CT觀察膝骨性關(guān)節(jié)炎患者股骨遠端旋轉(zhuǎn)解剖標(biāo)志的研究

張可 楊桂姣

[摘要] 目的 基于CT掃描重建研究膝骨性關(guān)節(jié)炎患者股骨遠端旋轉(zhuǎn)解剖標(biāo)志的變化。 方法 62例行全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)手術(shù)的漢族患者，行雙下肢全長X線及膝關(guān)節(jié)64排CT平掃圖像。在X線全長片上測量股骨與脛骨機械軸夾角（mFTA）；利用膝關(guān)節(jié)64排CT平掃獲取三維重建股骨遠端解剖結(jié)構(gòu)，測量股骨后髁角（PCA）、髁扭轉(zhuǎn)角（CTA）、外科上髁軸線與臨床上髁軸線夾角（CSA）。對測量所得膝關(guān)節(jié)力線角度及股骨遠端旋轉(zhuǎn)角做組內(nèi)不同性別及側(cè)別的統(tǒng)計學(xué)比較，并行膝關(guān)節(jié)力線改變與股骨遠端旋轉(zhuǎn)角變化的相關(guān)性分析。 結(jié)果 ①mFTA平均為（8.07±1.38）°，PCA平均為（2.71±0.91）°， CTA平均為（6.80±0.79）°； CSA平均為（3.78±0.39）°，所有對比在不同性別及不同側(cè)別間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。②mFTA與PCA（r=-0.730）、CTA（r=-0.437）、CSA（r=-0.337）均呈負(fù)相關(guān)。 結(jié)論 膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者的股骨遠端解剖標(biāo)志發(fā)生改變；PCA的改變同膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎嚴(yán)重程度有關(guān)，與性別及側(cè)別無關(guān)。在全膝關(guān)節(jié)置換中，不能單純依靠上述某一標(biāo)志作為確定股骨遠端旋轉(zhuǎn)的參考標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)綜合考慮多條軸線來確定股骨旋轉(zhuǎn)力線。

[關(guān)鍵詞] 膝骨性關(guān)節(jié)炎；關(guān)節(jié)成形術(shù)；旋轉(zhuǎn)力線；解剖；CT；三維重建

[中圖分類號] R816.8 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-9701（2015）17-0017-03

隨著社會老齡化進展，骨性關(guān)節(jié)炎（osteoarthritis， OA）已成為人類常見的骨關(guān)節(jié)疾病之一。人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（total knee arthroplasty， TKA）作為嚴(yán)重膝關(guān)節(jié)炎常用的終極治療手段，取得了良好的效果。TKA術(shù)中股骨假體的旋轉(zhuǎn)力線是影響術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)和假體壽命的重要因素[1]。故如何在術(shù)中準(zhǔn)確確定股骨旋轉(zhuǎn)力線，做到個體化截骨，使植入假體真正匹配人體膝關(guān)節(jié)，是目前臨床醫(yī)師一直以來不斷追求的目標(biāo)[2]。而膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者的股骨遠端旋轉(zhuǎn)解剖標(biāo)志是否與健康人群有異，為此我們對2013年3月～2014年10月臨汾市人民醫(yī)院骨科收治的膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者進行了研究，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

共納入患者62例（74膝），其中男20例，女42例，年齡52～79歲，平均（66.02±6.33）歲，左側(cè)41膝，右側(cè)33膝。納入標(biāo)準(zhǔn)：①診斷為膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎，均為膝內(nèi)翻，達到行TKA手術(shù)指征者；②均行下肢全長X線檢查及膝關(guān)節(jié)64排CT平掃，且數(shù)據(jù)及圖像可獲取者；③民族為漢族。排除標(biāo)準(zhǔn)：①類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎者；②創(chuàng)傷性膝關(guān)節(jié)炎者；③既往患膝關(guān)節(jié)感染或既往有截骨病史者；④非漢族患者；⑤無法獲取X線及CT數(shù)據(jù)者。

1.2 研究方法

拍攝下肢全長X線片，依據(jù)Paley D[3]所定義的下肢力線的測量方法測量膝內(nèi)翻角（mFTA股骨機械軸與脛骨機械軸之間的夾角）。CT掃描均采用我院磁共振室64排CT設(shè)備對膝關(guān)節(jié)掃描+三維重建，選取圖像最為完整的橫斷面圖像，確定解剖標(biāo)志。見封三圖3。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS19.0軟件包（SPSS公司，美國）進行統(tǒng)計學(xué)分析，計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，各組數(shù)據(jù)采用單因素方差分析（ANOVA），兩組間比較采用t檢驗；PCA、CTA與臨床資料、冠狀面各力線角度之間的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)性分析，P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義，P<0.01表示差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 膝內(nèi)翻角測量結(jié)果

膝內(nèi)翻角（mFTA）總體平均為（8.07±1.38）°，其中男性平均（8.03±1.41）°，女性平均（8.09±1.45）°，女性數(shù)值高于男性，但組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；左側(cè)膝平均（7.76±1.24）°，右側(cè)膝平均（8.38±1.21）°，左右膝組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。見表1。

表1 不同性別及不同側(cè)別間膝內(nèi)翻角測量結(jié)果比較（x±s，°）

2.2 股骨遠端各旋轉(zhuǎn)角角度結(jié)果

后髁角（PCA，外科上髁軸線與股骨后髁線的夾角）總體平均為（2.71±0.91）°，其中男性平均（2.42±0.01）°，女性平均（2.85±0.84）°，男女組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；左側(cè)膝平均（2.86±0.99）°，右側(cè)膝平均（2.52±0.76）°，左、右膝組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。髁扭轉(zhuǎn)角（CTA，股骨臨床上髁軸線與股骨后髁線的夾角）平均為（6.80±0.79）°，其中男性平均（6.52±0.75）°，女性平均（6.93±0.78）°，男女組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；左側(cè)膝為平均為（6.84±0.79）°，右側(cè)膝平均為（6.75±0.80）°，左、右膝組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。外科上髁軸線與臨床上髁軸線夾角（CSA）平均為（3.78±0.39）°，其中男性平均（3.72±0.42）°，女性平均（3.92±0.28）°，男女組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；左側(cè)膝為平均（3.86±0.37）°，右側(cè)膝平均（3.69±0.41）°，左、右膝組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。見表2、3。

表 2 不同性別間股骨遠端各旋轉(zhuǎn)角度測量結(jié)果比較（x±s，°）

2.3膝關(guān)節(jié)力線與股骨遠端旋轉(zhuǎn)角的相關(guān)性分析

膝內(nèi)翻角（mFTA）與后髁角（PCA）、髁扭轉(zhuǎn)角（CTA）、外科上髁軸線與臨床上髁軸線夾角（CSA）均呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.730、-0.437、-0.337。PCA、CTA、CSA均隨mFTA的增加而減小，見表4、5。

表4 mFTA與PCA、CTA、CSA相關(guān)性分析

表5 內(nèi)翻組不同mFTA角度范圍PCA、CTA、CSA情況（x±s，°）

3討論

眾所周知，膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中股骨假體旋轉(zhuǎn)對位不良的直接后果將會導(dǎo)致髕骨處于脫位或者半脫位狀態(tài)，這勢必會使假體磨損加劇，應(yīng)力遮蔽幾率增加，久而久之會導(dǎo)致關(guān)節(jié)屈伸間隙不平衡或股脛對位的股骨遠端旋轉(zhuǎn)解剖標(biāo)志[9-15]，以求為TKA術(shù)中精確截骨提供解剖證據(jù)支持。但以上所開展的研究均是選取健康人群做研究對象，有關(guān)不同程度的骨性關(guān)節(jié)炎患者的股骨遠端旋轉(zhuǎn)解剖標(biāo)志是否改變，以及能否作為TKA術(shù)中截骨的參考標(biāo)志，目前尚未見廣泛報道。

關(guān)于膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者不良，或并發(fā)假體松動或假體周圍骨折，最終導(dǎo)致手術(shù)的失敗[4，5]。當(dāng)前常用于確定股骨旋轉(zhuǎn)力線的方法有外科上髁軸線、臨床上髁軸線、后髁線和前后軸線，結(jié)合脛骨機械軸線采用張力法根據(jù)膝關(guān)節(jié)屈曲間隙定位股骨旋轉(zhuǎn)角度[6]。

目前臨床上常用的TKA置換系統(tǒng)均提供股骨側(cè)旋定位導(dǎo)板，參考后髁軸線平均外旋3°進行截骨，這主要基于兩點考慮：一是由于脛骨平臺正常有-3°的內(nèi)傾角，二是由于西方人股骨后髁角平均值在3°～4°之間[7]，我們知道不同人種骨骼解剖形態(tài)數(shù)據(jù)是存在差異的。目前國內(nèi)使用的進口假體大多是依據(jù)西方人的膝關(guān)節(jié)骨骼解剖形態(tài)進行設(shè)計的，國人在選擇假體時往往要選擇減號的假體，截骨不當(dāng)將會造成假體安裝的不匹配[8]。故國內(nèi)相繼開展了很多研究來評測國人甚至不同生活區(qū)域人群股骨遠端旋轉(zhuǎn)解剖標(biāo)志的變化，國外日本學(xué)者Yoshino等[16]給出的48例骨性關(guān)節(jié)炎患者后髁角平均值為（3.0±1.6）°，并認(rèn)為測量結(jié)果同骨性關(guān)節(jié)炎的嚴(yán)重程度無關(guān)；Matsuda等[17]報道的膝內(nèi)翻骨性關(guān)節(jié)患者髁扭轉(zhuǎn)角與正常人無異，而膝外翻畸形患者髁扭轉(zhuǎn)角則明顯增大，因此他認(rèn)為髁扭轉(zhuǎn)角的增加與股骨后外側(cè)髁的變異有關(guān)。

本研究結(jié)果表明本研究所測得的內(nèi)翻膝中，PCA、CTA、CSA與mFTA呈負(fù)相關(guān)，提示膝內(nèi)翻畸形主要來自脛骨側(cè)，隨著膝內(nèi)翻的增大，PCA越小。膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者股骨遠端解剖結(jié)構(gòu)的改變，特別是股骨的磨損，導(dǎo)致了上述角度的改變，分析其原因，可能是屈曲過程中，股骨髁特別是兼具屈伸和展收、旋轉(zhuǎn)功能的股骨內(nèi)側(cè)髁，受到了嚴(yán)重的磨損，外側(cè)髁僅承擔(dān)屈伸活動，磨損相對較輕，這也是膝骨性關(guān)節(jié)炎患者膝內(nèi)翻多于膝外翻的原因之一。目前全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中，習(xí)慣采用廠家推薦的基于西方人的參考后髁軸線外旋3°的截骨模型進行截骨，就此研究而言，在膝內(nèi)翻患者中，大多數(shù)PCA分布在2°～4°，約占80.6%，雖然在臨床上認(rèn)為PCA在（3±1）°（2°～4°）的膝關(guān)節(jié)均可以依照股骨后髁軸線外旋3°的方法進行截骨，但如果依次進行操作，在本試驗的膝內(nèi)翻患者中仍有近20%的患者將會得不到合理截骨。

綜上，PCA、CTA及CSA在骨性關(guān)節(jié)炎患者中均發(fā)生不同程度變化，且與膝內(nèi)翻角的大小即骨性關(guān)節(jié)炎的嚴(yán)重程度有關(guān)，股骨遠端旋轉(zhuǎn)角度的改變同膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎嚴(yán)重程度有關(guān)，與性別及側(cè)別無關(guān)；在全膝關(guān)節(jié)置換中，不能單純依靠上述某一解剖標(biāo)志或某一軸線作為確定截骨參數(shù)的唯一參考標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)綜合考慮多條參考軸線來確定股骨旋轉(zhuǎn)力線。

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（收稿日期：2015-03-31）