总结:
DAA术式中限制股骨抬高的关键结构为坐骨股骨韧带与联合腱,而梨状肌、闭孔外肌无显著作用。这一结论为临床提供了精准的术中松解指导:若术中股骨近端暴露困难,无需过度松解梨状肌与闭孔外肌,重点松解坐骨股骨韧带与联合腱即可,可减少不必要的组织损伤,降低术后关节稳定性下降风险。
直接前入路(DAA)作为THA的微创术式,最早于19世纪由Carl Hueter描述,1980年Light与Keggi进一步推广其临床应用。该术式具有显著优势:通过缝匠肌与股直肌内侧、阔筋膜张肌(TFL)外侧的肌间隙入路,无需分离肌肉,可减少组织损伤;患者术中取仰卧位,便于精准测量髋臼杯方位,且术后患者恢复行走速度更快、外展肌力量保留更好、髋关节脱位率更低。
但DAA术式存在关键临床挑战——股骨近端暴露难度大。若股骨近端抬高不足,会增加股骨髓腔扩髓难度,甚至可能导致股骨近端或股骨干骨折、假体穿透等严重并发症,这一问题使得许多外科医生逐渐弃用该术式。
髋关节后方的坐骨股骨韧带、梨状肌、联合腱、闭孔外肌均为关节稳定结构,但其对DAA术式中股骨抬高的具体限制作用尚不明确:
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坐骨股骨韧带起自髋臼坐骨缘、止于股骨颈后方,主要功能是限制髋关节内旋,且既往研究证实其在短外旋肌完整时能抵抗牵拉力,具有较强稳定性; -
梨状肌起自第2-4骶椎前表面、止于大转子嵴,是短外旋肌的重要组成,常被认为与关节稳定性相关; -
联合腱由孖肌与闭孔内肌组成,内侧连关节囊、外侧连臀中肌后缘、下方连闭孔外肌腱,呈吊带样走行; -
闭孔外肌起自闭孔外骨性边缘,以吊带样形态绕过股骨颈下方、止于梨状肌窝,主要功能为限制股骨内旋。
既往研究多关注短外旋肌对关节稳定性的整体作用,却未深入探讨各结构对DAA中股骨抬高的限制差异,也缺乏实验验证坐骨股骨韧带在该场景下的功能,这一研究缺口成为本实验的核心出发点。
该研究团队来自南京医科大学附属常州市第二人民医院骨科、美国梅奥诊所等机构,发表于《骨科手术与研究杂志》(Journal of Orthopaedic Surgery and Research),旨在明确采用直接前入路(DAA)进行全髋关节置换术(THA)时,限制股骨近端抬高的关键软组织,分析坐骨股骨韧带与短外旋肌(梨状肌、联合腱、闭孔外肌)对股骨抬高的具体影响,为临床术式优化提供解剖学数据支持。
方法
研究选取5具新鲜冷冻尸体标本(3男2女),共10个髋关节(左右侧各5个),标本平均年龄71.8岁(范围49-89岁)。实验以DAA术式为标准流程:于髂前上棘外缘外侧2cm、下方2cm处做10cm长切口,沿阔筋膜张肌与股直肌间隙入路,小心保护肌肉组织;充分暴露髋关节后,行股骨颈截骨术,用螺旋钻取出股骨头;在残余股骨颈后方放置钝头拉钩,拉钩尾端连接测力计,以髂前上棘为支点,模拟DAA术中操作体位——膝关节外旋90°、髋关节内收20°并伸展25°。为确定最佳测量作用力,研究先进行预实验:分别对拉钩施加20N、40N、60N、80N、100N压力,记录股骨近端抬高位移。结果显示,作用力低于80N时,位移随压力增加而显著增大;压力超过80N后,位移增长趋于平缓,无统计学差异。因此,后续正式实验统一采用80N作为标准作用力,确保测量数据的稳定性与可比性。
按“坐骨股骨韧带→梨状肌→联合腱→闭孔外肌”的顺序,逐步切断髋关节后方结构,每切断一个结构后,在80N作用力下重复测量股骨近端抬高位移,记录测力计显示的拉钩位移数据。为保证结果可靠性,对10个髋关节均重复上述操作,且所有标本的梨状肌与联合腱均单独止于大转子,可独立切断,无IV型肌腱排列(特殊解剖形态可能影响结果),进一步排除了解剖变异干扰。
采用配对t检验对比“切断某一结构前后”股骨近端抬高距离的差异,以P<0.05为差异有统计学意义;数据通过GraphPad Prism 5软件进行处理与可视化,最终以图表(如图3、图4)形式呈现结果,增强数据可读性。
图 1 a 中显示髋臼(Ac)、股骨颈(Fn)、坐骨股骨韧带(Isc)、髂前下棘(AIIS)和后关节囊;b 中显示切断坐骨股骨韧带后,梨状肌(Pf)、闭孔内肌(Oi)、闭孔外肌(Oe)及孖肌。“时钟” 标记代表已截除的股骨,时钟 12 点方向指示大转子嵴。
图 2 a 为测力计照片;b 为钝头拉钩的位置及其与测力计的连接方式;c 为完整实验装置及设备连接示意图。
结果
各软组织对股骨抬高的限制作用差异显著,在80N标准作用力下,切断不同结构后股骨近端抬高距离的变化存在明确统计学差异:
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坐骨股骨韧带:切断后,股骨抬高距离显著增加(P<0.001),表明其对股骨抬高具有一定限制作用,且能为股骨抬高时的髋关节提供稳定性支撑; -
联合腱:切断后,股骨抬高距离同样显著增加(P<0.001),且位移增长幅度与坐骨股骨韧带相当,是限制股骨抬高的核心结构; -
梨状肌:切断后,股骨抬高距离无显著变化(P>0.05),说明其对股骨抬高的限制作用微弱,即使保留或切断,对术中股骨暴露效果影响极小; -
闭孔外肌:切断后,股骨抬高距离无显著增加(P>0.05),仅能限制股骨内旋,无法对股骨抬高产生限制作用。
为确认联合腱的核心限制作用,研究进行补充实验:保留梨状肌,依次切断联合腱与闭孔外肌。从外侧观察发现,切断联合腱后,股骨近端抬高效果显著;而继续切断闭孔外肌后,抬高距离几乎无变化(如图4所示,蓝色矩形高度代表抬高距离,切断闭孔外肌前后高度差异极小),进一步验证了联合腱的主要限制地位,以及闭孔外肌在股骨抬高过程中的无关性。

梨状肌功能的特殊机制:通过髋关节模型模拟梨状肌长度变化,研究发现其对股骨抬高无限制作用的解剖学原因:仰卧位时,梨状肌起点(上内侧)与止点(下外侧)形成由后向前的对角线肌纤维走向;当髋关节外旋(DAA术中体位)时,梨状肌止点位置改变,起止点间距缩短,这种长度代偿抵消了股骨抬高产生的位移,导致梨状肌处于松弛状态,无法提供限制力(如图5所示,外旋后梨状肌起止点间距缩短2cm)。
图 3 a 为不同作用力下模拟直接前入路时股骨近端的抬高情况;b 为 80N 作用力下模拟直接前入路时股骨近端的抬高距离。“*” 表示差异有统计学意义。
图 4 a 中显示闭孔外肌(蓝色标记)、臀小肌(绿色标记)、联合腱(黄色梯形)、闭孔外肌(蓝色梯形)、股骨颈(Fn)、梨状肌(Pf)及股骨颈抬高距离(蓝色矩形)(切断闭孔外肌前);b 中显示切断闭孔外肌后股骨颈的抬高距离(蓝色矩形)。
结论
研究证实,DAA术式中限制股骨抬高的关键结构为坐骨股骨韧带与联合腱,而梨状肌、闭孔外肌无显著作用。这一结论为临床提供了精准的术中松解指导:若术中股骨近端暴露困难,无需过度松解梨状肌与闭孔外肌,重点松解坐骨股骨韧带与联合腱即可,可减少不必要的组织损伤,降低术后关节稳定性下降风险。既往临床中DAA术式因股骨暴露难导致骨折、假体穿透等并发症,研究结果从解剖学角度解释了这一问题——未针对性松解联合腱与坐骨股骨韧带会限制股骨抬高,导致术野暴露不足。明确关键结构后,外科医生可通过精准松解提高股骨抬高幅度,改善术野暴露,减少并发症发生概率。既往研究多关注DAA的肌间隙入路优势,却缺乏对后方软组织功能的细分研究。本研究首次通过 cadaver 实验量化分析各结构对股骨抬高的影响,补充了DAA术式的解剖学数据,为术式改良与教学培训提供了理论依据。
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在DAA术式中,坐骨股骨韧带与联合腱是限制股骨近端抬高的主要软组织,其中联合腱的限制作用更为核心,且二者均能为股骨抬高时的髋关节提供稳定性;
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梨状肌虽为短外旋肌的重要组成,但其因术中体位导致的长度代偿,对股骨抬高无显著限制作用;
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闭孔外肌仅能限制股骨内旋,与股骨抬高无关;
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临床采用DAA进行THA时,应优先松解坐骨股骨韧带与联合腱,避免过度松解梨状肌与闭孔外肌,以在改善术野暴露的同时,最大程度保留髋关节稳定性。
图 5 a 中显示梨状肌止点(蓝色标记)、联合腱止点(绿色标记)及梨状肌(绿色带状结构);b 中显示髋关节外旋 45° 后,梨状肌起止点间距缩短 2cm。
参考文献:
Zhao G, Zhu R, Jiang S, Xu C, Xu N, Wang Y. Soft tissue restrictors of femoral elevation in direct anterior approach-an anatomic study. J Orthop Surg Res. 2018 Dec 4;13(1):308. doi: 10.1186/s13018-018-1012-x. PMID: 30514330; PMCID: PMC6280390.
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