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文檔簡介
1、www.CRTER.org唐智,等. 全髖關節(jié)置換后不同體位攝片髖臼角度的變化全髖關節(jié)置換后不同體位攝片髖臼角度的變化唐 智,桂斌捷,丁 楠,榮根祥,高 杰,王斯晟(安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院骨科,安徽省合肥市 230022)引用本文:唐智,桂斌捷,丁楠,榮根祥,高杰,王斯晟. 全髖關節(jié)置換后不同體位攝片髖臼角度的變化J.中國組織工程研究,2016,20(26):3817-3822.DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.26.003 ORCID: 0000-0003-4808-148X(桂斌捷)文章快速閱讀:全髖關節(jié)置換后髖臼角度的X射線測量唐智,男,1991年生
2、,漢族,碩士,主要從事關節(jié)外科研究。 通訊作者:桂斌捷,副主任醫(yī)師,碩士生導師,安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院骨科,安徽省合肥市 230022中圖分類號:R318文獻標識碼:A文章編號:2095-4344(2016)26-03817-06稿件接受:2016-04-13橢圓長軸與雙側坐骨結節(jié)連線之間的夾角,即為髖臼假體外展角人工全髖關節(jié)置換后攝片時,髖臼假體開口在雙髖關節(jié)前后位攝片中投影為一橢圓,假定橢圓最大值徑D的1/5 D處為M點,過M點作橢圓最大直徑D的垂直線,p為經M點的直線與髖臼底邊的交點之間的距離,前傾角=arcsin p/0.4D 文題釋義:人工髖關節(jié)置換:是指用生物相容性和機械性能良好
3、的金屬材料制成的一種類似人體骨關節(jié)的假體,利用手術方法將人工關節(jié)置換破壞的關節(jié)面,其目的是切除病灶,清除疼痛,恢復關節(jié)的活動與原有的功能。人工關節(jié)置換具有關節(jié)活動較好,可早期下地活動,減少老年患者長期臥床的并發(fā)癥等優(yōu)點。髖臼角度:正常的人體髖臼窩近似于半球凹形,約4/5股骨頭在臼內,臼底面朝向前下外形成一定的角度,髖臼外展角的定義即髖臼前緣與水平面,約成45°角;髖臼底面軸心線與軀干冠狀面的夾角,稱為前傾角,具體正常角的度數國外報道平均為17°。摘要背景:在人工全髖關節(jié)置換中,髖臼假體放置角度是否合適對手術臨床療效有著重要意義。目的:研究人工全髖關節(jié)置換后患者不同體位髖臼假
4、體外展角及前傾角變化及其相關影響因素。 方法:選擇35例全髖關節(jié)置換后患者,其中男21例,女14例,年齡51-75歲,同一患者進行不同體位的X射線檢查,分別為站立位骨盆前后位、站立位骨盆側位片及臥位骨盆前后位X射線檢查,測量髖臼假體外展角、前傾角等相關角度。結果與結論:患者站立位的髖臼假體外展角、前傾角高于臥位(48.47°,45.89°;12.44°,6.17°,P < 0.05);前傾角改變主要與患者骨盆入射角、骨盆傾斜角相關;外展角的改變主要與患者骨盆歪斜角相關;將髖臼假體外展角(40±10)°、前傾角(15±1
5、0)°的角度范圍定義為安全區(qū)間;結果表明:全髖關節(jié)置換后,站立位與臥位骨盆前后位攝片髖臼假體前傾角及外展角都有一定程度的改變,髖臼角度大小與患者骨盆歪斜角、骨盆入射角、骨盆傾斜角有關。關鍵詞:骨科植入物;人工假體;人工全髖關節(jié)置換;髖臼;前傾角;外展角;脫位主題詞:假體和植入物;關節(jié)成形術,置換,髖;組織工程3 P.O.Box 1200,Shenyang 110004 kf23385083Changes of acetabular angle at different positions after total hip arthroplastyTang Zhi, Gui Bin-ji
6、e, Ding Nan, Rong Gen-xiang, Gao Jie, Wang Si-sheng (Department of Orthopedics, the First Affiliated Hospital of Anhui Medical University, Hefei 230022, Anhui Province, China)AbstractBACKGROUND: During total hip arthroplasty, placement angle of acetabular prosthesis is significant for clinical curat
7、ive effects. OBJECTIVE: To investigate the abduction angle and anteversion angle of acetabular prosthesis at different positions during total hip arthroplasty and related influential factors. METHODS: Thirty-five patients undergoing total hip arthroplasty were included in this study, containing 21 m
8、ales and 14 females, at the age of 51-75 years old. The same patient at different positions underwent X-ray examination, including standing anteroposterior pelvis radiographic imaging, standing lateral radiographic imaging and supine anteroposterior pelvis radiographic imaging. Abduction angle and a
9、nteversion angle of acetabular prosthesis were measured. RESULTS AND CONCLUSION: (1) Abduction angle and anteversion angle at standing position were bigger than that at supine position (48.47°, 45.89° 12.44°, 6.17° P < 0.05). (2) The change in anteversion angle was associated
10、with pelvic incidence angle and pelvic tilt angle. The change in abduction angle was associated with pelvic obliquity. (3) The range of abduction angle (40±10)° and anteversion angle (15±10)° of acetabular prosthesis was identified as security zone. (4) Results suggested that the
11、re were changes in acetabular abduction angle and anteversion angle between supine anteroposterior pelvis radiographic imaging and standing anteroposterior pelvis radiographic imaging after total hip arthroplasty. Acetabular angle was associated with pelvic obliquity, pelvic incidence and pelvic til
12、t. Subject headings: Prostheses and Implants; Arthroplasty, Replacement, Hip; Tissue EngineeringCite this article: Tang Z, Gui BJ, Ding N, Rong GX, Gao J, Wang SS. Changes of acetabular angle at different positions after total hip arthroplasty. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu. 2016;20(26):3817-3822.
13、Tang Zhi, Master, Department of Orthopedics, the First Affiliated Hospital of Anhui Medical University, Hefei 230022, Anhui Province, China Corresponding author: Gui Bin-jie, Associate chief physician, Masters supervisor, Department of Orthopedics, the First Affiliated Hospital of Anhui Medical Univ
14、ersity, Hefei 230022, Anhui Province, China3819ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH0 引言 Introduction人工全髖關節(jié)置換是20世紀最為成功之一的外科手術,其目的是消除病變關節(jié)疼痛,矯正髖關節(jié)畸形,恢復關節(jié)穩(wěn)定,重建關節(jié)穩(wěn)定。但隨著手術例數的不斷增多,松動、脫位和感染等全髖關節(jié)置換后并發(fā)癥的報道也逐漸增多,引起了各方面的重視。術中假體置入位置不佳,會導致術后關節(jié)假體的磨損增加、關節(jié)活動范圍減小、假體松動、術后髖關節(jié)脫位等并發(fā)癥,直接影響假體使用壽命,導致全髖關節(jié)置換手術失敗1-3。髖關節(jié)是一
15、桿臼關節(jié),由髖臼和股骨頭構成。正常的人體髖臼窩近似于半球凹形,約4/5股骨頭在臼內,臼底面朝向前下外形成一定的角度,髖臼外展角的定義即髖臼前緣與水平面,約成45°角;髖臼底面軸心線與軀干冠狀面的夾角,稱為前傾角,具體正常角的度數國外報道平均為17°4。目前大多數學者主張髖臼假體正確安放位置為外展(40±10)°、前傾(15±10)°5,試驗將此髖臼假體安置的角度范圍定義為安全區(qū)間。由于髖臼角度受患者的體位影響,因此醫(yī)生需要考慮各種對髖臼角度影響的因素,以期在術中選擇合適的髖臼外展角、前傾角,重建穩(wěn)定的髖關節(jié)。試驗測量患者在全髖關節(jié)置換
16、后站立位和臥位X射線攝片中的髖臼假體外展角、前傾角,以期明了體位對髖臼假體角度的影響及影響因素,幫助術中選擇合適的髖臼角度。1 對象和方法 Subjects and methods 1.1 設計 回顧性病例分析。1.2 時間及地點 選擇2015年1至9月在安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院關節(jié)與顯微修復科行單側人工全髖關節(jié)置換的患者。1.3 對象 納入單側人工全髖關節(jié)置換后患者35例,其中男21例,女14例;年齡51-75歲,平均62歲;髖關節(jié)骨性關節(jié)炎13例,股骨頭無菌性壞死22例。1.4 方法 全髖關節(jié)置換后1-3個月復查時,同一患者分別進行站立位骨盆前后位、站立位骨盆側位片及臥位骨盆前后位X射線攝
17、片。體質量指數由患者體質量(kg)除以身高(m)的平方值得出。站立位骨盆前后位片攝片標準:患者取站立位將骨盆和雙下肢置于旋轉和收展中立位,X射線投照中心位于恥骨聯(lián)合上方3 cm,射線與床面垂直6,管球距膠 180 cm。臥位骨盆前后位攝片標準:患者取仰臥位,以恥骨聯(lián)合為投射中心,管球距膠片 110 cm。拍攝骨盆正位線片。前上棘及恥骨聯(lián)合三點建立一平面 ,使之與X射線接受屏相垂直,保證投射成像為骨盆側面,并隨時根據攝片成像中雙側髂翼是否重疊來校正位置7,管球距膠片180 cm。所有測量結果均由第一作者和1位骨科醫(yī)生分別測量3次,取其平均值。1.5 主要觀察指標 髖臼假體外展角:分別于臥位骨盆前
18、后位攝片及站立位骨盆前后位攝片測量橢圓長軸與雙側坐骨結節(jié)連線之間的夾角,即為放射學傾斜角,見圖1。圖1 X射線測量髖臼假體外展角與骨盆歪斜角Figure 1 Abduction angle and pelvic obliquity angle of acetabular prosthesis measured by X-ray圖注:橢圓長軸與雙側坐骨結節(jié)連線之間的夾角,即為髖臼假體外展角;兩側髂嵴最高點連線與水平線的夾角,即為骨盆歪斜角。 髖臼假體前傾角:分別于臥位骨盆前后位及站立位骨盆前后位攝片測量髖臼假體前傾角。試驗應用的前傾角測量方法為Pradhan法。人工全髖關節(jié)置換后攝片時,髖臼假體
19、開口在雙髖關節(jié)前后位攝片中投影為一橢圓,假定橢圓最大值徑D的1/5 D處為M點,此處相應臼杯橢圓的弧線或弧面不易被遮擋,過M點作橢圓最大直徑D的垂直線,p為經M點的直線與髖臼底邊的交點之間的距離,則前傾角= arcsin p/0.4D8,見圖2。圖2 X射線測量髖臼假體前傾角Figure 2 Anteversion angle of acetabular prosthesis measured by X-ray圖注:人工全髖關節(jié)置換后攝片時,髖臼假體開口在雙髖關節(jié)前后位攝片中投影為一橢圓,假定橢圓最大值徑D的1/5 D處為M點,過M點作橢圓最大直徑D的垂直線,p為經M點的直線與髖臼底邊的交點之
20、間的距離,前傾角=arcsin p/0.4D。 骨盆歪斜角:于站立位雙髖前后位攝片時,測量兩側髂嵴最高點連線與水平線的夾角即為骨盆歪斜角,正值定義為骨盆向手術側傾斜,見圖1。 骨盆入射角:于站立位骨盆側位攝片測量S1上終板的垂線和S1上終板的中點與股骨頭中心連線的夾角,即為骨盆入射角,若雙側股骨頭不重疊,則取兩股骨頭中心連線的中點,見圖3。圖3 X射線測量骨盆入射角、骨盆傾斜角與骶骨水平角Figure 3 X-ray measurement of pelvic incidence angle, pelvic tilt angle, and sacrohorizontal angle圖注:于站立
21、位骨盆側位攝片測量S1上終板的垂線和S1上終板的中點與股骨頭中心連線的夾角,即為骨盆入射角;于站立位骨盆側位攝片測量S1上終板中點至股骨頭中心的連線與水平垂線的夾角,即為骨盆傾斜角;于站立位骨盆側位攝片測量S1上終板與水平線的夾角,即為骶骨水平角。 骨盆傾斜角:于站立位骨盆側位攝片測量S1上終板中點至股骨頭中心的連線與水平垂線的夾角,即為骨盆傾斜角,見圖3。 骶骨水平角:于站立位骨盆側位攝片測量S1上終板與水平線的夾角,即為骶骨水平角,見圖3。1.6 統(tǒng)計學分析 應用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件分析,計量資料以均數表示。兩組及兩組以上定量變量之間的比較分別采用配對t 檢驗、兩獨立樣本t 檢驗和單
22、因素方差分析,P < 0.05表示差異有顯著性意義。2 結果 Results 2.1 參與者數量分析 35例患者的臨床資料均進入結果分析。2.2 髖臼假體外展角及前傾角檢測結果 臥位及站立位攝片之間的髖臼假體外展角比較差異有顯著性意義,臥位及站立位攝片之間的髖臼假體前傾角比較差異也有顯著性意義,見表1。人為將外展角及前傾角的改變超過5°定義為明顯改變,其中髖臼假體外展角改變> 5°者18例,髖臼假體前傾角改變> 5°者17例。表1 全髖關節(jié)置換后患者不同體位髖臼假體外展角及前傾角的變化 (n=35,°)Table 1 Changes i
23、n anteversion angle and abduction angle of acetabular prosthesis at different positions after total hip arthroplasty表注:與臥位雙髖前后位比較,aP < 0.05。項目髖臼假體外展角 髖臼假體前傾角臥位雙髖前后位45.89 6.17 站立位雙髖前后位48.47a12.44a站立位與臥位差值3.576.282.3 髖臼假體角度的影響因素 通過進一步測量相關參數,由于復查中沒有臥位到站立位攝片髖臼假體前傾角明顯減小的病例,故比較臥位與站立位攝片髖臼假體表2 髖臼假體角度的影響因
24、素Table 2 Influential factors of the angle of acetabular prosthesis項目髖臼假體外展角 髖臼假體前傾角明顯增大無明顯減小明顯減小P明顯增大無明顯改變Pn1417420150體質量(kg)63.1763.3362.870.7864.0562.450.47身高(m)1.621.631.650.651.631.650.94體質量指數(kg/m2)25.6423.5924.310.1825.0324.340.72骨盆歪斜角(°)-3.031.510.52< 0.05-1.01-2.040.64骶骨水平角(°)31
25、.8940.1030.130.1132.7431.520.79骨盆傾斜角(°)8.689.014.460.519.433.92< 0.05骨盆入射角(°)40.5749.1134.590.0742.1735.44< 0.05表注:明顯增大由站立位攝片測得角度減去臥位測得角度,差大于5°;明顯減小由站立位攝片測得角度減去臥位測得角度,差小于-5°;無明顯改變由站立位攝片測得角度減去臥位測得角度,差范圍在-5°至5°之間。前傾角明顯增大、無明顯改變的各項參數,可以得出臥位到站立位間骨盆入射角、骨盆傾斜角比較差異有顯著性意義。比
26、較臥位及站立位攝片髖臼假體外展角明顯增大、無明顯改變、明顯減小3組的各項參數,可以得出3組間骨盆歪斜角比較差異有顯著性意義,見表2。 2.4 髖臼假體外展角與前傾角安全區(qū)間 試驗將髖臼假體外展角(40±10)°、前傾角(15±10)°的角度范圍定義為安全區(qū)間。臥位和站立位攝片髖臼假體外展角和前傾角是否在安全區(qū)間發(fā)生了改變,可分為2種情況,即臥位攝片角度在安全區(qū)間外,站立位攝片角度轉入安全區(qū)間內;臥位攝片角度在安全區(qū)間內,站立位攝片角度轉出安全區(qū)間外。臥位和站立位攝片髖臼假體外展角和前傾角是否在安全區(qū)間未發(fā)生改變,可分為兩種情況,即臥位攝片角度在安全區(qū)間內
27、,站立位攝片角度仍在安全區(qū)間內;臥位攝片角度在安全區(qū)間外,站立位攝片角度仍在安全區(qū)間外。具體結果見表3。表3 臥位與站立位髖臼假體外展角與前傾角的安全區(qū)改變Table 3 Changes in security zone of abduction angle and anteversion angle of acetabular prosthesis at standing and supine positions 項目外展角前傾角外展角及前傾角是否在安全區(qū)發(fā)生改變(n)由非安全區(qū)轉入安全區(qū)1122由安全區(qū)轉入非安全區(qū)923合計10145是否在安全區(qū)未發(fā)生改變(n)仍在非安全區(qū)524仍在安全區(qū)
28、202126合計2521303 討論 Discussion全髖關節(jié)置換髖臼假體外展角及前傾角放置是否合適,對手術臨床療效有著重要意義。髖臼假體放置角度不佳,可能會引起髖關節(jié)不穩(wěn)定和脫位,同時也可能引起髖臼假體磨損增加、雙下肢不等長等長期并發(fā)癥,統(tǒng)計學回顧資料表明,超過30%的術后關節(jié)不穩(wěn)定和脫位與假體角度放置不佳有關9,如何選擇更加合適的髖臼安置角度是全髖關節(jié)置換手術成功的關鍵10。但這些并發(fā)癥也可見于一部分術后攝片提示髖臼假體放置角度較好的病例中。此外,一些術后攝片顯示髖臼假體放置角度不佳的病例也獲得了不錯的臨床愈后。試驗比較全髖關節(jié)置換后患者臥位及站立位髖臼假體角度的區(qū)別,證實臥位及站立位
29、攝片時髖關節(jié)假體外展角和前傾角有著明顯改變,發(fā)現(xiàn)髖臼假體外展角、前傾角從臥位到站立位攝片時大多都會增大,改變超過5°的患者比例較高。Polkowski等11研究表明,53%全髖關節(jié)置換后患者站立位攝片的前傾角比臥位攝片時前傾角大5°以上,試驗測量結果與其結果較相似。提示在術中應考慮到術后站立位時髖臼假體外展角及前傾角與術中臥位放置假體時假體角度存在變化,還應考慮患者個體化差異(身高、骨盆相關角度、雙下肢手術前長度差異等),選擇患者合適個體化髖臼安置角度,這對于術者術前手術計劃及術中臼杯放置的調整有一定程度上的意義。試驗中大多數全髖關節(jié)置換患者臥位攝片與站立位攝片測量的髖臼假
30、體角度存在明顯差別,分別對髖臼假體角度有無明顯改變的患者進行分組,測量了一些指標,包括身高、體質量、體質量指數、骨盆入射角、骶骨水平角、骨盆傾斜角、骨盆歪斜角,并對這些指標進行統(tǒng)計學分析。臥位攝片改為站立位攝片后外展角明顯增大的患者,骨盆向非術側歪斜,即骨盆歪斜角均值為-3.03°;與此同時,臥位攝片改為站立位攝片后外展角明顯減小的患者,骨盆向術側歪斜,即骨盆歪斜角均值為0.52°。這些結果提示骨盆歪斜角,即骨盆繞矢狀軸(垂直水平軸和長軸并且通過兩線交點的直線)所旋轉的角度,對站立位攝片時髖臼假體外展角有影響。骨盆歪斜角與術前髖關節(jié)相關疾病的嚴重程度有關,同時也可能由于術中
31、假體大小選擇導致患側及健側肢體長度不等相關。無論何種原因引起兩腿長度存在差異,都是產生骨盆歪斜的原因。臥位攝片改為站立位攝片后,前傾角明顯增大的患者,測得的骨盆傾斜角比髖臼假體角度未明顯改變患者的骨盆傾斜角大。骨盆傾斜指骨盆在矢狀面上繞冠狀軸的旋轉,Poddubnyy等12研究表明,骨盆在冠狀軸上不同位置的傾斜均會引起髖臼前傾角和外展角的改變,也會引起臼杯在髖臼中覆蓋面積的改變。Hamersma等13對骨盆仰臥位和負重位進行骨盆X射線檢查,也證明了骨盆傾斜與髖臼外展角、前傾角有著緊密的影響。臥位攝片改為站立位攝片后前傾角明顯增大的患者,骨盆入射角也較大,較大的骨盆入射角意味著骨盆在矢狀面上有更
32、大的活動范圍,從而在站立位攝片上表現(xiàn)為前傾角的增大。試驗按照常規(guī)將髖臼假體的安全區(qū)間定義為外展(40±10)°,前傾(15±10)°。Lewinnek等14統(tǒng)計研究資料顯示,在此范圍內的脫位率為1.5%,超出此范圍將增加到6.1%。試驗發(fā)現(xiàn),臥位和站立位髖臼假體角度在安全區(qū)間發(fā)生改變的比例較高。這一結果可以在一定程度上解釋,部分患者術后復查攝片髖臼假體角度并不在安全范圍內,卻獲得了較好的臨床愈后;部分患者術后復查攝片髖臼假體角度在安全范圍內,臨床愈后反而較差。因為常規(guī)全髖關節(jié)置換后復查攝片是進行臥位骨盆前后位攝片,并未進行站立位骨盆前后位攝片檢查,而站立
33、位是髖關節(jié)功能實施的主要體位。 試驗的局限性:髖臼前傾角是一個三維概念,因此試驗使用二維X射線片測量髖臼假體前傾角勢必會存在一定的誤差,但CT檢查費用較高且患者接受的放射劑量大。Lazennec等15采用新的EOS X射線攝片進行術后髖關節(jié)復查,EOS是一種三維X射線技術,可在低放射劑量下獲得高質量的站立位矢狀面和冠狀面攝片。由于本院暫無此設備,所以還是采用臨床上常用的普通X射線平片來評價各項指標。將站立位作為骨盆功能位的代替,雖然術后骨盆在矢狀位活動范圍約為5°16,但站立位可大致作為功能位的代替,且靜態(tài)角度測量有很大的臨床意義,因為全髖關節(jié)置換中無法進行動態(tài)測量分析。試驗將髖臼假
34、體安放位置為外展(40±10)°,前傾(15±10)°定義為安全區(qū)間,雖然多數文獻支持此觀點,但仍有小部分全髖關節(jié)置換患者術后攝片髖臼假體角度在此范圍內,依舊出現(xiàn)了髖關節(jié)脫位、人工關節(jié)磨損等并發(fā)癥,并非絕對的安全。由于樣本量較少,使得試驗得出的臥位及站立位攝片時,影響髖臼假體外展角及前傾角的相關因素與國外相關文章有一定差異,但并不排除此差異與人種體型不同有關,有待進一步增加病例數進行統(tǒng)計學分析。未對全髖關節(jié)置換患者進行長期隨訪,故無法得出髖臼假體角度是否在安全區(qū)間內對臨床愈后的影響程度。應研究正常人群髖臼角度在不同體位的變化及影響因素,以期提供個性化髖臼
35、安置角度的合理選擇??傊?,隨著人工全髖關節(jié)置換的不斷發(fā)展,全髖關節(jié)置換技術也在不斷成熟,治療效果得到了大眾認可。伴隨手術數量的增加,術后并發(fā)癥的報道也不斷增加,引起了各方面的重視,對如何預防術后并發(fā)癥的研究也在不斷深入。術后并發(fā)癥的出現(xiàn)與多方面的因素有關,比如患者所患疾病嚴重程度、髖關節(jié)周圍軟組織情況、術者經驗不足、術后護理及宣教、術后患者康復鍛煉等。但最重要的也是最需要解決的就是髖臼假體置入定位及角度。因此,如何能盡可能準確地安放臼杯,成為骨科醫(yī)生關注的熱點問題。試驗從臥位和站立位攝片分別測量髖臼假體的外展角及前傾角,比較兩者之間的區(qū)別及相關影響因素,希望可對全髖關節(jié)置換術前計劃及手術中假體
36、放置提供一些幫助。作者貢獻:唐智進行試驗設計,試驗實施為丁楠、榮根祥、高杰、王斯晟,資料收集及成文為唐智,桂斌捷審校。利益沖突:所有作者共同認可文章無相關利益沖突。倫理問題:患者對試驗知情同意。文章查重:文章出版前已經過CNKI反剽竊文獻檢測系統(tǒng)進行3次查重。文章外審:文章經國內小同行外審專家雙盲外審,符合本刊發(fā)稿宗旨。作者聲明:文章第一作者對研究和撰寫的論文中出現(xiàn)的不端行為承擔責任。論文中涉及的原始圖片、數據(包括計算機數據庫)記錄及樣本已按照有關規(guī)定保存、分享和銷毀,可接受核查。文章版權:文章出版前雜志已與全體作者授權人簽署了版權相關協(xié)議。4 參考文獻 References1 Barrac
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