基于三维CT多平面重建股骨近段髓腔的形态学实验

背景:股骨近段髓腔的形态学特点对于股骨假体的匹配和远期稳定性至关重要。但目前还没有基于三维CT多平面重建股骨近段髓腔的形态学研究。目的:分析国人近段股骨髓腔的总体三维形态学特点,用以指导假体设计和手术操作。方法:50件(25对)正常国人的股骨标本,由吉林大学基础医学院解剖学教研室提供。对股骨标本进行CT扫描和多平面重建,在矢状面、冠状面及横断面重建图像中选择标准化层面分别测量股骨前弓角、近段股骨髓腔长度、股骨距轴线与近段股骨髓腔轴线的夹角(股骨距矢状面倾角)、干骺端髓腔内壁倾角以及股骨颈前倾角。应用Pearson二元相关分析明确以上参数的相关性。结果与结论:近段股骨髓腔长度为(175.6±8.6)mm;股骨前弓角为(10.6±1.8)°;在经股骨距内缘层面、中份层面和外缘层面股骨距矢状面倾角分别为(12.7±1.2)°,(6.3±0.9)°,(0.3±0.06)°;干骺端髓腔内壁倾角为(18.8±2.7)°;股骨颈前倾角为(11.0±2.3)°。相关分析表明股骨前弓角和股骨颈前倾角呈显著正相关(r=0.749,P=0.014)。在矢状面上,由内侧向外侧股骨距轴线与近段股骨髓腔轴线逐渐趋向一致。虽然在外观上近段股骨在干骺端部位存在后弓,但近段股骨髓腔的轴线为直线,近段股骨髓腔无后弓。提示进行初次人工全髋关节置换,直柄假体更能够适应国人近段股骨髓腔的形态。干骺端髓腔内壁的较大倾角使其成为股骨近端应力承载的最重要部位,因此干骺端髓腔内壁倾角应作为假体选择和术前计划的重要参数。     

CAD/CAM/Robotic集成方法设计与制作生物型股骨柄假体

背景:生物型股骨柄假体无菌松动是全髋关节置换失败的主要因素,减少无菌松动的先决条件是增加股骨柄假体在股骨髓腔中的填充率。目的:得到定制式股骨柄假体在髓腔中的填充率,验证计算机辅助设计/计算机辅助制造/工业机器人加工(CAD/CAM/Robotic)集成方法和机器人磨削的有效性。方法:利用CT数据重建股骨髓腔三维模型,在此三维模型基础上设计股骨柄假体的柄体,依据标准直柄股骨柄假体近端模型设计股骨柄假体的其余部分。将设计的股骨柄假体模型导入CAD/CAM/Robotic集成系统生成机器人磨削轨迹,利用该轨迹对股骨柄假体进行磨削加工。将加工好的股骨柄假体与股骨髓腔匹配,分析股骨柄假体在髓腔中的填充率。结果与结论:实验结果表明,定制式股骨柄假体在髓腔中有良好的填充率,髓腔的解剖结构可以阻止股骨柄假体的扭转,获得股骨柄假体在髓腔中的稳定固定。     

基于股骨端假体稳定性的髓腔解剖参数测定及临床意义

目的 :测定中老年国人正常股骨近端形态解剖参数,为关节置换患者拟定术前计划和假体选择提供参考。方法:收集2017年2月～12月入住北京解放军总医院骨科医院,髋关节正常而膝关节退变行全膝置换病例共260人,用医学影像软件测定并记录股骨近端关键解剖数据,与其他测量结果比较其统计学差异,并探讨性别、年龄对股骨近端髓腔解剖结构的影响。结果 :中老年国人股骨近端解剖学参数除了股骨髓腔闪烁指数(CFI)值外,其他数据与西方人种差异均有统计学意义。在CFI分型中烟囱型髓腔比例较普通国人及西方人群高。年龄是CFI的影响因素,峡高比(峡部高度/股骨全长)均值为0.25。结论 :中老年国人和西方人群的股骨近端解剖参数存在明显差异,烟囱型髓腔比例较普通国人及西方人群高,假体选择时需要考虑年龄因素,股骨峡部多出现在股骨全长的近1/4处。     

国人生物固定型股骨柄假体几何设计系统方法

生物固定型股骨柄假体要达到取代病变骨组织、完成被替代部分的动力学功能的目的,就必须要求假体结构上满足两个特征,即:与股骨髓腔良好的结构相容性(假体与股骨良好的匹配、稳定密合)和与骨组织的生物力学相容性.目前,国产股骨柄基本上以仿制欧美柄型为主,因此,国人与西方人种之间股骨的解剖学统计差异直接影响到股骨柄的临床使用效果.本文从国人股骨几何解剖特征入手,详细阐述股骨柄分型的具体方法、股骨柄几何形状确定的一般原则,并运用CAD/CAE虚拟设计与分析系统以及生物力学试验等必要的评价来说明股骨柄假体几何设计的系统思路.     

扭转力传递的非骨水泥髋关节假体设计、制作及实验分析

背景:人体股骨髓腔具有扭转的解剖结构,如果股骨髓腔的扭转结构被复制到假体的柄体上,当假体插入髓腔并在假体上加载力时,假体将加载的力转换成股骨髓腔对柄体的扭转力并将该力传递到股骨近端。目的:优化股骨近端的力传递,避免假体近端应力遮挡。方法:利用人股骨标本的CT图片重建股骨髓腔的3D模型,将该3D模型作为柄体的设计模型。将定制式柄体模型与标准假体的近端模型拼合,形成定制式假体。采用机器人磨削技术制作定制式假体,并将定制式假体与标本股骨髓腔匹配。利用有限元仿真和实验方法分析假体上加载的力与假体近端扭转微动的关系。结果与结论:仿真和实验结果表明,股骨髓腔与柄体匹配的扭转结构,可有效地将假体上加载力以扭转力的形式传递到股骨近端,假体近端的扭转微动与柄体的微动相关,而柄体的微动可通过改变柄体与髓腔的匹配区大小得到控制。     

国人股骨远端形态测量在全膝关节置换与假体设计中的意义

背景：详细了解国人的膝关节形态,从而实现国人个性化、性别差异化全膝关节置换,并设计研究符合国人特征的膝关节假体,已越来越受到业界关注。 目的：通过CT断层扫描及三维重建测量正常成年国人股骨远端的解剖形态并比较其性别差异。 方法：对70名正常成年国人双侧膝关节行CT扫描,男、女各35名,年龄21-60岁,通过三维重建或使用Picasa 3.0图像处理软件对其进行拼贴及重叠曝光等处理。在经过处理的图像上分别测量股骨远端前髁角、后髁角、滑车沟角的大小,股骨远端横径与外侧髁高度及两者之间的比值。 结果与结论：①国人股骨远端后髁角女性大于男性(P < 0.05);国人股骨远端前髁角男性大于女性(P < 0.05);国人滑车沟角性别间无明显差异。②国人男性的股骨远端横径、股骨远端外侧髁高度及股骨面率(横径/外上髁高度)均大于女性(P < 0.05)。结果可见国人股骨远端的形态与西方人种不同,存在性别差异。在全膝关节置换中假体的选择及其放置、股骨远端假体在设计时应体现出这些差异,使之与国人的膝关节形态相匹配。     

股骨前弓角在股骨粗隆间骨折髓内钉内固定生物力学临床实践研究

目的通过对股骨前弓角在股骨粗隆间骨折(intertrochanteric fracture,IF)髓内钉内固定的生物力学分析,探讨股骨前弓角在股骨粗隆间骨折临床治疗中的意义。方法对股骨粗隆间骨折进行生物力学分析,然后对2013年1月至2019年1月民航总医院骨科收治的股骨粗隆间骨折手术患者266例进行回顾性研究。患者分为70岁以上年龄组和70岁以下年龄组,均行髓内钉内固定手术治疗,对股骨前弓角、股骨大粗隆顶点至股骨前弓角顶点的距离(顶尖距)及术后恢复Harris评分进行统计学分析。结果股骨前弓角及Harris评分两组比较有统计学意义(P<0.05),顶尖距两组比较无统计学意义(P>0.05)。70岁以上年龄组女性股骨前弓角(7.71°±1.94°)大于男性股骨前弓角(6.41°±2.05°)(P<0.05),而男性顶尖距(184.65 cm±19.31 cm)大于女性顶尖距(176.50 cm±17.83 cm)(P<0.05),术后恢复Harris评分未见明显差别(P>0.05)。结论股骨前弓角在股骨粗隆间骨折髓内钉内固定生物力学固定中具有重要意义,临床治疗中股骨前弓角和顶尖距可作为重要参考以取得最佳的临床效果。     

非骨水泥全髋关节置换术中股骨内侧皮质骨的应力公布

目的　股骨近端术中骨折是影响非骨水泥全髋置换术的重要因素 ,本研究探讨股骨髓腔扩大后 ,不用锤打入假体柄 ,可减少术中股骨近端骨折的危险。方法　应用圆桶状应力仪 ,比较 6件扩大股骨髓腔后插入假体柄 ,股骨解剖试件内侧和前内侧应力分布情况。另比较 8件股骨试件 ,分别用锤打入和恒速机械负荷打入假体柄 ,测量各假体柄应力分布情况。在机械负荷打入假体柄中 ,模拟股骨周围的软组织 ,用力学试验机将假体柄恒速打入。结果　用股骨环轴定位测量 ,最大应力首先出现在股骨内侧和前内侧。最大应力的大小、方向和位置 (张应力或压应力 )各股骨…     

股骨远端解剖形态性别差异与假体形态设计的关系

目的：通过三维螺旋CT重建正常人膝关节，测量股骨远端相关解剖参数，探讨男女性股骨远端的解剖特点对于关节表面假体形态的不同要求。方法：80侧正常成人膝关节，男性、女性各40侧，年龄18～72岁，行三维螺旋CT扫描，在GE Advantage workstation工作站上进行0．625mm层厚重建，测量股骨经上髁轴线宽度、内外侧髁高度、髁间高度及内外侧滑车前突距离，行模拟截骨后，测量各截骨面高度，比较各测量值性别问的差异。结果：男女性髁间高度、经上髁轴线宽度、外侧髁高度及内侧髁高度均有显著性差异（P〈0．001），男性各值均大于女性。股骨远端横径与纵径的比值亦为男性大于女性（P〈0．001），男性股骨内、外侧滑车前突距离均大于女性，均值差分别为1．2mm和0．7mm，均有显著性差异（P〈0．001）。结论：男女性之间股骨髁形态存在一定差别，股骨远端关节面假体形态的设计应该性别差异化，使假体与截骨面更好的吻合。以提高全膝关节置换术的手术效果。     

与关节置换有关的股骨近端髓腔解剖学研究进展

阐述与髋关节置换有关的股骨近端髓腔的解剖学研究的现状和进展。通过对中国人近端股骨髓腔解剖学参数的测量和研究,发现中国人股骨近端髓腔形态与西方人存在差异,并且股骨近端的各截面髓腔横径大小、峡部的高度及股骨前弓的弧度半径,中国人均小于西方人种,因此容易导致假体松动甚至髋关节脱位,并且股骨的髓腔开放指数及峡部的位置个体间的差异也较大。因此提出可以根据中国人解剖学特点,设计个体化的假体,使其与股骨近端髓腔匹配良好,延长假体使用寿命,减少术后并发症。     

Prediction of the femoral neck-shaft angle from the length of the femoral neck

A total of 171 adult South Indian femora, devoid of gross pathology, are used to measure the neck-shaft angle, length of the neck, intertrochanteric apical axis length, maximum vertical diameter of the head, kinematic radius, and maximum femoral length. The neck-shaft angle ranges from 120° to 136° with a mean of 126.7° and no significant side difference. The angle significantly and positively correlates with neck length, intertrochanteric apical axis length, kinematic radius, and minimum femoral length (P < 0.001) but not with the vertical diameter of the head. Regression equations for the neck-shaft angle against the correlated parameters are derived but only that against the length of the neck is strongly significant. From those correlations, 1) the neck-shaft angle can be estimated from a proximal femoral fragment, and 2) the required size of the length of the neck can be determined to design prostheses for the restoration of normal neck-shaft angle. Further, any estimated defective angle can be of help for forensic identification of an individual with pathological changes leading to an abnormal gait. Clin. Anat. 10:318–323, 1997. © 1997 Wiley-Liss, Inc.     

股骨近端髓内钉治疗股骨转子周围骨折

目的总结股骨近端髓内钉（PFN）治疗股骨转子周围骨折的临床经验。方法应用PFN治疗股骨转子周围骨折52例。结果42例经5～18个月随访，平均10个月：所有患者均获得骨性愈合。根据黄公怡标准评定髋关节评分：优良达38例，优良率达90．4％。结论PFN是治疗股骨转子周围骨折的理想方法之一，具有操作简便、手术创伤小、固定可靠、符合生物力学要求，可早期功能锻炼等优点，运用各种类型的股骨转子周围骨折。     

股骨近端抗旋髓内钉置入和骨水泥型人工股骨双动头置换治疗老年转子间骨折

背景：针对高龄股骨转子间骨折的治疗方法选择尚存在争议。 目的：比较股骨近端抗旋髓内钉置入和人工股骨头置换治疗高龄股骨转子间骨折的疗效。 方法：2007-10/2009-06入选老年转子间骨折患者79例,股骨近端抗旋髓内钉置入内固定34例,年龄65~81岁;人工股骨头置换45例,年龄67~94岁。对住院时间,手术时间,出血量,固定/置换后并发症和髋关节功能进行评价。 结果与结论：79例固定/置换后随访6~24个月,平均(17.5±4.9)个月。两组在住院时间,固定/置换后并发症和关节功能Harris评分方面差异无显著性意义(P > 0.05),在手术时间和术中出血量方面股骨近端抗旋髓内钉置入较股骨头置换有较大优势  (P_手术时间 < 0.001,P_{术中出血量}< 0.000 1),但股骨近端抗旋髓内钉组下地时间较股骨头置换组晚(P < 0.000 1)。结果表明股骨近端抗旋髓内钉置入和人工股骨头置换是治疗高龄股骨转子间骨折的有效方法,与人工股骨头置换比较,股骨近端抗旋髓内钉置入固定具有手术时间短,术中出血少的优点,但卧床时间较长。应严格掌握病例选择标准,选用合适的技术治疗。     

青壮年股骨颈头下型骨折治疗的临床分析

目的 分析头下型股骨颈骨折治疗效果。方法 ７０例患者随机分为Ａ、Ｂ两组。Ａ组４０例,采用透下复位经皮三根针内固定治疗。Ｂ组３０例采用切开复位带血管蒂髂骨移植三根针内固定治疗,随访１￣７年。结果 Ａ组治愈率６５％。Ｂ组治疗率８６．７％。结论带血管髂骨移植治疗头下型股骨颈骨折提高了愈合率,降低股骨头缺血性坏死率。     

股骨颈骨折后股骨头局部VEGF的表达及意义

目的:研究股骨颈骨折后股骨头局部及关节囊VEGF的表达及意义方法:采用光镜观察(HE)和免疫组织化学(SP-9000法)对60例(分为早中晚期组)股骨颈骨折病人的股骨头及关节囊标本进行组织学观察及VEGF检测。结果:随着股骨颈骨折的时间延长,在股骨头及关节囊标本中VEGF表达呈增高趋势,在晚期组表达最高,所有差异均有统计学意义,股骨头VEGF阳性骨细胞计数各组差异有显著性(P<0.05),关节囊组织VEGF阳性血管计数各组差异有显著性(P<0.05)。结论:股骨颈骨折病人股骨头及关节囊中VEGF的表达与骨折愈合及股骨头缺血坏死修复密切相关,增加股骨头局部VEGF的表达可能有助于股骨头缺血坏死的修复及骨折愈合。     

股骨头表面置换对正常股骨头组织学的影响

背景：拟通过建立动物模型探讨目前的髋关节表面置换的假体设计是否达到成熟、是否能引起股骨头坏死。 目的：观察健康新西兰大白兔股骨头表面置换后的组织形态变化。 方法：60只健康大白兔行左股骨头表面置换,右侧为正常对照侧。分3,6,9,12周共4次分批处死取股骨头标本行大体、光镜、扫描电镜观察。 结果与结论：股骨头表面置换后,股骨头骨质仅在与骨水泥接触界面(骨-水泥界面)有小范围的骨细胞坏死和肉芽组织增生纤维化、以及骨吸收;与金属假体接触的界面(骨-假体界面)亦有轻度小范围骨细胞坏死和肉芽组织增生纤维化,但无骨吸收表现;在远离骨水泥和假体的股骨头中心部位既无骨坏死表现,亦无骨吸收表现,组织表现与正常未手术骨质相同。结果可见股骨头表面置换不会引起正常股骨头的坏死,股骨头坏死与术式及假体本身无因果关系,在一定程度上肯定了表面置换治疗髋关节疾患的安全性和优越性。     

股神经阻滞麻醉中股神经定位的超声影像学和解剖学观察

目的 探讨股神经及其与周围毗邻器官的解剖关系,以及股神经在腹股沟区的体表投影与体表标志之间的关系,为下肢股神经阻滞麻醉的穿刺点提供解剖学和超声影像学依据。方法 2014年3月—2015年1月,选取16具10%甲醛溶液固定的成人尸体标本(解剖组),进行解剖观察;2014年9—10月,选取健康成人志愿者30例(超声组),对其双侧股神经进行超声扫描。两组分别经应用解剖和超声探测,观察股神经的走行情况与周围器官的毗邻关系,并测量腹股沟韧带下缘股神经的宽度、距皮肤的距离,及股神经体表投影位置与耻骨结节线、髂前上棘线的水平距离。结果 解剖组结果显示:股神经在腹股沟韧带下缘、腹股沟韧带中点稍外侧(1.28±0.60)cm处发出,被髂筋膜包裹,内侧与股鞘内的股动脉、股静脉相邻,外侧是缝匠肌;股神经的宽度平均(0.71±0.06)cm,距皮肤的距离平均(0.85±0.19)cm,与耻骨结节线水平距离平均(7.25±0.67)cm,与髂前上棘线水平距离平均(7.24±0.41)cm。超声组检查显示:股神经在股动脉的外侧,呈倒立三角形高回声的浅色区域,外侧是呈深色高回声区的缝匠肌,内侧紧邻的股动脉和股静脉呈圆形高回声黑色图像;在腹股沟韧带下缘股神经的宽度平均(0.66±0.04)cm,距皮肤平均(0.97±0.22)cm,股神经在体表的投影与耻骨结节线水平距离平均(7.58±0.75)cm,距髂前上棘线水平距离平均(6.95±0.42)cm。解剖组和超声组测量的股神经宽度、距皮肤距离、距耻骨结节线水平距离及距髂前上棘线水平距离,差异均无统计学意义(t=1.055、1.197、1.774、1.348,P值均＞0.05)。结论 超声测量结果与尸体解剖结果相近,符合股神经实际解剖的位置关系,揭示超声引导下的股神经阻滞穿刺定位方法安全、可靠。     

人工股骨头置换治疗高龄股骨转子间不稳定型骨折

背景：目前对于高龄不稳定型股骨转子间骨折,多应用闭合复位股骨近端髓内钉/防旋股骨近端髓内钉内固定治疗,效果不令人满意。 目的：应用双动人工股骨头置换治疗高龄股骨转子间不稳定型骨折的临床效果。 方法：采用双动人工股骨头置换治疗高龄不稳定型股骨转子间骨折39例,随访均超过6个月。以Harris评分评估髋关节功能并观察置换后并发症的发生情况。 结果与结论：随访6个月Harris评分,优 17例,良14例,可8例。并发心功能不全3例,并发肺部感染1例,脱位2例(交流障碍,不能配合置换后康复训练),深静脉血栓2例,泌尿系感染5例,经对症治疗后痊愈。未出现心脏衰竭、应激性溃疡、肺栓塞、假体周围感染、死亡等严重并发症。表明对于严重骨质疏松且合并多系统疾病的高龄股骨转子间不稳定型骨折患者,采用双动人工股骨头置换治疗,可以早期下地负重、减少置换后并发症。     

Histological characteristics of the human femoral head in patients with femoral neck fracture

The reparative reaction including angiogenesis and osteogenesis in human bone after an ischemic event remains unknown. To investigate the reparative reaction in human bone, the distribution of tartrate resistant acid phosphatase (TRAP)-positive cells and the expressions of hypoxia inducible factor-1?? (HIF-1??), vascular endothelial growth factor (VEGF), fibroblast growth factor-2 (FGF-2), and CD31 were observed around the fracture site in 101 hips in 100 patients with femoral neck fracture. These 17 men and 83 women had a mean age of 80?years (range, 58?C97?years). Of the hips, 17 were Garden stage 3, and 84 were Garden stage 4. The mean duration from fracture to surgery was 6.3?days (range, 1?C14?days). Hematoxylin?Ceosin staining, TRAP staining, and immunohistochemistry using anti-HIF-1??, anti-VEGF anti-FGF-2, and anti-CD31 antibodies were performed for the coronal section of the retrieved whole femoral heads. TRAP-positive cells were detected near the trabecular bone around the fracture site in ten hips (10?%). HIF-1?? expression was detected in 41 hips (41?%), mainly in the endothelial cells of the vessels. VEGF showed diffuse cytoplasmic staining of the mononuclear cells in the edematous area in 39 hips (39?%) while FGF-2 was detected in the cytoplasm of mononuclear cells in the bone marrow in 82 hips (82?%). CD31 was expressed in the bone marrow vessels in 35 hips (35?%). There were significant differences in HIF-1?? expression relative to the duration between the fracture and the surgery, and in CD31 expression relative to Garden stage. HIF-1?? expression was detected around the fracture site in the early period after fracture and CD31 expression was detected more frequently in Garden 3 hips while VEGF and FGF-2 expressions were detected regardless of Garden classification.