中國人股骨前髁解剖特點(diǎn)分析及膝關(guān)節(jié)假體改良的建議.pdf

1、第一部分:基于三維重建技術(shù)的中國人股骨前髁部位各參數(shù)的測量
　　 目的:對200名成年中國人健康單側(cè)下肢骨的CT和股骨遠(yuǎn)端軟骨MR的影像學(xué)資料進(jìn)行三維重建,將三維圖像導(dǎo)入專業(yè)軟件后,以SEA作為股骨遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)對線標(biāo)志線,對股骨前髁部位進(jìn)行模擬TKA截骨,測量含軟骨在內(nèi)的前內(nèi)側(cè)髁和前外側(cè)髁的厚度。了解中國人股骨前髁部位的各項(xiàng)參數(shù)和男女性之間的差異,明確其與國外廠家膝關(guān)節(jié)假體股骨組件相同部位的差別并對適合中國人前髁部位的膝關(guān)節(jié)假體股骨

2、組件設(shè)計(jì)提出建議。
　　 方法:通過mimics10.01軟件,對隨機(jī)抽取的200名符合條件的中國人單側(cè)下肢CT斷層掃描圖像資料進(jìn)行骨質(zhì)的三維重建,同側(cè)膝關(guān)節(jié)MR影像學(xué)資料進(jìn)行股骨遠(yuǎn)端軟骨的三維重建,導(dǎo)入U(xiǎn)G NX6.0軟件之后,將骨質(zhì)和軟骨的3D圖像進(jìn)行整合,并以SEA作為股骨遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)對線標(biāo)志線,對股骨前髁部位進(jìn)行模擬截骨,分別測量包含軟骨在內(nèi)的前內(nèi)側(cè)髁頂點(diǎn)和前外側(cè)髁頂點(diǎn)到截骨面的距離,即前外側(cè)髁和前內(nèi)側(cè)髁的厚度,分別定義為h

3、1和h2,測量前外側(cè)髁頂點(diǎn)到PCA的距離,定義為AP,計(jì)算h1/AP×100％和h2/AP×100％的值,通過統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn),對比人體與進(jìn)口假體之間、男性和女性之間的差異;測量并對比人體與假體股骨組件前髁滑車溝厚度的差異。
　　 結(jié)果:1.h1/AP的比率,人體與三種假體對比,行兩樣本t檢驗(yàn):
　　 男性:t1=11.9, P1＜0.05;t2=7.9, P2＜0.05; t3=1.4, P3＞0.05。
　　 女性

4、:t1=19.5, P1＜0.05; t2=13.2, P2＜0.05; t3=5.0, P3＜0.05。
　　 男性與Zeemer Gender Knee的前外側(cè)髁厚度無明顯差異,與另外兩種假體都有明顯差異。
　　 女性與三種假體前外側(cè)髁厚度均有明顯差異。
　　 2.h2/AP的比率,人體與三種假體對比,可行兩樣本t檢驗(yàn):
　　 男性:t1=34.3, P1＜0.05; t2=26.6, P2＜0.05

5、; t3=18.1, P3＜0.05。
　　 女性:t1=38.8, P1＜0.05; t2=29.5, P2＜0.05; t3=17.4, P3＜0.05。
　　 無論男性還是女性,前內(nèi)側(cè)髁厚度與三種假體均有明顯差異。
　　 3.男性和女性之間,h2/AP的值行兩樣本t檢驗(yàn),t=4.5,P＜0.05; h1/AP的值行兩樣本t檢驗(yàn),t=8.9,P＜0.05。
　　 男性和女性之間,前內(nèi)、外側(cè)髁厚度均有差

6、異。
　　 4.三種假體股骨前髁滑車溝部位厚度:各廠家假體股骨組件實(shí)地測量的結(jié)果最小為3.2mm,最大為4.5mm。人體股骨前髁部位滑車溝厚度,男性為0.3±0.6mm,女性為0.2±0.3mm,接近于0。人體和假體之間有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　 結(jié)論:1.所選的三種假體股骨組件,僅Zeemer Gender Knee的前外側(cè)髁設(shè)計(jì)與中國人男性相匹配,余者前外側(cè)髁和前內(nèi)側(cè)髁厚度均明顯大于中國人,假體前髁滑車溝部位也明顯偏

7、厚。
　　 2.中國男性和女性之間,前外側(cè)髁厚度有明顯的差異,前內(nèi)側(cè)髁厚度也有明顯差異。
　　 3.假體的設(shè)計(jì),建議股骨前髁截骨量適當(dāng)增加,假體前髁滑車溝部位加深,前外側(cè)髁和前內(nèi)側(cè)髁厚度降低。
　　 第二部分:基于CT三維重建的中國人股骨前髁截骨面形態(tài)及其直觀視覺標(biāo)志作用
　　 目的:對第一部分所選樣本中的健康的成年中國人單側(cè)下肢CT斷層掃描圖像資料進(jìn)行三維重建,通過專業(yè)軟件,依據(jù)股骨遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)對線不同的標(biāo)

8、志線,對股骨前髁部位進(jìn)行TKA手術(shù)完全模擬截骨,精確測量截骨面在冠狀面的形態(tài),了解中國人和高加索人種之間的形態(tài)差異,確定中國人TKA手術(shù)中股骨遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)對線是否正確的直觀視覺標(biāo)志。并了解中國人不同性別之間后髁角的差異。
　　 方法:在本科室的影像學(xué)資料庫中隨機(jī)抽取的200名符合條件的健康成年中國人的單側(cè)下肢CT影像學(xué)資料,其中男性116例、女性84例,掃描的層距:橫切面為1.25mm,冠狀面和矢狀面均為0.7mm,重建后的膝關(guān)節(jié)三

9、維圖像足夠清晰,膝關(guān)節(jié)骨性標(biāo)志解剖特征無變異。使用mimics10.01對影像學(xué)資料進(jìn)行三維重建,重建后的圖形導(dǎo)入到UG NX6.0軟件,分別以SEA、CEA、PCA和外旋3°的PCA作為股骨遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)對線標(biāo)志線進(jìn)行前髁截骨,在冠狀位定義三種圖像的名稱之后,觀察以不同旋轉(zhuǎn)對線標(biāo)志線進(jìn)行截骨得到不同圖像的數(shù)量。在三維圖像上直接測量中國人男性和女性后髁角的的大小并對比差異。
　　 結(jié)果:1.中國人男性和女性的后髁角的測量結(jié)果均符合正態(tài)

10、分布:
　　 男性:(4.7±0.8)°,(range2.9°to6.4°)。
　　 女性:(3.1±1.1)°,(range0.8°to6.1°)。
　　 對二者行兩樣本t檢驗(yàn):t=11.9,P＜0.05,二者有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　 2.將SEA與外旋3°的PCA進(jìn)行對比,即對比后髁角和3°,行單樣本t檢驗(yàn):
　　 男性:t=22.9,P＜0.05,二者有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　 女性:

11、t=0.83,P＞0.05,二者無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　 3.CEA與SEA的夾角的測量結(jié)果:
　　 男性:(3.5±0.4)°,(range2.5°to4.7°),女性:(3.2±0.7)°,(range1.4°to5.3°)。
　　 同性別之間的夾角不宜進(jìn)行比對,因?yàn)镃EA始終在SEA的近端,故其夾角始終為正值,與0°(SEA的外旋角度)必然有明顯的差異。
　　 但男性和女性之間CEA與SEA的夾角可

12、以行兩樣本t檢驗(yàn):t=3.83,P＜0.05,二者有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　 4.以SEA為股骨遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)對線標(biāo)志線時,男性股骨前髁截骨面“靴狀圖像”明顯多于“大鋼琴圖像”(101 vs15),而女性“大鋼琴圖像”明顯多于非“大鋼琴圖像”(68 vs16)。
　　 分別以SEA和外旋3°的PCA為旋轉(zhuǎn)定位線,所得到的“大鋼琴圖像”和“靴狀圖像”的數(shù)量,進(jìn)行四格表資料的x2檢驗(yàn):
　　 男性:x2=6.20,P＜0.0

13、5,二者有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　 女性:x2=1.22,P＞0.05,二者無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　 結(jié)論:
　　 1.中國人男性和女性后髁角大小有明顯差異;與男性相比,女性后髁角的分布更為離散。
　　 2.在中國男性,SEA與外旋3°的PCA有著平均約1.7°的差異,這個差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,TKA術(shù)中以外旋3°的PCA為股骨遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)對線標(biāo)志線時,建議加大外旋角度。對中國女性,可以使用外旋3°的PCA作為股骨