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基于数字技术股骨后髁角的三维测量研究 余 斌 南方医院骨科 PCA测量方法 PCA的测量 膝屈曲旋转中心线平行于股骨外科髁上轴 PCA: 后髁线与旋转中心线之间的位置关系 * * 我国骨性关节炎的患者增多 KOA患者至少在5000万以上 60-70岁年龄段，发生率60 % -70 % 全膝关节置换手术 研究背景 南方医院骨科 磨损 疼痛 关节脱位、半脱位 髌骨骨折 原因：股骨假体的旋转力线不良 最常见的并发症:髌骨轨迹不良 南方医院骨科 旋转力线确定的标准： 股骨外科髁上轴的确定与后髁角（posterior condylar angle，PCA）的精确测量 解剖学测量和影像学测量 南方医院骨科 CT或MRI的断层上测量 PCA影像学测量 南方医院骨科 解剖学测量：测量精度；人为因素； 标本数量的限制 影像学测量：PCA为三维空间中角度 Tan CM, Liau JJ, Chen WT, et al. The accuracy of posterior condylar angles measured by one MR image. Clin Orthop Relat Res. 2007 Mar; 456: 159-63. 存在问题 南方医院骨科 数字化测量 数字医学 两维 三维 平面 立体 静态 动态 南方医院骨科 研究内容 膝关节CT资料收集 数字化三维重建 标定PCA的解剖标志 测量PCA 数据统计与分析 南方医院骨科 受试对象 图像采集设备 采用软件 (生物力学实验室提供) 三维重建软件 Mimics 10.0 GE Medical ystems/light speed 16 排多层螺旋CT 2007.6－2007.10 成人受试者共32例 男性18例 女性14例 年龄18－32岁 身高158－185 cm 体重47－70 kg 经过检查无膝外伤、 疾病和手术史 南方医院骨科 层厚0.625 mm 扫描范围 以双侧膝关节间隙 为中心线上下各 10cm 存储 DICOM标准 图像采集 CT 南方医院骨科 选择“Segmentation Menu” 中的“Thresholding”（以标准的成人骨质阈值: CT值在226～1542 Hu之间）为“蒙罩” 范围 选择Segmentation Menu中的“Calculate 3D from Masks” 选择黄色蒙罩，采用“High Quality” 计算方法，运行后重建出膝关节骨性结构 三维可视化重建 膝关节骨性结构三维重建 南方医院骨科 使用Mimics 10.0通过 “region growing”工具可去除胫、 腓骨和髌骨 选择Segmentation Menu中的“Calculate 3D from Masks”选择黄色蒙罩，采用“High Quality”计算方法 重建股骨远端骨性结构 股骨远端骨性结构重建 南方医院骨科 通过Mimics 10.0自带工具从各个角度、方向上观察股骨远端，在三维视图上辨认解剖标志（点1.2.3.4） 标定PCA各解剖标志的解剖位置 观察解剖标志 标定PCA的解剖标志 南方医院骨科 点1为外上髁最突出点，点2内上髁的内 侧沟最凹点，点3.4为外、内后髁的表面 南方医院骨科 南方医院骨科 应用SPSS13.0统计学软件对所得数据进行分析 所有数据经进行正态分布检验 PCA性别间差异采用两独立样本的t检验 侧别间差异采用配对样本的t检验 统计学分析 检验水准为α=0.05，P0.05表示差异无显著性差异 结果以均值±标准差( )表示 南方医院骨科 能三维可视化，从不同角度进行观察，能以任一角度旋转 能够较清楚的 显示股骨远端的解剖特点，较精确地标定相应的解剖标志 结果 三维重建效果 南方医院骨科 股骨后髁角解剖学参数 PCA总体数据呈正态分布 PCA总体均数为4.46°±0.54° 性别及侧别间PCA统计学无显著性差异 PCA测量结果 4.57±0.58 28 女 0.290 1.068 4.46±0.54 4.39±0.69 36 男 p t 总均值 均值 n 性别 4.55±0.60 32 右 0.307 1.039 0.170±0.923 4.38±0.69 32 左