股骨髁椭圆中心线和通髁线的比较 ——基于MRI的三维测量

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zoujing0505
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目的:本人所在课题组的前期实验中发表了一种新的描述股骨髁矢状位形态的方法——椭圆法。当核磁扫描方向为轴位上平行通髁线、冠状位相切于股骨内外髁最远端软骨面时,每个矢状位扫描层面内股骨内外髁关节软骨面都可以分别被一椭圆完美拟合。相比于股骨髁双圆法和股骨后髁单圆法:椭圆法把复杂的股骨髁三维形态简单化;精确体现了股骨髁与股骨滑车的参数关系;揭示了股骨髁矢状位形态与胫骨平台后倾角间的关联。那么股骨髁椭圆中心线指向股骨内外髁的什么位置?它与通髁线在三维上存在什么关系?本研究的目的是分析内侧和外侧髁椭圆中心的方向,并通过磁共振图像(MRI)三维重建模型分析股骨髁椭圆中心线(CEL)是否与SEA重合。方法:健康国人80人自愿参加本实验(男女各半)。入组标准为膝关节无外伤史或先天性疾病,且膝关节无不适症状。排除标准:1、内翻或外翻膝(hip-knee-ankle角大于-3°或小于3°);受试者经核磁共振初步筛查无半月板损伤及盘状半月板、无软骨损伤、无交叉韧带损伤或撕裂、无滑车发育不良。记录上述受试者的年龄、身高、体重、计算BMI。所有受试者均签署MRI检查知情同意书。采用飞利浦公司生产的Achieva3.0T磁共振扫描仪,所有受试者右膝于完全伸直状态进行扫描。扫描方向为轴位上与外科穿髁线(SEA)相平行,冠状位上与股骨远端内外髁最远关节软骨面相切。将图像数据导入MIMICS(v.19.0,Materialise,Leuven,Belgium)软件进行半自动图像分割,分别将股骨远端及关节表面软骨进行3D重建。以Wang和Zhang等的方法确定并画出股骨内外髁椭圆及椭圆中心线;以Akagi等的方法在股骨髁三维模型上确定通髁线;以Berger等的方法分别在轴位上确定后髁线(posterior condylar line,PCL)和在冠状位上确定远端髁线(distal condylar line,DCL)。在股骨髁三维模型轴位上,测量SEA-PCL、CEL-PCL、SEA-CEL的夹角;在股骨髁三维模型冠状位上测量SEA-DCL、CEL-DCL、SEA-CEL的夹角;在股骨髁三维模型矢状位上测量SEA和CEL在内外侧髁出口点的距离和夹角。采用SPSS 26.0统计学软件进行统计学分析,符合正态分布的计量资料用均数±标准差表示;不符合正态分布的计量资料采用中位数(四分位数间距)表示。SEA-PCL与CEL-PCL、SEA-DCL与CEL-DCL数据用相关回归分析。结果:共有80名健康的中国人参与了这项研究,包括42名男性(平均年龄25.46±1.88岁)和38名女性(平均年龄26.15±1.35岁)。男性的平均身高为174.81±5.53cm,女性为162.06±4.75 cm。平均体重指数(BMI)男性:24.66±3.45 kg/m~2,女性:20.13±2.57 kg/m~2。内侧髁椭圆长轴:55.50±0.51 mm;内侧髁椭圆短轴:44.21±0.43 mm;内侧髁椭圆离心率:0.60±0.02。外侧髁椭圆长轴:50.60±0.48mm;外侧髁椭圆短轴:44.21±0.46 mm;外侧髁椭圆率平均为0.48±0.05,外侧髁椭圆旋转度12.97±3.50°。在股骨髁三维模型的轴位像上,CEL-PCL:3.27±1.11°;SEA-PCL:2.91±1.40°;CEL-SEA:0.35±0.96°;且CEL-PCL与SEA-PCL具有显著相关性(r=0.731P<0.001),在股骨髁三维模型的冠状位像上,CEL-DCL:0.18±0.84°;SEA-DCL:-1.16±1.06°;CEL-DCL与SEA-DCL呈弱相关(r=0.319,P=0.007),CEL-SEA:1.35±1.13°(95%CI:1.07-1.62)。在矢状位股骨髁三维模型的内髁表面上,CEL的出口点位于SEA出口点的前下方76.28±13.17°,水平距离1.01±0.92 mm,垂直距离4.62±1.15 mm。在矢状位股骨髁三维模型的外髁表面上,CEL的出口点位于SEA出口点的前下方79.12±22.66°,水平距离0.56±1.17 mm,垂直距离2.80±1.14 mm。结论:股骨髁椭圆中心线指向股骨内髁和外髁的内外侧副韧带附着点方向,轴位上CEL与SEA没有显著性的差异,冠状位上与通髁线呈1.35°内翻,它与DCL近似平行。通髁线也许是股骨髁椭圆中心线在轴位上的投影。因此,股骨髁椭圆中心线更具备是代表股骨髁矢状位解剖形态的理论依据。
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