膝外翻畸形相关三维形态学测量及临床意义_袁景

股骨髁远端关节面切线的夹角（DCA）（6.5±1.3）°增大，通髁线与股骨髁后方关节面切线的夹角（PCA）（5.2±
1.2）°增大。以上测量指标与对照组比较，差异有统计学意义（P <0.05）。术中测量（DCA）（6.3±1.2）°、PCA
（5.3±1.1）°、aLDFA（75.9±1.1）°、aMPTA（91.2±0.8）°，与术前影像测量值比较，差异无统计学意义（P >0.05）。
张力情况，通过患者膝外翻畸形术前 Ｘ 线片、ＣＴ 扫 Ｏｔａｗａｒａ 公司）扫描，扫描范围包括膝关节近端 １６０
描及三维重建，术中观察，并与健侧正常膝关节进行 ｍｍ 及远端 １６０ ｍｍ，扫描层厚 １ ｍｍ。膝关节 ＣＴ 平扫
比较，对其解剖变异进行初步研究。现报道如下。 后获取膝关节容积性数据，以 Ｄｉｃｏｍ 格式储存。用
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第２期
袁景，等：膝外翻畸形相关三维形态学测量及临床意义
膝骨关节炎等关节病变终末期有严重关节疼痛 和功能受限，此类患者常继发膝外翻畸形［１］。外翻畸
ｍｅｄｉａｌ ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ ｔｉｂｉａ ａｎｇｌｅ，ａＭＰＴＡ）。ａＬＤＦＡ 正常值 约为 ８１°（７９～８３°），ａＬＤＦＡ 减小表示股骨干骺端或
2.Department of Orthopaedics, Lanzhou General Hospital of Lanzhou Military Area Command of Chinese PLA, Lanzhou, Gansu 730050, P.R. China)
Abstract: 【Objective】 To investigate the morphological anatomical abnormalities of valgus knee in adults and provide anatomical basis for the total knee arthroplasty. 【Methods】Tomographic images of 53 adult val－ gus knees were obtained by CT scan and imported into the Mimics 10.01 software for 3D reconstruction. Then the related anatomical parameters were measured and analyzed.【Results】X-ray showed preoperative fe－ mur-tibia angle [FTA, (15.4 ± 5.1) °], anatomical lateral distal femoral angle [ aLDFA, (76.6 ± 1.2) °] de－ creased, anatomical medial posterior tibia angle [ aMPTA, (95.8 ± 0.5) °] increased. CT showed distal condylar angle [ DCA, (6.5 ± 1.3) °] increased, poster condylar angle [ PCA, (5.2 ± 1.2) °] increased. There were statisti－ cally significant differences in the morphological parameters between the two groups (P <0.05). Intraoperative measurements were DCA (6.3 ± 1.2) °, PCA (5.3 ± 1.1) °, aLDFA (75.9 ± 1.1) °, aMPTA (91.2 ± 0.8) ° compared with the preoperative imaging measurements. There was no statistically significant difference between intraop－ erative measurements and preoperative measurements (P >0.05). 【Conclusion】The three-dimensional recon－ struction model has a high fidelity and a high accuracy in anatomical measurement. It can provide anatomical references in the clinical managements and knee prosthesis of adult valgus knee.
Ⅲ型 ５ 膝。将健侧正常膝做为对照组（ｎ ＝２９）。
１．２ 影像学检查
1.2.1 X 线片检查 摄膝关节正、侧位及双下肢全长
Ｘ 线片。采用西门子公司 Ｘ 线机，ＰＡＣＳ 医学图像软 件。Ｘ 线源距离 Ｘ 片夹 １００ ｃｍ，曝光条件为 ７５ ｋＶ、 １５ ｍＡ，不应用滤线器。患者站立负重，双下肢标准中
（ｎ ＝５３）。其中男性 ９ 例 ９ 膝，女性 ３２ 例 ４４ 膝；年龄
１８～７５ 岁，平均 ５６．４ 岁；病程 ６～４５ 年；骨性关节炎
３１ 例 ４３ 膝，类风湿性关节炎 ９ 例 ９ 膝，创伤性关节
炎 １ 例 １ 膝；患肢受累情况为左 ２０ 膝，右 ３３ 膝。根
据 Ｋｒａｃｋｏｗ 膝外翻分型标准：Ⅰ型 ２９ 膝，Ⅱ型 １９膝，
ＦＴＡ（黑长线与蓝长线）；ａＬＤＦＡ（红线）；ａＭＰＴＡ（蓝线） 图 １ 下肢全长片
立位，以膝关节水平为中心，要求脚尖向前与 Ｘ片夹
垂直，使股骨髁位于冠状面，股骨髁通髁线平行位摄
片，拍摄双膝标准正侧位，包括股骨下端 １／４ 至胫腓
骨上端 １／４，髌骨位于整片上 １／３。Ｘ 线的放大率大约
为 １０％。双下肢全长片采用站立负重，双下肢标准
中立位，摄片后经 Ｘ 线机自带软件拼接而成。根据王 涛等［４］方法用 ＰＡＣＳ 医学图像软件测 ＦＴＡ、冠状面上
测量股骨解剖轴与股骨远端关节面的外侧夹角
（ａｎａｔｏｍｉｃａｌ ｌａｔｅｒａ ｄｉｓｔａｌ ｆｅｍｏｒａｌ ａｎｇｌｅ，ａＬＤＦＡ）与胫
骨解剖轴与胫骨近端关节面的内侧夹角（ａｎａｔｏｍｉｃａｌ
第 ２５ 卷第 ２ 期 ２０１５ 年 １ 月
中国现代医学杂志 China Journal of Modern Medicine
文章编号： 1005-8982（2015）02-0060-05
Vol. 25 No.2 Jan. 2015
膝外翻畸形相关三维形态学测量及临床意义
袁景 1，宋焱峰 1，王德贵 1，高明暄 2，李生贵 2
结论 该研究建立的膝关节数字化三维模型仿真度高，解剖参数测量结果精确度高，能为膝关节置换临床治疗
和假体设计提供解剖学依据。
关键词： 膝外翻；三维重建；解剖变异；形态学参数
中图分类号：R682.6
文献标识码：B
Three-dimensional measurements of morphology of adult valgus knee and its clinical significance
解与手术及术后临床效果密切相关。本文收集膝关 1.2.2 膝关节 CT 扫描和三维重建 患者双下肢固
节骨关节炎外翻畸形患者的临床资料，研究其影像 定于中立位，双侧脚尖与检查台保持垂直。采用螺
学资料以探究膝外翻畸形的主要来源及侧副韧带 旋 ＣＴ （Ａｑｕｉｌｉｏｎ ３２０ 排螺旋 ＣＴ 机 ＴＯＳＨＩＢＡ，日本
医学图像处理软件 ＭＩＭＩＣＳ １０．１ 软件加载 ＣＴ 扫描 后得到的 Ｄｉｃｏｍ 数据三维重建后进行测量（见图 ２）。 测量数据包括通髁线与股骨髁远端关节面切线的 夹角（ｄｉｓｔａｌ ｃｏｎｄｙｌａｒ ａｎｇｌｅ，ＤＣＡ），通髁线与股骨髁后 方关节面切线的夹角（ｐｏｓｔｅｒ ｃｏｎｄｙｌａｒ ａｎｇｌｅ，ＰＣＡ）， 测量方法见图 ３。正常情况下 ＤＣＡ 约为 ４°，ＰＣＡ 约 为 ３°［３，６］。在 矢状面上测 量胫骨 内 侧 平 台 后 倾 角 （ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ ｓｌｏｐｅ ａｎｇｌｅ，ＰＳＡ），ＰＳＡ 正常值约为 １２° （１０～１４°），ＰＳＡ 增大减小表示胫骨平台后柱存在 畸形［７］。
剖参数，分析其分布规律及相关关系。将观察指标与健康正常膝（对照组 n =41）进行比较。结果 膝外翻术前
X 线片显示股胫角 （FTA）（15.4±5.1）°，冠状面上测量股骨解剖轴与股骨远端关节面的外侧夹角（aLDFA）
（76.6±1.2）°减小，胫骨解剖轴与胫骨近端关节面的内侧夹角（aMPTA）（95.8±0.5）°增大。CT 显示通髁线与
１ 资料与方法
１．１ 一般资料 收集 ２０１０ 年 ５ 月Βιβλιοθήκη Baidu－２０１４ 年 ５ 月兰州军区总医
院关节外科成人膝外翻行手术治疗的患者资料。纳 入标准为因骨性关节炎、创伤性关节炎、类风湿性关 节炎、代谢性骨病等导致膝外翻的成年患者，患者 股胫角（ｆｅｍｕｒ－ｔｉｂｉａ ａｎｇｌｅ，ＦＴＡ）均≥１０°。排除任何 可能对膝外翻解剖结构造成影响的样本，包括累及 膝关节的骨折、肿瘤、既往手术史以及扫描范围不 够的样本。满足条件的膝外翻畸形患者 ４１ 例，５３ 膝
（１．兰州大学基础医学院，甘肃 兰州 ７３００００；２．兰州军区总医院 全军骨科中心，甘肃 兰州 ７３００５０）
摘要：目的 探讨成人膝外翻畸形的解剖形态学异常，为全膝关节置换术（TKA）提供解剖学依据。方法
对 41 例（53 膝）成人膝外翻畸形进行 CT 扫描，图像导入 Mimics 10.01 软件建立数字化三维模型，测量相关解
图 ２ 膝外翻三维重建
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中国现代医学杂志
第 ２５ 卷
图 ３ ＤＣＡ 和 ＰＣＡ 测量方法
１．３ 术中测量 ３１ 膝采用髌旁外侧切口入路，２０ 膝采用髌旁内
侧入路，术中探查膝关节关节囊情况，观察关节周围 韧带弹性，用克氏针对比平移法，量角器（精确度 ０．１°） 测量 ＤＣＡ、ＰＣＡ、ＰＳＡ、ａＬＤＦＡ 和 ａＭＰＴＡ。与术前 Ｘ 线片和 ＣＴ 三维重建测量值比较。为观察腓总神经 的走行和韧带的紧张程度，术中常规暴露腓总神经。 １．４ 统计学方法
YUAN Jing1, SONG Yan-feng1, WANG De-gui1, GAO Ming-xuan2, LI Sheng-gui2 (1.School of Basic Medical Sciences, Lanzhou University, Lanzhou, Gansu 730000, P.R. China;
Key words: adult valgus knee; 3D reconstruction; anatomical abnormality; morphological parameter
收稿日期：２０１４－０６－２４ ［通信作者］ 宋焱峰，Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｏｎｇｙａｎｆｅｎｇ＠ｌｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
形约占全部膝关节置换手术的 １０％～１５％，常被认为 是最难处理的畸形之一［２－３］。膝关节置换（ｔｏｔａｌ ｋｎｅｅ
股骨外侧髁存在畸形，ａＭＰＴＡ 正常值约为 ８７°（８５～ ９０°），ａＭＰＴＡ 增大表示胫骨平台外侧柱存在畸形［５］
ａｒｔｈｒｏｐｌａｓｔｙ，ＴＫＡ）术前对膝外翻患者解剖异常的理 （见图 １）。
采用 ＳＰＳＳ １９．０ 统计软件包进行分析，数据以均 数±标准差（x±ｓ）表示，组间比较用 ｔ 检验，Ｐ ＜０．０５ 为差异有统计学意义。
２ 结果
２．１ 影像学检查 2.1.1 X 线片检查 术前患者外翻角度 ＦＴＡ（１５．４± ５．１）°，两组比较差异有统计学意义（Ｐ ＜０．０５）。ａＬＤＦ Ａ（７６．６±１．２）°，ａＭＰＴＡ（９５．８±０．５）°。外翻组 ａＬＤＦ Ａ 减小表示股骨干骺端或股骨外侧髁存在畸形， ａＭＰＴＡ 增大表示胫骨干骺端或胫骨平台存在畸形。 与正常范围比较 ａＬＤＦＡ 减小，ａＭＰＴＡ 增大，两组参 数与正常范围比较，差异有统计学意义（Ｐ ＜０．０５）， 见附表。