华南正常成人股骨远端扭转角的初步研究

华南正常成人股骨远端扭转角的初步研究

在材料研究、生物力学和麻醉等学科过去1年的发展之后，将人工全膝关节置换术（tka）作为治疗各种严重膝关节疾病的重要方法，已经成为治疗各种严重膝关节疾病的重要方法。它可以有效地矫正畸形，减轻疼痛和恢复功能，显著改善患者的生活质量，长期治疗效果良好。而TKA的最终疗效,与假体设计、力线构建、截骨参数以及软组织平衡等密切相关,其中,股骨外旋截骨参数便是重要一环。目前,国内所用的股骨外旋截骨参数多为参考欧美的标准,这是否适合国人,有待进一步的研究。本文对华南地区正常成人的膝关节CT数据进行分析,测量股骨髁扭转角(condylartwistangle,CTA)数据,并分析其在性别和侧别间有无统计学差异。数据和方法一、年龄及生长时间纳入标准:出生并长于华南地区(往上数五代以内均生在华南地区,包括广东、广西或者海南),年龄20~45岁;身高150~185cm。排除标准:拍摄部位关节疼痛、畸形,关节活动异常,跛行;风湿热、脊髓灰质炎、佝偻病、侏儒症、任何一条腿有其他先天畸形、类风湿性关节炎、既往影像证实任何一侧膝关节患有骨关节炎、膝关节外伤导致骨折、膝关节做过关节置换术病史。二、年龄、体重分布招募华南地区正常成人志愿者71例(142膝),男38例(76膝),女33例(66膝);年龄20~45岁,平均30.56岁;体重40~80kg,平均59.90kg;身高151~185cm,平均167.80cm。三、层厚2.0mmv扫描条件:使用CT机为美国通用电气公司生产的螺旋CT,参数设置为120KV,80mA,层厚1.25mm。扫描体位:受试者仰卧位,肢体完全放平,自然放松,避免强迫性伸展过度,检查过程中适当固定腿部,以减少扫描过程中肢体移动,使扫描平面垂直于膝关节机械轴。四、确定ctea与pcl的部位扫描所得原始数据(DICOM3)刻录为光盘,导入MIMICS10.01中,选择通过股骨内外上髁的层面进行测量。首先,确定临床髁上轴(clinicaltransepicondylaraxis,CTEA),即通过股骨内上髁、外上髁最突出点的连线;其次,确定后髁线(posteriorcondylarline,PCL),即通过股骨内外侧后髁最后点连线;CTEA与PCL的夹角便是CTA(图1),测量数据精确到0.01°。由两位研究者分别对参数进行独立测量,取平均值。五、统计处理应用SPSS18.0统计学软件包进行分析。计量资料以(均数±标准差)表示,组间比较采用独立样本t检验,检验水准α=0.05。结果一、t3.133,p本研究中,左侧的CTA,男性与女性间的差异有统计学意义(t=3.301,P<0.01);右侧的CTA,性别间无统计学差异(t=1.197,P>0.05);总体的CTA,性别间有统计学差异(t=3.077,P<0.01)(表1)。二、女性的cta本研究中,男性的CTA,侧别间无统计学差异(t=0.042,P>0.05);女性的CTA,左侧与右侧间有统计学差异(t=2.008,P<0.05);总体的CTA,侧别间无统计学差异(t=1.238,P>0.05)(表1)。三、南地区正常成人扭转角所测量的CTA数据符合正态分布,华南地区正常成人髁扭转角为2.39°~11.34°,均值(6.66°±1.97°),显著高于欧美人种的报道。股骨关节镜辅助的旋转对线旋转对线对TKA术后髌股关节的功能非常重要,合适的旋转对线可以有效提高胫股关节的屈曲稳定性和髌股关节的稳定性,同时能明显降低髌骨外侧支持带的松解率并减少髌骨并发症。因旋转对线不良而导致髌骨轨迹不良,是TKA术后常见的并发症,也是过早翻修的重要原因。股骨外旋截骨的常用方法有四种:(1)以屈膝间隙决定股骨旋转,此法可在屈膝位获得相同的内外间隙和精确的韧带平衡。缺点是内侧副韧带松解不足时,会导致股骨假体的过度外旋,内侧过度松解则引起股骨假体的内旋,且需要良好软组织平衡技巧,且需要能够准确截骨。(2)股骨后髁轴线法,此法容易受到后髁磨损或骨赘等影响,从而导致股骨假体内旋,引发髌骨并发症。(3)前后轴线法,此法理论基础是,前后轴的垂线始终与临床股骨上髁轴平行,但不适合滑车沟、髁间窝破坏严重或有大量骨赘增生者,因为此时确定前后轴存在困难。(4)股骨内外上髁轴线法,股骨内外上髁轴包括CTEA和外科股骨上髁轴线(surgicaltransepicondylaraxis,STEA)两条,众多研究表明,内外上髁轴个体差异较小,受股骨发育和关节病变的影响较小,以其作为股骨假体旋转对线的参照最为可靠,可重复性好。为确定股骨假体旋转对线,目前应用最为广泛的方法是股骨内外上髁轴线法,笔者选择了CTEA和CTA来探讨相关问题。我们选择用CTEA、PCL和CTA来讨论旋转对线,是因为股骨内、外上髁凸点容易定位,而股骨内上髁的凹陷不易找到。同时CTEA不易受髌骨发育不良或膝关节炎的影响,相对比较稳定,从而提高CTA的准确度。本组所测量得到的华南地区正常成人的CTA均值(6.66°±1.97°),与国内相似报道的结果相近,但明显大于西方人。Berger等对75个尸体的膝关节进行了测量,发现后髁角在性别间存在差异。覃承诃等对100例华南地区正常成人CTA进行MRI测量,男性为(5.97°±0.43)°,女性为(5.03°±0.47°),差异具有统计学意义(P<0.01),男、女均无显著的侧别间差异。谢诗涓等80例正常膝关节的CTA进行CT测量,男性为(5.29°±1.04°),女性为(5.60°±1.18°),差异无统计学意义(P>0.05)。而本研究中,女性CTA与男性间的差异具有统计学意义(P<0.01)。这些差异除了受到各种误差影响外,可能还受到人种及测量方法的影响。对于初次TKA,股骨后髁线常被作为股骨假体中位旋转对线的解剖参照,但对于晚期膝关节炎或者创伤性膝关节,后髁表面可能遭到不同程度的损毁,此时便不能作为旋转对线的解剖标志。而股骨远端的CTEA则更为实用,即使是对于膝关节的翻修也同样适用。目前,国内外临床上常用的方法是,参照股骨后髁轴外旋3°截骨后安放假体,这显然是存在很大局限性的,Pagnanon等发现,在正常或内翻的膝关节中,股骨假体参照后髁轴外旋3°安装,30%出现假体过度外旋,而45%出现≥2°的内旋。不同人种股骨远端的解剖存在显著的差异,欧美的研究结果并不一定适用于中国。建立一个适合中国人的股骨CTA数据库,为股骨旋转截骨提供了重要的参考,从而提高手术的精确度,减少TKA术后的并发症,提高手术