Góc cổ - thân xương đùi ở người trưởng thành bình thường là bao nhiêu độ?

Góc cổ - thân xương đùi bình thường ở người trưởng thành dao động trong khoảng từ 125 đến 130 độ trên bình diện trán. Khi góc này nhỏ hơn 120 độ là tình trạng khớp háng vẹo trong (coxa vara), còn khi góc lớn hơn 135 độ là tình trạng khớp háng vẹo ngoài (coxa valga).

Vì sao gãy cổ xương đùi có nguy cơ cao gây hoại tử vô mạch chỏm xương đùi?

Nguồn cấp máu chính cho chỏm xương đùi là các nhánh động mạch võng xuất phát từ nhánh sâu động mạch mũ đùi trong chạy dọc theo cổ xương đùi. Khi gãy cổ xương đùi, đặc biệt ở vị trí trong bao khớp và di lệch nhiều, các nhánh mạch này dễ bị đứt rách hoặc chèn ép do tăng áp lực nội bao gây thiếu máu và hoại tử chỏm.

Tiêu chuẩn chẩn đoán loãng xương tại cổ xương đùi được xác định như thế nào?

Theo tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế Thế giới và nghiên cứu của Ho-Pham và cs. (2011), phương pháp đo mật độ khoáng xương DXA tại cổ xương đùi xác định loãng xương khi chỉ số T-score nhỏ hơn hoặc bằng -2.5 SD. Nếu T-score nằm trong khoảng từ -1.0 SD đến -2.5 SD thì được xác định là tình trạng thiếu xương (giảm mật độ xương).

Phân loại Garden trong gãy cổ xương đùi gồm những mức độ nào?

Phân loại Garden chia làm 4 độ dựa trên hướng bè xương X-quang: Garden 1 là gãy không hoàn toàn hoặc gãy cài dạng giạng, Garden 2 là gãy hoàn toàn không di lệch, Garden 3 là gãy hoàn toàn di lệch một phần làm xoay chỏm, và Garden 4 là gãy hoàn toàn di lệch toàn bộ mất tiếp xúc giải phẫu.

Cổ xương đùi là gì? Giải phẫu, sinh cơ học và bệnh lý

Cổ xương đùi (femoral neck, collum femoris) là cấu trúc xương hình trụ dẹt nối liền chỏm xương đùi với khối mấu chuyển của thân xương đùi, đóng vai trò then chốt trong việc truyền tải trọng lượng cơ thể từ khung chậu xuống chi dưới. Cấu trúc này tạo thành một đòn bẩy cơ học quan trọng, cho phép khớp háng đạt được biên độ vận động đa trục linh hoạt trong không gian ba chiều.

Đặc điểm giải phẫu và hình thái học của cổ xương đùi

Cổ xương đùi có hình trụ dẹt theo hướng trước - sau, với chiều dài trung bình ở người trưởng thành khoảng 4 đến 5 cm theo mô tả giải phẫu của Moore và Dalley (2018). Đầu trong của cổ gắn liền với bề mặt cong của chỏm xương đùi, trong khi đầu ngoài mở rộng để tiếp nối với mấu chuyển lớn ở phía trên ngoài và mấu chuyển bé ở phía dưới trong.

Cấu trúc không gian và các góc định hướng cơ học

Vị trí không gian của cổ xương đùi được xác định bởi hai góc giải phẫu cơ bản theo Moore và Dalley (2018):

Góc cổ - thân (neck-shaft angle, CCD angle): Là góc tạo bởi trục dọc của cổ xương đùi và trục dọc của thân xương đùi trên bình diện trán, có giá trị bình thường ở người trưởng thành dao động trong khoảng từ 125 đến 130 độ. Khi góc này nhỏ hơn 120 độ, tình trạng giải phẫu được gọi là khớp háng vẹo trong (coxa vara), làm gia tăng lực uốn và lực cắt tác động lên cổ xương đùi. Ngược lại, khi góc này lớn hơn 135 độ, khớp háng được gọi là vẹo ngoài (coxa valga), làm giảm cánh tay đòn cơ giạng háng và gia tăng áp lực nén lên chỏm xương đùi.
Góc ngả trước (anteversion angle): Là góc tạo bởi trục cổ xương đùi và mặt phẳng tiếp tuyến với hai lồi cầu đùi phía sau trên bình diện ngang, có giá trị trung bình ở người trưởng thành từ 12 đến 15 độ. Góc ngả trước đảm bảo sự ăn khớp tối ưu giữa chỏm xương đùi và ổ cối xương chậu trong các tư thế vận động sinh lý.

Kiến trúc bè xương vi thể và tam giác Ward

Bên trong cổ xương đùi là cấu trúc xương xốp được bao bọc bởi một lớp vỏ xương đặc mỏng ở phía trên và dày hơn ở phía dưới (vòm Calcar). Các bè xương xốp không sắp xếp ngẫu nhiên mà tổ chức thành các hệ thống định hướng rõ rệt nhằm tối ưu hóa khả năng chịu tải cơ học theo định luật Wolff:

Hệ thống bè xương chịu nén chính (principal compressive group): Xuất phát từ vỏ xương đặc phía dưới cổ xương đùi (calcar femorale), chạy cong hướng lên trên và vào trong để tận hết ở phần trên của chỏm xương đùi, chịu trách nhiệm chính trong việc nâng đỡ trọng lực cơ thể.
Hệ thống bè xương chịu căng chính (principal tensile group): Xuất phát từ vỏ xương đặc phía ngoài thân xương đùi dưới mấu chuyển lớn, chạy cong bắt chéo qua cổ xương đùi vào phần dưới của chỏm xương đùi, hấp thụ các lực kéo và lực uốn sinh ra khi chịu tải.
Hệ thống bè nén phụ và bè căng phụ: Nằm ở vùng mấu chuyển lớn và mấu chuyển bé, gia cố độ vững chắc cho đầu trên xương đùi.
Tam giác Ward (Ward's triangle): Là khu vực giao thoa giữa các hệ thống bè xương chịu nén và chịu căng tại trung tâm cổ xương đùi. Do mật độ bè xương tại đây rất thưa thớt, tam giác Ward trở thành điểm yếu sinh cơ học lớn nhất của cổ xương đùi, là vị trí khởi phát gãy xương điển hình khi gặp chấn thương hoặc khi có tình trạng tiêu xương do loãng xương.

Hệ thống mạch máu nuôi dưỡng và màng hoạt dịch

Đặc điểm cấp máu cho cổ và chỏm xương đùi có tính chất nội mạch tận cùng, đóng vai trò sống còn trong tiên lượng các tổn thương chấn thương vùng khớp háng.

Động mạch mũ đùi trong và các nhánh võng

Nguồn cấp máu chủ yếu cho chỏm và cổ xương đùi bắt nguồn từ động mạch mũ đùi trong (medial femoral circumflex artery, MFCA). Công trình nghiên cứu giải phẫu kinh điển của Gautier và cs. (2000) đã chứng minh rằng:

Nhánh sâu của động mạch mũ đùi trong (deep branch of MFCA) chạy dọc theo bờ sau cơ bịt ngoài, sau đó xuyên qua bao khớp háng để cho ra các nhánh động mạch võng trên (superior retinacular arteries) hay động mạch đầu xương ngoài (lateral epiphyseal arteries).
Các nhánh động mạch võng trên này chạy áp sát dọc theo mặt sau trên của vỏ xương cổ xương đùi, cung cấp phần lớn lượng máu nuôi dưỡng cho chỏm xương đùi và phần trên cổ xương đùi.
Động mạch mũ đùi ngoài (lateral femoral circumflex artery, LFCA) chỉ cho các nhánh võng dưới với phạm vi cấp máu hạn chế ở vùng dưới cổ xương đùi.
Động mạch dây chằng tròn (nhánh của động mạch bịt) chỉ cấp máu cho một vùng nhỏ xung quanh hõm chỏm xương đùi và nguồn máu này thường không đủ duy trì sự sống của chỏm nếu các nhánh võng bị tổn thương.

Mối liên quan với bao khớp háng

Vị trí bám của bao khớp háng phân định ranh giới quan trọng trong giải phẫu định khu theo Moore và Dalley (2018):

Ở phía trước, bao khớp bám vào đường gian mấu (intertrochanteric line), bao bọc toàn bộ mặt trước cổ xương đùi bên trong khoang khớp.
Ở phía sau, bao khớp bám vào vị trí cách mào gian mấu (intertrochanteric crest) khoảng 1.0 đến 1.5 cm về phía trong, do đó hai phần ba trong của mặt sau cổ xương đùi nằm trong bao khớp, còn một phần ba ngoài nằm ngoài bao khớp.

Do phần lớn cổ xương đùi nằm trong bao khớp (intracapsular), các tổn thương gãy xương tại vùng này làm rách bao khớp hoặc gây tụ máu nội khớp làm tăng áp lực khoang khớp, trực tiếp chèn ép và làm rách các nhánh động mạch võng, dẫn đến nguy cơ cao hoại tử vô mạch chỏm xương đùi.

Sinh cơ học và khả năng chịu tải của cổ xương đùi

Cổ xương đùi hoạt động như một dầm công xôn (cantilever beam) chịu tải trọng lệch tâm. Khi đứng trên một chân hoặc khi vận động, khớp háng chịu lực nén ép tổng hợp lớn do sự co kéo của khối cơ giạng háng (cơ mông nhỡ và cơ mông bé). Lực nén này tác động chủ yếu lên nửa dưới của cổ xương đùi, trong khi nửa trên chịu ứng suất kéo dãn.

Cấu trúc vỏ xương dày ở bờ dưới cổ xương đùi (calcar) kết hợp với các bè xương nén chính giúp hấp thụ và triệt tiêu ứng suất cơ học trong quá trình vận động bình thường. Tuy nhiên, khi xảy ra hiện tượng mất chất khoáng xương, khả năng chống chịu lực cắt và lực uốn tại tam giác Ward suy giảm nghiêm trọng, làm giảm ngưỡng chịu tải và tăng nguy cơ gãy xương do va chạm nhẹ.

Bệnh lý lâm sàng thường gặp tại cổ xương đùi

Gãy cổ xương đùi

Gãy cổ xương đùi là một trong những chấn thương chỉnh hình nghiêm trọng nhất, thường gặp ở người cao tuổi sau một cú ngã nhẹ do loãng xương, hoặc ở người trẻ tuổi sau tai nạn giao thông năng lượng cao. Tiên lượng liền xương và nguy cơ hoại tử chỏm phụ thuộc chặt chẽ vào vị trí đường gãy và mức độ di lệch.

Để định hướng chẩn đoán và điều trị, y học sử dụng hai bảng phân loại kinh điển:

1. Phân loại Garden (Garden, 1961): Dựa vào mức độ di lệch và hướng của hệ bè xương chịu nén trên phim chụp X-quang khớp háng tư thế thẳng:

Phân độ Garden	Đặc điểm hình thái gãy	Độ vững và tiên lượng mạch máu
Garden độ 1	Gãy không hoàn toàn hoặc gãy cài dạng giạng (valgus impacted), các bè xương cổ - chỏm tạo góc tù.	Gãy vững, hệ mạch máu võng ít bị tổn thương, nguy cơ hoại tử chỏm thấp.
Garden độ 2	Gãy hoàn toàn nhưng không di lệch, trục bè xương cổ - chỏm vẫn giữ nguyên hướng liên tục bình thường.	Gãy vững tương đối, hệ mạch máu võng và mạch máu nội tủy được bảo tồn nguyên vẹn.
Garden độ 3	Gãy hoàn toàn di lệch một phần, chỏm xương đùi xoay vào trong (khép) làm lệch hướng hệ bè xương.	Gãy không vững, bao khớp và các nhánh động mạch võng bị căng giãn hoặc rách một phần.
Garden độ 4	Gãy hoàn toàn di lệch toàn bộ, chỏm và thân xương đùi mất hoàn toàn liên kết giải phẫu.	Gãy hoàn toàn mất vững, hệ thống động mạch võng bị đứt rách nghiêm trọng, nguy cơ hoại tử chỏm rất cao.

2. Phân loại Pauwels: Dựa vào góc tạo bởi đường gãy với mặt phẳng nằm ngang, phản ánh mức độ lực cắt tác động lên ổ gãy theo tổng quan của Bhandari và Swiontkowski (2017):

Pauwels loại 1: Đường gãy tạo với mặt phẳng ngang một góc nhỏ hơn 30 độ ( $\theta < 30^\circ$ với $\theta$ là góc đường gãy so với mặt phẳng ngang). Lực nén ép sinh lý ép hai mặt gãy vào nhau, tạo điều kiện thuận lợi cho liền xương.
Pauwels loại 2: Đường gãy tạo góc từ 30 đến 50 độ ( $30^\circ \le \theta \le 50^\circ$ ). Lực cắt xuất hiện làm giảm độ vững cơ học.
Pauwels loại 3: Đường gãy dốc đứng với góc lớn hơn 50 độ ( $\theta > 50^\circ$ ). Lực cắt chi phối áp đảo làm trượt ổ gãy, nguy cơ cao không liền xương nếu chỉ kết hợp xương đơn thuần.

Loãng xương và đo mật độ khoáng xương

Cổ xương đùi là một trong hai vị trí tiêu chuẩn trung tâm để đánh giá mật độ khoáng xương (bone mineral density, BMD) phục vụ chẩn đoán loãng xương. Phương pháp đo hấp phụ tia X năng lượng kép (dual-energy X-ray absorptiometry, DXA) tại cổ xương đùi cung cấp chỉ số T-score xác định mức độ mất xương:

T\text{-score} = \frac{\text{BMD}_{\text{bệnh nhân}} - \text{BMD}_{\text{chuẩn}}}{\text{SD}_{\text{chuẩn}}}

Trong công thức trên, $\text{BMD}_{\text{bệnh nhân}}$ là mật độ khoáng xương đo được tại cổ xương đùi của đối tượng thăm khám, $\text{BMD}_{\text{chuẩn}}$ là mật độ khoáng xương trung bình của người trưởng thành trẻ tuổi khỏe mạnh cùng giới tính, và $\text{SD}_{\text{chuẩn}}$ là độ lệch chuẩn của quần thể tham chiếu.

Theo phân loại của Kanis và cs. (1994) và nghiên cứu dịch tễ học tại Việt Nam của Ho-Pham và cs. (2011), tiêu chuẩn chẩn đoán loãng xương dựa trên chỉ số T-score tại cổ xương đùi được phân loại như sau:

Bình thường: T-score lớn hơn -1.0 SD.
Thiếu xương (giảm mật độ xương - osteopenia): T-score nằm trong khoảng từ -1.0 SD đến -2.5 SD.
Loãng xương (osteoporosis): T-score nhỏ hơn hoặc bằng -2.5 SD.
Loãng xương nặng: T-score nhỏ hơn hoặc bằng -2.5 SD kèm theo tiền sử gãy xương do loãng xương.

Hoại tử vô mạch chỏm xương đùi

Hoại tử vô mạch chỏm xương đùi (avascular necrosis of femoral head, AVN) là hậu quả bệnh lý nghiêm trọng do sự cắt đứt hoặc thiếu máu kéo dài của các nhánh động mạch võng xuất phát từ động mạch mũ đùi trong. Bệnh lý này dẫn đến sự chết của các tế bào xương và tủy xương xốp ở chỏm, xẹp chỏm xương đùi thứ phát và phá hủy hoàn toàn chức năng vận động của khớp háng.

Phương pháp chẩn đoán hình ảnh

Đánh giá cấu trúc và tổn thương cổ xương đùi đòi hỏi sự kết hợp đồng bộ các phương tiện hình ảnh học:

X-quang quy ước khung chậu và khớp háng: Là phương tiện đầu tay chụp tư thế thẳng và nghiêng để phát hiện đường gãy, đánh giá góc cổ - thân, góc Pauwels và độ di lệch Garden.
Chụp cắt lớp vi tính (CT-scan): Đánh giá chi tiết hình thái ba chiều của ổ gãy, độ vỡ vụn của vỏ xương thành sau cổ xương đùi và phát hiện các đường gãy kín không di lệch.
Chụp cộng hưởng từ (MRI): Phương pháp có độ nhạy cao nhất để chẩn đoán sớm gãy xương do mỏi và phát hiện sớm tình trạng thiếu máu hoại tử vô mạch trước khi có biến đổi trên phim X-quang.
Đo hấp phụ tia X năng lượng kép (DXA): Đánh giá định lượng mật độ chất khoáng của cổ xương đùi, theo dõi đáp ứng điều trị loãng xương định kỳ.

Nguyên tắc can thiệp và điều trị

Chiến lược điều trị tổn thương cổ xương đùi được cá thể hóa dựa trên tuổi sinh học, mức độ hoạt động thể lực, thời gian từ khi chấn thương và phân độ di lệch giải phẫu:

Điều trị bảo tồn: Chỉ định rất hạn chế, thường áp dụng cho gãy cài vững Garden độ 1 ở bệnh nhân có chống chỉ định phẫu thuật tuyệt đối do bệnh lý nội khoa giai đoạn cuối.
Phẫu thuật kết hợp xương (osteosynthesis): Chỉ định ưu tiên cho bệnh nhân trẻ tuổi hoặc người lớn tuổi có gãy Garden độ 1, độ 2 hoặc Pauwels loại 1, loại 2 nhằm mục đích bảo tồn chỏm xương đùi tự nhiên. Các kỹ thuật phổ biến gồm bắt chùm vít xốp rỗng nòng song song hình tam giác hoặc sử dụng nẹp vít trượt dynamic hip screw.
Phẫu thuật thay khớp háng (arthroplasty): Chỉ định hàng đầu cho bệnh nhân cao tuổi có gãy di lệch (Garden độ 3, độ 4) hoặc bệnh nhân có hoại tử vô mạch chỏm xương đùi nặng. Phẫu thuật bao gồm thay khớp háng bán phần hoặc thay khớp háng toàn phần giúp người bệnh vận động sớm, tránh các biến chứng nằm lâu nguy hiểm như viêm phổi ứ đọng, loét tì đè và thuyên tắc huyết khối tĩnh mạch sâu.

Hạn chế cơ sinh học và các yếu tố tiên lượng

Tiên lượng phục hồi chức năng của cổ xương đùi đối mặt với nhiều ranh giới sinh học nội tại. Thứ nhất, cổ xương đùi không có màng xương phủ mặt trong bao khớp, do đó quá trình liền xương hoàn toàn dựa vào liền xương nguyên phát qua hệ thống mạch máu nội tủy mà không hình thành can xương màng ngoài, làm kéo dài thời gian liền xương tự nhiên. Thứ hai, sự suy giảm mật độ bè xương tại tam giác Ward theo tuổi tác là quá trình thoái hóa khó hồi phục hoàn toàn, đòi hỏi các biện pháp can thiệp kết hợp giữa điều trị phẫu thuật cơ học và dùng thuốc chống loãng xương toàn thân kéo dài.