股骨近段髓腔解剖参数测量与不同类型人工股骨假体的选择

目的　对414例股骨近段髓腔解剖特征的X线影像学测量,为临床合理选择股骨假体提供参数。 方法　随机选择414例苏州大学附属第一医院骨科2005年3月～2008年12月期间股骨近端DR影像资料（DICOM格式）,用Dicom viewer软件测量10项股骨近段髓腔径长参数和5项形态参数,分析各参数的特点、相关性及与性别、年龄的关系。 结果　(1)年龄因素（女性）和峡部内径显著正相关,随着年龄增长,小粗隆中点下方20 mm处髓腔至峡部髓腔内径变宽大,整个股骨近端髓腔呈宽而直的烟囱型。(2) MCFI集中于1.8～2.4,占总的被测人群68.08%。（3）本组所测CFI,根据Nobel分型,烟囱型髓腔占13.0%,正常型髓腔占72.5% ,漏斗型髓腔占14.5%。（4）MCFI和CFI显著正相关,MCFI和DCFI无显著相关性;CFI和DCFI、股骨远端髓腔开大角度显著正相关,CFI和峡部内径显著负相关;DCFI和股骨远端髓腔开大角度显著正相关。 结论　(1)股骨近端髓腔形态、大小变异较大,国人之间及与欧美白种人群之间均存在一定的差异。(2)MCFI、CFI、DCFI对描述股骨近端髓腔形态各有侧重,三者结合髓腔径长参数能更准确、细致地刻画髓腔形态。     

与关节置换有关的股骨近端髓腔解剖学研究进展

阐述与髋关节置换有关的股骨近端髓腔的解剖学研究的现状和进展。通过对中国人近端股骨髓腔解剖学参数的测量和研究,发现中国人股骨近端髓腔形态与西方人存在差异,并且股骨近端的各截面髓腔横径大小、峡部的高度及股骨前弓的弧度半径,中国人均小于西方人种,因此容易导致假体松动甚至髋关节脱位,并且股骨的髓腔开放指数及峡部的位置个体间的差异也较大。因此提出可以根据中国人解剖学特点,设计个体化的假体,使其与股骨近端髓腔匹配良好,延长假体使用寿命,减少术后并发症。     

股骨近段髓腔的CT测量及股骨假体设计

背景：人工关节大多根据西方人种设计,与国人股骨近段髓腔存在一定差异。 目的：通过CT测量股骨近段横断面的髓腔内径参数,为设计符合国人的髋关节假体提供数据。 方法：通过CT对61例初次行全髋关节置换成年人的健侧股骨近段进行扫描,连续扫描3层,层厚均2 mm,测量股骨颈平面、股骨小转子平面、股骨峡部平面的髓腔内径等参数。 结果与结论：股骨峡部平面的各径线之间、股骨颈平面的宽径与内侧径之间、股骨小转子平面的长径与内侧径之间都存在着显著相关性(P< 0.05)。股骨颈平面的长径、宽径、内侧径及股骨峡部平面的皮质厚度在男女之间差异具有显著性意义 (P < 0.05)。所测3个平面的径线可为该类型股骨假体的设计提供数据支持。     

股骨近端髓腔三维解剖测量

目的测量国人股骨近端髓腔形态,探讨适合国人的股骨近端髓内钉设计方案。方法选取120侧(男性55侧,女性65侧)正常成人单侧股骨近端CT扫描数据,利用Mimics图像分析软件对股骨近端的髓腔内径及髓腔开大指数行三维解剖测量,研究其与身高、年龄之相关性,及性别差异,并与国内外数据进行综合比较。结果以小粗隆中点为参考点(T),男、女性组髓腔内径分别为:T+20(44.79±5.42)mm和(39.79±4.96)mm;T+10(34.00±3.64)mm和(32.06±3.29)mm;T(26.93±3.71)mm和(24.18±3.31)mm;T-20((18.65±2.96)mm和(18.21±2.60)mm;峡部(10.40±1.45)mm和(10.15±1.05)mm。男女组T+20、T+10、T处比较存在显著性差异(P0.001);T-20、峡部处两组间比较无显著性差异(P0.05)。身高与各组间数据存在正相关关系,存在统计学意义(P0.05),与干骺端髓腔开大指数呈负相关,存在统计学意义(P0.05);偏相关分析年龄与髓腔内径参数间存在正相关关系,存在统计学意义(P0.05),而与各组髓腔开大指数间无明显相关性。结论东西方人、男女性之间股骨近端髓腔内径存在显著性差异,在治疗粗隆间骨折时需要充分评估其股骨近端内径,选用合适的内固定器械。     

正常股骨近端CT测量及其临床意义

目的:通过CT测量正常国人股骨大体形态参数,为假体设计提供解剖学理论依据。方法:60例国人进行股骨近端CT扫描,利用医学图像处理软件对股骨头直径、offset、头位置、颈干角、皮质厚度及闪烁系数(canal flare index,CFI)等参数进行测量、比较。结果:①小转子区域,均可见到自后内侧股骨距部突出的皮质骨样板状结构,对于维持生物固定型假体的稳定起着十分重要的作用;②股骨参数与白种人相比较,在offset、股骨头中心位置及颈干角等参数间存在明显差异(P<0.01);③截骨平面股骨内径与股骨近端及峡部内径有很强的相关性;④年龄与皮质厚度有强的相关性(r=0.6601,P<0.01),随着年龄增长,髓腔内径逐渐增大;⑤干骺闪烁系数(metaphyseal canal flare index,MCFI)对于股骨近端形态变化的描述更为合理。结论:股骨形态复杂多样,有必要设计符合国人的假体,提出与假体相关的设计理念。     

股骨上段髓腔径线研究及其临床意义

目的:为设计符合国人股骨髓腔形状的人工股骨柄提供股骨上段髓腔几何形态学基础。方法:成人股骨标本共160根,每根标本分别拍照正位、侧位、45°内斜位和45°外斜位的X线片。对小转子顶点上方20mm(D)、小转子顶点(E)、小转子顶点下方20mm(F)、峡部近端(L)、峡部(G)和峡部远端(M)处各平面髓腔各径线进行测量。结果:所测结果均符合或接近正态分布。股骨头位置在小转子顶点上方(47.3±5.9)mm;各处髓腔宽度:D(40.2±4.5)mm,E(23.4±3.6)mm,F(16.8±2.8)mm,G[内径(10.0±2.6)mm,外径(24.0±2.6)mm];L及M在小转子顶点下方(68.5±12.1)mm,(144.4±17.5)mm处;G在小转子顶点下(103.9±14.3)mm处;在相同平面,各径线的相关系数为0.239￣0.802。结论:西方人的髓腔较国人的大,进口假体与国人有时难以匹配,或术中需要将髓腔扩大,以适应假体大小。峡部只是在正位片上显现,其前后径及双斜径并无明显变窄。同一平面髓腔各方向径线呈高度正相关,选择及设计假体时应遵循此规律。     

全髋关节置换前假体型号的选择方法CSCD

背景:假体和股骨近段髓腔横断面的匹配非常重要,模板测量法术前预测股骨假体型号准确率低,因此有必要寻找新的方法用于全髋关节置换前预测假体型号。目的:利用CT测量股骨峡部最小髓腔内径及股骨颈髓腔内侧径,并通过两种髓腔径大小术前选择股骨假体型号。方法:利用CT测量52例61髋初次全髋关节置换患者置换前股骨颈髓腔内侧径和峡部最小髓腔内径大小,根据两种髓腔的大小进行术前选择股骨假体型号;以常规模板测量法作为对照。分析两种方法术前选择股骨假体型号的可行性、准确性。结果与结论:股骨颈髓腔内侧径和峡部最小髓腔内径大小与股骨假体型号之间都存在很强的相关性(r=0.97-0.99,P<0.05)。CT峡部测量法术前选择股骨假体型号的优秀率为47.5%;比模板测量法有更好准确性,尤其是在≤65岁的年龄段。股骨颈内侧径测量法置换前选择股骨假体型号优秀率为52.5%;比模板测量法有更好准确性,尤其在>45岁的年龄段。CT峡部测量法对于年龄≤65岁或股骨干髓腔窄小者有较好临床应用价值。股骨颈内侧径测量法则在年龄>45岁或股骨干髓腔宽大者的置换前选择假体型号方面具有更好的准确性。两种方法综合运用有利于选择出匹配度更高的股骨假体。     

股骨髓腔前弓形态性别差异及与假体柄设计的关系

目的 在CT三维重建辅助条件下测量股骨髓腔前弓形态的解剖参数,为设计适合国人的股骨柄假体提供依据.方法 对105例正常国人股骨进行左侧股骨全长扫描,并利用图像分析软件对股骨髓腔前弓进行参数测量.结果 股骨髓腔长度、股骨前弓顶点至小粗隆平面长度男性均大于女性,差异有统计学意义(P＜0.001);而股骨前弓顶点的位置指数男女差异无统计学意义(P＞0.05);女性股骨前弓相对曲率大于男性,差异有统计学意义(P＜0.001).股骨前弓顶点的弓高和髓腔长度(弦长)无显著相关性(r=0.106,P=0.281).结论 男女性之间股骨前弓解剖形态存在一定差别,髋关节置换手术时应选择合适长度的股骨柄,并且有必要根据这些差别设计适合不同性别的股骨柄假体.     

骨质疏松时股骨上段髓腔形态学特点及其临床意义

目的:探讨骨质疏松时股骨上段髓腔的形态学变化,为老年人工髋关节置换术提供依据。方法:160根股骨,每个标本分别拍照正位、侧位、45°内斜位和45°外斜位的X线片,记录Singh指数,测量股骨上段髓腔,研究Singh指数和股骨上段髓腔的关系。结果:Singh指数为7￣5的62个标本中髓腔扩大者6.5%(4),不扩大者93.5%(58);Singh指数为4￣1的95个标本中髓腔扩大者67.4%(64),不扩大者32.6%(31);Singh指数越大,股骨上段髓腔越窄,Singh指数越小,股骨上段髓腔越宽大;骨质疏松时股骨髓腔扩大是全方位的,其骨皮质吸收以髓腔内面明显。结论:(1)骨质疏松标本髓腔扩大峡部不明显,假体设计要考虑到峡部不明显时如何使股骨柄远端与股骨骨髓腔形态相匹配,对老年人可将柄下端适当加粗,以适应髓腔变化。(2)对骨质疏松老年人,选择假体前要拍照股骨全长的正、侧位及双斜位X线片,对髓腔形态有较全面的评估,以选择适合的假体。     

肱骨近段髓腔CT测量与假体柄设计的相关研究

目的 :为设计适合国人的肱骨头假体柄提供相关髓腔参数。方法 :10 0根成对防腐肱骨 (男 2 8对 ,女 2 2对 )按肱骨头扭转角置于冠状位 ,行解剖颈下缘及其下 2 0、40mm和髓腔狭窄部 4平面CT扫描 ,由CT软件测量冠 (ML)、矢状位 (AP)髓腔内参数。结果 :测得部分参数值为狭窄位置 ( 166.3 7± 17.14 )mm ,颈下缘髓腔宽ML( 3 2 .85± 4.2 1)mm ,AP( 2 8.45± 4.3 8)mm ,狭窄部髓腔宽ML( 10 .2 9± 2 .0 8)mm ,AP( 13 .0 9± 2 .97)mm ;进一步分组比较提示性别间多数参数差异显著 ,而左右间无显著差异。结论 :本文结果可供设计适合国人的人工肱骨假体柄提供参考值 ,在设计和选择假体时需考虑干骺端性别差异。     

中国人股骨近端参数统计

目的：探讨中国成人股骨近端参数的特点，为人攻关节假体的设计提供解剖学依据。方法：拍摄100张成人髋关节X光片，测量其主要参数，用峡部漏斗指数和干骺端漏斗指数来描述股骨髓腔的形状。并将中国人股骨的参数与欧洲人股骨的参数进行对比，同时我们还将年龄、体重以及股骨的各种参数进行了相关性分析。结果：中国人股骨的干骺端漏斗指数和峡部漏斗指数大于欧洲人(P＜0．01)，颈干角和偏心距小于欧洲人(P＜0．01)；年龄对股骨形状影响较小，而身高对股骨的影响较大。结论：根据中国人股骨近端参数设计的人工假体用于国人是相匹配的。     

先天性髋关节发育不良股骨近端髓腔内径曲线形态

目的测量并分析国内先天性髋关节发育不良(developmental dysplasia of the hip,DDH)患者股骨近端形态参数与髓腔内径曲线,为DDH股骨柄设计提供参考依据。方法进行股骨三维重建后,测量并比较分析30名正常人(30髋,男21名,女9名,平均年龄29.4岁)和64名DDH患者(74髋,男12名,女52名,平均年龄45.3岁)股骨近端形态参数和多个高度上髓腔内外径、前后径,建立不同人群的髓腔内径曲线并进行比较分析。结果 DDH患者与正常人群相比,前倾角(26.39°±14.74°vs 15.68°±7.95°)显著较大(P=0.001),颈干角(125.65°±5.73°vs 129.19°±5.80°)、峡部高度[(99.14±14.62) mm vs (110.13±11.73) mm]、髓腔开大指数[(3.63±0.77) vs (4.45±0.79)]、股骨头直径[(44.01±5.75)mm vs (47.26±3.94)mm]和偏心距[(31.80±3.82)mm vs (36.42±4.84)mm]则显著较小(P0.05)。结合测量所得的髓腔前后径、内外径与所拟合的内径曲线,DDH近端髓腔呈现的特点为内外径变狭窄、前后径向前偏移。在不同分型DDH中,股骨的变形程度随着分型增大愈发严重,CroweⅣ型DDH患者与其他分型间的股骨髓腔形态存在较大差异。结论 DDH患者的平均股骨近端曲线与正常人群存在较大差异,且DDH的不同分型间也存在形态差异。研究结果有助于定量了解DDH患者的股骨近端形态特征,为设计适用于DDH患者的新型股骨柄提供参考依据。     

髓腔解剖交锁与F2L生物型股骨假体全髋置换:中长期随访比较

背景:髓腔解剖交锁股骨假体为圆柱柄,文献报道其临床疗效满意,但也有研究显示有些患者出现大腿痛,骨改建引起的股骨近端骨丢失,以及磨损碎屑相关的骨溶解等。F2L股骨假体为锥形柄,文献报道临床疗效满意,大腿痛的发生率较低。目的:对比观察髓腔解剖交锁与F2L生物型股骨假体全髋关节置换的中长期疗效。方法:1997年11月至2005年1月采用生物型股骨假体行全髋关节置换60例66髋,52例58髋获得随访。其中采用髓腔解剖交锁生物型股骨假体24例26髋,随访10年3个月至15年5个月;采用F2L生物型股骨假体28例32髋,随访8年3个月-11年1个月。通过临床Harris评分和X射线片进行疗效观察。假体的生存率采用Kaplan-Meier分析,以股骨假体的无菌性松动和任何原因所致的翻修为终点。结果与结论:末次随访时髓腔解剖交锁组和F2L组的Harris评分差异无显著性意义(P0.05)。置换后F2L组大腿痛的发生率明显低于髓腔解剖交锁组(P0.05)。髓腔解剖交锁组应力遮挡1度21髋(81%),2度5髋(19%);F2L组应力遮挡0度20髋(62%),1度12髋(38%),两组差异有显著性意义(P0.05)。髓腔解剖交锁组的应力遮挡与F2L组差异有显著性意义(P0.05)。F2L组骨溶解的发生率明显低于髓腔解剖交锁组(P0.05)。Kaplan-Meier分析髓腔解剖交锁股骨假体和F2L假体生存率均为1.0(95%可信区间:0.98-1.00)。提示髓腔解剖交锁股骨假体和F2L生物型股骨假体全髋关节置换长期疗效满意,F2L组大腿痛及骨溶解的发生率显著低于髓腔解剖交锁组。     

髋关节置换手术计算机辅助髓腔锉切削导向系统

目的介绍一种髋关节置换手术计算机辅助髓腔锉切削导向方法,协助医生术中确定适当的髓腔锉切削导路,有效降低髋关节置换手术中骨折等并发症的发生。方法首先将探棒插入患者股骨腔,将探棒的中心线作为一条切削患者股骨腔松质骨的参考导路。接着将髓腔锉放置入患者股骨腔,将连接在髓腔锉上的打拔器导杆中心线作为髓腔锉当前切削导路。最后,根据在计算机显示屏上显示的髓腔锉切削参考导路以及当前切削导路的差异情况,调整髓腔锉切削的方向和位置。采用本研究的一个样机,验证了计算机显示的参考导路与当前导路的差异情况是否与实际情况相符。结果计算机显示出的参考导路与当前导路的差异情况与实际情况相符。结论理论分析与实验结果表明,本方法能够协助手术医生确定出适当的髓腔锉切削参考导路,使髋关节置换手术更加方便可靠。采用计算机辅助髓腔锉切削导向方法能降低术中股骨骨折的风险,提高股骨柄假体植入的成功率。     

基于CT三维重建个性化设计猪股骨髋关节假体与骨髓腔接触率的定量研究

目的基于CT三维重建个性化设计猪股骨髋关节假体与骨髓腔接触率的定量研究。方法选择猪股骨,拍摄实验前正侧位,双斜位片,再运用CT进行横断面扫描,获得CT数据后三维重建。基于CT三维重建数据,运用机器人磨削个性化假体,使其成为与髓腔完全匹配的定制假体。匹配后,拍摄实验后正侧位片,计算定制假体与髓腔接触的骨皮质或者骨松质的表面积以及接触率。结果通过计算,个性化假体近端表面与骨髓腔直接接触率为90.8%,与医疗机器人辅助扩髓组获得的假体表面与骨髓腔直接接触率相近,远较传统手工扩髓组获得的假体近端表面与骨髓腔直接接触率高。结论基于CT三维重建个性化股骨假体与猪股骨髓腔初始固定直接接触率为90.8%,可获得良好的接触率。     

CAD/CAM/Robotic集成方法设计与制作生物型股骨柄假体

背景:生物型股骨柄假体无菌松动是全髋关节置换失败的主要因素,减少无菌松动的先决条件是增加股骨柄假体在股骨髓腔中的填充率。目的:得到定制式股骨柄假体在髓腔中的填充率,验证计算机辅助设计/计算机辅助制造/工业机器人加工(CAD/CAM/Robotic)集成方法和机器人磨削的有效性。方法:利用CT数据重建股骨髓腔三维模型,在此三维模型基础上设计股骨柄假体的柄体,依据标准直柄股骨柄假体近端模型设计股骨柄假体的其余部分。将设计的股骨柄假体模型导入CAD/CAM/Robotic集成系统生成机器人磨削轨迹,利用该轨迹对股骨柄假体进行磨削加工。将加工好的股骨柄假体与股骨髓腔匹配,分析股骨柄假体在髓腔中的填充率。结果与结论:实验结果表明,定制式股骨柄假体在髓腔中有良好的填充率,髓腔的解剖结构可以阻止股骨柄假体的扭转,获得股骨柄假体在髓腔中的稳定固定。     

髓腔闪烁指数在全髋关节置换测量中的意义

背景：以髓腔闪烁指数为基础的股骨髓腔分型与全髋关节股骨柄的存活率相关。 目的：研究年龄和常见病种股骨颈骨折、股骨头坏死和骨性关节炎的髓腔闪烁指数分布。 方法：回顾性评估100例全髋关节置换患者的股骨近端X射线片,测量股骨髓腔闪烁指数,比较各年龄组和各病种髓腔闪烁指数。 结果与结论：髓腔闪烁指数：<50岁组为3.82±1.20;50-59岁组为3.46±0.99;60-69岁组为3.28±0.75;70-79岁组为2.95±0.69;≥80岁组为 2.94±0.59。股骨颈骨折组髓腔闪烁指数为2.74±0.53;股骨头坏死组髓腔闪烁指数为3.45±1.04;骨性关节炎组髓腔闪烁指数为3.50±0.69。提示髓腔闪烁指数对指导全髋关节置换假体选择有帮助。     

髋关节置换手术定制型髓腔锉的设计与加工

目的 介绍定制型髓腔锉的设计与加工方法。方法 根据相应的定制型股骨柄假体的三维模型设计髓腔锉,在计算机辅助设计（CAD）软件中,通过截除、拉伸及偏移面等操作构建出髓腔锉三维模型。采用计算机辅助制造（CAM）技术加工出定制型髓腔锉。采用本研究的CAD及CAM方法,分别为实验及临床试用设计加工了定制型髓腔锉。结果 实验及临床试用的定制型髓腔锉被用于切削相应的尸体股骨腔及患者股骨腔,植入定制型假体以后,通过分析发现假体与股骨腔匹配较好。结论 采用该研究方法设计加工定制型髓腔锉,将能够提高植入定制型股骨柄假体的成功率,将减少定制型股骨柄假体在患者股骨腔中松动的风险,能够促进股骨松质骨长入假体表面来固定假体。     

股骨近端髓腔闪烁指数与股骨颈骨密度的关系

背景：髋关节成形患者具有较高的骨质疏松症患病率,骨质疏松症影响假体存活率,髓腔闪烁指数与骨密度均随年龄变化。 目的：探讨股骨近端髓腔闪烁指数与股骨颈骨密度的关系,提高对骨质疏松症的关注。 方法：回顾性研究57例髋关节成形患者的骨盆X射线正位片的股骨近端髓腔闪烁指数和股骨颈骨密度,探讨二者的相关性。 结果与结论：57例髋关节成形患者的股骨近端髓腔闪烁指数为1.8-4.8(3.1±0.7);髓腔闪烁指数< 3者23例,髓腔闪烁指数为3-4.7者33例,髓腔闪烁指数> 4.7者1例。年龄对髓腔类型有影响,> 60岁组烟囱型髓腔显著性多于≤ 60岁组,髓腔闪烁指数≥ 3组的骨密度显著高于髓腔闪烁指数< 3组。随着年龄增高,股骨颈骨密度降低,> 60岁组患者的股骨颈骨密度为(0.590±0.092) g/cm2,显著低于≤ 60岁组患者的股骨颈骨密度(0.751±0.235) g/cm2(P =0.000),比较发现随骨密度降低,髓腔闪烁指数均值变小。因此股骨颈骨密度与髓腔闪烁指数显著相关。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程全文链接：     

股骨上段的测量与股骨假体设计

目的：为改进和设计适合国人的人工髋关节假体提供参数值。方法：１２９例成人股骨标本,分别于股骨颈垂直和平行平面拍Ｘ线平片,测量小转子及其上、下２ｃｍ平面处髓腔的宽度等。结果：小转子处髓腔宽为２．６±０．２ｃｍ,其上２ｃｍ处为４．３±０．５ｃｍ,其下２ｃｍ处为２．１±０．３ｃｍ。个体间变异很大。结论：股骨上段的解剖学资料,可为设计适合国人的人工股骨假体提供参数值