内翻膝骨关节炎患者股骨远端旋转角度的测量：CT与MRI的比较

《Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research》：Measurement of distal femoral rotational angles in varus knee osteoarthritis: a comparison between CT and MRI

本研究比较了CT与MRI在测量骨关节炎患者的股骨远端旋转角度（PCA和CTA）差异，发现MRI测得的角度比CT小1.5-1.6°，主要因后内侧股骨软骨磨损导致PCL位置变化，MRI能更准确反映软骨厚度变化对测量结果的影响。

　　

Jong-Hyub Song | Sung-Sahn Lee | Dae-Hee Lee

韩国首尔成均馆大学医学院三星医疗中心骨科手术系

摘要

背景

本研究旨在探讨CT扫描与MRI扫描在股骨远端旋转角度方面的差异。

方法

本研究纳入了195名因内侧骨关节炎伴膝内翻而接受初次全膝关节置换术（TKA）的患者。手术中使用的跨髁轴（sTEA）与后髁线（PCL）之间的角度称为后髁角（PCA），而临床使用的跨髁轴（cTEA）与PCL之间的角度称为髁部扭转角（CTA）。研究人员比较了CT（CT PCA、CT CTA）和MRI（MR PCA、MR CTA）对这些角度的测量结果，并利用MRI测量了股骨后内侧和后外侧髁软骨的厚度。

结果

MRI测得的后髁角（PCA）和髁部扭转角（CTA）比CT测得的值小1.5–1.6°。MRI显示，股骨后内侧髁（MFC）软骨的厚度比后外侧髁（LFC）软骨薄0.8mm。后MFC软骨厚度与CT-MR PCA（r=-0.366，P<0.001）和CT-MR CTA（r=-0.383，P<0.001）呈负相关。多元回归分析表明，后MFC软骨厚度是预测CT-MR PCA和CT-MR CTA的指标。当CT-MR PCA或CT-MR CTA超过1°时，后MFC软骨厚度的最佳临界值分别为1.16mm（敏感性60.94%，特异性77.61%，P<0.001）和1.09mm（敏感性55.6%，特异性75.4%，P<0.001）。

结论

由于股骨后内侧软骨的磨损，MRI测得的后髁角（PCA）和髁部扭转角（CTA）比CT测得的值小1.5–1.6°，这表明MRI可能是测量股骨远端旋转轮廓的更好工具，因为它能更准确地反映后内侧和后外侧髁软骨的厚度。

证据等级

IV级；病例系列研究。

引言

在全膝关节置换术（TKA）中，股骨组件的准确旋转至关重要，因为股骨组件旋转不当可能导致髌股并发症、屈曲中期不稳定、聚乙烯假体磨损以及术后不明原因的疼痛[[1], [2], [3], [4], [5]]。内外旋转角度相差1.5°即可增加膝关节的压缩力并导致屈曲中期不稳定[6]。另一项步态研究表明，即使相差1.1°也可能对三维步态分析的参数产生不利影响[7]。 目前常用的截骨技术旨在将股骨组件旋转至与跨髁轴（TEA）平行。在这种技术中，外科医生通常将股骨组件的旋转角度固定为3°或5°，假设患者之间的差异很小或不存在[8,9]。这种固定角度的依据是后髁线（PCL）相对于手术跨髁轴（sTEA）内旋3°，相对于临床跨髁轴（cTEA）内旋5°[10,11]。PCL、sTEA和cTEA形成的角度分别称为后髁角（PCA）或髁部扭转角（CTA）[[12], [13], [14], [15]]。然而，PCA和CTA的实际角度并不总是固定为3°或5°，且存在个体差异。为了准确确定股骨组件的旋转情况，以往的研究使用计算机断层扫描（CT）来评估股骨远端的旋转特征，如sTEA、cTEA和PCL[9,16,17]。但PCL作为PCA和CTA测量中的共同参考线，会受到股骨后髁软骨厚度或磨损的影响。CT扫描无法准确反映软骨厚度或磨损程度。因此，磁共振成像（MRI）是更精确测量PCL的理想方法，因为它能更准确地反映髁软骨的厚度或磨损情况[[18], [19], [20], [21], [22], [23], [24], [25]]。然而，直接比较CT和MRI下股骨远端旋转特征的研究较少[22,26]。 因此，本研究的目的是探讨CT扫描与MRI扫描在股骨远端旋转角度方面的差异。我们假设CT和MRI在PCA和CTA等旋转特征上存在差异。理解这种关系对于优化TKA过程中的股骨组件旋转至关重要。

研究设计与患者

本研究为回顾性研究，使用了2022年至2024年间接受初次TKA的244名内侧骨关节炎伴膝内翻患者的前瞻性收集数据。排除诊断为类风湿性关节炎、曾因韧带损伤接受过膝关节手术、需要移除金属植入物或膝关节外翻的患者。计划接受翻修TKA的患者也被排除在研究范围之外。

结果

通过比较两位观察者在不同时间测量的结果，评估了观察者间和观察者内的可靠性。观察者间的可靠性范围为0.789至0.881，观察者内的可靠性范围为0.801至0.900，表明可靠性较高。 在最初入选的244名患者中，经过评估后共有195名（35名男性和160名女性）最终纳入分析。

讨论

本研究最重要的发现是，MRI测得的后髁角（PCA）和髁部扭转角（CTA）比CT测得的值小约1.5°。此外，MRI测得的PCA值以及股骨后内侧髁软骨的厚度是这些差异的预测因素。 骨关节炎（OA）中的软骨磨损程度会影响股骨远端的旋转特征。以往的研究采用了两种方法来研究软骨的影响：一种是通过CT和MRI进行直接测量。

结论

由于股骨后内侧软骨的磨损，MRI测得的后髁角（PCA）和髁部扭转角（CTA）比CT测得的值小1.5°至1.6°。这一发现表明，尽管CT仍是一种优秀的成像技术，但在股骨后内侧软骨严重磨损的情况下，MRI可作为辅助工具，帮助更精确地调整TKA中的股骨组件旋转位置。

作者贡献声明

J-H.S.制定了研究方案，查阅了参考文献并撰写了手稿；S-S.L.验证了分析方法，评估了数据并撰写了手稿；D-H.L.构思了研究内容，撰写并编辑了手稿。

伦理批准

用于评估影像学结果和术中导航数据的方案已获得我们机构审查委员会的批准。

关于写作过程中生成式AI和AI辅助技术的声明

本研究准备过程中未使用任何生成式AI或AI辅助技术。

资助

本研究未获得任何资助。

利益冲突声明

本研究不存在利益冲突。