磁共振三維測(cè)量法測(cè)量膝關(guān)節(jié)徑線和角度

磁共振三維測(cè)量法測(cè)量膝關(guān)節(jié)徑線和角度

0影響全膝關(guān)節(jié)置換效果的因素人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)在膝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)疼痛中變得越來越成熟。該技術(shù)是敏感性手術(shù),其成功率取決于多種因素,其中假體軸向?qū)€的準(zhǔn)確性,是影響術(shù)后療效的最重要因素之一,假體的旋轉(zhuǎn)對(duì)線也是影響全膝關(guān)節(jié)置換后療效的重要因素。因此,在人工膝關(guān)節(jié)置換前常常需要測(cè)量膝關(guān)節(jié)各徑線數(shù)值及相應(yīng)的角度,以便在手術(shù)治療中使用。文章通過分析目前在臨床研究中應(yīng)用較多膝關(guān)節(jié)的標(biāo)體及數(shù)碼成像測(cè)量法、CT和磁共振測(cè)量法,探討它們的應(yīng)用前景。1數(shù)據(jù)和方法1.1膝關(guān)節(jié)測(cè)量方法等研究進(jìn)展納入標(biāo)準(zhǔn):(1)膝關(guān)節(jié)測(cè)量方法的相關(guān)文獻(xiàn)。(2)膝關(guān)節(jié)測(cè)量在臨床上應(yīng)用的相關(guān)文獻(xiàn)。(3)相關(guān)膝關(guān)節(jié)測(cè)量方法等的研究進(jìn)展。檢索人相關(guān)內(nèi)容:第一作者。檢索時(shí)間范圍:2001-01/2009-10。關(guān)鍵詞:中文關(guān)鍵詞為“磁共振;置換”;英文關(guān)鍵詞為“magneticresonanceimaging;replacement”。檢索數(shù)據(jù)庫:PubMed數(shù)據(jù)庫,維普數(shù)據(jù)庫。1.3文獻(xiàn)篩選結(jié)果經(jīng)檢索共查到相關(guān)文獻(xiàn)20余篇。經(jīng)閱讀標(biāo)題、摘要、全文后,排除內(nèi)容重復(fù)、普通綜述后篩選納入15篇文獻(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。文獻(xiàn)的類型主要包括標(biāo)體及數(shù)碼成像測(cè)量法,CT、MRI測(cè)量法及臨床應(yīng)用類文獻(xiàn)。2結(jié)果2.2數(shù)據(jù)分析方法CT測(cè)量股骨外上髁最凸點(diǎn)、股骨內(nèi)上髁溝最低點(diǎn)、股骨內(nèi)上髁最凸點(diǎn)與膝關(guān)節(jié)后側(cè)及遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)線的距離,測(cè)量內(nèi)上髁溝深度、寬度,并測(cè)量股骨遠(yuǎn)端內(nèi)外上髁的前后徑大小和股骨假體旋轉(zhuǎn)角度;以上所測(cè)量的數(shù)據(jù)在臨床上均有應(yīng)用意義。孫振輝等將200例(252膝)全膝關(guān)節(jié)置換隨機(jī)分為兩組:(1)經(jīng)驗(yàn)組(n=64):全膝關(guān)節(jié)置換過程中根據(jù)術(shù)者觸摸外科股骨上髁軸線聯(lián)合Whiteside線聯(lián)合確定股骨假體外旋角度。(2)CT掃描組(n=136):術(shù)前CT掃描確定股骨后髁角,術(shù)中采用可調(diào)外旋定位器復(fù)制CT確定的外旋角度,其余手術(shù)操作相同。兩組術(shù)后均行CT掃描確定股骨假體旋轉(zhuǎn)不良角度,并對(duì)其絕對(duì)值進(jìn)行比較。結(jié)果顯示,經(jīng)驗(yàn)組全膝關(guān)節(jié)置換后股骨假體旋轉(zhuǎn)不良角度為(2.80±0.14)°,CT掃描組為(1.20±0.04)°,兩組比較差異有顯著性意義(t=4.18,P<0.01)。經(jīng)驗(yàn)組股骨假體旋轉(zhuǎn)不良率為32.1%,CT掃描組為18.5%,兩組比較差異有顯著性意義(χ2=17.47,P<0.01)。說明術(shù)前CT掃描確定股骨遠(yuǎn)端后髁角可以有效提高全膝關(guān)節(jié)置換股骨假體旋轉(zhuǎn)力線,方法簡單、有效、重復(fù)性良好。陶坤選擇40名青年健康志愿者膝關(guān)節(jié)伸直中立位行CT檢查。分別測(cè)量脛骨前后軸與髕腱相交點(diǎn)內(nèi)側(cè)髕腱占髕腱總寬度比例、后交叉韌帶中點(diǎn)與髕腱內(nèi)側(cè)緣及髕腱中內(nèi)1/3連線同脛骨前后軸之間的夾角。結(jié)果顯示,預(yù)定截骨平面,后交叉韌帶中點(diǎn)與髕腱內(nèi)側(cè)緣連線和AP軸的平均夾角為(0.1±2.7)°,后交叉韌帶中點(diǎn)與髕腱中內(nèi)1/3連線和AP軸的平均夾角為(10.30±3.60)°。說明國人后交叉韌帶中點(diǎn)與髕腱內(nèi)側(cè)緣的連線近乎與脛骨AP軸重疊,可以作為全膝關(guān)節(jié)置換中脛骨假體旋轉(zhuǎn)放置可靠的參照軸線。謝詩涓等選擇80個(gè)正常膝關(guān)節(jié)行CT檢查,進(jìn)行股骨遠(yuǎn)端三維圖像重建,測(cè)量后髁角(PCA)、髁扭轉(zhuǎn)角(CTA)、前后軸線的垂線與后髁軸線的夾角(PAPA),比較其在性別間的差異及個(gè)體的變異程度。結(jié)果顯示,性別間的PCA[(3.48±1.11)°與(3.67±1.08)°]、CTA[(5.29±1.04)°與(5.60±1.18)°]及PAPA[(3.85±1.67)°與(4.03±2.32)°]差異均無顯著性意義(P>0.05),且PAPA的變異性較大,而PCA及CTA的變異系數(shù)較小(P<0.05)。說明股骨上髁軸線是全膝關(guān)節(jié)置換股骨髁截骨的最佳參照軸線,前后軸線在性別間無差異。儲(chǔ)小兵選擇80名正常人的膝關(guān)節(jié)作為研究對(duì)象,應(yīng)用螺旋CT掃描,依照人工膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)的切骨方向獲取股骨遠(yuǎn)端橫斷面的精確圖像;采用Autocad軟件分析比較骰體的旋轉(zhuǎn)軸與脛骨假體旋轉(zhuǎn)之間的關(guān)系,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析臨床上采用不同股骨假體旋轉(zhuǎn)參照軸可能引起的潛在脛股旋轉(zhuǎn)對(duì)線不良及其程度。結(jié)果顯示,股骨上髁軸與股骨后髁軸的夾角(股骨后髁角):男性(6.7±1.5)°,女性(6.4±1.8)°。Whiteside線與股骨后髁軸的夾角:男性(7.2±0.1)°,女性(7.8±3.2)°。兩參照軸在性別之間差異無顯著性意義(P>0.05)。術(shù)中脛骨假體旋轉(zhuǎn)以脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)、中1/3交界處來確定,而股骨假體旋轉(zhuǎn)分別以臨床上髁軸、外科上髁軸、股骨后髁軸外旋3°來確定,可能產(chǎn)生脛股旋轉(zhuǎn)對(duì)線的不良交角值平均值分別為2.91°,6.50°,6.83°。說明股骨上髁軸作為股骨假體旋轉(zhuǎn)對(duì)線的參照較為恒定可靠,而Whiteside線的變囂度較大、重復(fù)性較差;國人的股骨后髁角較西方人大,術(shù)中如以股骨后髁軸外旋3°來放置股骨假體容易出現(xiàn)假體內(nèi)旋;人工全膝關(guān)節(jié)置換中利用骨性解剖標(biāo)志各自獨(dú)立地確定脛骨板體、股骨假體的旋轉(zhuǎn)對(duì)線必然會(huì)產(chǎn)生脛股旋轉(zhuǎn)對(duì)線不良,而臨床股骨上髁軸產(chǎn)生影響較小。2.3結(jié)果與分析林源等選擇62名志愿者115個(gè)正常膝關(guān)節(jié)行MR矢狀位掃描,股骨遠(yuǎn)端三維重建后測(cè)量軸線參數(shù),包括股骨后髁角、髁扭轉(zhuǎn)角、前后軸線的垂線與后髁軸線夾角、前后軸線的垂線與外科上髁軸線夾角、臨床上髁軸線與外科上髁軸線夾角。依性別和側(cè)別分組,分析兩組間差異有無顯著性意義。結(jié)果顯示,股骨后髁角范圍0.62°~6.75°,平均(3.44±1.08)°;髁扭轉(zhuǎn)角范圍2.93°~8.92°,平均(6.03±0.86)°;前后軸線的垂線與后髁軸線夾角范圍1.92°~7.05°,平均(4.31±0.64)°;前后軸線的垂線與外科上髁軸線夾角范圍-1.72°~3.84°,平均(0.87±0.78)°;臨床上髁軸線與外科上髁軸線夾角范圍0.220~4.51°,平均(2.58±0.57)°。上述測(cè)量參數(shù)均不存在側(cè)別差異。股骨后髁角、髁扭轉(zhuǎn)角及前后軸線的垂線與外科上髁軸線夾角存在性別差異,其中股骨后髁角與髁扭轉(zhuǎn)角男性大于女性,而前后軸線的垂線與外科上髁軸線夾角則為女性大于男性。說明通過MR圖像進(jìn)行三維重建是一種值得信賴的研究股骨遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)對(duì)線相互關(guān)系的方法。正常人股骨遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)對(duì)線的解剖參數(shù)存在種族差異。在正常膝關(guān)節(jié)中,外科上髁軸線、前后軸線、臨床上髁軸線和后髁軸線存在一定的關(guān)系,在行全膝關(guān)節(jié)置換時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況選擇相應(yīng)的確定股骨遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)對(duì)線的軸線。張明等選擇患者23例(27膝),術(shù)前行MRI及X射線檢查,測(cè)量膝SMCL相關(guān)長度、內(nèi)翻角度、內(nèi)側(cè)骨贅長度等相關(guān)數(shù)值,通過軟件模擬去除內(nèi)側(cè)骨贅,并將SMCL緊張后可糾正的角度與內(nèi)翻角度比較,從而預(yù)測(cè)是否需松解SMCL,最后通過手術(shù)驗(yàn)證找出骨贅長度與內(nèi)側(cè)軟組織松解范圍的關(guān)系。結(jié)果顯示,術(shù)前通過MRI上SMCL松弛度預(yù)測(cè)松解與否與術(shù)中實(shí)際結(jié)果的一致率為29.6%(8/27);松解組平片上骨贅長度相對(duì)值R的平均值為0.0609,非松解組R平均值為0.0857,二者差異有顯著性意義(P<0.05);甲組(R<0.0609)松解率為42.9%,乙組(0.0609≤R<0.0857)松解率為10.0%,丙組(R≥0.0857)松解率為0,3組間松解率差異有顯著性意義(P<0.05)。說明術(shù)前通過X射線片上骨贅長度相對(duì)值R可較好預(yù)測(cè)術(shù)中SMCL的松解情況,當(dāng)R≥0.0857時(shí),不需松解SMCL;當(dāng)R<0.0857時(shí),術(shù)中應(yīng)逐層松解,避免過度松解導(dǎo)致內(nèi)側(cè)松弛,R值越小松解率越高?？赡苁怯捎赟MCL具有一定彈性,SMCL不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)內(nèi)側(cè)松解的范圍。吳劍彬?qū)?8側(cè)正常膝關(guān)節(jié)行磁共振橫斷面、冠狀面和矢狀面掃描。測(cè)量外科經(jīng)股骨上髁軸和臨床經(jīng)股骨上髁軸寬度,測(cè)量股骨外上髁最凸點(diǎn)、股骨內(nèi)上髁溝最低點(diǎn)、股骨內(nèi)上髁最凸點(diǎn)與膝關(guān)節(jié)后側(cè)及遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)線的距離,測(cè)量內(nèi)上髁溝深度、寬度,并測(cè)量股骨遠(yuǎn)端內(nèi)外上髁的前后徑大小。結(jié)果顯示,外科經(jīng)股骨上髁軸寬度在男性為(79.55±4.90)mm,女性為(71.18±4.22)mm,臨床經(jīng)股骨上髁軸寬度在男性為(80.8±5.06)mm,女性為(72.64±4.35)mm。Pearson相關(guān)分析提示股骨內(nèi)上髁溝最低點(diǎn)、外上髁最凸點(diǎn)、內(nèi)上髁最凸點(diǎn)、外上髁最凸點(diǎn)與膝關(guān)節(jié)后方及遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)線的距離與臨床經(jīng)股骨上髁寬度具相關(guān)性,股骨遠(yuǎn)端內(nèi)外上髁的前后徑大小與經(jīng)股骨上髁軸寬度也具相關(guān)性。說明磁共振掃描是研究全膝關(guān)節(jié)置換股骨假體旋轉(zhuǎn)對(duì)線骨性標(biāo)志的可靠方法。國人股骨假體外旋度數(shù)較歐美國家大,股骨遠(yuǎn)端上髁解剖大小明顯小于歐美國家人群。吳劍彬等選擇78側(cè)正常成人膝關(guān)節(jié)行磁共振掃描,在橫斷面圖像上定位經(jīng)股骨上髁軸、Whiteside臺(tái)前后軸、股骨后髁軸和股骨滑車軸。測(cè)量Whiteside前后軸、股骨后髁軸、股骨滑車軸相對(duì)于經(jīng)股骨上髁軸旋轉(zhuǎn)的角度,比較它們相對(duì)于經(jīng)股骨上髁軸的可靠性。結(jié)果顯示,股骨滑車軸相對(duì)于STEA內(nèi)旋(7.90±3.43)°,相對(duì)于CTEA內(nèi)旋(11.57±3.44)°。Levene檢驗(yàn)提示股骨滑車軸分別與股骨后髁軸、Whiteside前后軸相比,相對(duì)于經(jīng)股骨上髁軸的變異性有顯著性差別。說明股骨滑車軸作為全膝置換股骨假體旋轉(zhuǎn)對(duì)位標(biāo)志的可靠性差。吳劍彬等選擇78側(cè)正常成人膝關(guān)節(jié)行磁共振掃描,在橫斷面圖像上定位經(jīng)股骨上髁軸、Whiteside前后軸、股骨后髁軸和股骨滑車軸。測(cè)量Whiteside前后軸、股骨后髁軸、股骨滑車軸相對(duì)于經(jīng)股骨上髁軸旋轉(zhuǎn)的角度,比較它們相對(duì)于經(jīng)股骨上髁軸的可靠性。結(jié)果顯示,股骨前軸相對(duì)于STEA內(nèi)旋(9.61±3.36)°,相對(duì)于CTEA內(nèi)旋(13.32±3.27)°。Levene檢驗(yàn)提示股骨前軸分別與股骨后髁軸、Whlteside前后軸相比,相對(duì)于經(jīng)股骨上髁軸的變異性有顯著差別。說明股骨前軸作為全膝置換股骨假體旋轉(zhuǎn)對(duì)住標(biāo)志的可靠性差。吳劍彬等選擇78側(cè)正常成人膝關(guān)節(jié)行磁共振掃描,測(cè)量股骨上髁軸(STEA)寬度、STEA的骨性標(biāo)志與膝關(guān)節(jié)后側(cè)及遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)線的距離,股骨遠(yuǎn)端內(nèi)外上髁的前后徑大小及股骨后髁角。結(jié)果顯示,STEA寬度在男性為(79.55±4.90)mm,女性為(71.18±4.22)mm,股骨內(nèi)上髁溝最低點(diǎn)、外上髁最凸點(diǎn)與膝關(guān)節(jié)后方關(guān)節(jié)線及遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)線的距離、股骨遠(yuǎn)端內(nèi)外上髁的前后徑大小與STEA寬度具相關(guān)性,股骨后髁角為(4.22±2.07)°。說明國人股骨遠(yuǎn)端上髁解剖大小明顯小于歐美國家人群,股骨遠(yuǎn)端內(nèi)外上髁的前后徑與STEA寬度成一定比例,STEA的骨性標(biāo)志與膝關(guān)節(jié)后側(cè)及遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)線的距離可為定位STEA提供一定幫助,通過術(shù)中觸摸或PCL定位STEA的可靠性差。覃承訶等選擇華南地區(qū)正常膝關(guān)節(jié)100例,男女各50例,按性別和側(cè)別分4組,行股骨遠(yuǎn)端軸位MRI掃描,圖像用Photoshop處理,測(cè)量PCA和CTA,比較兩角的性別差異和側(cè)別差異,分析兩角度的相關(guān)性。結(jié)果顯示,男性PCA大于女性(P<0.0011,無側(cè)別差異(男性P=0.335,女性P=0.266);男性CTA大于女性(P<0.001),無側(cè)別差異(男性P=0.231,女性P=0.719);PCA和CTA存在相關(guān)性:男性R2=0.323,P<0.001;女性R2=0.206,P=0.001。說明華南地區(qū)人PCA及CTA參數(shù)與華北地區(qū)人接近,均為男性大于女性,無側(cè)別差異;PCA和CTA存在相關(guān)性;軸位MRJ圖像有利于PCA及CTA的準(zhǔn)確測(cè)量。排除標(biāo)準(zhǔn):重復(fù)研究或Meta分析類文章。1.2提取數(shù)據(jù)的策略2.1上與膝關(guān)節(jié)外側(cè)距離測(cè)量股骨外上髁最凸點(diǎn)、股骨內(nèi)上髁溝最低點(diǎn)、股骨內(nèi)上髁最凸點(diǎn)與膝關(guān)節(jié)后側(cè)及遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)線的距離,測(cè)量內(nèi)上髁溝深度、寬度,并測(cè)量股骨遠(yuǎn)端內(nèi)外上髁的前后徑大小,以及測(cè)量股骨假體旋轉(zhuǎn)角度。具體結(jié)果比較見表1。2.4膝關(guān)節(jié)測(cè)量與臨床應(yīng)用見表2。3討論3.1ct和mri測(cè)量膝關(guān)節(jié)的測(cè)量方法有數(shù)碼成像、標(biāo)體、CT和MRI等測(cè)量法等,以標(biāo)體即解剖法為標(biāo)準(zhǔn),但其僅能應(yīng)用于標(biāo)本研究的測(cè)量,經(jīng)過比較認(rèn)為CT和MRI測(cè)量與其最為接近,且CT和MRI測(cè)量測(cè)量法能重復(fù)應(yīng)用于人體的膝關(guān)節(jié)測(cè)量[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15]。目前臨床上多應(yīng)用CT和MRI測(cè)量法。3.2鞋輪脛骨體旋轉(zhuǎn)定位CT和MRI測(cè)量法是三維測(cè)量法,不僅能觀察和測(cè)量一個(gè)方向或一個(gè)平面的膝關(guān)節(jié)的徑線,其三維測(cè)量法可多方向測(cè)量多個(gè)平面徑線和角度,可以滿足臨床需要多方向角度,以供手術(shù)應(yīng)用[