中國人股骨前髁解剖特點分析及膝關節(jié)假體改良的建議.pdf

1、第一部分:基于三維重建技術的中國人股骨前髁部位各參數的測量
　　 目的:對200名成年中國人健康單側下肢骨的CT和股骨遠端軟骨MR的影像學資料進行三維重建,將三維圖像導入專業(yè)軟件后,以SEA作為股骨遠端旋轉對線標志線,對股骨前髁部位進行模擬TKA截骨,測量含軟骨在內的前內側髁和前外側髁的厚度。了解中國人股骨前髁部位的各項參數和男女性之間的差異,明確其與國外廠家膝關節(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節(jié)假體股骨

2、組件設計提出建議。
　　 方法:通過mimics10.01軟件,對隨機抽取的200名符合條件的中國人單側下肢CT斷層掃描圖像資料進行骨質的三維重建,同側膝關節(jié)MR影像學資料進行股骨遠端軟骨的三維重建,導入UG NX6.0軟件之后,將骨質和軟骨的3D圖像進行整合,并以SEA作為股骨遠端旋轉對線標志線,對股骨前髁部位進行模擬截骨,分別測量包含軟骨在內的前內側髁頂點和前外側髁頂點到截骨面的距離,即前外側髁和前內側髁的厚度,分別定義為h

3、1和h2,測量前外側髁頂點到PCA的距離,定義為AP,計算h1/AP×100％和h2/AP×100％的值,通過統計學檢驗,對比人體與進口假體之間、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。
　　 結果:1.h1/AP的比率,人體與三種假體對比,行兩樣本t檢驗:
　　 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:
　　 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,前內側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,t=4.5,P＜0.05; h1/AP的值行兩樣本t檢驗,t=8.9,P＜0.05。
　　 男性和女性之間,前內、外側髁厚度均有差

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地測量的結果最小為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計學差異。
　　 結論:1.所選的三種假體股骨組件,僅Zeemer Gender Knee的前外側髁設計與中國人男性相匹配,余者前外側髁和前內側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,前外側髁厚度有明顯的差異,前內側髁厚度也有明顯差異。
　　 3.假體的設計,建議股骨前髁截骨量適當增加,假體前髁滑車溝部位加深,前外側髁和前內側髁厚度降低。
　　 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下肢CT斷層掃描圖像資料進行三維重建,通過專業(yè)軟件,依據股骨遠端旋轉對線不同的標

8、志線,對股骨前髁部位進行TKA手術完全模擬截骨,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手術中股骨遠端旋轉對線是否正確的直觀視覺標志。并了解中國人不同性別之間后髁角的差異。
　　 方法:在本科室的影像學資料庫中隨機抽取的200名符合條件的健康成年中國人的單側下肢CT影像學資料,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,重建后的膝關節(jié)三

9、維圖像足夠清晰,膝關節(jié)骨性標志解剖特征無變異。使用mimics10.01對影像學資料進行三維重建,重建后的圖形導入到UG NX6.0軟件,分別以SEA、CEA、PCA和外旋3°的PCA作為股骨遠端旋轉對線標志線進行前髁截骨,在冠狀位定義三種圖像的名稱之后,觀察以不同旋轉對線標志線進行截骨得到不同圖像的數量。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。
　　 結果:1.中國人男性和女性的后髁角的測量結果均符合正態(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:t=11.9,P＜0.05,二者有明顯統計學差異。
　　 2.將SEA與外旋3°的PCA進行對比,即對比后髁角和3°,行單樣本t檢驗:
　　 男性:t=22.9,P＜0.05,二者有明顯統計學差異。
　　 女性:

11、t=0.83,P＞0.05,二者無明顯統計學差異。
　　 3.CEA與SEA的夾角的測量結果:
　　 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行比對,因為CEA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:t=3.83,P＜0.05,二者有明顯統計學差異。
　　 4.以SEA為股骨遠端旋轉對線標志線時,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為旋轉定位線,所得到的“大鋼琴圖像”和“靴狀圖像”的數量,進行四格表資料的x2檢驗:
　　 男性:x2=6.20,P＜0.0

13、5,二者有明顯統計學差異。
　　 女性:x2=1.22,P＞0.05,二者無明顯統計學差異。
　　 結論:
　　 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,這個差異有統計學意義,TKA術中以外旋3°的PCA為股骨遠端旋轉對線標志線時,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