蒙古族人群股骨近端解剖參數X 線測量

李佳偉， 張靜， 李燦然， 蘭文杰， 籍慶余， 郭志勇張云鳳， 劉啟， 陳清威*， 李筱賀*

1.內蒙古科技大學包頭醫學院第二附屬醫院影像中心，內蒙古 包頭 014030； 2.包頭市腫瘤醫院，內蒙古 包頭014030； 3.內蒙古醫科大學人體解剖教研室，呼和浩特 010000； 4.內蒙古醫科大學第二附屬醫院影像科，呼和浩特010000

全髖關節置換（total hip arthroplasty，THA）是骨性關節炎、股骨頭壞死、股骨頸骨折等髖關節疾病終末期治療的有效手段[1]，可有效減輕患者疼痛，提高術后生活質量。以上病患以老年人為主體[2]。隨著老齡化的進程，THA 的數量不斷增加。術后恢復患髖生物力學是THA 成功的關鍵。術前規劃、手術入路、假體選擇及解剖重建等影響THA 效果。術中解剖重建不良可致患者術后下肢不等長、疼痛及假體脫位，這些并發癥可能需要再次手術翻修，無疑加重了患者及社會的經濟負擔[3,4]。術后重建依賴于合適的假體及對股骨近端解剖的準確認識，因此研究股骨近端解剖特點具有實際意義。股骨近端形態隨地域、性別、民族及生活習慣的不同而存在一定差異[5,6]，國內已有針對不同地區人群股骨近端形態特點的研究報道[7～11]，但缺乏內蒙古蒙古族人群的數據。本研究利用X 線測量331 例蒙古族人群股骨近端解剖參數，有助于指導特定人群的假體設計及術中解剖重建。

1 材料與方法

1.1 研究對象

隨機選取2020 年1 月至2022 年9 月于內蒙古科技大學包頭醫學院第二附屬醫院影像中心、內蒙古醫科大學第二附屬醫院、包頭腫瘤醫院行單側股骨X 線檢查的蒙古族患者，納入標準：掃描范圍包括股骨中上2/3 及髖臼；30 歲以上；長期牧區生活史。排除標準：圖像質量不佳，影響測量；患有對股骨近段髓腔形態或骨量有影響的疾病，如畸形、局部骨缺損、骨腫瘤及髖關節手術史等。最終納入331 例，其中男性152例，平 均 年 齡（58.04±13.93）歲，女 性179 例，平 均（62.78±14.59）歲。本研究通過內蒙古科技大學包頭醫學院第二附屬醫院倫理委員會批準（倫理批號：2X-001）。

1.2 研究方法

1.2.1 設備及軟件 采用DR（Philips，Netherlands）拍攝股骨正位X 線片，拍攝參數：電壓85 kV，電流16 mA，曝光時間16.0 ms，焦距110 cm；拍攝時患者站立，雙下肢內旋15°，投照中心置于股骨近端。采用醫學影像信息采集系統（華海PACS，中國）測量股骨近端參數。

1.2.2 觀察指標 本研究按照Noble 等[12]的方法測量7 項股骨近端形態參數，包括股骨頭直徑（femoral head diameter，FHD）、股骨頭偏心距（femoral offset，FO）、股骨頸干角（femoral neck shaft angle，FNSA）、小轉子中點層面髓腔內徑（T0）、小轉子中點上20 mm層面髓腔內徑（T+20）、小轉子中點下20 mm 層面髓腔內徑（T-20）、峽部髓腔內徑，見圖1。

圖1 股骨近端形態參數測量示意圖A.股骨頭直徑 B.股骨頭偏心距C. T+20 層面髓腔內徑 D.T0 層面髓腔內徑 E. T-20 層面髓腔內徑F.峽部髓腔內徑 G.股骨頸干角CFI=C/F MCFI=C/EFig. 1 Schematic diagram of morphometric parameters of the proximal femur. A, femoral head diameter(FHD); B, femoral head offset(FO); C, medullary transverse diameter at the 20 mm above lesser trochanter(T+20); D, medullary transverse diameter at the lesser trochanter(T0); E, medullary transverse diameter at the 20 mm below lesser trochanter(T-20); F,medullary transverse diameter of isthmus; G, femoral neck shaft angle(FNSA); CFI=C/F; MCFI=C/F.

1.2.3 其它參數 股骨頸軸線：在X 線平片對股骨頭進行圓形擬合，擬合圓圓心即股骨頭中心，股骨頸最狹窄處中點與股骨頭中心的連線命名為股骨頸軸線[13]。股骨干近端軸線：股骨小轉子下緣及其遠端5 cm 處股骨干中心點的連線[14]。股骨髓腔開放指數(canal flare index，CFI)、干骺端髓腔開放指數(meta physeal canal flare index，MCFI)。參數定義見表1。

表1 各參數定義Tab.1 Definition of parameters

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 股骨近端參數不同性別間比較

股骨頭直徑、股骨頭偏心距、T0、T-20、T+20、峽部層面髓腔內徑以及MCFI 在不同性別間差異有統計學意義，除MCFI 均值女性偏大外，其余參數均值男性偏大；頸干角、CFI 在不同性別間差異無統計學意義（表2）。

表2 蒙古族人群不同性別間股骨近端解剖參數的比較（±s）Tab.2 Comparison of anatomical parameters of the proximal femur between genders in the Mongolian population（Mean±SD）

表2 蒙古族人群不同性別間股骨近端解剖參數的比較（±s）Tab.2 Comparison of anatomical parameters of the proximal femur between genders in the Mongolian population（Mean±SD）

參數Parameter股骨頭直徑（mm）Femoral head diameter股骨頭偏心距（mm）Femoral head offset股骨頸干角（°）Femoral neck shaft Angle T0（mm）T+20（mm）T-20（mm）峽部髓腔內徑（mm）Medullary transverse diameter of isthmus CFI MCFI整體Total 50.14±3.97 41.97±5.52 122.79±5.29 29.75±4.50 47.76±5.76 22.32±3.53 11.90±2.12 4.10±0.67 2.14±0.26男性Male 53.45±2.72 43.72±5.62 122.97±5.66 31.74±4.77 50.21±5.72 23.89±3.57 12.75±2.32 4.04±0.71 2.13±0.26女性Female 47.33±2.38 40.44±4.92 122.64±4.96 28.06±3.47 45.69±4.93 20.98±2.89 11.17±1.62 4.15±0.63 2.20±0.25 t P 21.86 5.67 0.56 8.11 7.74 8.20 7.25-1.58-2.58 0.01 0.01 0.58 0.01 0.01 0.01 0.01 1.12 0.01

2.2 股骨近端參數與年齡相關性分析

T-20 及峽部層面髓腔內徑與年齡正相關，CFI、MCFI 與年齡負相關，其余參數與年齡無相關性（圖2，表3）。

圖2 相關性分析Fig.2 Correlation analysis.

表3 各參數與年齡相關性Tab.3 Correlation between age and the parameters

2.3 本研究與文獻報道比較

2.3.1 與國內研究比較 本組股骨頭直徑、T0、T+20、T-20 及峽部層面髓腔內徑較國內研究結果偏大[7～11]。本 組 頸 干 角、CFI 及MCFI 較 國 內 報 道 偏小[8～11]。本組股骨頭偏心距較白波等[9]的結果偏小，較張揚等[8]、皮益剛等[10]及章曉云等[11]偏大，見表4。

表4 本研究結果與國內外研究比較（±s）Tab.4 Comparison of morphological parameters of proximal femur with reported data at home and abroad（Mean±SD）

表4 本研究結果與國內外研究比較（±s）Tab.4 Comparison of morphological parameters of proximal femur with reported data at home and abroad（Mean±SD）

注：**P＜0.05 * P＞0.05，與本研究比較Notes: Comparing with our data, **P＜0.05, *P＞0.05.

參數Parameter地區Area樣本量Sample size股骨頭直徑（mm）Femoral head diameter股骨頭偏心距（mm）Femoral head offset股骨頸干角（°）Femoral neck shaft Angle T0（mm）T+20（mm）T-20（mm）峽部髓腔內徑（mm）Medullary transverse diameter of isthmus股骨髓腔開放指數CFI干骺端髓腔開放指數MCFI本研究內蒙古蒙族331丁悅等[7]華南129張揚等[8]華南80白波等[9]華南200皮益剛等[10]湖南500章曉云等[11]廣西壯族100 Noble 等[12]美國200 Massin 等[15]法國200 Rubin 等[16]不詳32 50.14±3.97 45.70±2.60**45.22±3.61**44.50±3.70**44.21±3.75**43.80±4.63**46.10±4.80**45.60±4.20**43.40±2.60**41.97±5.52 37.16±3.85**44.00±4.30**38.82±5.99**38.55±4.62**43.00±6.80*41.00±6.20*47.00±7.20**122.79±5.29--129.61±10.32**-128.29±5.74**127.67±4.13**124.70±7.40**123.10±8.20*122.90±7.60*29.75±4.50 47.76±5.76 22.32±3.53 11.90±2.12 24.85±2.94**42.47±5.14**17.90±3.00**10.50±2.00**25.62±4.02**41.69±4.43**19.78±2.43**9.34±1.68**25.70±2.30**42.90±4.00**20.20±2.60**10.10±1.70**25.47±3.60**43.55±5.26**18.32±2.98**10.71±2.26**25.95±2.42**41.98±3.02**19.86±1.46**9.83±1.15**29.40±4.60*45.40±5.30**20.90±3.50**12.30±2.30**26.50±3.60**44.10±6.00**19.60±2.90**12.40±2.30**27.90±3.60**43.10±5.00**21.00±2.70**13.10±2.10**4.10±0.67 2.14±0.26--4.59±0.84**--4.24±1.00**2.42±0.35**3.80±0.74**3.60±0.80**3.36±0.75**

2.3.2 與國外研究比較 本組股骨頭直徑、T0、T+20、T-20 及CFI 結果偏大，峽部髓腔內徑結果偏小。本組股骨頸干角較Noble 等[12]的結果偏小，與其他研究結果差異無統計學意義[15,16]；與Rubin 等[16]的結果比較，本組股骨頭偏心距偏小，與其他研究比較差異無統計學意義[12,15]（表4）。

3 討論

3.1 本研究臨床意義

全髖關節置換術選擇合適的假體可減少股骨近端的應力遮擋，利于術后初始穩定及遠期骨長入[17]，同時有助于術中解剖重建，從而提高患者術后生活質量并延長假體的使用壽命。假體設計及選擇依賴于股骨近端解剖結構特點，不同地區、不同民族人群間股骨近端解剖差異較大[6]，了解不同地區、民族間股骨近端解剖形態有助于設計符合本地區人群的假體。蒙古族人口數量位居我國少數民族第6 位，約600 萬人[18]，有研究認為蒙古族人群盆腔、股骨較南方人群偏大，骨量偏多[19]，蒙古族人群股骨近端解剖相較南方人群是否存在一定差異尚未明確，本研究通過大樣本X 線測量，建立內蒙古地區蒙古族人群股骨近端形態參數數據庫，比較不同地區、不同民族間股骨近端解剖差異，為本地區蒙古族人群股骨假體設計、改進提供參考。

3.2 股骨近端各解剖參數臨床價值

股骨頭假體尺寸與髖關節置換術后關節脫位、假體界面磨損有關，大直徑的股骨頭假體可顯著降低術后脫位的風險，但同時也增加了假體界面的磨損[20～22]。選擇合適的股骨頭假體有助于降低術后脫位及假體界面磨損。美國推薦非骨水泥THA 使用36 mm 的股骨頭假體，骨水泥THA 使用32 mm 的股骨頭假體[23]。本研究測得內蒙古地區蒙古族人群股骨頭直徑為（50.14±3.97）mm，男性均值大于女性，與既往研究一致[10]，與國內外研究比較，蒙古族人群股骨頭直徑較歐美等國及我國南方人群股骨頭偏大。

股骨偏心距及股骨頸干角是重要的術中解剖重建參數。股骨頭偏心距影響髖關節外展力量及關節活動度[24]，恰當的股骨頭偏心距能夠減少假體的失效及假體的松動[25]。Mahmood 等[4]證實術后偏心距重建偏小的患者骨關節炎指數評分下降，外展肌肌力下降，助行器使用頻率增多。本研究測得蒙古族人群股骨頭偏心距為（41.97±5.52）mm，比Rubin 等[16]的結果偏小，與Noble 等[12]、Massin 等[15]結果比較差異無統計學意義，而相比國內研究，較白波等[9]的結果偏小，較丁悅等[7]、張揚等[8]、皮益剛等[10]、章曉云等[11]南方人群結果偏大，相差約3～4 mm。股骨頸干角影響股骨偏心距的重建，理論上，假體的頸干角偏小可使股骨頭偏心距增大[26]，進而影響外展肌肌力、髖關節活動范圍。Charles 等[27]研究不同頸干角假體在術后股骨頭偏心距重建情況，發現使用131°頸干角的假體股骨頭偏心距重建率為90.8%，而135°頸干角的假體股骨頭偏心距重建率僅為40.8%。Bachour 等[28]更傾向于在THA 術中使用接近生理頸干角的假體。本研究蒙古族人群股骨頸干角為（122.79±5.29）°，較Noble 等[12]的結果偏小，與Massin 等[15]、Rubin 等[16]的結果比較差異無統計學意義，而與國內張揚等[8]、皮益剛等[10]及章曉云等[11]的研究相比均偏小。不同地區間股骨頭偏心距、頸干角參差不齊，術前應精確規劃，大偏心距、小頸干角的假體可能更適合蒙古族人群。

假體與股骨近端的良好匹配是術后即刻穩定性的基礎，通過合理的壓配，給骨-假體界面的骨長入創造生長環境，最終實現假體的長期穩定[29]。股骨峽部的匹配也同樣重要，峽部對限制假體下沉、抗旋轉及增加軸向穩定性有重要意義。對股骨近端髓腔形態的研究有助于假體設計、術中假體的選擇。本研究發現內蒙古地區人群T0、T+20、T-20 及峽部層面髓腔內徑、CFI 及MCFI 與國內外人群間存在一定差異，相較國外研究，T0、T+20、T-20 及CFI 偏大，峽部髓腔內徑結果偏??；與國內研究比較，T0、T+20、T-20 及峽部髓腔內徑偏大，而CFI 及MCFI 結果偏小，若充分填充股骨近端髓腔，蒙古族人群假體內徑應該偏大。目前認為股骨近端T-20、峽部層面、CFI 及MCFI 與年齡存在相關性，在本研究中得到驗證，在假體設計時應考慮年齡因素。

綜上，本研究測量內蒙古地區蒙古族人群股骨近端解剖形態特點，同時與歐美及國內南方人群進行比較，結果表明不同地區、民族間股骨近端解剖形態存在一定差異，蒙古族人群相較南方人群擁有更大的股骨頭直徑、股骨頭偏心距、更寬的股骨近端髓腔內徑、更小的股骨頸干角及CFI、MCFI，假體選擇及假體的設計應考慮到不同地區、民族間的差異。目前對國人股骨近端解剖形態的研究較多，但我國地域遼闊，民族眾多，缺乏對不同地域、民族人群股骨近端解剖形態的全面了解，健全國人股骨近端解剖形態數據庫對設計合適的假體意義重大。