正常國人股骨近端解剖參數(shù)的研究

1、朱建煒 1, 董啟榕 2, 劉璠 1, 許煒瑋 3( 1.南通大學(xué)附屬醫(yī)院 骨科, 江蘇南通 226001; 2.蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院 骨科, 江蘇蘇州 215004;3.南通市虹橋醫(yī)院 骨科, 江蘇南通 226001)摘要: 目的 探討國人正常股骨近端參數(shù)的特點(diǎn), 為國產(chǎn)假體的設(shè)計(jì)和研究提供解剖學(xué)依據(jù)。方法 隨機(jī)抽取100 例正常國人髖關(guān)節(jié)前后位 cr 片, 由 unisight 醫(yī)學(xué)圖像處理軟件測量股骨頭直徑、頸長、頸干角、偏心距、股骨頭 垂直高度、干骺端寬度 t+20、to、t- 20、峽部直徑、峽部高度、髓腔閃爍指數(shù)和干骺端髓腔閃爍指數(shù)等參數(shù), 并與國內(nèi) 學(xué)者測量的以及歐美人股骨參數(shù)進(jìn)

2、行比較。結(jié)果 本組國人正常股骨大體形態(tài)學(xué)參數(shù)與 noble、massin 等所測歐美 人的股骨參數(shù)幾乎都有差別, 特別是偏心距、股骨頭垂直高度、干骺端寬度 t+20、to、t- 20、峽部直徑、股骨頭直徑等 參數(shù)差別較大。本組測量的漏斗狀股骨占 20%, 遠(yuǎn)高于 noble、massin 等測量歐美人的 8%和 11.5%, 差異有高度統(tǒng)計(jì) 學(xué)意義( p0.05) 。結(jié)論 cr 系統(tǒng)便于對股骨近端 大體形態(tài)的研究以及參數(shù)的測量, 可用于人群股骨形態(tài)的普查; 建立股骨近端參數(shù)的數(shù)據(jù)庫對設(shè)計(jì)符合國人解剖特 點(diǎn)的股骨假體十分重要。關(guān)鍵詞:股骨近端參數(shù); 測量; 假體設(shè)計(jì)中圖分類號: r681.8 文

3、獻(xiàn)標(biāo)識碼: a 文章編號: 1673- 0399( 2008) 04- 0582- 04study on the pr oximal femor al par ameter s in the healthy chinesezhu jian- wei1, dong qi- rong2, liu fan1, xu wei- wei3(1.dept of orthopaedics, the hospital affiliated to nantong university, jiangsu nantong 226001, china;2.dept orthopaedics, the second h

4、ospital affiliated to suzhou university, jiangsu suzhou 215004, china;3.dept orthopaedics, nantong hongqiao hospital,jiangsu nantong 226001,china)abstr act:objectiveto explore the characteristics of proximal femoral parameter in thehealthy chinese and provide anatomic basis for the design and resear

5、ch of the domestic prosthesis.methods one hundred computed radiographs perpendicular to the hip joint were selected ran- domly and the proximal femoral parameter were measured by means of unisight software. these parameters include diameter of femoral head, length of femoral neck, neck - shaft angle

6、, offset, high of femoral head, the width of bone medullary cavity at the plane of lesser trochanter, 20mm above and below the lesser trochanter, diameter and height of the narrow cavity, canal flare index(cfi) and metaphyseal canal flare index (mcfi). the proximal femoral parameters among the chine

7、se,american and european were compared. resultsthere were significant differences in the proxi-mal femoral parameters between ours and american and european, especially in aspect of offset,height of femoral head, diameter of femoral head, the width of bone medullary cavity at the plane of lesser tro

8、chanter,20mm above and below the lesser trochanter and diameter of the narrow cavi- ty. the percentage of funnel - shaped femora (cfi 4.7) in our group was larger than that of the american or the european ( p0.01) ,which was 20%, 8%, and11.5% respectively, but there was no significant difference bet

9、ween ours and other domestic scholars. conclusion computed radio- graph system facililates to the research of the morphology of the proximal femur and the measure-tant for research and manufacture of the domestic prosthesis fitting the features of the femurs ofthe chinese femoral to set up a databas

10、e of the healthy chinese proximal femora.key wor ds: proximal femoral parameters; measurement; prosthesis design髖關(guān)節(jié)是人體重要的負(fù)重關(guān)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計(jì), 每年全世界約有 200 萬患者進(jìn)行全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)。對于 人工髖關(guān)節(jié)置換而言, 人們最關(guān)心的是假體植入后 的初始及遠(yuǎn)期穩(wěn)定性。股骨假體的穩(wěn)定性是與股骨 假體與髓腔的匹配程度密切相關(guān)的1。為了得到股骨 假體與股骨髓腔的完好匹配, 需要對國人正常股骨 近端髓腔的形態(tài)特點(diǎn)進(jìn)行研究。關(guān)于股骨近端各參 數(shù)的測量工作在國內(nèi)外已有許多學(xué)者做過2- 4

11、。本研 究的目的是探討正常國人股骨近端解剖參數(shù)的特 點(diǎn), 并與白種人股骨近端形態(tài)進(jìn)行比較, 為設(shè)計(jì)出符 合國人的人工髖關(guān)節(jié)假體提供一定的參考依據(jù)。線與股骨干中軸線的夾角orn; (5)頸長: 股骨頭球心 o 至頸中軸線與股骨干長軸的交點(diǎn) r 間的距 離, 即線段 or 的長度; (6)偏心距: 自股骨頭球心作 股骨干長軸的垂線垂足為 p, 股骨頭球心到垂足的 距離為偏心距, 即線段 op 的長度; (7)to: 過小粗隆 中點(diǎn)作股骨干長軸的垂線, 與髓腔內(nèi)外側(cè)緣相交, 交點(diǎn)間的寬度為 to; (8) t+20: 過小粗隆中點(diǎn)上 20 mm 作股骨干長軸的垂線, 與髓腔內(nèi)外側(cè)緣相交, 交 點(diǎn)間寬

12、度為 t+20; (9)t- 20: 過小粗隆下 20 mm 作股 骨干長軸的垂線, 與髓腔內(nèi)外側(cè)緣相交, 交點(diǎn)間的 寬度為 t- 20; (10) 峽部直徑: 股骨干最狹窄部的直 徑; (11)髓腔閃爍指數(shù): 干骺寬度與峽部直徑的比值 (t+20 / 峽部直徑); (12) 干骺端髓腔閃爍指數(shù): t+20 與 t- 20 的比值(t+20 /t- 20); (13)股骨頭垂直高度: to 與股骨干中軸線的交點(diǎn)為 m, pm 的距離為股骨 頭垂直高度; (14)峽部高度: 峽部直徑與股骨干中軸 線的交點(diǎn)為 n, mn 的距離為峽部高度。測量參數(shù)包 括 , 髓 外 參 數(shù) : 股 骨 頭 直 徑

13、 、頸 長 、頸 干 角 、偏 心 距 ( offset 值) 、股骨頭垂直高度; 髓內(nèi)參數(shù): 干骺端寬 度 t+20、to、t- 20、峽部直徑、峽部高度、髓腔閃爍 指數(shù) (canal flare index,cfi)、干骺端髓腔閃爍指數(shù) (metaphyseal canal flare index,mcfi)。1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理1資料與方法1.1對象與材料2005 年 2 月至 2005 年 9 月,隨機(jī)抽取正常國人 100 例髖關(guān)節(jié)前后位計(jì)算機(jī) x 線攝影(computedradiography, cr)片, 排除畸形、腫瘤、創(chuàng)傷等病變。其 中男 58 例, 女 42 例; 年齡 187

14、5 歲, 平均 40.13 歲。主要儀器設(shè)備及軟件: siemensnisight 醫(yī)學(xué)圖像處理軟件。1.2拍攝方法x 光機(jī), ebmu-測試者仰臥于攝影臺上,雙下肢標(biāo)準(zhǔn)中立位,緊貼 x 線片, 攝影距離 100 cm, 以小轉(zhuǎn)子水平為中心。拍攝時左右腿隨機(jī), 要求股骨內(nèi)旋, 使股骨頸處 在冠狀面, 于股骨頸縱軸平行位攝片。拍攝條件:68 kv, 18 mas。先將 x 線拍攝的影像信息記錄在 影像板(image plate,ip)上, 隨后激光掃描 曝 光 后 的 影像板, 再轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸入計(jì)算機(jī),最后經(jīng)由圖 像處理工作站在顯示屏上顯示出灰階圖像。每張 cr 數(shù)字影像要求至少包括 2/3

15、 的股骨干。1.3 測量方法參數(shù)的測量方法如下: ( 1) 股骨頭球心、直徑: 股骨頭球心應(yīng)為股骨轉(zhuǎn)動中心, 用不同大小的圓的 模板來確定股骨頭球心 o 和直徑 d; (2)股骨頸中軸 線: 垂直于股骨頸, 在股骨頸的內(nèi)側(cè)、中線和外側(cè)各 作 1 條股骨頸的垂線 i1、i2、i3, 分別找其中點(diǎn), 通過 股骨頭球心與上述 3 個中點(diǎn)的擬合直線作為股骨 頸中軸線, 即直線 or; (3)股骨干長軸: 垂直于股骨 干方向, 作上、中、下 3 條垂線, 分別找其中點(diǎn), 作三 點(diǎn)的擬合直線, 即直線 pn; (4)頸干角: 股骨頸中軸將所測數(shù)據(jù)搜集整理后,件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。利用 sas6.12 統(tǒng)計(jì)軟2

16、 結(jié)果股骨近端結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù), 包括各參數(shù)的平均 值、標(biāo)準(zhǔn)差、最大值、最小值如表 1 所示。本試驗(yàn)結(jié) 果 顯 示 正 常 國 人 股 骨 大 體 形 態(tài) 學(xué) 參 數(shù) 與 noble、 massin 所測白種人大體形態(tài)參數(shù)幾乎都有差別2, 3, 特別是 offset、股骨頭垂直高度、干骺端寬度 t+20、 to、t- 20、峽部直徑、股骨頭直徑等參數(shù)差別較大見 表 2、3。 參 照 noble 對 股 骨 形 態(tài) 按 髓 腔 閃 爍 指 數(shù)( cfi) 進(jìn)行分類2: 煙囪狀, cfi4.7。我們測量的漏斗狀股骨占 20%,遠(yuǎn) 高 于 noble、massin 等 測 量 的 歐 美 人 8% 和

17、 11.5% , 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義( 2=86.90, p0.05) 。股骨參數(shù)平均值標(biāo)準(zhǔn)差最大值最小值股骨近端形態(tài)的研究主要有兩種方法: 一種是通過尸體骨的實(shí)際解剖測量, 另一種是通過影像學(xué) 方法來測量6。我們的測量方法是利用 cr 系統(tǒng)來進(jìn) 行的。cr 系統(tǒng)使用影像板(image plate,ip)為探測器, 利用現(xiàn)有的 x 線設(shè)備進(jìn)行 x 線影像信息的采集來 實(shí)現(xiàn)圖像的獲取。cr 系統(tǒng)具有多種處理技術(shù)如諧調(diào) 處理、空間頻率處理、時間減影、能量減影、體層偽影 抑制、動態(tài)范圍控制等, 且具有很強(qiáng)的后處理功能, 如測量(大小、面積、密度)、局部放大、對比度轉(zhuǎn)換、對 比度反轉(zhuǎn)、影像邊緣增強(qiáng)和多幅

18、顯示, 為影像診斷中年齡( 歲)股骨頭直徑(cm)頸長(cm)頸干角(度)偏心距(cm)股骨頭高度(cm) t+20(cm)to(cm)t- 20(cm)峽部直徑(cm) 峽部高度(cm) cfimcfi40.135.064.88124.243.985.714.382.591.921.0811.744.092.2414.400.420.525.540.590.670.560.370.300.181.970.760.2975.005.836.05137.705.626.935.843.691.081.5315.805.823.1818.003.963.74111.602.834.053.080.

19、891.350.766.722.811.74的細(xì)節(jié)觀察、前后對比和定量分析提供了技術(shù)支持。cr 系統(tǒng) ip 板代替膠片可重復(fù)使用, 實(shí)現(xiàn)了影像數(shù)表 2 不同文獻(xiàn)股骨近端解剖參數(shù)比較(xs)股骨參數(shù)本文劉勤noblemassin年齡(歲)股骨頭直徑(cm)頸長(cm)頸干角(度)偏心距(cm)股骨頭高度(cm) t+20(cm)to(cm)t- 20(cm)峽部直徑(cm) 峽部高度(cm) cfimcfi40.1314.405.060.424.880.52124.245.543.980.595.710.674.380.562.590.371.920.301.080.1811.741.974.0

20、90.762.240.2946.055.151.064.670.11122.741.493.900.125.050.164.310.162.630.091.860.071.100.0510.170.444.030.222.360.0869.9013.04.610.483.550.26124.707.44.300.685.160.714.540.532.940.462.090.351.230.23-3.800.74-66.9011.904.560.424.940.58123.108.24.100.625.870.724.410.602.650.361.960.291.240.23-3.600.8

21、-均為 x 線片測量, 除為 200 例股骨片, 其余均為 100 例; “- ”代表統(tǒng)計(jì)文獻(xiàn)中沒有數(shù)據(jù)。表 3不同人群股骨形態(tài) cfi 分類比例( %)它, 即便是同一民族,不同時代的股骨形態(tài)也會有明顯差別9。從我們的研究中可以看到國人的股骨上 段髓腔大小和形狀與歐美人種存在差別, 自小轉(zhuǎn)子 上 2 cm 至狹窄處, 髓腔均較西方人為窄, 特別是小 轉(zhuǎn)子處髓腔前后寬度國人與歐美人的均數(shù)差達(dá)到3.5 mm。而我們測量的髓腔閃爍指數(shù)、股骨頭直徑 要大于歐美人。我們測量的漏斗狀股骨占 20%, 遠(yuǎn) 高于 noble、massin 等測量的歐美人的 8% 和 11.5%人群煙囪狀(3)正常(34.7

22、)漏斗狀(74.7)本文劉勤noblemassin9.012.79.016.571.069.683.072.020.017.68.011.5字化存貯和數(shù)據(jù)庫管理,有利于查詢和比較,實(shí)現(xiàn)了資源共享7、8。因此, 我們認(rèn)為 cr 系統(tǒng)適宜對人群股 骨形態(tài)進(jìn)行普查。( p0.05) 。本試驗(yàn)結(jié)果顯示正常國人股骨的偏心距、股骨頭垂直高度等參數(shù) 與 noble、massin 所 測 歐 美衡、關(guān)節(jié)的穩(wěn)定和雙下肢等長, 并有利于髖關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性, 提高髖關(guān)節(jié)的外展范圍及外展肌力3。就國 人來講,個體間的變化也是很大的。比如, 本組資料 中, 在小轉(zhuǎn)子上 2 cm 處, 髓腔最窄者僅 30.8 mm, 而最寬

23、者達(dá) 58.4 mm, 相差 27.6 mm; 狹窄處的位置 最近者為 67.2 mm, 最遠(yuǎn)者為 158.0 mm, 相差達(dá) 90.8 mm。此外, 我們所測的股骨參數(shù)與國內(nèi)劉勤等所 報(bào)道的也有一些差別。比如, 我們測的峽部高度均 值為 117.4 mm, 劉勤等測得為 101.7 mm, 相差 15.7mm; 我們測得股骨頭垂直高度均值為 57.1 mm, 劉 勤等測得為 50.5 mm, 相差 6.6 mm。在臨床上, 這些 差別足以影響手術(shù)的成敗。目前國內(nèi)使用的人工髖關(guān)節(jié)假體大部分從國 外進(jìn)口,其設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)均來源于歐美人種,而國人與西參考文獻(xiàn):1laine hj, lehto muk,

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