目的：发育性髋关节脱位(Developmental dislocation of the hip，DDH)的诊断和治疗目前已经取得了很大进展，但是仍有17％的患儿存在残余髋臼发育不良，是小儿骨科最常见的、严重危害儿童健康的先天性疾病之一。种族与地区不同其发病率有很大差异，在拉普人和美国土著人的发病率较高，约为25～50‰，南非的发病率较低，约为0～0.1‰，克罗埃西亚，加拿大和芬兰的部分地区发病率在5～19.5‰左右，在我国大陆地区发病率约为1.1～3.8‰，北方高于南方。其病因尚不明确，目前认为是遗传因素和环境因素共同作用所致。流行病学研究发现，遗传因素在本病的发生中发挥重要作用，有阳性家族史的DDH患儿约占12-33％。虽然国内外专家对于年龄在18个月以下的患儿应采用保守治疗论断已经达成共识，但对该病的保守治疗方案目前尚存争议，特别是对髋关节复位后的固定体位争议较大。髋关节固定时外展体位不同生物力分布不同，合理的生物力作用可以促进髋关节发育，而异常的生物力则是发生髋关节脱位及股骨头坏死的原因之一。所以，实现该病的早期诊断，最好是应用基因技术实现胎儿期诊断，应用遗传学特点进行早期预测，是提高出生人口质量、减轻患儿病痛的关键。正确地理解DDH患儿髋关节和骨盆不同体位下生物力分布特点，制定合理的保守治疗方案，对于改善患儿远期生活质量和预防并发症的发生都具有重要指导意义。尽管遗传因素在DDH发生中的作用已经明确，目前认为DDH是多种基因异常共同作用的结果，但到目前为止，其遗传机制尚不明确。COL9A3基因位于人染色体的20q13.33区域，编码Ⅸ型胶原蛋白α3链，目前国内外对其研究内容不多，仅有少数报道认为其与以下疾病可能有关：儿聋；多发性骨骺发育不良(Multiple epiphyseal dysplasis，MED)；腰椎间盘突出症。Ⅸ型胶原与软骨发育有关，已发现COL家族中多个基因与遗传性疾病DDH相关，但我们没有查阅到关于COL9A3与DDH关系的报道和研究，这在与胶原密切相关的COL家族中比较罕见。 DKK1(Dickkopf1)是经典Wnt通路拮抗分子，它与Wnt信号的共受体LRP5/6胞外结构域结合，从而阻止β-catenin解离进入细胞核，达到拮抗Wnt通路的作用。Wnt通路是人体细胞代谢的重要通路之一，目前关于DKK1报道较多的是其通过WNT通路与肿瘤疾病的关系，如食管癌、肺癌、肠癌等。国外目前没有关于此基因与DDH相关的报道，仅国内Liu等在192例女性群体中进了DKK1与DDH的关联分析，发现DKK1与DDH存相关性。 DLX4基因是同源异型盒DLX基因家族的一种，目前对其研究也不多，报道多集中于其与妊娠及肿瘤相关疾病的关系，国外没有关于此基因与DDH关系的报道，仅国内田维等报道其可能与DDH存在相关性。但是我们前期进行一个家系3位患者全基因组测序却没有发现DKK1和DLX4的变异。目前关于DDH争议较大另一个基因是TGFB1，Tomislav报道其与DDH有关，而有的学者却认为与DDH不存在关联。那么，TGFB1、DDK1和DLX4到底是否与DDH有关联呢？这有待于在大样本散发的不同民族不同性别的中国人群中进一步证实。目前，对于DDH治疗过程中复位后固定的体位有很多争议，虽然大家公认髋关节的外展角度大有助于复位后关节稳定，但有的学者认为外展角度越大，生物力学越异常，股骨头髋臼间压力越大，进而容易引起股骨头坏死。生物力是把双刃剑，合理的生物力可以刺激关节发育而异常的生物力却可能导致髋臼发育不良，所以掌握复位后髋关节不同外展位时生物力分布情况，了解不同的外展体位下股骨头和髋臼之间生物力差别，对指导临床治疗具有重要价值。由于骨盆解剖形态不规则和人体的特殊性，在髋关节上直接进行生物力测量是不能实现的，故关于髋关节生物力研究较少，并且都局限于研究站立位状态。查阅国内外文献，尚未发现关于DDH外展位下髋关节生物力分布情况的研究报道。　　方法：⑴采用飞行时间质谱法对192例散发的女性DDH患儿及192例正常女性儿童的血清标本的COL9A3基因的四个SNPs(rs3765462、rs4809261、rs760087和rs8114983)进行基因分型及关联分析。同时，我们收集了768例散发的不同性别的DDH患儿及768例正常不同性别儿童的血清标本，对DKK1基因的两个SNPs(rs11001560和rs1569198)，DLX4基因的两个SNPs(rs1058564和rs3760415)和TGFB1的3个SNPs(rs747857，rs4803455和rs11466345)进行基因分型及与DDH相关性的再验证。按Hardy-weinberg定律计算SNP位点的基因型频率的期望值，x2检验Hardy-weinberg平衡。使用SPSS15.0软件x2检验分析病例组和对照组基因型、基因频率分布差异。另外，我们对每个位点建立显性模型和隐性模型，并对模型的基因型差异进行比较，P＜0.05具有明显的统计学差异。⑵收集16例单侧髋关节脱位的DDH患儿CT原始数据，利用逆向工程法在mimics15.0软件中建立骨盆及股骨近端的3D几何模型，之后应用Geomagic12.0软件建立的骨盆数字模型，将建好的完整高质量数字模型导入Hypermesh12.0软件中进行有限元网格划分，完成三维有限元模型的建立。应用ABAQUS6.13软件定义恰当的单元材料属性，参考以往文献报道进行有限元模型赋值。对有限元模型验证后，模拟临床治疗的外展人位和蛙式位调整有限元模型的髋关节体位，设定模型在不同外展体位下的假设条件、加载条件和边界条件，最后通过有限元分析法得到骨盆、髋臼和股骨近端的Von Mises应力分布云图和力学位移云图，评价力学云图特点并计算出股骨头与髋臼间的平均接触压力，最大接触压力和接触面积。将上述数据按照未脱位侧和脱位侧进行分组，使用SPSS15.0软件x2检验分析两组的差异，P＜0.05具有明显的统计学差异。⑶对采用动态外展位固定治疗的12-24月的DDH患儿随访时间＞10年的76例87髋资料进行总结，测量随访各时间点的AI，AHI，CE角，Shenton线，脱位程度，股骨头形态，髋关节功能等指标。将随访结果进行影像学评价和髋关节功能评价，影像学评价采用Severin评价方法，股骨头坏死评价采用Salter评价标准，髋关节功能评价采用Mckay评价标准。按照治疗前AI和IHDI分型进行分组，比较远期优良率的差别。计数资料采用x2检验，计量资料采用T检验，P＜0.05具有明显的统计学意义，探讨动态外展位固定方法的临床意义。同时，对远期并发症进行总结，分析复位后动态外展位固定方案治疗12-24个月发育性髋关节脱位患儿的注意事项与要点，以指导临床。　　结果：①COL9A3的两个SNPs（rs4809261和rs760087）、DLX4两个SNPs(rs1058564和rs3760415)及DKK1的两个SNPs(rs11001560和rs1569198)在病人组和对照组中的基因型分布的差异均达到显著(rs760087的p=0.011，其他5个位点均p＜0.001)，rs4809261和rs1569198的等位基因频率在病人组和对照组中差异也达到显著（两个位点均p＜0.001）。 TGFB1的3个SNPs(rs747857，rs4803455和rs11466345)和COL9A3的两个SNPs(rs3765462，rs8114983)在病人组和对照组中的基因型分布和等位基因频率的差异均未达到显著(P≥0.05)。②COL9A3基因的两个位点（rs4809261和rs760087）与DKK1基因的一个位点(rs1569198)在病例组分别携带更高比例的AA基因型(p＜0.001，p=0.008和p＜0.001).其中COL9A3 rs4809261位点及DKK1基因的rs1569198位点在病例组A等位基因增加(p＜0.001，p＜0.001)，而rs11001560位点的CC基因型在对照组中较高(p＜0.001)。③外展人位和蛙式位时，骨盆及股骨近端应力分布云图和位移云图异常，所有病例的双侧髋关节都出现了应力集中点，人位时应力集中点位于髋臼后壁和股骨头顶后下方，蛙式位时位于髋臼的中心左右和股骨头顶部。人位时未脱位侧头臼间最大接触压力平均值为:0.958Mpa，平均接触压力0.869 MPa，股骨头处Von Mises峰值4.179 MPa;脱位侧分别为1.615 Mpa、1.116 Mpa和6.663Mpa;股骨头与髋臼的接触面积平均值未脱位侧48.5 mm2，脱位侧为40.8 mm2。蛙式位时未脱位侧头臼间最大接触压力平均值为1.056 Mpa，平均接触压力为0.965Mpa，股骨头Von Mises应力峰值为4.288 Mpa;脱位侧为1.916Mpa、1.721Mpa和7.295 Mpa;股骨头与髋臼的最大接触面积平均值未脱位侧50.3mm2，脱位侧位49.2 mm2。④站立位时未脱位髋关节应力云图和位移云图分布均匀，股骨头髋臼间未出现应力集中点，Von Mises应力分布均匀，头臼间平均接触压力2.013MPa，接触面积平均值为64.2 mm2。脱位侧髋关节都出现了应力集中点，集中点位于假臼中心，平均接触压力3.158 MPa，接触面积平均值为36.2 mm2。接触面积和平均接触压力进行比较，差异具有统计学意义。⑤将人体位和蛙式位各项数据进行比较，人体位双侧的股骨头髋臼间平均接触压力、接触面积及股骨头所受Von Mises应力峰值都略小于蛙式位，但进行统计学比较均无显著性差异。⑥对76例87髋DDH病例进行平均12.5年随访，根据Mckay标准评价术后髋关节功能:优38髋，良21髋，可9髋，差8髋，优良率为77.63％;根据Severin评价方法进行影像学评价:Ⅰ级30髋，Ⅱ级26髋，Ⅲ级11髋，Ⅳ度级9髋，Ⅰ级和Ⅱ级所占比率为73.68％。采用Salter评价标准，8髋发生股骨头坏死，发生率为10.53％，其中复位前5髋脱位程度为Ⅳ度。⑦复位前IHDI分型法Ⅰ度、Ⅱ度、Ⅲ度和Ⅳ度脱位的远期优良率分别为82.35％、80.77％、73.91％、70.00％，三组统计学检验无显著性差异(p＞0.05)。⑧复位前AI(30°-35°)组、(36-°40°)组和(＞40°)组的优良率分别为86.96％、78.79％和65.00％，前两组间优良率比较无显著性差异(p＞0.05)，而与＞40°组比较差异则有统计学意义(p＜0.05)。复位前平均髋臼指数(AI):疗效优良组（36.58±4.75）°，疗效可差组（41.28±5.66）°。　　结论：⑴发现中国北方汉族人群COL9A3两个SNPs(rs4809261和rs760087)多态性与DDH密切相关，证明COL9A3基因与DDH的存在相关性。首次将rs4809261位点和和rs760087位点作为研究对象并发现这两个位点的AA基因型在DDH病例组明显增多。⑵利用大样本散发人群对TGFB1、DKK1和DLX4与DDH的关联性进行研究，证实了DKK1的两个SNPs（rs11001560和rs1569198）和DLX4的两个SNPs(rs10585641和rs3760415)多态性与DDH易感性存在关联，首次提出DKK1的rs11001560位点的CC基因型会降低DDH的发病风险，而rs1569198位点的AA基因型会增加DDH的发病风险。首次发现TGFB1的3个SNPs(rs747857，rs4803455和rs11466345)多态性与中国北方人群DDH无关联。⑶外展的人位或者蛙式位固定下髋关节头臼间平均接触压力、接触面积、股骨头Von Mises应力峰值大小无明显差别，说明蛙式位不会因力学因素而增加股骨头坏死机率，蛙式位生物力可达髋臼顶部，有利于髋臼顶部发育。⑷外展的人位或者蛙式位固定髋关节都引发髋关节的生物力异常分布，两种固定方式头臼之间都有静态的应力集中点，发育正常的髋关节无应力集中点，提示DDH治疗中应用的两种静止的外展体位都可能引起股骨头坏死，动态体位可以避免产生集中应力。⑸动态外展位固定符合髋关节发育所需的生物力，治疗12-24月DDH患儿效果良，治疗前AI小于40度远期效果好，DDH复位后髋臼发育高峰是3-5岁，主要并发症是髋关节半脱位和残余髋臼发育不良。脱位程度不影响远期优良率，但高度髋脱位容易发生股骨头缺血性坏死。