。研究表明：23kg的牵引力仅引起与入路毗邻的神经血管结构位置的轻微变化，在下肢的高达64kg的牵引力不会导致髋臼唇损害〔3〕。为关节镜的牵引量化提供了客观依据。持续牵引不宜超过2h，否则，更易出现相应的并发症。
标准的入路包括前侧入路，前外侧入路，和后外侧入路。除此之外，目前使用的入路还有后侧入路，近转子入路〔2〕。完整的关节镜的检查至少需要3条入路。在诊断性关节镜检查中，常首选近转子入路，并联合前侧入路、后侧入路。有利于观察股骨头，髋臼窝，髋臼唇前后结构〔1〕。
12适应证、禁忌证、并发症及防治
适应证：常见的适应证：髋臼、软骨损伤，滑膜炎，游离体或异物去除，滑膜软骨瘤切除〔5〕等。关节镜的适应证在不断扩大：关节囊松弛，股髋撞击症(Fai)，股骨头韧带撕裂或肥大，股骨头缺血性坏死，先天性疾病，关节内症状性皱襞〔6〕，股骨头表面部分置换。禁忌证：关节强直、密集的异位骨形成、明显的关节内陷，病态肥胖等限制髋关节头臼分离状态为禁忌证〔7〕。
并发症：因牵引床的立柱引起的阴部神经及会阴损伤，牵引所致的坐骨或股神经损伤，间室综合征，多能在1~3周内恢复。Sampson〔8〕统计了22年中的1000例病人，并发症从最初的15％下降到目前的05％，多是与长时间手术有关的神经影响和腹腔内渗液。严重者为器械操作引起的软骨损伤，还有股骨颈骨折，股骨头坏死等。多发生在牵引设备发展的早期阶段。Griffin〔9〕等采取了试验性牵引及量化牵引方法，治疗640例病人，总的并发症为16％，没有严重及长期的并发症，认为关节镜可以安全开展。
2髋关节损伤的诊治
21髋臼唇损伤
髋臼唇是附着在髋臼软骨边缘一个三角形的纤维软骨，它的作用是加深髋臼窝，维持股骨头在骨性髋臼内的稳定性。创伤，股髋撞击症，髋关节不稳，发育异常和关节退变均为其明确的损伤病因。髋臼唇撕裂最常见于前侧，好发于突然转身或旋转运动时，常合并与其相连的髋臼和股骨头的关节软骨的损伤〔10〕。
mRi的应用虽大大提高了髋臼唇损伤的诊断水平，但mRi对髋臼唇损伤诊断的敏感性并不高，对影像学检查阴性的病人，不能排除可以被关节镜诊治的重要的关节内病变〔11、12〕。Bruce〔13〕应用骨闪烁扫描方法发现在髋臼上部或上中部边缘的99mtcmDp吸收延迟是髋臼唇撕裂的特征，阴性则缺少这种特征。超声亦可用以诊断，特别是对于儿童患者。那些有慢性腹股沟区、下背部疼痛特别是有急性创伤史的病人，应高度怀疑髋臼唇损伤，有疼痛的临床表现，髋关节活动受限，屈曲、外展、外旋(FaBeR)试验阳性的病人，应建议先行磁共振关节造影，如有阳性发现应行关节镜检查〔12〕。
近来有证据表明：髋臼唇撕裂最常发生在无血管的软骨组织边缘，不能用保守的方法治愈〔14、15〕。髋臼唇撕裂的关节镜的治疗包括清创术及修复术。髋臼唇结构具有重要的功能，因此，应强调避免过多的切除。
22软骨的损伤
软骨损伤的早期诊断和治疗非常重要。软骨损伤的程度，特别是在髋臼侧的软骨丢失和髋关节镜术后不良结果之间存在相互关系。在软骨损伤的治疗中，小的损伤与大范围的全层损伤应区别对待。对于小片软骨损伤，可以用切割器械或射频凿修切，大片损伤或全层剥脱的软骨，需先清创，然后将其复位固定到骨骼上。如系大块或全层软骨缺失，就要对软骨下的骨床行微骨折治疗或软骨移植。
23股骨头韧带损伤
股骨头韧带的损伤是髋关节疼痛原因，也是关节镜的适应证。镜下的病理学改变分为：股骨头韧带撕裂和肥大。Gray〔16〕把股骨头韧带撕裂伤分为3型，即完全断裂型、部分断裂型、退变型。股骨头韧带损伤的分型对预后有预测价值。治疗包括：韧带清创术或肥大韧带整修术。
24关节囊松弛
关节囊松弛并不常见，多见于创伤病人。目前的治疗方法有关节囊折叠术和热重建术。关节镜下关节囊的热重建术仍存在争议，原因在于既往肩关节松弛病人用同样的方法其疗效不佳。肩关节和髋关节毕竟存在差异，前者侧重于灵活性，而后者侧重于负重，且有强大的关节囊、肌肉、韧带支持。
philippon〔17〕成功进行了髋关节囊热重建术。手术方法是：定位关节囊的多余区域，可弯曲的射频探针穿过软组织到局部区域，留下表层的健康组织，对内层的局部区域进行烧灼，避免在关节囊的同一部位行过高温和过久的烧灼，保留的大部分关节囊组织的表面皱缩可使关节稳定。髋关节囊的热重建术临床效果初显，philippon〔17〕对病人进行了6a的随访无复发。
3股髋撞击症(Femorolacetabularimpingement，Fai)
Fai是由于髋臼或股骨近端，或两者兼有的形态学异常，而发生在股骨近端和髋臼边缘之间的桥接冲突。这种重复的机械性接触常常发生在运动期间，特别在关节屈曲和内旋时，导致髋臼唇病变，甚至与其毗连的髋臼软骨的损伤〔14、18〕。tanzer〔19〕指出前部的股髋撞击是髋关节疾病的常见病因，其继发于来自握枪样畸形的股骨上端的补偿缺乏。重复的前髋部撞击导致了腹股沟区疼痛，髋臼唇损伤，髋臼关节软骨破坏及最终的关节炎等一系列损害。有临床证据表明股髋撞击症是早期oa发展的一个病理因素。
通过髋关节前后位、蛙位、侧位的X线片可以明确Fai的诊断。但Fai在没有经验的医生看来X线片往往是正常的，其实仔细分析可以看到头颈连接处前外侧的隆起，就象生长线的延续，Sampson〔20〕描述了这种明显的形态学异常。临床工作者提高对Fai的认识。
Fai可分为凸轮性和夹持样撞击，前者多发生在年轻男性运动员，后者见于运动活跃的中年女性。股髋撞击症外科治疗的目的是增加髋关节运动的空间，去除髋臼边缘与股骨头之间的桥接冲突。治疗方式除有切开手术外，近期有学者开展了关节镜下的直视手术。
4发育性髋关节发育不良(DevelopmentalDysplasiaoftheHip，DDH)
先天性髋关节脱位(CHD)是一种多见的运动系统遗传性疾病，因其一定的迟发性及表型异质性被称为“发育性髋关节发育不良”。髋臼的病理形态变化表现为髋臼变浅、臼缘缺损、形态由杯状变为蝶形或三角形、髋臼唇内翻等。
关节镜的一个明确的适应证是治疗轻度DDH患者继发的关节改变，如关节镜下撕裂髋臼唇塑形，股骨头韧带清创，骨软骨缺失治疗，游离体取出等，可减轻机械性症状。已行髋臼扩大，再定位，切开复位，股骨近端截骨，腱切断术的术后患者，可治疗其继发的手术损伤，评价其术后效果〔21〕。mcCarthy〔22〕报告了大量髋关节发育不良的病人治疗的良好结果，这些病人常有继于软骨缺失的髋臼唇撕裂。治疗过度增生肥厚的髋臼唇，撕裂部分应小心切除，留下大部分髋臼唇组织，因为髋臼顶盖需要它的支持功能。
于儿童期发病的其它疾病，如LeggCalveperthes病、股骨骨骺脱离(slippedcapitalfemoralepiphysis，SCFe)也适合关节镜治疗〔23〕。
5股骨头缺血性坏死
股骨头缺血性坏死的治疗方法多种多样。如介入治疗、髓芯减压、带血管蒂骨移植，适用于FicatⅠⅡ期患者。如不曾治疗，疾病的进展常常需要股骨头置换。关节镜是一种微侵入、效果良好的关节保留手术，在有机械症状的年轻病人和早期的股骨头缺血性坏死，应用髋关节镜观察股骨头关节表面的损伤情况，不仅可以了解股骨头关节软骨是否有断裂、塌陷，还可以判断股骨头缺血坏死的程度，从而选择适当的手术方法，并根据镜下所见作相应的处理，使术后疼痛症状缓解〔21〕。并可在直视下准确的进行游离体摘除，滑膜炎，软骨、髋臼唇损伤的清理。此外，在进行上述治疗同时可行股骨头髓芯减压治疗。
6髋关节骨关节炎(osteoarthritis，oa)
oa是指人体中轴关节及外周关节最常见的退行性疾病，以关节软骨进行性变性和消失、关节边缘和软骨下骨质的反应性变化为病理特点的疾病。包括生化、遗传及后天性异常的多种因素都会导致oa。髋关节发育异常的oa的发病机理已经明确，人们也一直在探索原发性髋关节oa关节退变的病理机理。研究表明：Fai是多数非发育性髋关节发育异常的早期oa进展的一个发病机理〔18〕。另外，关节软骨、髋臼唇损伤如持续存在多年，不可避免的会发展为oa，对这些病变早期有效的治疗可以防治关节进一步退变，演变为终末期oa。
oa的关节镜治疗，即对关节行灌洗和软骨、骨赘清理，游离体摘除等。清理术去除了加重关节退变的机械因素及关节内的炎性介质，可能是其治疗作用的理论依据。对于年轻病人，关节镜治疗无疑会推迟关节置换的时间，从而在一定程度上避免了关节置换后的翻修。
此外，关节镜对化脓性关节炎、滑膜炎、骨软骨瘤、滑膜瘤、症状性皱襞、异物等髋关节病变显示了微侵袭外科的优势。髋关节镜必将在未来的外科治疗中发挥越来越重要的作用。
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髋关节的生物力学特征篇7
1资料与方法
1.1一般选择
选择2013年1月至2014年2月期间，唐山华北法医鉴定所受理的股骨头缺血坏死案例资料。入组条件:①交通伤致髋部损伤;②股骨颈骨折、髋关节脱位、股骨粗隆间骨折、髋臼骨折、股骨粗隆下骨折;③影像学检查(X线、Ct、mRi)资料齐全;④经诊断确诊为anFH。符合上述条件的案例共43例。
1.2调查方式
一般资料调查43例资料均包括伤后至鉴定之日的病历、影像学检查、法医临床学检查资料，并自行设计调查表进行填写。调查表内容包括:患者姓名、性别、年龄、受伤机制、影像学表现、诊断、治疗情况等。临床检查①自诉症状(包括髋及膝关节疼痛、功能受限，患肢感觉及运动情况);②临床体征(包括步态、压痛、肌肉形态、肌力、病理征等);③辅助检查(X线、Ct、mRi、eCt)。股骨头缺血性坏死标准参照Froberg等［1］1996年提出的6期分期标准，将X线平片、Ct、mRi各分为0～Ⅴ期。eCt征象按照“冷区”和“热区”分为Ⅰ级和Ⅱ级［2］。
1.3调查表统计结果
本文43例中，男性39例，女性4例;年龄最小27岁，最大89岁，平均44±3.4岁。通过X线检查确诊为anFH13例，通过Ct平扫确诊的43例。
1.4临床检查结果
主诉本文43例交通伤致anFH患者均自诉有程度不同的髋及膝关节疼痛、髋关节功能受限，患肢怕冷、疲劳无力以及间歇性或持续性跛行等症状(可同时具有几种症状)。体征本文43例均存在跛行、压痛、纵向叩击痛、股四头肌萎缩;髋关节内收、外展、外旋功能受限均出现在Ct征象Ⅱ期以上者36例;4例Ⅳ期出现患肢缩短，并伴有“4”字征特殊体征、托马斯(thomas)氏征、艾利斯(allis)氏征、存德伦保(trendelenury)氏征中1～2项阳性。
1.5辅助检查结果
本文43例确诊为anFH病例的影像学检查结果见表1。本文43例确诊为anFH的病例中，经X线摄片仅有13例发现异常改变，其余30例改变不明显的病例，经Ct扫描，有50%诊断为anFHⅠ期;Ct诊断Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期者，均较X线晚一期。mRi诊断为Ⅰ期的2例，X线未发现异常改变;mRi诊断为Ⅱ期34例，Ct为Ⅰ期;mRi诊断Ⅲ、Ⅳ期者，均较Ct晚1～2期。本文43例中仅有2例进行过eCt检查，无法与Ct、mRi检查结果相比较。典型的股骨头缺血坏死的影像学征象见图1、图2。
2讨论
2.1anFH评定的客观性和科学性
目前，在法医临床学交通伤致anFH的鉴定需要注意的问题［3］:①时限问题。伤后鉴定时间过早会造成漏诊或误诊，过晚又会影响交通事故的结案，故如无特殊需要，应严格选择鉴定时限。②标准适用问题。如早期确诊为tnFH，可根据GB18667-2002标准之4.8.10-f款评定为八级，否则只能根据关节活动度，根据GB18667-2002之4.9.9-i款、GB18667-2002之4.10.10-i款评定为九、十级或未达到伤残评定标准。③误工损失日判定问题。股骨颈骨折后误工损失日的判定与是否导致anFH具有直接关系。对因道路交通事故致伤患者进行伤残评定，资料齐全是保证其科学性的关键，包括自伤后至鉴定之日为止之病历、影像学检查资料等，临床如怀疑为anFH时需要延长观察时间，以保证anFH诊断的准确。
2.2anFH临床症状和体征
髋关节外伤后出现的临床症状和体征有多种，其中比较典型的有跛行、压痛、纵向叩击痛、股四头肌萎缩等，本文43例均存在上述体征。也可能出现骨折不愈合、创伤关节炎等。多数功能检查时出现内收、外展、外旋功能受限，本文案例中有36例出现上述症状。伤者出现患肢缩短并伴有特殊的“4”字征、托马斯氏征阳性等时，则提示极有可能为anFH，应建议进行相关影像学检查辅助确诊。
2.3影像学检查
影像学检查主要包括X摄片、Ct扫描、mRi成像及或eCt等，是客观、科学诊断anFH科学手段。X线按照Froberg等［1］的分期标准，骨盆正位片所显示的tnFH征象分为5期:0期，正常;Ⅰ期，骨小梁模糊或轻度骨质疏松;Ⅱ期，斑片状骨硬化及不规则透亮区;Ⅲ期，骨硬化及透亮区附近出现新月征;Ⅳ期，大块骨碎裂、塌陷及股骨头不完整;Ⅴ期，合并退行性骨关节病及关节间隙狭窄。本组病例中，70%早期征象基本显示正常，Ⅰ期占18%，仅显示有骨小梁模糊、张力曲线中断，骨密度略低等。由于X线观察到的征象都是骨修复期的表现，囊性变反映的是坏死骨吸收及周围的纤维肉芽组织，硬化灶是坏死骨小梁表面的新生骨［4］，所以X线检查应主要针对中晚期anFH，可有利于对病变的分期。但对0.3cm以下的病灶分辨力欠佳，是导致X线误诊的主要原因之一。Ct扫描Ct扫描可分辨早期股骨头缺血性坏死改变，包括骨小梁密度不均匀、增粗、骨纹理紊乱、骨质疏松等。对囊性变的发现较特异，薄层扫描可清晰显示囊变及其周围的硬化环，对囊变大小、形状、部位、周围情况，尤其对晚期伴有骨塌陷、死骨和碎裂程度能给予较可靠的判定。在指导手术定位、选择手术途径方面可起到很大的作用［5］。Froberg等［1］依据骨小梁形态分布异常，以及骨性关节面中断、破坏等征象将anFH分为0～Ⅴ期:本组病例中有50%进行X线检查显示正常，而Ct扫描确诊为anFHⅠ期，这与进行Ct超薄层扫描的精确性有关。所以，Ct扫描是判断anFH的首选，而Ct对软骨显示欠佳，对股骨头软骨碎裂无法诊断是其不足之处。mRi成像据Glickstein［6］报告，mRi对诊断anFH的敏感度为88.8%～100%，特异度为98%～100%，较Ct更高。Froberg等［1］将anFH的mRi征象分为为0～Ⅴ期。本组病例mRi诊断Ⅰ期的2例，Ct亦诊断为Ⅰ期，而X线检查均未发现异常;mRi诊断Ⅱ期的34例，Ct几乎均诊断为Ⅰ期;mRi诊断Ⅲ、Ⅳ期者，也均较Ct诊断高1～2级。需要注意的是，骨折内固定未取出之前，不适合做mRi检查，故需延长观察时间至内固定取出时，因而伤残等级评定也需要相应延迟进行。交通伤属于高能量伤，髋关节周边的骨折均可以导致股骨头无菌性坏死。同时进行Ct和mRi检查，有利于确定anFH及其生物力学原因。
2.4anFH判定的时限性
髋关节的生物力学特征篇8
[关键词]特高龄；髋关节；置换术；手术配合；体会
[中图分类号]R687.4[文献标识码]B[文章编号]1005-0515（2011）-02-157-01
随着我国人口进入老龄化，老年股骨颈骨折很常见，以前这样的病人只能长期卧床，极其痛苦。随着髋关节置换术的迅速发展与普及，可以快速地重建髋关节功能，极大地改善了病人的生活质量。本院近几年也开展了髋关节置换手术，现将本人对本院2例特高龄全髋关节置换术的手术配合体会报告如下：
1临床资料
2005年1月-2010年7月，本院共行髋关节置换术335例，其中全髋关节置换术tHR57例，股骨头置换术278例。年龄37-90岁，平均年龄63岁，90岁以上仅有2例，仅占0.006%,十分罕见，其中男性1例，女性1例.均为跌伤，其中一例合并有高血压、冠心病、慢性支气管炎，另一例合并有糖尿病、高血压。
2术前准备
2.1术前访视：手术室接到病房手术申请信息后，手术前ld的下午下病房对患者进行访视。[1]详细阅读病历，了解医生的手术计划和病情，人工髋关节置换术死亡率为1-2%，特别是老年患者有多种合并症者死亡率更高。[2]所以本组特高龄病例更应特别注意检查合并症控制情况：高血压、糖尿病是否得以控制，病人各重要脏器功能是否调整到最佳状态。[3]评估患者对麻醉和手术的耐受情况，还包括心理状况，人工髋关节置换术病人，其心理状态也略有不同，术前多为悲观、焦虑、恐惧、情绪低落、思想负担重。[4]本组特高龄患者因长期患有多种慢性病再加上跌伤，旧病加上新伤，所以患者情绪非常低落、悲观、甚至绝望，我们态度诚恳、耐心、细致地听取病人讲述心理的感受，以亲切、轻柔、委婉的语言和患者交谈，通过沟通，建立了信赖的医患关系，帮助患者充分了解了自身疾病和手术方法，以坦然、平静的心理接受手术。
2.2女性患者,应指导患者取下金属饰品,以免术中电刀烫伤。
2.3器械准备：除常规准备骨科手术器械外，还需准备：截骨刀（或摆锯）、取头器、磨髓器、髋臼拉勾、髋臼磨损器、人工假体等髋关节置换全套器械，并严格高压灭菌处理，还有骨水泥，手术使用的吸引器，高频电刀、电钻等调试好，确保手术使用良好。
2.4手术间准备：手术应安排在层流手术间进行，术前30min开启层流净化系统，调好室温冬天25-28℃，夏天20-22℃，湿度50-60%。
2.5备血：备同型血400-800ml。
3术中配合
3.1巡回护士
3.1.1热情接待患者,患者年龄较大,接待时把患者当长辈对待,言语尊重、轻柔、耐心回答患者的问题，减轻患者对手术的恐惧，并检查患者金属饰品是否取下。
3.1.2协助医生将患者移到手术床，取健侧卧位、配合麻醉，本组患者均采用连续硬膜外麻醉，因患者骨折害怕疼痛，而不配合更换，护士应用理解、安慰、鼓励的语言尽量取得病人的合作。翻身时，切忌动作粗鲁，一人托住患肢，一人托起患者身体，保持患肢与躯体同轴翻身，尽量减轻病人疼痛。麻醉置管成功后，本组病例均采用股骨前外侧切口，协助病人取平卧，用手托固定病人上肢，因老年人骨质疏松，关节僵硬，注意别将手托位置放得太上，以免造成关节疼痛，脱位等并发症。冬天注意保暖，用衣被覆盖切口以外的皮肤。
3.1.3做好静脉穿刺，建立两条或两条以上静脉通路，一条用于输液、输血。一条供麻醉师使用药物，抢救用药作准备，因是特高龄患者,所以需严格控制输液的速度和量，特别注意在心电监护下调节使用，以免导致心衰，本组病例未发生心衰。
3.1.4术中密切观察病情变化，因特老年患者对手术和麻醉应激力下降，血压及心率易于波动。[5]本组病例为特高龄患者所以术中更应随时检查心电监护仪、氧饱和仪、血压计接线、输液管、输氧管、导尿管是否通畅，密切观察生命体征；在磨削髋臼与髓腔时有发生脂肪栓塞的危险；分离、取出断骨和植入假体时出血量多，植入骨水泥时，常发生急性全身性反应，包括低血压、休克、肺栓塞、心梗死和猝死等。[6]因此，护士的视线不能离开患者，时刻做好抢救准备，本组患者有1例植入骨水泥时发生血压下降，被及时发现，经升压后血压稳定。
3.1.5术中体贴病人，使病人舒适，当麻醉效果欠佳时，采取按摩，与病人聊天等分散注意力，还可以让患者听些轻音乐。通过使患者在术中享受优美的音乐放松自身紧张情绪，转移对手术的注意力，缓解其对手术的敏感。[7]口渴时用棉签醮生理盐水温润口唇。
3.2器械护士
熟悉手术步骤，先递常规骨科器械切开皮肤，皮下各层组织，分离髋关节四周组织、充分暴露髋关节，然后供给髋关节置换全套器械，注意观察手术步骤，及时递止血钳、电刀、干纱止血，用髋臼磨损器和磨髓器磨好髓腔时，及时供给无菌盐水冲洗，递髋臼假体试模给医生，按医生要求递假体给医生植入。用骨水泥者，充分搅拌均匀，增加骨水泥强度，注入骨水泥后，再将选定的假体交医生插入髓腔，最后配合医生行肢体牵拉，旋转复位，保证假体植入成功，留置引流管，逐层缝合切口，敷料包扎好切口。
3.3术后护理
由巡回护士与麻醉师亲自护送患者回病房，途中注意安全护送,加好护栏，加强保暖,并密切观察患者生命体征,保证将病人安全护送到病房,与病房护士做好交接班。妥善固定引流管，导尿管，对患者作术后指导，指导患者取平卧位，患肢伸直外展30度，中立位，注意预防感染、脱位，下肢深静脉血栓形成，内置假体松动下陷等术后并发症[8]。
4护理体会
4.1本组病例年龄高，合并症多。髋关节置换手术复杂，创伤大，出血量多[9]，要求术前做好充分的评估与准备，将患者身心调整到最佳耐受手术与麻醉状态；术中器械护士配合精准而熟练，巡回护士对患者细心呵护、密切观察、及时处理术中并发症是保证手术成功的关键。
4.2严格无菌操作：本组病例均为特高龄患者，免疫力下降，髋关节置换术术野深，手术时间长，易并发感染，故术中应严格无菌操作，术者及一助均应带两付手套，手术切口贴切口膜，患者“4”试验时易污染，注意防护，术中谢绝非手术人员进入手术间，以免造成污染，给患者带来不良后果。
5结果
本组病例髋关节置换手术均获成功，未发生术中、术后并发症，手术满意率为100%。
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髋关节的生物力学特征篇9
髋臼发育不良（RacetabularDysplasia，aD）又称为先天性髋关节脱位（CongenitalDislocationoftheHip，CHD）、发育性髋关节脱位（DevelopmentalDysplasiaoftheHip，DDH）等，是一种较常见的先天性畸形，国外的报道其发病率在0.8-1.5/1000[1，2]，而国内报道得发病率为4/1000[3]。在我国南方的发病率比北方较高，为0.07‰-1.75‰[4]。其中女性比男性更易患此病，比例为6：1。
1.发病原因及机制
髋臼发育不良的病因尚不清楚，目前有很多理论试图来解释发病的原因，如机械应力因素，在臀位产时异常的屈髋可使股骨头向后方脱位。分娩前，母亲雌激素大量分泌使骨盆松弛，同时也导致胎儿韧带松弛，所以股骨头脱位在新生儿期中更易发生。DDH患者中，有1/4存在家族病史，认为遗传和原发性胚质缺陷对发病可能起重要作用。异常的胎位也可能导致疾病的发生，髋关节在胎儿期是间质性软骨形成的裂隙。在出生时，胎儿的髋臼窝浅，骨盆大部分尚未融合。所以，在出生前后胎儿的髋关节最容易出现脱位[5]。
DDH患者的髋臼复杂多样，其关节面有着不同程度的病变，且随着时间的增长而持续恶化，关节面将逐渐倾斜，髋臼变浅，髋关节中心渐渐移位，继而出现半脱位或全脱位。
2.DDH髋关节的解剖特点及生物力学
成人DDH患者的髋臼浅平，关节面存在不同病变程度的倾斜和狭窄，髋臼前壁薄，后壁厚，部分地方存在骨质的缺损以及硬化，关节囊肥厚，关节周围软组织痉挛。
髋关节的稳定性因素[6]：①髋臼对股骨头的良好包容。②关节周围组织。当髋臼与股骨头之间包容度减少，其匹配度下降，使正常状态下的界面接触发生改变，降低髋关节的稳定性以及关节软骨的承重面积，其单位面积应力将增加。所以DDH患者的有效承重面积减小，使负重区软骨应力明显增加，继而软骨变性磨损，引发关节的退行性变，关节面负重区的骨质硬化，出现囊性变，形成骨赘，晚期发展为继发性骨关节炎。
3.临床表现与诊断
3.1临床表现
成年人DDH以女性多见，大多数在25至40岁之间出现症状[7]。早期表现以患侧髋关节、腹股沟区、大腿前方及臀部的疲劳感，酸胀和隐痛为主。髋关节局部表现为压痛（+），叩击痛（+），旋转痛（+），关节活动尚未受限。中晚期临床症状为关节疼痛持续加重，继发跛行，静息痛，患侧肢体短缩畸形，髋关节活动不同程度的受限。常规临床体检包括trendelenburg征、allis征、Barlow试验和ortolani试验等。
3.2诊断
常用的X线片诊断测量指标：①wiberg外侧Ce角均大于25°为正常，临界值在20°～25°之间，当Ce角小于20°为DDH。②臼顶倾斜角（acetabularindexangle）：0°～10°之间为正常，而大于10°考虑为DDH。③Shenton线：当该线不连续的时候，说明髋关节存在半脱位。④髋臼角（Sharp角）：正常值小于40°。⑤股骨头覆盖率：测量股骨头内缘到髋臼外缘的距离与股骨头内外缘距离的百分比。超过80%为正常，病理性则小于75%。⑥髋臼的前后倾和交叉征：DDH的患者中绝大多数的髋臼是过度前倾的，也有1/6的髋臼为后倾。在正常情况下，髋臼的前壁包含1/3股骨头，髋臼的后壁包含1/2股骨头，髋臼前后缘连线在臼顶的外侧相交。
成人髋臼发育不良也可用Ct进行诊断[8]，表现为：①髋臼外缘存在凹陷，并部分区域骨质缺失。②股骨头形态改变，头小且不规则，或存在裂纹及骨缺损等改变。当顶唇长度和前后唇长度之和（或它们与股骨头直径的比值）中有一项小于正常值时，应高度怀疑DDH，若2项均小于正常值时即可确诊。troelsen[9]报道了传统骨盆X线平片与Ct扫描测量数据之间的比较，证明Ct扫描比X线提供的数据更加客观，建议临床医师术前行Ct检查。骨盆正位X线平片提供的视觉信息可能与常用数据测量产生误差，而对患者病情作出主观错误的判断。mRi能检查关节内部各种结构，真实的反映髋关节三维解剖结构，而且避免了暴露在放射线下的风险，是无害的检查，因此将在临床中发挥越来越重要的作用[10，11]。
4.分型
DDH分型有Crowe分型、Hartofilakidis分型、eftekhar分型以及Kerboul分型等，其中临床中使用Crowe分型较为普遍。
Crowe按股骨头从真臼移位的程度为依据提出的DDH分型有4型：Ⅰ型为股骨头移位与股骨头高度比值
5.治疗策略
手术治疗是成人DDH主要治疗的方式，包括有骨盆截骨术、髋关节置换术（tHa、髋关节表面置换术应用于晚期）及髋关节融合术，应在疾病发展的不同阶段以及继发髋关节骨性关节炎的程度上选择相应的治疗方法。
5.1骨盆截骨术
髋臼周围截骨术应用于成人DDH早期，主要是纠正髋臼及股骨近端畸形，增加髋臼透明软骨覆盖，使髋关节的受力面积增大，恢复髋关节正常的生物力学关系。骨盆内移截骨术及髋臼加盖术应用于成人DDH中期，由于患者年龄不同、症状不一、髋关节畸形及继发髋骨关节炎程度各异，骨盆截骨术疗效亦有差异，建议在髋关节严重退变前手术。
5.2全髋关节置换术（totalHipathroplasty，tHa）
DDH进一步发展到了中晚期，可继发髋关节骨性关节炎。此时患者髋关节的关节软骨被破坏，暴露出软骨下的骨质继发囊性病变、增生、硬化，同时关节间隙逐渐变窄甚至消失，此时患者临床症状明显，患髋关节活动明显受限，需行tHa。tHa能有效缓解患者的疼痛及改善关节的功能[13]。由于DDH患者髋臼畸形复杂多样，骨缺损情况不一，对其施行tHa的技术难度较大[1，6]，并发症可高达19%，翻修率高14%～43%[14]。髋臼的松动是翻修的主要原因[15]。所以，在治疗髋关节发育不良患者进行tHa时，最重要的是髋臼的重建。一般认为臼杯覆盖在70%以上认为才能保证臼杯长期稳定[16]，而DDH患者髋臼发育不良，真臼骨缺损，不能对臼杯良好覆盖。对此国内外学者已经进行了大量的研究和探索。Yang[17]认为在CroweⅠ级DDH患者中，患髋的髋臼发育不良病变程度轻，髋臼的骨量足够使臼杯与髋臼能有足够的骨接触，常规置换或加深髋臼轻微内移就可使髋臼达到良好的覆盖。而CroweⅡ型和Ⅲ型的患者中，由于真臼发育差，外上方的骨缺损严重，不足以使臼杯与髋臼能有足够的骨接触，从而造成重建臼杯不稳定，所以临床上髋臼重建技术改善骨缺损主要用于此类患者。CroweⅣ型的患者，虽然也是髋臼发育不良，但就真臼上方骨量的缺损情况来说，此类患者并不比Ⅱ～Ⅲ型严重。所以，在处理CroweⅣ型患者的髋臼时可选在解剖中心重建，配以较小的假体。当假体难以达到满意覆盖时，则可选择加深髋臼，或者使用结构性植骨技术等能达到满意覆盖。
5.3髋关节表面置换
表面置换仅去除髋臼和股骨头表面病变的关节软骨，最大限度的保留了原有的股骨颈和股骨头，与全髋置换不同。因此表面置换在解决关节疼痛的同时，还能最大程度的恢复关节功能接近正常的水平[18]。手术禁忌：①颈干角小于110°，Silva等[19]研究]认为髋关节内翻的患者由于剪力过大，易引起股骨颈骨折，不适合此项技术。②股骨头上囊性病变直径超过1cm或范围大于头25%，将明显增加置换后股骨头缺血坏死概率。③髋臼位置过高，双侧肢体不等长差异大。④有股骨头或颈部骨折或存在骨缺损的情况。⑤患者有肾脏功能不全的情况。此外，在金属对金属假体置入的患者体内检测有染色体有畸变等现象，目前尚不能证明其发生与假体植入导致的金属离子浓度有相关性，但金属假体置入人体后导致的一系列生物学变化有待进一步研究。
5.4关节融合
髋关节融合也能明显缓解DDH患者的疼痛症状，但也限制了关节的功能，同时加速了同侧的膝关节以及腰骶部的退变。目前逐渐被人工关节取代，只在没有条件性截骨矫形或关节置换的患者中使用。
6.展望
DDH病因的目前尚不明确，现在多认为患病有先天因素为基础，而主要原因在于异常后天发育。随着年龄的增长而恶化，晚期将发展成为不可逆的骨性关节炎，是髋关节骨性关节炎患者年轻即发病的重要原因之一。目前治疗晚期DDH患者最佳手术选择则是全髋关节置换术是目前的最佳手术选择[1，6]。虽然目前有多种重建髋臼技术应用于临床，但报道并不一致，尚缺乏长期随访报道。假体的选择、手术的入路、骨缺损的重建方式以及患者的年龄、体重和医生喜好和习惯均会影响成年DDH患者髋关节置换的疗效，我们相信随着越来越多高质量、大样本研究，DDH患者治疗将会得到更好的选择，从而使患者得到更好的满意度和疗效。
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髋关节的生物力学特征篇10
股骨头缺血性坏死(avascularnecrosisoffemoralhead，anFH)又称无菌性坏死，是一种常见病，临床诊断主要依靠影像学检查，早期诊断有利于早期治疗，维持关节功能。笔者收集了2000年5月～2009年4月共32例确诊为anFH患者的Ct和X线平片，并进行对照分析，旨在提高对股骨头坏死的认识和诊断水平。
资料与方法
1.临床资料32例中，男25例，女7例;年龄29～70岁，平均51.1岁;单侧发病23例，双侧发病9例，共41髋;病程3个月～5年。主要临床表现为髋关节疼痛，间歇性跛行并进行性加重，下肢酸痛不适;查体患侧腹股沟深压痛，4字实验阳性。其中有髋关节外伤史13例，长期大量服用激素10例，酗酒5年以上6例，无明显病因3例。
2.方法本组32例患者均进行双髋关节X线平片和Ct检查。采用mX8000螺旋Ct机，患者取仰卧位，两前臂上举，扫描范围从两侧髋臼上缘至股骨颈连续扫描，层厚5mm，间隔5mm。
3.分期标准目前国际上对于股骨头缺血坏死的分期方法很多。本组病例参照Froberg等1996年提出的6期分期标准[1]，将X线、Ct各分0～V期。X线分期：0期，正常;Ⅰ期，骨小梁模糊或轻度骨质疏松;Ⅱ期，斑片状骨硬化及不规则透亮区;Ⅲ期，骨硬化及透亮区附近出现新月征;Ⅳ期，大块骨碎裂、塌陷及股骨头不完整;Ⅴ期：合并退行性骨关节病及关节间隙狭窄。Ct分期：0期，正常;Ⅰ期，骨小梁星芒结构增粗、扭曲变形及斑片状高密度硬化区和骨质疏松;Ⅱ期，斑片状骨硬化及囊状透亮区，骨小梁星芒结构消失;Ⅲ期，在Ⅱ期基础上出现新月征及轻度骨碎裂和关节面微陷;Ⅳ期，明显骨碎裂及关节面塌陷致股骨头失去完整性;Ⅴ期，合并股骨头肥大畸形，髋臼缘增生及关节间隙狭窄。
4.统计学方法采用χ2检验。
结果
1.32例患者64侧髋关节中，X线平片检查发现21例患者25侧髋关节有病变，其中双侧髋关节病变者4例，无阳性发现39侧髋关节，病变发现率为39%(25/64)。Ct检查发现32例患者41侧髋关节有病变，其中双侧髋关节病变有5例，病变发现率为64%(41/64)。X线与Ct分期结果见表1。表1X线与Ct分期情况
2.32例患者中Ct发现早期anFH(i～iii)共34个股骨头，发现率约为53.1%，其中i期anFH的发现率约为15.6%(10/64)。X线片中i期anFH的发现率为0，早期anFH的总发现率约为28.1%(18/64)。经卡方检验，Ct与X片对i期anFH的发现率差异有统计学意义(χ2=10.847，p
讨论
引起anFH的因素可分为创伤性和非创伤性两大类。创伤性主要是使供养股骨头动脉断裂或阻塞，引起股骨头缺血。非创伤性因素很多，据日本大规模流行病学调查发现皮质激素治疗后和酗酒是两个最主要因素，约90%的患者与之有关[2]。有学者[3]将anFH的发病机制概括为：①血管壁完整性受到损害;②骨内血管受挤压;③血管内梗阻。它的共同特点都是造成股骨头缺血、坏死，最终导致股骨头骨皮质断裂、股骨头塌陷[4]，这也是anFH的不同病理阶段。
X线平片与Ct平扫的影像学表现：本组X线片上骨小梁模糊和轻度骨质疏松很难观察到，故以股骨头斑片状高密度硬化为本病最重要的早期征象，出现于股骨头承重区，边缘不清，其内骨小梁增粗、模糊;Ct表现为星芒结构增粗以致消失，此为anFH最早出现的改变，以后由于进行性破骨活动和骨质吸收增加而出现局限性透亮影，进而广泛的骨吸收导致支持结构减少引起关节面塌陷而进入中晚期。文献报道[5]，Ⅲ期是诊断和治疗anFH的关键期，一旦进入Ⅳ期就发生不可逆转的病理变化即向Ⅴ期迅速发展，同时将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期作为早期anFH。本组资料中，X线片对anFH早期诊断有18个，其中Ⅰ期0个，而Ct检查发现34个早期anFH，其中Ⅰ期10个。表明Ct与X线片相比，在病变显示方面具有较多的优势，不仅能通过观察骨小梁星芒状结构的异常变化来判断X线片难以发现的早期病变，而且在显示骨小梁细小断裂和关节面塌陷及确定病灶大小、位置、边界和结构等方面也明显优于X线片，从而可为早期诊断和分期提供更多的信息。但X线照片因其操作简便、费用低廉，在显示股骨头全貌、骨关节面、髋关节间隙方面仍优于Ct，可作为anFH的首选检查和随访检查手段。
目前，对anFH的早期诊断虽然以mRi和核素扫描为最佳检查方法，但这两项检查价格昂贵，不易普及，特别是大多数医院亦不具备此条件。而随着DR、CR的普遍应用及Ct成像质量的不断提高，它们对anFH早期病变的发现和诊断提供了有力的帮助。
参考文献
[1]徐焱，常惠贤，刘金来，等.X线平片、Ct、mRi在股骨头缺血性坏死诊断中的对比分析[J].中国现代药物应用，2008，2(17)：41-42.
[2]臧任丽，马为民.成人股骨头缺血坏死的螺旋Ct诊断[J].滨州医学院学报，2008，31(1)：66-67.
[3]张雪哲.骨坏死的影像学表现[J].中华放射学杂志，2004，38(8)：882-883.