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骨骼形态与功能及古人行为模式之间的关系是生物考古学重点关注的领域之一。非测量特征如蹲踞面、跪踞面等已被证明与古代人类的生活习惯息息相关^[1,2]，但一些非测量特征的表现和成因仍有待探索。股骨头颈处参与构成髋关节这一人体最重要的承重和运动关节，髋关节对稳定性和灵活性的需求使股骨颈成为一个敏感的功能反应区^[3]。该区域常见各种骨骼非测量特征，可能与个体生前的下蹲、骑马等习惯性行为相关^[4,5]。

股骨头颈处的骨骼形态变异较多，以波里尔面(Poirier’s facet)、斑块(plaque)和艾伦窝(Allen’s fossa)较为常见。对这几种非测量特征的研究最早可以追溯到19世纪^[6]，百余年间，众多学者对于这些特征的名称、定义和出现原因进行了多方面的讨论，但仍没有达成共识。目前国内股骨近端非测量特征的研究以“波里尔面(Poirier’s facet)”最受关注^[7-9]。“Poirier’s facet”一词最初见于对新疆流水墓地人骨的研究中，译为“骑马人小平面”，被认为是骑马过程中髋关节向前极度扭转造成的^[7]。该特征通常表现为股骨头向股骨颈前面的延伸，表面凸起。波里尔面将股骨形态与古代社会中马的骑乘这一人类关键性适应行为相关联，被视为可能的古代人群骑马相关体质证据，引发了广泛的讨论^[10-12]。

本文涉及的骨骼材料全部出土于考古遗址，年代从新石器时代到明清时期。观察的个体股骨无明显病理，均为已经发育完成的成年或近成年个体。本次共观察股骨1029根，包括男性股骨558根，女性股骨471根（表1）。现将材料相关的背景信息分组介绍如下：

表1 本文观察材料基本情况

Tab.1 Basic information of the observational materials

八里岗组 八里岗遗址位于邓州市城东白庄村北的河边阶地上。本次研究观察的股骨来自八里岗遗址早期墓葬，年代与仰韶文化的半坡类型大致相当^[13]。八里岗人群生前主要从事农业生产活动，早期人群下肢功能活跃度高，体现出一定的人口流动性^[14]。

贾家崖组 贾家崖墓地位于宝鸡市陈仓区贾家崖村北。墓葬的年代为西周中期至西周晚期^[15]。贾家崖人生前应主要从事农业。其股骨线性测量数据和断面形态均显示，该人群股骨发育程度和下肢功能活跃度处于中等水平，低于八里岗、军都山和月家庄组。

太平堡组 太平堡墓地位于咸阳市泾阳县太平镇北，东临泾河。墓葬年代为西周中晚期^[16]。太平堡人群也以农业活动为主，下肢功能状况与贾家崖组接近。

军都山组 军都山墓地位于北京市延庆区军都山南麓，随葬大量青铜短剑，常装饰写实动物纹，流行牛马羊殉牲，是玉皇庙文化的典型遗址^[17]。军都山人群应属于畜牧人群，男性流动性和下肢功能活跃度较高, 而女性下肢功能与君子村相似，活跃度较低^[18]。

月家庄组 月家庄墓地位于陕西省洛川县石头镇月家庄村东南，地处陕北黄土高原南。绝大多数墓葬为洞室墓，是一处大型秦人公共墓地^[19]。月家庄人多从事农业生产，但其生前活动比较复杂，下肢发达，流动性较高。

上华琚组 上华琚墓地位于大同市平城区开源街北永泰南路东侧，共发掘北魏墓葬94座。该人群生前可能从事农业和其他类型的生业活动，生业方式多样^[20]。

前苇沟组 前苇沟墓地位于北京市朝阳区孙河乡前苇沟村，为明清家族墓地。该组人群生前可能从事定居农业。

君子村组 君子村墓地位于河南省新乡市君子村，其先民属于清代定居农业人群，人群流动性较低，下肢功能活跃度较低^[18]。

依据这些人群的行为模式，可以划分为八里岗人群代表的新石器时代农业组、太平堡和贾家崖人群代表的西周农业组，月家庄人群代表的东周农业组、军都山人群代表的东周畜牧组、上华琚人群代表的北魏农业组以及前苇沟和君子村人群代表的明清时期农业组。

2.1  方法

2.2.1  非测量特征的定义及观察方法  

综合以往研究中对股骨头颈连接处非测量特征的描述，本研究结合实际观察，总结了波里尔面、斑块和艾伦窝三种特征的定义、出现位置、表现形式以及区分要点（图1）。

图1 典型波里尔面、斑块和艾伦窝

波里尔面(Poirier’s facet) 是股骨头前侧关节面向股骨颈的延伸^[3]，可从股骨颈前面或股骨颈上部观察到，表面光滑，边缘可能出现轻微增生。从股骨头颈处前面观，延伸部分通常较宽，近似月牙形。有时前面延伸较窄，成条带状，从上面观股骨头关节面延伸较明显。

斑块(plaque) 多位于股骨头颈处前面，也可能出现在股骨颈凹处，与股骨头关节面有分界，通常有清晰且突出的边缘^[21]，表面粗糙。斑块表面突出，呈舌形或半圆形，有较明显的边缘。也有可能表现为突出的骨质隆起边缘和凹陷的表面。

艾伦窝(Allen’s fossa)股骨头颈处前面的轻微凹陷，表面常为筛状^[6]。该特征也会出现在股骨头颈处下方，或同时出现在两个部位。新鲜骨骼上无软骨覆盖。艾伦窝表现为密集成片的小孔，有时可见明显的骨质边缘；若仅出现皮质骨缺损但没有筛状表现，不记为艾伦窝。该位置皮质骨较薄，可能在埋藏或发掘过程中破坏，应加以区分：艾伦窝整体形态规则，集中成片出现大小均匀的小孔。后期破坏往往形态不规则，孔隙大小不一，被破坏的边缘粗糙不平，可能出现在股骨颈的任何位置。

2.2.2 统计方法

据表2所示，八组不同人群波里尔面、斑块和艾伦窝出现率的统计检验结果表明，三项特征出现率存在显著的人群差异、性别差异以及年龄变化。

表2 不同人群股骨头颈处非测量特征的出现率(n, %)

Tab.2 Prevalence of non-metric traits at the femoral head-neck junction in different populations

在性别表现上，本文观察的古代人群中，波里尔面和斑块的出现率均呈现出男性高发的特点。其中，太平堡、军都山、月家庄、上华琚和前苇沟五组人群的波里尔面出现率存在显著的性别差异，八里岗、贾家崖、太平堡、月家庄、上华琚和君子村等6组人群的斑块出现率性别差异明显。艾伦窝的出现率则相反，整体上呈现女性高发的特点，但仅军都山和君子村两组人群有统计意义上的显著差异。

人群间也有明显的区别。男性中，波里尔面在前苇沟组出现率最高，达42.11%；其次为军都山组男性，出现率为23.91%；贾家崖组男性出现率最低为6.25%。女性中，波里尔面在八里岗组出现率最高，为6.67%；在军都山组女性中为2.04%，月家庄组中为2.42%；其余组女性中均未发现。

相比较而言，斑块在三项特征中出现得最为频繁（图2），且在所有人群的股骨上都有发现。尤其是在君子村组中，男性斑块出现率达66.67%，女性为26.92%。太平堡组男性中该特征出现率也很高，达到52.27%。军都山组中斑块也较为常见，男性出现率为36.96%，女性出现率为32.08%。所有组男性斑块发生率都超过了20%（表2，图2）。

图2  不同组人群股骨头颈处非测量特征出现率

不同人群中艾伦窝出现率的差异较大。在男性中，军都山组的艾伦窝出现率最高，为15.56%；八里岗、月家庄、上华琚三组男性出现率均低于10%；在贾家崖组、太平堡组、前苇沟组和君子村组男性中则未发现艾伦窝。在女性中，军都山组的艾伦窝出现率最高为41.38%；其次为君子村组，为28%；在前苇沟组女性中的发生率也达到17.86%。除月家庄组外，其余各组的女性艾伦窝出现率均高于男性。

对不同人群波里尔面、斑块和艾伦窝出现率的卡方检验显示，男性三项特征均存在显著的组别差异；女性的斑块和艾伦窝出现率也存在显著的组别差异，但波里尔面出现率没有明显的人群差别。

从年龄上来看，不同组人群中的波里尔面出现率的年龄差异不明显。在贾家崖组男性、太平堡组男性、月家庄组女性、上华琚组男性、前苇沟组男性和君子村组男性中，中老年人群的波里尔面出现率高于青壮年人群。斑块则明显高发于中老年人群。在月家庄组中，中老年男性和青壮年男性的斑块出现率分别为34.73%和23.14%，中老年女性和青壮年女性的斑块出现率分别为24.53%和3.92%；上华琚组中，中老年男性和青壮年男性的斑块出现率分别为55.56%和0；君子村组中，斑块都仅见于中老年人群。艾伦窝则更多见于青壮年人群。在军都山组中，青壮年女性的艾伦窝出现率达51.28%，中老年女性则为23.53%；月家庄组中，青壮年男性和中老年男性的艾伦窝出现率分别为15.97%和1.22%，青壮年女性和中老年女性的艾伦窝出现率分别为11.76%和1.24%；君子村组中，青壮年女性的艾伦窝出现率达到100%，而在中老年女性中仅为10%（表3）。卡方检验结果表明，月家庄人群的斑块和艾伦窝出现率与年龄显著相关；上华琚、前苇沟和君子村三组的男性斑块出现率存在显著的年龄差异；君子村组的女性艾伦窝出现率存在显著的年龄差异。从统计学意义上来说，斑块和艾伦窝两项特征的出现与年龄关系更紧密。

表3 不同年龄组古代人群非测量特征的出现率

Tab.3 Prevalence of non-metric traits in ancient populations of different age groups

4.1  股骨近端形态特征的相关认识

股骨头颈处非测量特征复杂多样，其相关记录可以追溯至19世纪下半叶。Henke最早记载为“股骨头关节面的一种延伸，表面覆盖软骨，略凹陷”^[22]，但未提出名称。19世纪末至20世纪初，更多学者注意并命名了该位置的骨骼变异，但称呼和观察标准都不一致。1884年，Allen指出股骨颈近股骨头关节面处会出现筛孔样浅凹，称之为“股骨颈窝(the cervical fossa)^[6]”，即后来所说的艾伦窝(Allen’s fossa)。

以往，波里尔面和斑块通常被认为是同一种骨骼形态，统称为“压迹(empreinte)”或“髂骨压迹(empreinte iliaque)”。一般认为这是股骨头边缘的圆形或半圆形粗糙压痕，有明显突起的骨质边界，表面覆盖软骨^[23-26]。而在Poirier的配图中，实际上描绘了波里尔面和斑块两种特征^[24]。1911年，依据Poirier对股骨头颈处骨骼形态变化的描述，Pearson首先使用了“波里尔面(Poirier’s facet)”一词，并对波里尔面、斑块和艾伦窝三者进行了区分。Pearson提出：1)波里尔面是波里尔面α型(Poirier’s facet-α type)，是股骨头延伸部分，边缘呈唇形，通常位于股骨颈前面的最上部，与上表面相连；2)艾伦窝是波里尔面β/βγ型(Poirier’s facet-β/βγ type)，并记录β型是有明显边缘的骨骼凹陷，βγ型与β型表现基本一致但表面多孔；3)斑块则是波里尔面γ型，是股骨颈前面的粗糙印迹，出现位置可能更偏下，也可能与α型接近^[27]。Meyer的描述更加细致，并将波里尔面和斑块的形态变异分为六种不同类型^[28]。也有部分学者采用“股骨颈处关节突起(eminentia articularis colli femoris)”^[29]、“隆起(eminentia)”^[30]等名词记录股骨近端的形态变化。

20世纪下半叶，Finnegan等学者总结了不同类型的非测量特征，并命名波里尔面(Poirier’s facet)、斑块(plaque)和艾伦窝(Allen’s fossa)等特征，统一了股骨头颈处各种变异的名称。根据Finnegan的定义，波里尔面表面相对光滑，是股骨头关节面的延伸；斑块则有明显的边界，表面粗糙；艾伦窝可表现为凹陷或皮质骨侵蚀，可见骨小梁暴露^[31,32]。考虑到Finnegan的分类已经得到了较为普遍的认可^[21,33]，本文主要参考他对这几种非测量特征的命名和界定。

艾伦窝较易识别并具有不同的表现。Göhring指出股骨头颈处前下方的多孔特征有两种类型^[20]，一种边缘平滑，另一种有凸出的皮质骨边界；前者应称为股骨颈筛孔(cribra femoris/cribra femoralis)，是骨小梁快速生长引起的病理表现，与贫血、疟疾和结核等疾病相关；后者是艾伦窝，属于非测量特征，可能是髋关节运动时轮匝带反复摩擦导致的。但从文章提供的照片来看，Göhring并未区分这两种情况。本研究不认为股骨颈筛孔和艾伦窝是两项不同的特征，并将所有股骨头颈处前下方及前面的皮质骨筛孔样表现统称为艾伦窝。

名称和定义的混乱导致非测量特征观察标准无法统一。对于文献中出现的非测量特征也需要核对其实际含义后才能参考。直至今日，同义不同名的情况仍然存在。在我国，波里尔面被译为“骑马人小平面”^[7]并一直沿用^[34]，也有学者指出不能将“骑马人小平面”与骑马行为简单对应^[9]。从波里尔面的发现史来看，该特征起初只是作为解剖变异被记录，并未将其与骑马相关联，形成原因也未达成共识，因此更宜直译为波里尔面。

4.2  波里尔面和斑块的形成因素

4.2.1 股骨头颈处解剖结构

股骨头颈处覆盖关节囊和层层韧带，关节囊延伸覆盖各种软骨，常见压迹。股骨头颈处非测量特征的形成可能与髋关节韧带和骨骼的发育及运动有关，尤其是起于髂前下棘，止于转子间线的髂股韧带，这是髋关节最厚最粗壮的韧带之一，其附着位置也是非测量特征出现的区域。当髋关节伸展时，髂股韧带上束紧绷在股骨颈上；髋关节屈曲时，韧带放松；髋关节外旋时，髂股韧带拉伸；髋关节内旋时，髂股韧带松弛；髋关节外展，髂股韧带上束绷紧；髋关节内收时髂股韧带上束轻微绷紧^[35]。

考虑到股骨头颈处的解剖结构，本文提出波里尔面和斑块形成的两个可能原因。一是运动中髂股韧带对骨骼的压迫。髋关节伸展、外旋动作会使髂股韧带压力较大，增加了这两项特征出现的可能性。二是运动中髋臼边缘与股骨颈相应部位直接作用所致。髋关节伸展、外旋和屈曲时，髋臼上端边缘与股骨头颈前上方接触，形成压力区，刺激局部骨祖细胞。以上两个可能原因均表明，波里尔面和斑块这两个特征都应与髋关节的功能存在较密切的关系。

另外，也有文章指出，关节囊本身的松紧、厚薄和粗糙度也会对波里尔面和斑块造成影响。特别是髋关节极度伸展时关节囊收紧，刺激股骨颈的反应区，从而导致该部位出现骨骼形态变化^[3]。

4.2.2 功能与行为

由髋关节解剖结构推断，波里尔面和斑块的形成很可能与关节的功能活动有关，两特征出现率随年龄而变化的趋势符合退行性关节改变的规律。需要说明的是，前苇沟青壮年男性斑块出现率为100%，但该组样本量仅有2例，偶然性较大。有观点认为蹲姿和非测量特征的出现相关^[4]。在此，本研究统计了所有人群胫骨蹲踞面的出现率，其中君子村女性因缠足导致胫骨远端变形，不予记录^[36]。据本文样本，蹲踞面出现率与波里尔面、斑块和艾伦窝的出现率呈现出不一样的趋势（表2，表4）。其中，波里尔面出现率最高的是前苇沟组男性，为42.11%；但是该组男性的蹲踞面出现率非常低，为21.05%。斑块出现率达66.67%的君子村男性的蹲踞面出现率则为39.3%；艾伦窝最高发的是军都山组女性，为41.38%，该组女性的蹲踞面出现率也仅为28.57%。对部分符合检验条件人群的卡方检验结果显示，月家庄女性和上华琚男性的斑块出现率与蹲踞面存在一定的关系。但对于所有人群而言，蹲踞面出现率的高低与股骨头颈处非测量特征是否出现之间的关联性不强。

表4 蹲踞面出现率及其统计检验

Tab.4 Prevalence of squatting facets

4.2.3 病理因素

髋关节疾病是另一个引发波里尔面和斑块的潜在原因。在诸多髋关节病症中，髋关节撞击综合征(femoroacetabular impingement, FAI)可能是与这两个特征形成最为密切的疾病之一。“髋关节撞击综合征”这一概念最近二十年才开始受到普遍关注，可以分为三种类型：凸轮型撞击征(cam-type)、钳型撞击征(pincer-type)和混合型。第一种是由异常的股骨头颈处形态导致的，第二种则是畸形的髋臼形状引起^[37]，也有相当多的患者同时具有两种畸形。研究表明，髋关节撞击综合征是髋关节炎的致病因素之一^[38]。目前临床上根本治疗FAI的手段主要是手术。可想而知，古代人群罹患FAI后很可能无法根治，导致病症不断加重。在应力的刺激下，局部的骨祖细胞使撞击区的组织钙化，形成骨性凸起增长^[39]，可能加大波里尔面、斑块等特征的出现概率和严重程度。还有学者认为，髋关节撞击综合征可以作为职业压力的标志之一^[40]。 

在本文样本中，前苇沟男性的波里尔面、太平堡组男性的斑块出现率很高。而实际观察时发现，这几组男性的髋臼边缘常见增生和月状面侵蚀，髋关节异常比例很高。参考全球健康史计划的观测标准^[41]，前苇沟组有波里尔面的个体中出现髋关节炎症样表现的占比达到75%，发现斑块的太平堡男性中出现髋关节炎症样表现的比例则为69%。骨骼本身的异常形态和个体生前的活动增加了患髋关节撞击综合征的可能性，也使波里尔面和斑块等特征的出现率提高。

4.3  艾伦窝的形成因素

艾伦窝常见于股骨头颈处前面和下方，表现为筛状多孔。从解剖位置来看，艾伦窝的出现区域附着耻股韧带，当人体做深蹲等动作时，髋臼边缘与该位置相接触。髋关节伸展、外展和外旋，耻股韧带收紧^[35]。根据表4的检验结果，蹲踞姿势与艾伦窝之间的联系不明显。结合艾伦窝的形态特点，其形成原因可能与波里尔面和斑块并不相同。

据表3的统计数据，艾伦窝更常见于青壮年人群。有文献指出艾伦窝在14~22岁的青年人群中高发^[42]，股骨骨化发育时期也可见这一特征^[43]，这意味着艾伦窝最早可能出现于童年期。艾伦窝的多孔特征与多孔性骨肥厚和筛状眶非常相似，在一些研究中也将股骨多孔列为考察人群营养状况和生长发育的指标^[44]。在艾伦窝出现的股骨头颈连接处前下方区域，动脉通过供血^[45]。结合这些特征，艾伦窝的出现可能与个体发育或发育期间的生存压力相关，但还需要更多儿童和青少年样本进行验证。

4.4  波里尔面与“骑马人小平面”

波里尔面的出现被认为是骑马行为的证据之一^[10]。在本文所观察的样本中，波里尔面出现率差异很大，其中出现率最高的人群是明清的前苇沟组男性。考虑到该组人群生活的自然环境和文化背景，推断男性习惯性骑马的可能性并不大；前苇沟男性高发的波里尔面出现率应与其他原因有关。明代实行“配户当差”，即家族世代从事同一种职业，职业分工已很普遍，社会生活也相对复杂^[46]。前苇沟村地处明北京城郊边关重镇，曾设苇沟铺，是明长城驿传系统的一环^[47]。加之卫所制度的影响^[48]，前苇沟男性居民生前的活动可能比较多样，如从事某种特定的职业，而不是单纯的农业人群。前苇沟为家族墓地，男性个体间存在亲缘关系，不能排除遗传因素对形态的影响。此外，同一家族成员的行为模式也可能相近，进而影响了其股骨颈形态的表现。

军都山墓地中发现了殉牲、随葬马匹以及出土马具，该人群更有可能存在过普遍的骑马活动，但军都山男性波里尔面出现率为23.91%，女性为2.04%，明显低于前苇沟组男性的42.11%。仰韶时期的八里岗组人群中也发现了一定比例的波里尔面，且出现率不低，男性为13.16%，女性为6.67%；然而，目前研究认为黄河中下游地区驯化马匹的年代不早于商代晚期^[49]，因此八里岗男性的波里尔面显然不是骑马造成的。从这几组人群的情况来看，骑马行为并不是造成波里尔面的唯一或主要因素。

本文梳理了股骨头颈处前面波里尔面、斑块和艾伦窝三个常见非测量特征的定义并观察记录其在八组古代人群中的表现。观察发现，波里尔面和斑块多见于男性，呈现出增龄性改变的特点；艾伦窝多发于女性，青壮年人群更高发。结合股骨颈解剖结构和人群背景信息判断，波里尔面和斑块的高发应与髋关节活动及年龄有关；另外，髋臼撞击综合征等病理原因也可能是导致波里尔面和斑块出现的因素之一。波里尔面和斑块的出现也可能是多种因素共同作用的结果。目前仍很难将某一特征的出现与骑马、习惯性下蹲等具体的行为相联系，骑马、蹲踞不是导致这两项特征形成的唯一或主要原因。无论从波里尔面的研究史还是从形成机理来看，都不宜继续使用“骑马人小平面”这一概念。艾伦窝的形成可能出现于童年期，其形成过程可能与发育或发育过程中的生存压力有关，但还需要进一步研究证明。

长期以来，对于股骨近端非测量特征和人类活动之间的关系一直存在很多争议。究其原因，在于对相关特征定义的混淆和对形成机理的解释不清。形态变异的形成原因仍需要深入探讨，如特征的出现与下肢活动强度、生存压力、体型之间的相关性，特征的侧别差异也有待研究。此外，本文所观察的几组人群虽然多属农业人群，但不同人群特征的出现率和表现差异非常显著。这也提示古代人群的活动很可能十分复杂，涉及社会分工、生业模式、阶层分化等多个方面。人群间表现的显著差异意味着研究这些特征，可能促进学界对古人的运动行为、生活方式和健康状况的细节进行深入探讨。