研究背景与目的经过以Neer为代表的一大批研究者的不懈努力,现代人工肩关节假体从第一代整体型发展到第四代三维解剖型假体,第四代假体设计的核心理念在于肱骨近端解剖结构的三维重建和个体化植入。这个核心理念的实现依赖于一个比较理想的测量方法,它需要满足三个条件:首先,能够对肱骨近端三维解剖结构的准确测量与分析;其次,能够对人群进行大样本的测量分析,从而指导假体的设计;再次,能够在术前方便快捷的对患者进行测量,以指导手术。目前,肱骨近端三维解剖结构的测量参数较多,测量方法各异。由于各测量方法及定义线的不一致,导致较多参数测值差别太大,给肱骨近端假体设计和个体化植入带来不便。能够同时满足上述三个条件的测量方法尚未见报道。我们曾尝试用多层螺旋CT(multi-slice CT, MSCT)后处理技术测量肱骨近端三维解剖结构,并完成了一定样本量的肱骨标本测量,证明该方法简单、对检查体位没有特殊要求、仅在MSCT自带的工作站上就能完成所有参数的测量。但是,MSCT后处理技术测量肱骨近端解剖结构的准确性尚需验证,测量方法尚需标准化处理。同时需要对活体肱骨近端三维结构进行测量与分析。本研究旨在探讨MSCT后处理技术测量肱骨近端三维结构的准确性,并且通过与解剖测量比较分析产生误差的原因;同时整理设计出一套快捷、准确的测量方法;利用该方法测量分析部分成年人肱骨近端解剖参数,同时探讨性别、侧别差异,为新一代肩关节假体的设计、选择及植入提供参考依据。方法选取20例完整的肩关节防腐湿标本,所有的标本先后用三个步骤进行测量与验证,即带软组织的标本用MSCT后处理技术测量(步骤一,Step1);将标本的软组织剔除游离出肱骨,进行直接解剖测量(步骤二,Step2);标记解剖颈平面,再次用MSCT后处理技术测量(步骤三,Step3)。测量参数包括肱骨头扭转角(Retroversion angle,RA)、颈干角(Neck shaft angle,NSA)、关节面直径(Articular surface diameter,ASD)、头高(Head height,HH)。比较测量值和测量图像验证MSCT后处理技术的准确性。征集100名肩关节正常的成人志愿者,运用MSCT后处理技术测量双侧肱骨近端三维解剖结构参数。测量参数包括:肱骨头参数---ASD、ROC(Radius of curvature,关节面曲率半径);肱骨干参数---髓腔宽度;头干关系参数---RA、NSA、MO(Medial offset,向内偏心距)、PO(Posterior offset,向后偏心距)。对测量数据进行统计学分析,比较这些参数的性别和侧别差异,同时分析部分参数的相关性。结果1.RA、NSA、ASD、冠状位HH的前后两次CT测量与直接解剖测量比较差异无统计学意义。轴位HH的前后两次CT测量与直接解剖测量比较差异有统计学意义,步骤一测得的均值比步骤二测得的均值大2.0mm,步骤三测得的均值比步骤二测得的均值大1.8mm。2.冠状位和轴位上的ASD和轴位ROC测量值的左右侧差异无统计学意义;冠状位ROC测量值的左右侧差异有统计学意义。ASD和ROC在冠状位上的测量值均值比轴位上的大。ASD和ROC在男女性之间差异有统计学意义,均值比较男性较女性大。3.几乎全部髓腔参数都在左右侧的差异有统计学意义。同一个层面上的髓腔宽度比较,冠状位比矢状位的测量值大。分析冠状位和矢状位上髓腔宽度的均值的变化趋势,皆表现为从近端至远端是逐渐减小,距顶端40mm和60mm之间宽度变化较大,之后变化较为平缓。同一个层面上的髓腔宽度比较,男性比女性测量值大。髓腔宽度与肱骨头大小存在正相关。4.NSA,PO左右侧的测量值差异无统计学意义,RA,MO左右侧的测量值差异有统计学意义。四个参数中RA值的变异相对较大。比较偏心距均值MO(4.0mm)比PO(2.5mm)大。RA和PO性别间的差异有统计学意义,男性均值比女性的大。NSA和MO在性别间的差异无统计学意义。RA和PO之间存在相关性。结论1.本研究建立了一种准确、简便、临床实用性强的测量肱骨近端三维解剖结构的标准影像学测量方法。2.本研究获得了一组较为精确的肱骨近端三维解剖结构数据,能够更好的为新一代肱骨近端假体的设计提供参考依据。3.肱骨近端三维解剖结构的多数参数存在性别和侧别差异;肱骨头的关节面形状和肱骨近端的髓腔形态不规则。肱骨近端假体置换术前,利用MSCT后处理技术测量方法对肱骨近端三维解剖结构进行准确评估可能会带来更好的临床效果。4.肱骨头的大小与肱骨近端髓腔宽度相关联,肱骨头扭转角和向后偏心距相关联,对这些关联的意义应作更深一步的研究。