【doc】华北地区成人正常膝关节内侧半月板后倾角的测量及临床意义
华北地区成人正常膝关节内侧半月板后倾
角的测量及临床意义
第14卷第3期
2006年2月
中国矫形外科杂志
OrthopedicJournalofChina
VolJl4.No.3
Feb.2006
鹂
华北地区成人正常膝关节内侧半月板
后倾角的测量及临床意义?
曾纪洲,曲铁兵,于振山,张亚奎,潘江,石逸杰,张雪梅,陈学明',刘亮 (1.北京潞河医院骨科,北京101149;2.首都医科大学附属北京朝阳医院骨科;3.北京潞河医院影像中心)
摘要:[目的]测量华北地区成人正常膝关节内侧半月板后倾角数据,为改进及
适合中国人的膝关节假体
和在全膝关节置换术中行合理的胫骨截骨,提供参考数据和理论依据.[
]62例(115膝,男:女:35:27),
膝关节半月板,胫骨无疾病和畸形的成年华北地区中国人,年龄20,74岁,平均45.6岁.按不同年龄段分成3组,
A组:l8,39岁,B组:40,59岁,C组:>60岁.用MR机获得经内侧平台中点的矢状位像,并按照Jenny测量方
法在计算机上测量膝关节内侧半月板后倾角.[结果]男63膝,左侧33膝,右侧30膝;膝关节内侧半月板后倾角,
左侧(2.74-1.8).,右侧(2.94-1.7).,平均(2.94-1.8)..女52膝,左侧27膝,右侧25膝;膝关节内侧半月板
后倾角,左侧(3.5?1.7).,右侧(2.8?1.6).,平均(3.2?1.7)..膝关节内侧半月板后倾
角:A组平均(3.64-
1.6).,B组平均(2.74-1.8).,C组平均(2.84-1.7)..经统计学分析证实膝关节内侧半月
板后倾角在不同性别,
侧别及年龄比较,差异无显着性意义.[结论]华北地区成人正常膝关节内侧半月板
后倾角平均(3.0?1.7).,范围
是0.,6.2.,大于西方人.
关键词:半月板;关节成型术;置换;膝;中国
中图分类号R681.5文献标识码A
MeasurementandclinicalsignificanceofposteriorslopeangleofproximaltibialmedialmeniscusinnormalChinese
77ZENGJi—zhou,QUTie—bing,YUZhen—
shan.eta1.OrthopedicDepartmentBeijingLuheHospital,Beijing101149 Abstract:[objective]Tomeasuretheposteriorsloopeangleofproximaltibialmedialmeniscus(PSAPTMM)inChi—
neseadult,provideparametersforimprovingthedesignofkneeprosthesismoresuitableforChineseandforresectingtibialplat—
eauintotalkneearthroplasty.[Method]Sixty—
threemalekneesand52femalekneesofChinese,withouttibialdeformitv genuvarumandvalgum,abnormalchangeofarticularsurface,andtibialtrauma,withaverageageof45.
6years(ranged,20
,
74years),weredividedinto3groupsaccordingtoperson'sage:groupA,18,
39years;groupB,40,50years;group
C,morethan60years.ThesagitaltomographyofmedialmeniscusofMR1weretaken.stored.andmeasuredusingJENNY
way.Thedatawereanalyzedstatistically.[Result]Bytwofactorsanalysis,【hesexandagehadnosignificantinfluenceon
PSAPTMM,andtheanglewasnotdifferentbetween【heleflandrightknee.Inmaleadult.
【heaveragedegreeofleftPSAPTMM
was(2.74-1.8).,ofIheright(2.94-1.7).withanaveragedegreeofbothsidesof(2.94-1.8)o.Infe
maleaduIt.theav-
eragedegreeofleftPSAPTMMwas(3.5?1.7).,oftheright(2.84-1.6).,withtheaveragedegreeofbothsides(3.24-
1.7)o.TheaveragedegreeofgroupAwere(3.6?1.6).,groupB(2.74-1.8).,groupC(2.8?1.7)o.Thereshowedno
significantdifferenceofPSAPTMMbetweensex,side,andage.[Conclusion]Theaveragede
greeofPSAPTMMinnorthern
Chineseadultis(3.0?1.7).,rangesfrom(0,6.2)..andislargerthanthatof【hewesterns. Keywords:Meniscus;Arthroplasty:Replacement:Knee:ChineseaduIt
目前,国内使用的人工全膝关节多为进121的国外假体,
这些假体一般都按照西方人的身体参数设计;同时在行TKA
时,如何准确地进行胫骨平台截骨,如何选择最佳适配度的
胫骨平台假体,也都长期借用国外经验做为临床指导.全膝
作者简介:曾纪洲(1968一),男,北京人,医学硕士.研究方向:关节外
科.电话:(OlO)81864276E—mail:zengjizh@163.coin 196
关节置换术(totalkneearthroplasty,TKA)时重建机械和解剖
力线很重要,但国内膝关节半月板后倾角鲜见报道.为此,
作者进行了华北地区成人膝关节内侧半月板后倾角度(poste.
riorslopeangle,PSA)的测量,为改进及设计适合中国人的膝
关节假体和在全膝关节置换术中行合理的胫骨截骨,提供参
考数据和理论依据.
Vf-LI4.,ii3
IP?11《M)6Ofthopt~licJq~urna|ofChina 第14卷躺3期
2006乍2J
】
与方法
】I般资料
】】1旋:}选择
随l收K驯一存IT"Jl卜耻tIi同凡或I丑l, 盹靴{剖伤而社渗恿阿61例I15嘛).3膝,受51 0紊:年龄!(},74.F均456矬讯至行们选扦条忭: 胫骨畸形,f1艨I!q外酬.漤仃【磐种关节受或刨伤 致的戈蝈:蕾H软蚯皇』爰1;t的选择景什:ll采戈 节ll常,剀#量祟
11.2舒组
将所f『霆试豫:f-q龄段骨^it,(3组A: 】M,3.1{l:40,59(:I:?}
Il3l体小
3?越年I1ll{凡体6杀链下胜r体束源十首刖 科大学削教奄一辙啊,丰一.H1一豇最竹数】0q髓尔1』林撒处
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I23?倘法
123I定f圳n0i尉
垃定?捕范?娃睫美节线i2ll_昧炎线下20cm. MR焦巾心-愫关节线4n址.幂卅__定位置:l*状 t,冠状忙1:坷过伺中淘线'Ihemid~nhhsL: lq'站节l恻缘的内I赴州瞻忡淘的中【(19连线.1扶 {导骨炙状f宅f悔(1剖I)经过TSA.Al『弪肖干fH距 至少10~-i[i帕2个髓睦中点连跛)行直f雌旨壬状借定位 到像进{rI怖得暇骨冠位定位像(图2
I232圳像蛐获得
平I-^^井畦于胫骨碰位定位图悔.过l,AA {?筱得第1删量博图31:卜frTSAA拌啦卣于胫 rI睦状位定忙图像.经过髁?n_韩巾点引删平台内删缘连线 的中扣描.获得笫2张删图(l4)
图I胫骨矢状位定位图像
图2陉骨冠柱位定位图像
图矢状位刮量图像
图4矢牡位刮量内侧半月板后倾角图像
I3测打
mj茚】张{I!j鲢像?11n^^睡亢障城边,删删整 .1"3AAl垂J丁lII霉底边,简化lIL}IIlf定位标E的确定 (圈3)依据I张蒯憾的m度数l州整旃2张删量阿像 (图4).秉f1]-ty暖进什洲啦《圈4)在倒位像J. 旌控l删fj前『n们螗高点嗣l后巾肿懿高点.僻线a;做胜 骨I-f?轴巫纯.得直线l?:在平台处做直线b的线得矗线 ;删量a,而氲的锐如(精确墁01.即艨冀内侧半 月板后倾角.J一体标本洲世方法上.
I4统计学方
第14卷第3期
2006年2月
中圈矫形外科杂志
OrthopedicJournalofChina
Vo1.14.No.3
Feb.2o06
用统计软件包(SSPSforWindowsRelease10.0)进行双
因素析因分析处理,以P<0.05为差异有显着性意义:
2结果
2.1性别与侧别比较
经双因素析困分析,膝关节内侧半月饭后倾角在性别,
侧别问比较差异无显着性意义(P>0.05,表1)
2.2性别与年龄比较
经双因素析因分析,膝关节内侧半月板后倾角在性别,
年龄间比较差异无显着性意义(P>0.05,表2):
2.3结果综合统计
使用Kohnogorov—Smimov适配J叟检验,双侧检验P=
0.245,测量数值符合正态分布:华北地区成人正常膝关节内
侧半月板后倾角平均为(3.0?1.7).,范围是0.,6.2.:
2.4实际测量参数与尸体标本校正
膝关节内侧半月板后倾角在尸体上的测量值较影像测量
值偏小,平均误差为0.58.(表3)经过尸体测量校正,证
实本组影像学测量结果可靠
表1不同侧别男性与女性内侧半月板1)SA比较I膝)
Tab.1Comparisonofposteriorslopeangleof proximaltibialmedialmeniscusbetweentheleftandrightsides
表2不同年龄组男性与女性内侧半月板PSA比较I膝)
Tab.2Comparisonofposteriorslopeangleof proximaltibialmedialmeniscusindifferentaginggroups
表3膝关节内侧半月板PSA度数在尸体上和MR图像上比较 Tab.3Comparisonofposteriorslopeangleof
proximaltibialmedialmeniscusbetweenthecorpseandMRmm
尸体杯本
Corpusample
内侧半月板l,sA (尸体)(.) Corpse
内侧半月板PSA误善f.)
(MR像)(.), MR1Error 1
2
3
4
l98
2.99
2.22
0
2.39
3.75
281
0.27
3.13
0.76
0.59
027
0.74
5
6
5.64
234
6.12
3.【x】
0.48
0.66
3讨论
3.1关于膝关节内侧半月板PSA的一些问
半月板是膝关节的一个不可缺少的组成部分,可以使膝 关节的关节面成为最理想的轻度不吻合关节面,具有传导 载荷,协助维持膝关节稳定,增强润滑,调节关节压等重要 功能.因此,当设计膝关节假体和进行TKA时,必须考虑到 半月板的因素
磁共振成像(MRI)具有良好的软组织分辨能力,能够 清晰地显示关节内外的复杂解剖结构,成为无创伤,无疼痛, 无放射,准确评估关节病变的重要检查方法.在MRI检查中 矢状面成像对半月板的显示最佳.因此,作者通过MRI来 研究膝关节内侧半月板PSA.
3.1.1测量膝关节内侧半月板PSA的目的
内侧平台与股骨接触面积较大,是膝关节主要的负重 面:TKA时重建机械和解剖力线很重要,以往的研究主要 集中在冠状面上的力线;近年来,随着研究的深入,认识到 在矢状面j一对线的重要性,其中胫骨平台PSA对TKA的影响 逐渐得到重视Chiu通过尸体解剖和X线影像学研究认为 胫骨内侧平台PSA与胫骨平台PSA之问有紧密相关性,而胫 骨外侧平台PSA与胫骨平台PSA之问无相关性;胫骨内侧平 台PSA和内侧半月板PSA紧密相关性,胫骨外侧平台后倾角 PSA和外侧半月板PSA无相关性.因此,研究胫骨平台PSA 时,必须重视内侧半月板PSA的测量.
3.1.2膝关节内侧半月板PSA的度数
Jenny报道膝关节内侧半月板PSA为0.5.,内侧半月板
几乎垂直近端胫骨轴.作者经过研究证实,华北地区成人内 侧半月板PSA要明显大于国外Jenny报道的数值,为(3.0 ?1.7).,范围是0—6.2.
3.2内侧半月板PSA的临床意义
3.2.1胫骨平台骨强度的分布
在人的膝关节中髁的中心区是主要负荷的直接承重部位, 胫骨软骨下的骨强度最大,髁的前部骨强度相对较弱.近 端胫骨的骨强度在内髁的中央部分最大,外髁和周边的软骨 部分骨强度下降.Goldstei研究表明,随着远离关节面, 胫骨软骨下骨的强度下降.Johnson叫描绘出胫骨近端松质骨 的压缩骨强度图,发现松质骨强度从胫骨前缘开始,由近向 远迅速下降.
3.2.2半月板PSA与胫骨平台截骨的关系
少数学者认为半月板的后倾角几乎与胫骨纵轴线垂直.
,进行胫骨切骨时可水平切骨,而不必过多 所以,在TKA中
考虑胫骨的骨性后倾角.多数学者认为胫骨截骨的厚度和 定位因素对胫骨假体骨床的质量和强度有重要影响to3.Hof- mannt23回顾分析33例0.胫骨平台截骨的全膝关节术病例, 有l0例显示至少2tllm的胫骨假体下沉.这些下沉假体中, 在手术前后PSATP有(8?2).差异.其余23例,手术前后
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OrthopedicJournalofChina 第14卷第3期
2006年2月
PSATP仅有(2?2).差异,这说明平行于F1然解剖平台做 后倾斜截骨,会导致较高的临床胫骨假体下沉率:Chiu指 出,退行性膝关节相刘于骨前皮质的平均倾是I6.7.,当
用髓外定位什平行f胫骨前皮质求做0.骨截骨时,若胫骨 平台前后长是50nlill,则要住前面切除13mill高度的骨 京虻能把整个关节嘶切除,这样将暴露出,台前方强度较弱的 骨,容易导致胫骨假体松动作者认同TKA中胫骨平台截 骨应平行于胫骨平台骨忡后倾斜,而不是,行j:半月板后倾 斜
3.2.3胫骨平台PSA与生物力学的关系
WakerL3报道:正常胫骨台有平均5.,8.的后倾,他 认为这个倾斜有力学优点,昕以胫骨j.端敲骨应该平行j:天 节面平均力矢量接近垂直这个斜面,H『】对FSAA的倾斜,在 理论上减少_r对骨似体的切力:存功能他倾斜产牛切 变;在屈曲时』=}三缩应J增加,后倾将减少切变应力?Dorr, 认为即使使用带骨后倾的胫骨似体,也心做度后倾(2.) 的胫骨截骨,这能确保没仃前倾的产生:骨的前倾引起平 台后方高跷,会影响属曲ROM一当保留PCI的同时又出现平 台的前倾,将严重影响膝关厢曲的范骨平台后方的 骨质较为强硬,能很好地吸收力负荷一此Don"认为只有 后倾截骨,才不会对骨水泥一骨界面有冉,因为骨 解剖上存在后倾,所以用带后倾角的敲骨(BlJ平行关节面截 骨),能保证后方骨质最少的切除?这进…步说明住TKA 中胫骨平台敲骨应平行于胫骨平台骨性后倾斜,而足平行 于半月板后倾斜?
3.2.4内侧半月板PSA对膝关节似体设计的意义 胫骨关节面前方软骨的厚平均为1.54,2.53inn|,关节
2.98Illill;半月板后角高度 面的后方软骨厚平均为2.07,
(10.15?5.10)illn1明显高于前角(5.78?2.78)iilm(,<
0.01),内侧半,Lj板后角宽度约足前角的2",,因此,膝关 节半月板的后倾角与骨性的后倾角是不等?的膝关节生物 力学研究表明半月板也是股关节中参j承重的主要结构,
膝关节骨性结构的肜态学持点决定了胫骨网髁Lj股骨髁的完 全不吻合,这样的小吻合卜分不利于载荷的传导.而半月板
的存在大大改变_r这种状态:月板不仅直接将大部分的载
荷经其本身传递至其下的胫骨向(或反之),而H_大大扩充了
股胫关节的接触呵,并使原束的完全不吻合曲面变成_r对传
导载荷最理想的轻度吻合曲面.由于软骨及半月板均具有
"前薄后厚"的持点,因此,存进行人1关置换或人工关
设计时应考虑实际膝关节股胫天节面的最高接触面是半月板 与股骨髁的接触.由于半月板相时于胫骨纵轴线存在后倾角, 所以作者建议在TKA中胫骨平台截骨应平行于胫骨平台骨忡 后倾斜,同时在设计膝关节假体时胫骨平台似体本身应有后
倾角度,理论上讲,胫骨平台假体PSA=胫骨平台骨性PSA一
胫骨平台软骨PSA一半月板PSA.
3.2.5TKA重建中内侧半月板PSA的意义
内侧半月板PSA对TKA有影响,胫骨表面的聚乙烯倾斜
应该重建自然的关节的设计,应该产生半月板的倾斜,而不
是骨的倾斜,内外侧倾斜应该分别重建.同时,Moiler也认
为在TKA中,把带有和原始关节的一样倾斜的假体的置入时, 就获得了一个最佳的中心关节,
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