Строение бедренной кости и механизм возникновения перелома
Бедренная кость – наиболее длинная и толстая из всех костей скелета. На нее приходится вес большей части тела при нахождении в вертикальном положении, при ходьбе, беге, прыжках, поднятии тяжестей. Условно проксимальные отделы бедренной кости (ее головку, шейку, вертельную область и начальные отделы диафиза) можно представить в виде «башенного крана». Так, сила, обусловленная весом тела, направлена вниз и передается через головку кости на ее диафиз через своеобразный «рычаг» - шейку бедренной кости. Для противодействия данной силе бедренная кость имеет строение, которое можно легко проследить на корональных срезах при компьютерной томографии бедра либо на препаратах. Губчатое вещество бедренной кости в области вертелов, шейки и головки представлено двумя основными трабекулярными системами, расположение которых соответствует направлению линий силы. Основная система трабекул губчатого вещества головки и шейки бедренной кости представлена двумя пучками. Первый из них, дугообразный пучок Галуа и Боскета (отмечен цифрой 1 на рисунке ниже) – начинается в кортикальном слое диафиза бедренной кости в подвертельной области снаружи и проходит через шейку в головку, заканчиваясь в ее кортикальном слое. Второй основной пучок трабекул (головной пучок или поддерживающий «веер») начинается с внутренней стороны диафиза бедренной кости, а также шейки у т. н. нижней шеечной шпоры Адамса (цифра 5 на рисунке), проходит через шейку и заканчивается в кортикальном слое в верхней наружной части головки бедренной кости. Дополнительная система трабекул включает в себя два пучка, заканчивающихся в большом вертеле. Один из них – вертельный пучок (отмечен на рисунке цифрой 3) – начинается у шпоры Адамса, пересекает дугообразный пучок в вертельной области, и заканчивается в кортикальном слое большого вертела бедренной кости. Второй – подкортикальный пучок (цифра 4) – проходит в косом направлении в области большого вертела, образуя пересечение с трабекулами вертельного пучка. Пересекаясь, трабекулярные системы образуют зоны максимальной резистентности («готические арки»). В шейке бедренной кости одна из таких «готических арок» образована пересечением пучков Галуа и Боскета (1) и вертельного пучка (3). Другая арка, находящаяся в шейке и головке («ядро головки»), образована пересечением пучков Галуа и Боскета (1) и головного (2). В строении бедренной кости на рентгенограммах и при компьютерной томографии можно обнаружить т. н. «зону минимальной резистентности», в которой количество трабекул губчатого вещества минимальное – в данной зоне наибольшая вероятность возникновения переломов шейки бедренной кости. На рентгенограммах видно, что она располагается между трабекулами дугообразного пучка (1), головного пучка (2) и вертельного пучка (3). Еще более «слабой» данная зона становится вследствие остеопороза у пожилых людей, обуславливая высокий риск переломов шейки бедра у них.
Схематичное изображение пучков трабекул губчатого вещества бедренной кости (на основе КТ и рентгенограмм)
Строение тазовой кости
Таз представляет собой непрерывное замкнутое кольцо, передающее нагрузку, обусловленную весом тела, от позвоночника на головку бедренной кости. В строении тазовой кости принято выделять т. н. «безымянную шпору» (отмечена на рисунке ниже цифрой 1), и «седалищную шпору» (2). Две основные системы трабекул губчатого вещества тазовой кости передают нагрузку от крестцово-подвздошного сустава на суставную поверхность вертлужной впадины. Первая система (5) начинается от безымянной шпоры и проходит в двух направлениях: непосредственной к вертлужной впадине; к лонной кости. Вторая система трабекул (3) начинаясь от «седалищной шпоры» проходит в направлении седалищной кости и ко краю вертлужной впадины с нижней стороны. Имеются также пучки трабекул, идущие от нижнего края вертлужной впадины через тело и дугу седалищной кости, заканчиваясь в области лонно-седалищного сочленения. Дополнительно тазовое кольцо усилено т. н. подкортикальными пучками (4). Перелом шейки бедренной кости, визуализирующийся на КТ и рентгенограммах бедра, возникает, когда нагрузка, передаваемая через таз на головку бедренной кости превышает «запас прочности» шейки бедренной кости. В таком случае перелом происходит в зоне минимальной резистентности, головка и шейка смещаются книзу, вследствие чего изменяется шеечно-диафизарный угол – он становится более тупым.
Схематичное изображение систем трабекул губчатого вещества тазовой кости (на основе КТ и рентгенограмм)
Схематичное изображение бедренной кости и шеечно-диафизарного угла в норме (слева) и при базицервикальном переломе (справа). Видно, что на изображении справа шеечно-диафизарный угол приближается к 90 градусам, тогда как в норме он более острый. Очень плотный кортикальный слой отломка шейки бедренной кости при переломе внедряется в относительно «мягкое» губчатое вещество межвертельной зоны, обуславливая изменения шеечно-диафизарного угла (признак перелома шейки бедра на рентгенограммах)
Классификация переломов в проксимальных отделах бедренной кости (по Рейнбергу)
Типичными переломами в верхней трети бедренной кости (по С. А. Рейнбергу) являются: перелом головки бедренной кости; субкапитальный перелом (медиальный перелом шейки бедра); межвертельный (латеральный перелом шейки бедра); чрезвертельный перелом; подвертельный перелом; изолированный перелом большого либо малого вертела. Перелом головки бедренной кости редко возникает при «обычной» травме (при неизмененной структуре головки бедренной кости). Обычно при переломе головки наблюдается перестройка ее структуры вследствие остеопороза либо вследствие наличия мягкотканого компонента (вторичной либо первичной опухоли). Перелом головки бедра на рентгенограммах и КТ чаще всего имеет характер раздробленного либо компрессионного, может осложняться некрозом губчатого вещества. Субкапитальный перелом шейки бедренной кости обычно происходит вследствие сенильного остеопороза. Данный перелом является внутрисуставным. Плоскость перелома правильная – головка и шейка лежат отдельно. Бедро при таком переломе смещается кверху, обуславливая укорочение конечности. Вследствие малой васкуляризации шейки бедра и костной атрофии (у пожилых), а также отсутствия надкостницы (внутрисуставной перелом) не происходит костного сращения при переломах такого типа. Обычным исходом является формирование ложного сустава, причем, чем ближе к головке находится плоскость перелома, тем меньше шансов консолидации. Межвертельный (или латеральный перелом шейки бедра) – частый вариант повреждения бедренной кости. Плоскость перелома проходи через межвертельную линию, вследствие чего шейка бедра оказывается полностью отделена от вертельной зоны. При данном типе перелома происходит вклинение отломков кортикального слоя шейки бедра в межвертельную область, шейка укорачивается, шеечно-диафизарный угол становится ближе к прямому (стремится к 90 градусам). При межвертельных переломах бедра ложные суставы развиваются нечасто, консолидация наблюдается в большинстве случаев. Чрезвертельный перелом отличается от других типов переломов бедра тем, что большой вертел остается связанным с проксимальным отломком. На рентгенограммах не всегда можно достоверно различить межвертельные и чрезвертельные переломы, поэтому в сомнительных случаях следует указывать межвертельный перелом. При подвертельном переломе его плоскость проходит непосредственно под вертелами, кость полностью пересечена, характерно существенное смещение отломков – по ширине либо под углом, с отведением проксимального фрагмента. Переломы вертелов достаточно редко встречаются изолированно. Они преимущественно носят отрывной характер и (вследствие тяги мышц) отломок вертела при таких переломах бедра на рентгенограммах смещается кверху.
Классификация переломов в верхней трети бедра по данным рентгенограмм (по С. А. Рейнбергу)
Примеры КТ-исследований при переломах бедренной кости в верхних отделах
Другие статьи из раздела «Общие вопросы рентген»