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为解决股骨前倾角或后倾角异常对下肢力线及骨盆参数的影响问题,研究人员开展了 “Effects of femoral de-rotation on lower limb alignment using patient-specific guides with reliance on EOS scan” 主题的研究。结果显示股骨中轴去旋转手术能有效矫正扭转,对下肢冠状面和矢状面力线影响小。该研究为临床治疗提供重要依据。
在人体的运动系统中,下肢的旋转形态对我们的日常活动影响重大,它不仅关系到步态模式、整体的活动能力,还与关节的生物力学和功能密切相关。其中,股骨颈前倾角(femoral neck anteversion,也叫股骨扭转 femoral torsion)是一个关键的解剖学指标,它通过 EOS 扫描、CT 或 MRI 扫描测量,代表了股骨在轴向平面的扭转程度。
当股骨前倾角过高时,股骨颈会与髋臼发生前侧撞击,引发疼痛。患者往往会采用 “内八字” 的步态来缓解这种不适,但这又会对膝关节和踝关节的生物力学产生影响。而股骨外旋增加的人,则会通过下肢外旋来减轻疼痛。此外,股骨扭转的变化还会影响髋关节周围的杠杆臂,导致异常步态和骨盆不稳定,甚至可能引发髋关节骨关节炎和膝关节疼痛。
然而,目前对于矫正高股骨前倾角和后倾角的手术,其对下肢冠状面和矢状面力线以及骨盆参数的影响尚不明确。为了深入了解这些问题,来自澳大利亚麦考瑞大学医院(Macquarie University Hospital)的 Muhammad Taqi 等人开展了一项回顾性研究。
研究人员在 2014 年 1 月至 2022 年 1 月期间,对麦考瑞大学医院接受股骨去旋转手术的患者进行了回顾性分析。他们使用了基于术前 3D 建模和患者特异性外部导板的微创系统,并且利用 EOS 扫描这一双平面 X 射线成像系统,对患者手术前后的各项参数进行精确评估和对比分析。
在研究过程中,研究人员通过 3D 患者特异性器械夹具(3D patient-specific instrumentation jigs)来辅助手术。该夹具利用高分辨率双侧股骨 CT 扫描图像,通过 Materialise Mimics Medical Program 创建 3D 图像,并模拟去旋转过程,测量股骨前倾角来重新评估股骨旋转的矫正情况。
手术时,患者仰卧在透射线的手术台上,在大转子顶点后方约 2 厘米处做一个 2 - 3 厘米的切口。通过导针确定起始位置为梨状窝,扩髓后进行截骨,插入髓内钉,利用患者特异性导板(PSI guide)和 K 线固定,完成截骨和旋转操作,最后锁定髓内钉。
术后,研究人员对患者进行了随访,并对收集到的数据进行统计分析。他们使用描述性统计分析患者的人口统计学数据和 3D 测量值,并用配对 t 检验比较手术前后的数据。
研究结果显示,共有 39 名患者接受了股骨去旋转手术,经过筛选,最终纳入 15 名患者的 22 条肢体进行研究。患者平均年龄为 30.41±10.14 岁,男性占 60%,女性占 40%。
在股骨扭转角度方面,术前前倾角组平均为 32.84±7.53°,后倾角组平均为 - 22.67±13.32°;术后前倾角组变为 13.39±12.90°,后倾角组变为 3.67±9.29°,手术前后差异具有统计学意义(前倾角组 p<0.001,Cohen's d=1.51,95% CI = [14.13,28.57];后倾角组 p=0.014,Cohen's d=3.41,95% CI = [5.17, 32.83])。
在其他参数方面,如髋 - 膝 - 轴(Hip-knee-shaft,HKS)角、膝关节角度、骨盆倾斜度、骨盆入射角、机械外侧远端股骨角(mechanical lateral distal femoral angle,mLDFA)和膝关节冠状面力线等,手术前后均无显著差异。不过,综合两组患者来看,股骨颈偏心距(femoral offset)参数存在显著差异(p=0.023,Cohen's d=0.54,95% CI = [-3.78, -0.32]),但单独分析前倾角组(p=0.062)和后倾角组(p=0.315)时差异不显著。
研究结论表明,使用患者特异性器械(PSI)导板的股骨中轴去旋转手术是矫正股骨前倾角和后倾角的有效方法,对下肢冠状面和矢状面力线影响较小,轴向去旋转对骨盆位置和膝关节姿势也无明显干扰。EOS 扫描等先进成像技术有助于评估手术效果,提高股骨旋转异常患者的治疗水平。
该研究还存在一些局限性,例如回顾性研究的性质和相对较小的样本量可能限制研究结果的普遍性,缺乏对下肢代偿性变化的功能步态评估,以及长期随访的缺失限制了对下肢力线参数随时间变化的评估。未来需要更大样本量、前瞻性设计和更长随访期的研究来进一步验证这些发现,并深入研究股骨去旋转对下肢力线的长期影响。
总体而言,这项研究为临床医生在治疗股骨旋转异常患者时提供了重要的参考依据,明确了股骨中轴去旋转手术的有效性和安全性,为后续的临床实践和研究奠定了坚实的基础。