用于比较短柄与常规Zweymüller型股骨柄的改良Gruen(Gruen)分型：一项基于三维CT的研究

《Journal of Orthopaedic Science》：A modified Gruen classification for comparing short and conventional Zweymüller-type stems: A three-dimensional CT-based study

　　

摘要 背景：原始Gruen分型(Original Gruen Classification)被广泛用于全髋关节置换术(Total Hip Arthroplasty, THA)股骨柄的影像学评估。然而当比较不同长度的股骨柄时，相同分区并不对等于同等解剖区域，限制了区域固定模式的判读。本研究提出一种补充性的改良Gruen分型(Modified Gruen Classification)用于比较短柄与常规Zweymüller(Zweymüller-type)型股骨柄，并利用三维计算机断层扫描(Three-Dimensional Computed Tomography, 3D CT)评估其实用性。 方法：研究人员回顾性分析了2013至2021年间经直接前侧入路(Direct Anterior Approach, DAA)实施的519例初次THA。经倾向评分匹配(Propensity Score Matching)后纳入91髋使用MIRFY短柄及91髋使用Profemur Z常规柄。于术后3D CT上评估柄-皮质骨接触情况。除原始Gruen分型外，采用基于可重复股骨骨性标志将股骨干分为近段、中段、远段的改良分型。接触定义为各区域内与皮质骨接触的柄表面积占该区域总柄表面积的百分比（接触率）。同时评估术后2年影像学骨反应及大腿痛。 结果：应用原始Gruen分型时，短柄在远端分区似显示更大接触；而改良分型将这些接触重新归属至更解剖学近侧区域，提示原始分型在比较不同长度柄时会扭曲区域解读。改良分型下MIRFY短柄比常规柄呈现更偏近侧的接触分布。术后2年两组影像学骨反应相似，MIRFY组大腿痛发生率更低。 结论：改良Gruen分型可作为比较不同长度股骨柄的补充框架，能在比较不同长度股骨柄时，对区域性柄-皮质骨接触提供更符合解剖实际的诠释。

论文解读：用于比较短柄与常规Zweymüller型股骨柄的改良Gruen分型——基于三维CT的研究

研究背景与目的

全髋关节置换术(Total Hip Arthroplasty, THA)术后股骨柄评估广泛沿用原始Gruen分型(Original Gruen Classification)，将柄长三等分设立7个Zone以描述放射透亮线、应力遮挡(Stress Shielding)、皮质肥厚等。随着保留骨量的短股骨柄(Short Stem)日益普及，其设计理念为获得干骺端固定(Metaphyseal Fixation)及更生理性的载荷传递。但当短柄与传统全长柄比较时，相同Gruen Zone编号并不对应相同的股骨解剖层面——例如短柄的"Zone 3（远端）"实际位于解剖学上的干骺端而非真性股骨干，导致跨长度比较时区域性柄-骨交互解读失真。尽管已有学者针对特定短柄调整Gruen分区，尚缺乏基于通用骨性标志、适用于异长柄比较的解剖参照框架。本研究由日本千叶大学医学研究院骨科(Yoneya T等)开展，旨在提出并验证一种以可重现股骨骨性标志（大转子尖、小转子中心等）界定的改良Gruen分型(Modified Gruen Classification)，作为原始分型的补充工具，利用三维CT(Three-Dimensional Computed Tomography, 3D CT)定量评估其能否更合理地反映短柄与常规Zweymüller型柄的区域性柄-皮质骨接触(Stem–Cortex Contact)。

主要技术方法概述

研究人员回顾性收集单中心2013–2021年DAA入路初次骨水泥型THA病例，最终经倾向评分匹配(按年龄、性别、BMI、髓腔开大指数Canal Flare Index, CFI)纳入91例MIRFY短柄（Calm Rana公司，约短1 cm，圆钝外侧翼，表面粗糙度Ra≈6–8 μm）与91例Profemur Z常规Zweymüller柄（MicroPort Orthopaedics，Ra≈4–6 μm）。所有病例具备术后盆腔至膝关节1 mm层厚CT及≥2年随访平片。改良Gruen分型以股骨骨性标志划分三区：近段（大转子尖→小转子中心水平）、中段（小转子中心→远侧5 cm）、远段（小转子远侧5–10 cm），对应原Zone 1/7、2/6、3/5概念但依解剖定位而非柄长。使用ZedHip软件进行术前术后CT配准，以CT值≥600 HU定义柄-皮质接触，计算各区域接触率＝接触柄表面积/该区总柄表面积×100%。术后2年标准正位X线按Engh分级评估应力遮挡、放射透亮线、皮质肥厚及柄下沉≥2 mm；大腿痛定义为患者报告的股前/外侧痛（排除源于髋关节的腹股沟痛）。统计学采用Mann–Whitney U及Pearson χ2检验。

研究结果

3.1. Patient characteristics（患者基线特征）

倾向评分匹配后两组各91髋，性别、年龄（MIRFY组64.8±11.8岁 vs Profemur Z组66.0±12.4岁）、诊断构成、BMI（均24.6 kg/m²）、CFI（均3.7）及股骨形态（香槟酒杯型/中间型/烟囱型）均无显著差异(p>0.05)，组间具可比性。

3.2. Stem–cortex contact ratio according to the original and modified Gruen classifications（基于原始与改良Gruen分型的柄-皮质骨接触率）

按原始Gruen分型：MIRFY短柄Zone 2(8.5%±8.9 vs 17.3%±11.9, p=0.001)、Zone 6(11.6%±10.8 vs 18.3%±13.0, p=0.001)接触率显著低于常规柄；Zone 3(26.5%±11.5 vs 21.6%±12.1, p=0.005)、Zone 5(30.1%±11.6 vs 22.9%±10.9, p=0.001)显著高于常规柄，提示短柄"远端Zone"接触更多。按改良Gruen分型（解剖分区）：MIRFY短柄近段外侧Zone 6（即解剖中段外侧，28.0%±12.9 vs 21.2%±13.7, p=0.002）接触率更高；常规柄中段内侧Zone 3(18.3%±11.1 vs 12.5%±7.4, p=0.001)及Zone 5(19.8%±10.7 vs 13.1%±9.0, p=0.001)接触率更高。Zone 1、4、7两组无差异。表明原始分型因按柄长等分使短柄远端Zone实际上移并错误表现为"远端接触优势"，改良分型将其正确重分配至解剖近/中段，揭示MIRFY短柄较常规柄获得更偏近侧（干骺端）的固定接触模式。

3.3. Radiographic and clinical findings（影像学与临床结果）

术后2年X线：两组间应力遮挡(Engh >Grade 2)、≥1 mm放射透亮线、皮质肥厚、柄下沉（各4髋）及假体松动发生率均无统计学差异(p>0.05)。大腿痛方面，MIRFY短柄组0/91(0%) vs Profemur Z常规柄组6/91(6.6%, p=0.029)，短柄组大腿痛显著更少。

讨论与结论总结

讨论指出原始Gruen分型仍是THA术后标准影像学术语，但比较异长柄时同编号Zone不具解剖等效性会扭曲接触模式解读。本研究改良分型基于可重复骨性标志（大转子尖、小转子中心及小转子下5 cm/10 cm）划分近-中-远段，非替代而是补充原始系统。CT三维接触分析显示改良分型能纠正原始分型造成的"短柄远端接触偏多"假象，还原为更近端干骺区接触优势。Zone 1与Zone 7在两系统中解剖范围基本一致故数值相近。2年影像学骨反应无组间差异，提示接触分布差异未立即转化为短期骨重塑差异；大腿痛减少可能与短柄近侧固定减少远端载荷传递有关但需进一步验证。局限性含回顾性单中心非随机、固定解剖距离未校正个体股骨尺寸差异、仅限Zweymüller型柄、2年随访较短、大腿痛未细化量化。

结论(Conclusions)：改良Gruen分型(Modified Gruen Classification)可作为比较不同长度股骨柄的补充框架。在本研究三维CT分析中，该分型在比较短柄与常规Zweymüller型股骨柄时，较原始Gruen分型提供了更符合解剖实际的区域性柄-皮质骨接触诠释。

（本文解读基于发表于《Journal of Orthopaedic Science》之原文内容浓缩整理）