股骨头血循的解剖变异

编者按:

全面系统地了解股骨头血供,对降低髋部创伤医源性股骨头坏死、判断非创伤性股骨头坏死预后都大有裨益。河南省洛阳正骨医院(河南省骨科医院)股骨头坏死科凌昊楠医生翻译的伊朗德黑兰医科大学Firouzgar医学中心Morteza Kalhor教授的这篇文章,很好地阐述了股骨头周围血供的变异情况,推荐髋关节专业的医生阅读。

——陈献韬

摘要:这项尸体解剖研究的目的是明确股骨头的血液供应,进一步帮助降低医源性股骨头缺血性坏死的发生(AVN)。对28具新鲜尸体的35例标本注射显色硅胶。前、后侧入路进行解剖以评估股骨头的供血动脉。29例标本中,旋股内侧动脉(MFCA)是髋关节的主要供血动脉;6例标本中发现臀下动脉(IGA)是股骨头的主要供血动脉。MFCA始终至少提供一个较小口径的末端分支动脉。圆韧带小凹动脉在任何标本中都没有显著的供血贡献。上支持带血管的数量和口径表明了它们在股骨头部血管分布中的优势,尽管下支持带动脉也有明显的头内走行。为了降低医源性AVN的风险,在手术过程中必须保护穿过股方肌和梨状肌之间的IGA支和MFCA分支。由于所有囊内血管都在远端交界区附近穿入关节囊,因此沿远端切开关节囊比近端切开关节囊具有更高的AVN风险,尤其是在后外侧和前内侧入路时。
关键词:髋关节;血液供应;解剖学;局部;股骨头坏死

前  言

股骨头的血供解剖已经有文献描述过。相关文献给出了股骨头供血血管的大致解释。最近的注射显影剂研究提供了对髋关节血供更精确的解剖。尽管已进行了相关的研究,但创伤性和医源性缺血性坏死的发生(AVN)仍然是一个棘手的问题。

随着髋关节囊内手术的普及,包括股骨头表面置换、关节成形术、股骨髋臼撞击的开放和关节镜微创治疗等,对关节囊外和囊内血液循环系统的关注也日益增加。我们相信对髋关节血管解剖变异的详细研究可以降低医源性AVN的发生率。这项尸体研究的目的是进一步确定股骨头供血血管在囊外和囊内的走行,特别强调了解剖的变异。

材料和方法

Tehran大学法律医学研究中心的尸检部门与Firouzgar医院骨科合作,为这项研究提供了标本。本研究不需要正式的机构审查委员会的批准。对28具新鲜尸体(25名男性,3名女性)的35个髋关节进行了解剖评估。这些尸体的年龄大致从20岁到50岁不等。选择年轻的尸体是因为血管填充起来更容易,解剖清晰度高。对所有标本来说,要求髋部区域是完整的同时没有既往相关手术史。
在硅胶注射之前,对脉管系统进行灌注,并排空大静脉。将绿色硅胶注入第一批21具尸体的髂总动脉,对其进行单侧髋关节解剖(右侧13例,左侧8例)。在最后七具尸体中,将胶体注入主动脉并进行双侧髋关节解剖。注射技术与先前研究的描述相同。注射后24小时,通过前路(通过髂腹股沟入路)和后路(通过经大转子入路)进行解剖。将覆盖髋关节囊和髋臼周围骨质的肌肉移除,保留骨膜。在髋臼边缘沿环形切开关节囊。显露旋股内侧动脉(MFCA)、旋股外侧动脉(LFCA)、闭孔动脉(OA)、臀上动脉(SGA)和臀下动脉(IGA)并从它们的起点到它们的囊外和囊内终末分支进行追踪。同时在所有的标本中,环周检查股骨颈,寻找支持带内的血管。在最后15个髋关节中,将股骨头在圆韧带处横断进行后脱位显露。

结  果

1
旋股外侧动脉

发现旋股外侧动脉(Lateral femoral circumflex artery,LFCA)起源于股深动脉25例,股动脉10例。LFCA延伸到股直肌处分叉成横支和降支。横支向外侧延伸走行以提供阔筋膜张肌的血供,然后作为升支沿前外侧囊壁向上延伸。与经典文献描述的解剖分离的横支和升支相反,我们一致发现升支是横支的超横向延续。在髂腰肌和股直肌的深处,横支发出一个囊壁分支,为关节囊前侧和覆盖的髂腰肌及股直肌供血。此外,在11个髋关节中,发现LFCA至少有一个分支动脉向前穿入关节囊,并在支持带内朝向股骨头延伸。在35个髋关节中,有32个髋关节的分支沿髋关节囊延续,并在髋臼外上侧附近与SGA的髋臼上分支吻合。当它穿出关节囊时,升支发出几个小口径分支为前外侧囊壁和其覆盖的臀小肌及臀中肌供血。

2
旋股内侧动脉

前路解剖显示,旋股内侧动脉(Medial femoral circumflex artery,MFCA)起源于23个髋关节的股深动脉和12个髋关节的股动脉。它向中间走行以提供内收肌血运,后在髂腰肌和耻骨肌之间向后旋转走行。在髋关节囊内侧,MFCA提供了一到三个小的囊内分支,这些分支从关节囊表面穿过。在所有的标本中,MFCA都提供了一个动脉分支,该分支在股骨颈内下方穿过关节囊。进入囊内后该分支在股骨颈内侧向上朝近端延伸至股骨头,同时其走行附着的韧带通常称为 Weitbrecht韧带(图1)。

图1 右髋关节前内侧,显示下支持动脉(箭头)在Weitbrecht韧带上走行。1 =股深动脉;2 = LFCA;3 = MFCA;4=股骨头

在5个标本中发现此动脉在进入关节囊后分成两个较小的分支。MFCA的深支在股骨粗隆间嵴附近的囊后表面横向延续。在该区域,分支动脉位于闭孔外肌的前方并紧邻闭孔外肌的下方,并向囊壁、闭孔外肌和股方肌发出分支。
后路解剖显示,MFCA的深支在闭孔外肌腱的后侧向近端和内侧走行,正好在股方肌的近端边界处前方。在此处,深支发出一个较小的转子分支和两个较小的囊壁分支。转子分支位于股方肌和闭孔外肌腱之间,为外侧大粗隆提供血运。第一个囊壁分支出现在闭孔外肌与闭孔内肌的联合肌腱之间,与IGA分支吻合后,供应关节囊和邻近肌肉的血运(图2)。
图2-右侧髋部打开后臀大肌的后侧,显示MFCA深支的解剖位置及其与外旋肌群的关系(闭孔外侧后方和联合肌腱前方)。1 =大转子;2 =股方肌;3 =闭孔外肌;4 =联合腱;5 =臀中肌;上方箭头= MFCA转子支;箭头= MFCA的第一个囊状分支(较典型与IGA的分支相似)

在35个髋关节中有29个其MFCA的深支穿过闭孔外肌腱和临近肌腱之间的髋关节囊。在剩下的6个髋关节中,MFCA的深支与IGA的分支吻合,后者又穿入关节囊。MFCA在联合肌腱处进入大转子后5~10毫米进入囊壁。进入关节内后,MFCA分成3~5个分支,在支持带内继续向股骨头延伸。没有发现与LFCA相关的关节内血管吻合。在五个标本中,发现了一条源自MFCA的小后分支动脉。

3
闭孔动脉

19个髋关节进行了闭孔动脉(Obturator artery)解剖。离开闭孔后,闭孔动脉分为浅支和深支。浅支主要供给内收肌血运,而深支供应腘绳肌血运。闭孔动脉的髋臼分支起源于深支,通过髋臼横韧带下的髋臼切迹进入髋关节。在19个髋关节中,有4个在关节囊的后内侧表面发现了闭孔动脉和MCFA的深支的吻合支。在所有标本中都没有发现闭孔动脉为股骨头提供血运。

4
臀上动脉

在任何标本中都没有发现臀上动脉(Superior gluteal artery,SGA)对股骨头提供血运。SGA通过参与髋臼周围循环血管间接促进股骨头内的血运形成,该循环血管由近端的臀肌动脉和远端的旋股动脉组成。如上所述,在32例标本中,SGA的髋臼上支与LFCA的升支吻合。此外,在30例标本中发现SGA与髋臼后表面上的IGA深支吻合。

5
臀下动脉
臀下动脉(Inferior gluteal artery,IGA)分为一个浅支和两个深支,每个分支都有助于关节囊和髋臼的血液供应。浅支越过坐骨神经向髋关节前外侧延伸,直至梨状肌上方。在3例标本中发现了其与MFCA深支的直接吻合。在35个髋关节中发现1个髋关节其IGA浅支通过关节囊的股骨附着处进入关节,成为股骨头部的主要供血动脉。在穿入髋关节囊之前,它在闭孔外肌腱的股骨附着处的上方和前方行走,并受到来自MFCA深支的血供。

IGA的两个深支通常位于外旋肌群的前侧。近端深支起源于坐骨大切迹处的IGA,沿髋骨侧面向髋臼和髋关节囊分叉。此分支对股骨头灌注没有直接影响。远端深支在坐骨切迹或坐骨结节水平从IGA深部发出沿坐骨神经横向走形于髋关节囊的后外侧。在32个髋关节中,该分支最初位于股二头肌和股方肌前侧,闭孔肌后侧。在其余的3个髋关节中,该分支位置表浅。在28个髋关节中,远端深支与MFCA的深支发生吻合。在3例标本的5个髋关节中(第3具标本的对侧髋关节未解剖),IGA的远端深支大于MFCA的深支,并向囊内行进至闭孔外肌(图3A),作为股骨头的主要供血动脉进入关节。

图3- A)右髋关节后侧显示股骨头血管最常见的变异。IGA的远端深支主要供应上支持血管。MFCA的深支提供了主要的血供。下方黑色箭头= IGA的远端深支;黑色箭头= MFCA的深支;白色箭头= MFCA转子支。GT =大转子;QF =股方肌

图3- B)在关节囊切开后,图3A所示的同一个髋关节的后部显示了IGA在股骨头灌注和两个血管之间的吻合(箭头)方面优于MFCA。GT =大转子;QF =股方肌;OE =闭孔外肌;1 = IGA的远端深支;2 = MFCA的深支;3 =转子支;4 =囊后壁(翻转)

与MFCA的深支形成对比的是,在所有的髋关节中,该动脉都没有穿过闭孔外肌。在穿透关节囊之前,它与来自MFCA的小分支进行了吻合(图3B)。

6
圆韧带小凹动脉

在最后15个髋关节中,在股骨头脱位之前,切开圆韧带进行显露。在其中8例标本中发现了一条直径非常小的动脉。

讨  论

这项解剖学研究的目的是进一步研究股骨头供血血管在关节囊外和关节囊内的走行,特别强调了标本之间的解剖变异。35个尸体解剖的髋关节研究表明,在大多数标本(29个髋关节)中,股骨头血运通过上支持血管主要是MFCA深支进行提供。然而,在6个髋关节中(四具尸体),股骨头的主要血供来自IGA的一个分支,其中远端深支有5个浅支有一个。
我们还发现,MFCA始终提供至少一个小直径的支持带动脉。与附着于股骨颈的支持带组织内走行的其他支持带动脉不同,下支持带动脉在相对坚固但可移动的韧带组织上延伸,该韧带通常称为Weitbrecht韧带(图1)。由于这一特殊结构,该动脉可以避免股骨颈骨折导致的损伤,并可以在关节内手术中与骨膜一起移动。这条动脉也因此能够为粉碎性骨折的折端进行血液灌注。
此外,我们的解剖在5个标本中发现了源自MFCA的后支持带动脉,而且在11个髋关节中发现至少有一条源自LFCA的前支持带动脉。这些都是小口径的血管,似乎只为股骨头提供血运。最后,我们在15个髋关节中的8个髋关节中的圆韧带内发现了一条非常细的动脉。由于其直径小,该动脉被认为不能提供有效的股骨头血运灌注。
在一项经典的尸体解剖研究中,Gautier 等人描述了24个髋关节的MFCA走形路径,发现其深支是所有标本中股骨头的主要血供来源。所有标本均发现有上支持带动脉,4个髋关节中发现有内侧动脉。相比之下,我们发现在所有的髋关节中至少有一条下支持动脉。Gautier等人确定了IGA和MFCA深支之间的吻合,但没有描述由IGA提供的具体的髋关节血供。然而,我们在6个髋关节中发现IGA是股骨头血供的主要供应动脉。借鉴了Gautier的研究,我们发现了MFCA的深支和闭孔外肌之间的密切关系。
最近另一项注射显影解剖研究报告了11个髋关节中的10个存在MFCA和IGA吻合。在有吻合的7具尸体标本中,有5具标本的IGA梨状肌支(我们称之为浅支)与MFCA的深支吻合。相比之下,我们的解剖显示IGA的远端深支更多的与MFCA吻合。与此同时我们发现MFCA的深支向后通过闭孔外下方和股方肌与IGA吻合,这与之前的研究结果一致。此外,Grose等人发现了两例标本,其IGA的一个分支走形可能比MFCA更直接容易延伸进入髋关节囊。同样,我们研究了6例标本,其中IGA的分支可能是股骨头的主要血液供应动脉。在发生这种变异的两例标本中都进行了双侧髋关节解剖,发现变异情况在双侧髋关节都有发生。最后,Grose等人推测,来自IGA分支的近端血液供应可能能够更好地在发生创伤性髋关节后脱位中存活。相比之下,我们认为IGA的囊支和肌支更容易受到创伤性髋关节后脱位和后路手术的损伤。最近的另一项研究使用钆行增强MRI成像,通过比较髋关节的造影剂灌注来评估股骨头的血运分布,其中一侧MFCA深支是结扎的,结果较对侧无明显区别。据报道,根据髋关节的预期划分区域不同,下支持带动脉对股骨头血供的贡献率为34%至68%。基于这些数据,作者认为下支持动脉有可能重建股骨头的血运。在我们的标本中,没有一个下支持带动脉的大小或数量与上支持带动脉的大小或数量相同。因此,我们考虑下支持带动脉是否可能提供了整个股骨头的血供。
总之,这项研究证实,MFCA是大部分(但不是全部)髋关节股骨头的主要血供来源。在我们解剖的17%的髋关节(14%的标本)中,股骨头主要由IGA的分支提供。所以应特别注意保护IGA的分支,尤其是在手术治疗髋关节后脱位和髋臼骨折时。基于血管的数量和口径,我们再次发现上支持带动脉较下支持带动脉更占优势,尽管后者也对血运有所贡献。此外,任何利用梨状肌和股方肌之间间隙作为入路的手术方法都有发生医源性AVN的重大风险,因为所有供应髋关节的主要血管都穿过这个间隙。梨状肌切开本身风险最小,但闭孔外肌和其相连肌腱的切开风险较高。由关节囊近端切开不易引起对股骨头血供的损伤,因为所有囊内血管都在靠近股骨附着处穿入走行。相比之下,进行关节囊远端切开,特别是在髋关节的后外侧和内侧,如果可能的话应该尽量避免,如果一定必须的话,应该在离股骨近端至少15毫米处进行切开。
近期内容预告

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