基于三维 CT 的中国人群股骨近端髓腔解剖结构研究及其对髓内钉设计的意义

时间:2025年4月6日
来源:BMC Musculoskeletal Disorders

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为解决因髓内钉设计差异导致的髋部转子间骨折医源性外侧壁骨折问题,研究人员开展了中国人群股骨近端髓腔解剖参数测量研究。结果显示男性髓腔相关参数与女性存在差异,老年人群近端最小直径更大。该研究有助于设计适合中国人群的髓内钉。

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在人口老龄化加剧的当下,髋部骨折成了老年人的 “健康杀手”,其中近半数为转子间骨折。及时手术是治疗的关键,髓内钉凭借其生物力学优势被广泛应用。然而,主流髓内钉多依据西方人群股骨解剖设计,与亚洲人股骨结构不匹配。亚洲人髓腔更窄、股骨颈更短、颈干角更小,使用这些髓内钉不仅增加医源性外侧壁骨折风险,还可能出现近端钉突出、远端钉撞击等问题,严重影响手术效果和患者预后。目前,针对中国人群股骨近端髓腔解剖参数的研究数据匮乏,无法为设计适合国人的髓内钉提供有力支持。在此背景下,复旦大学附属中山医院的研究人员开展了一项重要研究,该研究成果发表在《BMC Musculoskeletal Disorders》杂志上,为解决上述难题带来了新的希望。
研究人员采用了三维 CT 重建技术与参数测量相结合的方法。研究对象为 2010 年 1 月 1 日至 2021 年 12 月 31 日期间,年龄在 18 岁及以上,进行了股骨全长或上半段 CT 扫描的患者。这些患者涵盖了创伤患者(后诊断为软组织损伤或轻症)和因血管疾病进行下肢 CT 血管造影的患者,同时排除了髋骨关节炎、股骨骨折、既往髋部手术史、股骨畸形或创伤史的患者。研究人员利用 16 或 32 排螺旋 CT 扫描仪获取股骨近端的一系列轴向图像,再将其导入计算机辅助骨科临床研究平台,通过表面阴影算法以 0.625mm 的间隔重建股骨近端三维模型,并运用交互式自动分割技术对不同骨骼进行标记和去除无关骨骼,依据 CT 阈值区分皮质骨和髓腔。之后,定义重要参考点、线、面,测量髓腔的突出长度、髓腔 - 骨干角(canal-shaft angle)和近端最小直径等参数。使用 SPSS 软件进行统计分析,评估参数的正态性,分析性别和年龄差异,并通过组内相关系数(ICC)评估观察者间和观察者内的一致性。

研究结果主要如下:

  1. 一般资料:共纳入 168 例患者,其中男性 78 例,女性 90 例。男性平均年龄 46.2±9.5 岁,女性平均年龄 49.4±10.0 岁。
  2. 突出长度(Prominence length):平均突出长度为 67.4±4.9mm。男性平均突出长度 70.8±3.6mm,女性为 64.4±3.9mm,男性显著长于女性(p<0.001)。
  3. 髓腔 - 骨干角(Canal-shaft angle):平均髓腔 - 骨干角为 5.5°±0.7°。男性为 5.6±0.8°,女性为 5.5±0.7°,性别差异无统计学意义(p=0.45)。
  4. 近端最小直径:在从下到上五个代表性水平测量,近端最小直径呈现先增后减的趋势。男性在各水平的平均近端最小直径均大于女性(p<0.001)。年龄分析显示,50 岁及以上人群的平均近端最小直径(23.1±1.7mm)显著大于 50 岁以下人群(22.4±1.9mm)(p=0.02),且该差异在各性别亚组中同样存在。
  5. 观察者一致性:观察者内和观察者间对各参数测量的一致性几乎完美(所有 ICC 值 > 0.8)。

研究结论表明,男性的突出长度更长,近端最小直径更大;老年人群的近端最小直径大于年轻人群。这些发现为设计适合中国人群的股骨近端髓内钉提供了重要的解剖学依据,有助于降低医源性外侧壁骨折等并发症的发生率,对提高髋部转子间骨折的治疗效果具有重要意义。在讨论部分,研究人员指出该研究虽有重要价值,但也存在局限性。未考虑身高、行为因素等对股骨结构的影响,未研究股骨远端髓内钉设计问题,且仅测量参数未直接设计髓内钉。未来研究应建立标准化基线,扩大研究人群,设计匹配的髓内钉并进行拟合测试。尽管存在不足,但该研究迈出了关键一步,为后续更深入的研究和更合理的髓内钉设计奠定了基础,有望改善中国髋部骨折患者的治疗现状。

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