股骨远端前后线索在全膝关节置换术中的临床应用

股骨远端前后线索在全膝关节置换术中的临床应用

如何正确选择大腿骨远端的轴向旋转角度大是全膝关节置换术（tka）中的一个重要步骤1.2。目前常用的参考轴线有外科上髁轴线(STEA)、前后轴线(APL)及后髁轴线(PCL)等,但当股骨后髁畸形、侵蚀时,利用PCL作为旋转标记,其准确性将受到严重的影响,常常会导致假体内旋位置入［3］;ST-EA虽被公认为最为可靠的旋转参考轴线［4－5］,但有时也因股骨内外髁骨赘增生和术中不能深入解剖、定位而有其局限性。因此,APL作为最易暴露和定位的旋转参考线越来越激起了人们的兴趣,但股骨远端参照APL截骨的解剖学特点尚缺乏足够的研究。笔者拟通过对APL、APL之垂线以及PCL、ST-EA之间的测量探讨符合国人的股骨假体外旋置入的角度及APL的临床应用价值。1确定ct图像1.1病例选择2007年3月~2008年3月在苏州大学第一附属医院就诊的患者中筛选出102例出生或久居苏浙沪地区志愿者作为研究对象,男47例53膝,女39例53膝,年龄19~55岁。左54膝,右52膝,膝关节均无任何损伤、病变、骨骼畸形、骨质退变及内外翻畸形。1.2研究方法1.2.1拍摄条件及体位受试者均仰卧于检查床,被测肢体按解剖中立位放置,膝关节呈完全伸直状态进行CT投照,所有患者体位一致,获得规格统一的CT图像。调整CT投照线位置,垂直于股骨干解剖轴逐层扫描。设定范围为远端股骨髁至股骨髁上5cm,层距为0.75mm。1.2.2测量项目见图1、2。1.2.2.1线性参数1STEA:股骨外上髁最凸点与内上髁的内测沟最凹点的连线。2PCL:股骨内外后髁两突出点的切线。3APL:髌骨滑槽最低点与股骨髁间窝最低点的连线;4APLP:APL的垂线。1.2.2.2角度参数1ATA:APL与STEA的外侧夹角。2APA:APL与PCL的外侧夹角。3A-PA:APLP与PCL的夹角。4PCA:STEA与PCL的夹角。1.3统计学处理将所采集到的CT数据图像直接输入电脑,两位独立观测者应用AutoCAD(2007中文版)测量软件分别进行轴线的定位及角度的标记、测量(精确度0.01),当两者所测数据相近时取其平均值。将获得的数据按性别和侧别分为两个实验组。应用SPSS11.0软件将男、女组和左、右侧组间进行统计学分析,数据记录为,对角度间的主效应(性别、侧别)采用2×2析因分析,单独效应采用两独立样本或单样本t检验。2统计学处理2.1总参数、性别、侧别间参数见表1~3。经双因素析因分析和两样本独立t检验,A-PA、PCA、ATA及APA在性别和侧别间比较差异无统计学意义(P>0.05)。A-PA与PCA比较差异无统计学意义(P>0.05),二者与常数3°比较差异均有统计学意义(P<0.01)。常数90°与ATA比较差异无统计学意义(P>0.05),但与APA比较差异有统计学意义(P<0.01)。2.2综合统计结果使用矩法对分组样本行偏度系数和峰度系数计算,经双侧检验P值均>0.05,符合正态性分布。苏浙沪地区成人正常平均值A-PA为5.16°±1.83°,ATA为89.79°±1.22°,APA为84.84°±1.83°。3数据的统计分析3.1与前后轴线相关的角度比较在涉及到股骨远端旋转对线的解剖标志时,STEA已被众多的学者证实为膝关节的旋转中心,是一条非常可靠的参考轴线［4，6］,因此,为了研究APL的应用价值,本研究拟通过APL与STEA的夹角(即ATA)和APLP相对于PCL外旋角(即A-PA)度的测量来评估APL的临床价值。Arimaetal［7］发现,A-PA在解剖学测量为3.8°±2.0°;影像学测量为3.1°±1.7°,两者测量结果相近。Matsudaetal［4］测得A-PA为5.9°±4.3°与上述结果有一定的差异。Poilvacheetal［8］在TKA术中对APA及ATA进行了测量,结果发现,ATA平均为90.33°±2.44°,男性为91.2°±2.15°,女性为89.59°±2.45°;APA平均为86.92°±2.71°,男性为88.07°±2.34°,女性为85.94°±2.64°,两者在性别间比较差异有统计学意义。Grif-finetal［9］报道应用MRI对正常膝关节的PCA进行测量,平均为3.11°±1.75°(0°~8.2°),男性为2.75°±1.61°,女性为3.33°±1.82°,差异无统计学意义,但未对侧别进行对比研究。Yipetal［10］针中国南方人群的调查结果显示:男性PCA为6°,女性为5°。本研究中,A-PA为5.16°±1.83°,与Matsu-daetal［4］的结果相近;ATA为89.79°±1.22°,APA为84.84°±1.83°,与Poilvacheetal［8］的结果相近,但两者性别间差异无统计学意义;PCA为4.80°±1.23°,与Yipetal［10］报道相似。上述诸项研究结果表明A-PA、ATA、APA及PCA的解剖变异较大,总体来说,在中国南方人群明显大于西方人,这种差别或许来自于人种的解剖差异。3.2各角度数据分析的意义本研究中正常膝关节ATA为89.79°±1.22°(86.58°~93.26°),统计学分析表明不存在性别和侧别的差异,与常数90°比较差异无统计学意义,标准差为1.22°,表明其总体变异度较小,提示在正常膝关节中,APL与STEA几乎是恒定垂直的关系,平均角度差异约0.2°,APLP近乎平行于STEA,与膝关节的旋转中心接近,并垂直于胫骨机械轴［4，11］。由于APLP在术中与APL可置于股骨髁前方同一平面上,有可以直视定位快、可以轻松放置截骨模块、在骨性关节炎时它的骨性标志较完整的优点。因此,APLP也可以作为可靠的股骨假体旋转力线的参照标志之一,尤其在微创TKA术中,常常因为STEA术中不能深入解剖而发挥其优越性。APA为78.17°~89.07°(84.84°±1.83°),A-PA为0.93°~11.83°(5.16°±1.83°),统计学分析表明二者也不存在性别和侧别的差异,但APA与常数90°比较差异有统计学意义(P<0.01),表明TKA术中股骨前后髁截骨模板不能平行于PCL截骨,不能把PCL作为中立位股骨假体植入的标志。PCA为1.65°~7.49°(4.80°±1.23°),与A-PA比较,差异也无统计学意义,表明在正常膝关节中,APL之垂线的平面相对于PCL平面平均外旋5°,与PCA度数相等,TKA术中只需把股骨前后方向的截骨模板的定位基线垂直APL,即平行于APLP,便可获得以APL为参照的股骨远端旋转对线。它解决了参照STEA截骨术中定位的难度,同时也具有简单的可操作性和可重复性。在TKA术中,如以APL作为股骨远端旋转对线的参照标志,手术者应将视线集中在股骨远端解剖轴的延长线上,有利于减少A-PA的误差。从本组测量结果看,A-PA和PCA的标准差及变化范围均明显大于ATA,表明A-PA和PCA数值偏差较大,PCL具有较大的变异性,术中不能仅根据后髁线来确定旋转截骨。进一步证实了PCL与STEA关系不稳定,具有较大的变异性,术中若参照PCL外旋3°截骨与经STEA和APL相比,对制造矩形“屈膝间隙”可靠性差。相反,APL的变异性较小,与STEA却具有恒定垂直的关系,可作为股骨远端的旋转对线的标志［12－13］,术中如果按照APL定位截骨,术后可获得较好的髌骨轨迹,明显减少髌股关节并发症的发生［14］。因此我们认为APL垂直于股骨上髁轴较PCL更可靠、更容易定位,与STEA一样均可作为股骨假体旋转对线的定位参考标志。当股骨滑车无发育不良、畸形或骨赘覆盖、术中对STEA不能精确定位时,选用APL或APLP作为股骨远端旋转对线标志具有明显的优越性,有助于减小误差,具有STEA相似的准确性和可靠性,同时APL也可以作为辅助检验股骨远端旋转对线正确与否的标志。但对严重OA内翻膝患者,股骨髁间窝受到破坏、股骨滑车发育不良及翻修术时,APL可能难以确定,易导致假体的外旋置入,此时只能选用STEA作为唯一的旋转标志。3.3CT扫描的意义我们的研究对象均为膝关节无病痛且发育正常的苏浙沪地区成人,年龄限制在19~55岁,排除了退变和畸形对测量结果的影响,使样本具有可比性。股骨远端旋转力线是个三维概念,过去研究者通常在尸骨标本上进行测量,方法繁琐且误差较大,测量结果不精确,且尸体标本源也较为缺乏。随着影像学技术的发展,国内外不少学者通过CT或MRI等测量手段进行活体研究,并证明其测量方法的可靠性和可重复性。我们利用CT可以清楚显示骨性定位标志的特点,这样定位和测量APA、ATA、PCA、A-PA,其原理和方法与上述一致。虽然CT无法显示软骨及软组织信息,但在活体上同一横截面上股骨远端两侧软骨厚度相差无几,基本不影响测量的准确性;同一标本,数据取其两位观察者的平均值,减少了测量误差,提高了实验的精确度及可信度