下肢旋转对股骨和胫骨关节线倾斜度放射学测量的影响及其相关性研究：基于数字重建放射影像的评估

本研究针对膝关节置换术(TKA/UKA)术前规划中关节线角度测量易受下肢旋转影响的问题，通过数字重建放射影像(DRR)技术系统评估了20°外旋(ER)至20°内旋(IR)范围内外侧股骨远端角(LDFA)、内侧胫骨近端角(MPTA)和后胫骨斜率(PTS)的变化规律。研究发现PTS对旋转最为敏感，且MPTA越小则PTS旋转误差越大，为临床精准测量提供了重要依据。

　　

在膝关节置换手术领域，约20-30%患者术后对疗效不满意，这可能与传统的机械对线技术未能充分考虑患者个体化的关节线倾斜特性有关。近年来兴起的运动学对线(KA)技术强调恢复患者生理解剖特征，但实现这一目标的前提是准确评估关节线角度。然而临床常用的普通X线片测量存在一个潜在陷阱——下肢旋转会显著影响测量结果，这个问题在伴有关节畸形的骨关节炎患者中尤为突出。

日本奈良近畿大学医院（Kindai University Nara Hospital）骨科团队在《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》发表的研究，通过数字重建放射影像(DRR)技术系统揭示了这一问题的严重程度。研究人员利用50例拟行TKA或单髁置换术(UKA)患者的术前CT数据，采用3D模板软件模拟从20°外旋到20°内旋的9个旋转位点，精确测量了LDFA、MPTA和PTS的变化规律。

研究采用三项关键技术：1）基于CT的数字化模板系统（3D Template）生成DRR图像；2）以手术髁轴(SEA)和阿卡基线(Akagi's line)分别作为股骨和胫骨的旋转参考轴；3）通过多平面重建在机械轴对齐条件下测量三维参数。所有病例均为Kellgren-Lawrence II-III级骨关节炎患者，排除了严重畸形病例以确保测量准确性。

【机械测量与下肢旋转变化的关系】
中性位测量显示LDFA为87.5±2.4°，MPTA为83.9±2.6°，PTS为8.4±3.2°。旋转实验发现：LDFA变化最小（全范围仅0.3°），MPTA变化约1.1°，而PTS变化高达6.2°，证实PTS对旋转最为敏感。值得注意的是，20°内旋时PTS增加3.0°，而外旋时减少3.2°。

【参数间的相关性分析】
MPTA与△PTS呈现强负相关(r=-0.7)，即MPTA越小（胫骨平台内侧倾斜越显著），PTS受旋转的影响越大。将患者按MPTA分组后，<82.5°组的△PTS(8.6±2.3°)显著大于82.5-84.5°组(6.9±1.6°)和>84.5°组(4.0±1.9°)。

这项研究揭示了普通X线测量关节线角度的局限性，特别是对于PTS和内侧倾斜明显的胫骨平台。研究结果对临床实践具有重要指导意义：首先，强调在KA-TKA术前规划中需特别注意PTS测量的准确性；其次，建议对MPTA<82.5°的病例考虑采用CT等三维成像技术；最后，为优化放射成像协议提供了理论依据。该研究通过量化分析填补了关节线角度测量误差认知的空白，为提升膝关节置换手术精度提供了关键技术支撑。