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股骨距的三维结构和显微结构特征及其力学意义 |
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的特征来分析其承载机制。
材料和方法
取18～30岁青年男性新鲜尸体股骨12根，剔除所有软组织，在小转子下10cm处做横行截断。对各根股骨上段中的股骨距作以下处理和观察。
一、放射学观察
首先，将各根股骨上段纵向置于特制的支架上，做股骨头前倾45°、层厚3mm的冠状面扫描，显示股骨上段骨小梁束和股骨距的各层纵向剖面。然后对其中的5根做层厚5mm的冠状面剖开，5根做层厚5mm的横截面剖开，分别对每层骨片做X线摄片。观察股骨上段骨小梁束及股骨距的纵切面和横截面。最后2根留作三维重建。
二、光镜检查
将横截面股骨上段骨片中的股骨距以骨刀取出。用自来水冲净股骨距中的骨髓，然后将股骨距浸泡在4％的甲醛缓冲液中，乙醇逐级脱水，PMMA包埋，沿横截面做50μm切片，HE染色。所有切片用Olympus－BH2光镜观察。
三、三维重建
将剩余的2根股骨上段去除股骨头。将股骨颈在金钢砂纸上研磨，直至股骨距出现。用手锯将整个股骨距及其周围的骨小梁取出。自来水冲净标本内的骨髓和血液后，取两支直径3.5mm软塑料管，用3根绷紧的黑色丝线在其内部做不等边三角形纵向定位，然后将两块完整的股骨距及其周围的骨小梁纵向放入定位的塑料管内，用PMMA包埋。将包埋好的股骨距用硬切片机做横截面切片，三条黑色丝线被切成三个小点呈不等边三角形分布于股骨距周围，作为定位标志，将带有定位标志的切片再按顺序标记。如按顺序及定位标志将切片依次叠加，便可恢复股骨距的三维结构。所有的切片用甲苯胺蓝染色。在图像处理系统中进行三维重建（VIDAS，OPPON）。首先将染色的硬切片置于CCD摄像机下，按照包埋过程中的定位标记及切片过程中的顺序标记，逐层叠加输入计算机。在计算机中对每层切片图像再作进一步定义，即股骨距定义为绿色，其周围的骨小梁定义为黄色。然后对定义好的切片图像进行三维重建，重建后的股骨距可以在主计算机内进行旋转，并可在任何角度切割。
结果
一、X线观察
股骨距出现于股骨颈的后上部，呈拱形跨越小转子区，其凸侧面指向髓腔，止于小转子下股骨内侧皮质(图1)。来自股骨头的纵向骨小梁止于股骨距的上部，斜向骨小梁止于股骨距凸侧面的中部，弓状骨小梁起于大转子，在股骨颈部首先与斜向骨小梁束相融合，然后在股骨头中心部与纵向压缩侧骨小梁相融合，最后止于股骨头的下部。
图1 股骨距冠状面扫描CT片（LT：小转子
C：股骨距GT：大转子）
横截面股骨距X线片显示：股骨距始于小转子区域的股骨内侧皮质，然后走向后外，最后融合于大转子部的松质骨内。股骨距内侧部致密，类似皮质骨，股骨距的外侧部变得疏松，类似松质骨（图2）。
图2 X线片示股骨距横切面,其内段致密,外段疏松
二、显微镜观察
根据其显微结构特征，股骨距在横截面上可分为三个区域。附着于股骨前内侧的股骨距内段为典型的皮质骨结构，有大量的骨单位存在，偏光镜下可见交替排列的环形胶原纤维层（图3）。中部骨结构变得疏松，许多骨单位的哈氏管明显扩大，一些部位有巨大腔隙存在，胶原纤维失去环形排列特征（图4）。在靠近大转子侧的股骨距远段，为典型的松质骨结构，许多小梁骨板向大转子方向延伸。骨板之间可相互融合或有横向骨柱连接，偏光镜下这些骨小梁均为板层骨（图5）。
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