谷长增，朱新晨，郭书章，季明华，范相成

文献报道［1-6］，不同人群测量的膝关节参数均存在统计学差异，目前国内外已有针对不同人群髌骨形态及膝关节参数特点进行研究的文献，但用于维吾尔族人群乃至国人的膝关节假体多由国外进口或根据其解剖形态制作，由于西方人群的膝关节形态与国人不同，国人的各族人群之间也有不同，因此为取得良好的置换效果，制作适合于我国各族人群的膝关节假体至关重要［7］。至今未见测量维吾尔族人群胫骨平台内翻角(PT)、小腿机械轴垂直线与双侧股骨髁远端切线的夹角(FT)、胫骨内侧平台最低点至腓骨头尖端高度的差距(DPF)、髌骨厚度等膝关节参数的报道，由于国内不同民族间可能存在差异，对维吾尔族进行膝关节置换，包括髌骨置换等操作时，确保操作精确性以及假体选择等方面不能直接参考其他人群的相关数据，故此研究针对维吾尔族男性与女性膝关节参数以及总人群膝关节参数与汉族人群之间做一比较。

资料与方法

1 一般资料

从新疆地区志愿者中选取成年维吾尔族120例，男性62例，女性58例;年龄18～70岁，平均(35．1±2．7)岁;体重46～102kg，平均70．03kg;身高152～188cm，平均168．57cm。随机选择左侧或右侧膝关节进行测量，左侧56例，右侧64例。纳入标准:非极限运动者，年龄18～70岁;膝关节局部无任何临床症状，如疼痛、红肿畸形等;膝关节专科检查阴性;既往无膝关节外伤及手术史;膝关节CT未见特殊异常。

2 CT扫描

双下肢伸直、中立位，使用LightSpeed 64排(美国通用电气公司)CT扫描仪进行全下肢扫描。扫描条件:管电压:100～150kV;管电流强度:200～500mA;持续时间:0．5～2．5s;骨扫法或标准法扫描，以＜1mm厚度密扫;扫描范围:伸直中立位双下肢全长片。

3 测量方法

完成CT扫描后，采用LightSpeed 64排(美国通用电气公司)CT后台工作处理软件，即AW4．4(Advantage Workstation4．4)对CT影像图片进行三维重建处理，并根据需求截图测量髌骨厚度、PT角、FT角、DPF等膝关节参数。(1)髌骨厚度为髌骨嵴部位髌骨关节面至髌骨表面的最大距离。在横断面图像中确定髌骨嵴位置，并从该部位向髌骨表面取最大距离进行测量。(2)利用Moreland法确定小腿机械轴，即取股骨髁间切迹的中点，胫骨平台的中点，双侧股骨髁内外缘的中点，膝部软组织连线的中点以及胫骨结节的中心，这5点的中点作为膝关节中心，距骨中点作为踝关节中心，连接上述两个中心为小腿机械轴。然后测量FT角及PT角。FT角测量:用AW4．4对膝关节图片进行三维重建处理，取膝关节正面观图像，确定小腿机械轴并取该线垂直线，取双侧股骨髁远端切线，该切线和小腿机械轴垂直线的夹角为FT角;PT角测量:同FT角用AW4．4形成膝关节正面观三维重建图像，并取掉股骨侧，保留胫骨侧并确定小腿机械轴，取该线垂直线，取胫骨内外侧最高点切线，该切线和小腿机械轴垂直线的夹角即为PT角。均用该软件自带测量工具进行测量。(3)同法行膝关节三维重建，取掉股骨侧保留胫骨侧，完全显露腓骨头尖及胫骨平台面，先画出胫骨的解剖轴线，再经过腓骨头最高点及胫骨内侧平台最低点分别向胫骨轴线做垂直线，测量这两条线与轴线交点之间的距离记为DPF。这些膝关节参数由不同医师测量2次，取均值作为最终结果。

4 统计学方法

使用SPSS17．0统计软件进行统计学处理。数据记录结果以¯x±s表示。分别将男女两组髌骨厚度、PT角、FT角、DPF进行比较，同时将维吾尔族人群髌骨厚度、PT角、FT角、DPF与汉族人群相应数据进行比较。指标的比较采用成组设计的t检验，检验水准α值取双侧0．05，P＜0．05为差异有统计学意义。

结 果

维吾尔族正常膝关节髌骨厚度、PT角、FT角、DPF男性分别为(22．66±1．39)mm、4．63°±0．62°、4．85°±0．83°、(9．76±1．69)mm;女 性 分 别 为(20．71±1．40)mm、4．23°±0．56°、4．32°±0．57°、(8．14±1．79)mm;维吾尔族男性与女性之间髌骨厚度、PT角、FT角以及DPF等之间的差异均有统计学意义(P＜0．05)。

维吾尔族人群总髌骨厚度、PT角、FT角、DPF分别为(21．70±1．69)mm、4．43°±0．62°、4．57°±0．77°、(8．93±1．87)mm，与汉族不同文献的相应数据进行比较，髌骨厚度、PT角、FT角之间的差异无明显统计学意义(P＞0．05)，DPF之间的差异有统计学意义(P＜0．05)(表1)。

表1 维吾尔族和汉族膝关节参数的比较(¯x±s)

讨 论

膝关节作为结构复杂、活动要求较高且全身最大的关节，手术精度要求也极高(较其它部位的关节置换)，要求术后膝关节负重、屈伸、旋转活动且稳定性高等，因此对膝关节假体设计方面也提出了很高的要求，如假体的几何形态要与人体膝关节解剖形态相匹配，才能使人工膝关节假体和周围保留的原有软组织协调运动，减少膝关节各种并发症，同时可减少膝关节翻修率。

本研究结果显示正常维吾尔族男性髌骨明显厚于女性髌骨;正常成年维吾尔族人群总体髌骨厚度为(21．70±1．69)mm，与汉族比较差异无明显统计学意义(表1);但维吾尔族女性髌骨(20．71mm)与汉族女性髌骨(19．88mm)［1］比较差异有统计学意义(P＜0．05)，较汉族女性髌骨厚。与国外研究中的髌骨厚度测量结果(男性23．9mm，女性21．9mm)［1］相比，维吾尔族男、女均明显薄于国外人群髌骨厚度，差异有统计学意义。Kim等［5］的研究显示，髌骨置换后的总厚度不超过髌骨原厚度±3mm范围，均不增加术后并发症的发生率。而国内学者张斌和吕厚山［12］认为厚度相差不应大于2mm。如今临床上较为常用的髌骨假体有嵌人式和覆盖式髌骨假体［9-10］，髌骨假体的厚度一般为8～10mm［11-12］，根据髌骨厚度留至15mm的原则进行髌骨置换术，加上常用髌骨假体厚度，若术后髌骨根据国外原则保留15mm，那么术后髌骨总厚度达23～25mm。此厚度根据置换后总髌骨厚度等于术前原厚度±3mm范围的原则考虑，对维吾尔族男性来说，术后总髌骨厚度尚可接受，但对于大多数维吾尔族女性和部分男性，术后总髌骨厚度可能增加过多，而导致局部应力增加，髌骨假体磨损及膝前疼痛等并发症发生率增多［13］。根据Kim等［5］对髌骨置换的全膝关节置换术后病人进行1年随访，结果显示髌骨骨床厚度留至12mm以上和10～12mm并发症发生率相当，故作者认为对维吾尔族女性或身材矮小、髌骨本来薄或髌骨损害严重的患者行髌骨置换术时切骨后的髌骨骨床厚度可考虑留至12mm左右，甚至10～12mm，以减少髌骨术后总厚度增加引起相关并发症。同时应考虑髌骨术后的力学性能，过薄的置换后的髌骨总厚度不但增加髌骨骨折等并发症的发生率，同时影响伸膝装置，具体远期效果待进一步临床研究和观察。

本研究结果显示正常维吾尔族DPF与汉族相比存在显著差异(P＜0．001)，明显大于汉族［3］;DPF在男女之间差异有统计学意义。值得注意的是维吾尔族女性DPF与汉族女性相比测量结果较接近［2］。上述人群测量结果之间的差异可能与选择人群平均身高不同(测量汉族平均身高为167cm［2］)以及不同人群之间的生长环境和饮食习惯不同密切相关。正常维吾尔族PT角、FT角与汉族PT角、FT角之间的差距无统计学意义(表1);维吾尔族男性与女性PT角、FT角大小有统计学差异，提示男性大于女性。维吾尔人群FT角(4．57°±0．77°)PT角(4．43°±0．62°)与西方人群FT角(3°左右)［14-16］、PT角(3．3°±2．2°)［17］相比差异有统计学意义，维吾尔族人群大于西方人群。本课题研究的维吾尔族正常PT角与国外数据［17］及常数3°比较均存在较大差异，且差异有统计学意义。此结果表明，膝关节形态在人种之间存在较大差异，维吾尔族明显大于西方3°的常数，如果参照西方国家标准行股骨后髁线外旋3°角截骨，并植入股骨髁假体，将会影响患者功能恢复情况，可出现股骨髁假体外旋欠缺等情况，可能引起髁假体的旋转对线不良、膝关节间隙不对称及内外侧韧带不平衡，并增加出现髌股关节并发症的可能。因此对维吾尔族人群行股骨髁外旋截骨时截骨角度加大至4°左右是否更适合该人群需进一步临床证实。

本研究初步通过CT三维重建测量获得了维吾尔族髌骨厚度、PT角、FT角、DFP等膝关节参数，并探讨了其特点及临床价值。虽研究纳入病例有限，要将数据按年龄、体重、身高等指标细分化进行统计学分析较为困难，但本研究病例均来自新疆维吾尔族人群，对该人群行膝关节置换和设计并制造更适合该人群的膝关节假体具有一定的临床意义。综上所述，对维吾尔族患者行全膝关节置换术、髌骨置换术等操作时，不能直接参考其他人群相关数据;为确保操作的精确性及手术的疗效，设计国人膝关节假体时应考虑到性别及不同族别人群间的差异，开发更适合于各人群的假体组件。

［1］郭胜杰，周一新，邵宏翊，等．正常髌骨解剖形态学的CT研究［J］．中华骨科杂志，2013，33(3):273-277．

［2］王涛，王坤正，王伟，等．西北地区中老年人正常膝关节影像学测量及临床意义［J］．西安交通大学学报，2010，31(2):224-226．

［3］张博，潘江，林源，等．国人正常胫骨近端几何形态学的初步研究［J］．中华关节外科杂志(电子版)，2009，3(1):64-70．

［4］Baldwin JL，House CK．Anatomic dimensions of the patella measured during total knee arthroplasty［J］．JArthroplasty，2005，20(2):250-257．

［5］Kim TK，Chung BJ，Kang YG，et al．Clinical implications of anthropometric patellar dimensions for TKA in Asians［J］．Clin Orthop Relat Res，2009，467(4):1007-1014．

［6］向湘松，李峰，蒲丹，等．采用三维图像测量胫骨平台内翻角度的应用［J］．国际医药卫生导报，2009，15(23):15-23．

［7］赵斌修，王坤正，王春生，等．中国西北地区汉族人群胫骨近端截面线性参数的测量与分析［J］．中国组织工程研究与临床康复，2011，15(22):4006-4010．

［8］李钰军，余斌，罗彪，等．基于三维重建技术对国人胫骨近端截面的形态学测量［J］．中国矫形外科杂志，2009，17(11):850-853．

［9］Rosenstein AD，Postak PD，Greenwald AS．Fixation strength comparison of onlay and inset patellar implants［J］．Knee，2007，14(3):194-197．

［10］Lachiewicz PF．Implant design and techniques for patellar resurfacing in total knee arthroplasty［J］．Instr Coarse Lect，2004，53:187-191．

［11］胡岩君，余斌，罗吉伟，等．胫骨近端截骨面与胫骨假体的数字化形态学研究［J］．中华创伤骨科杂志，2010，12(4):369-373．

［12］张斌，吕厚山．髌骨表面置换术中髌骨骨床保留厚度的探讨［J］．中华骨科杂志，2002，22(5):280-283．

［13］Bengs BC，Scott RD．The effect of patellar thickness on intraoperative knee flexion and patellar tracking in total knee arthroplasty［J］．JArthroplasty，2006，21(5):650-655．

［14］Moreland JR．Mechanisms of failure in total knee arthroplasty［J］．Clin Orthop，1988，(226):49-64．

［15］Cooke TDV，Bryant JT，Scudamore RA．Biomechanical factors in alignment and arthritic disorders of the knee//Fu FH，Hamer CD，Vince KG．Knee surgery［M］．Baltimore:Williams and Wilkins，1994:1061-1078．

［16］Cooke TD，Li J，Scudamore A．Radiographic assessment of bony contributions to knee deformity［J］．Orthop Clin North(Am)，1994，25(3):387-393．

［17］Cooke TD，Pichora D，Siu D，et al．Surgical implications of varus deforminity of the knee with obliquity of joint surfaces［J］．JBone Joint Surg(Br)，1989，71(4):560-565．