浙江地区成人膝关节X线测量研究

发布时间：2020-07-10 15:42

【摘要】：目的:1.研究背景和意义人体骨关节的测量是通过对人体骨关节系统的测量及记录等,研究测量数据在个体与个体之间、群体与群体之间的对比,从而探讨骨关节相关数据对人类个体发育、相关疾病诊断的意义。国人骨关节相关测量值文献报道最早可以追溯到上世纪五、六十年代,后来陆续有学者对骨肌系统的测量值进行了更新,但目前测量值由于测量地域较局限、样本量较小、测量标准不统一、国人身高变化等因素,不能代表现今中国人骨关节的正常值范围。同时随着社会的发展,精准医疗成为大家的共识。因此,为了得到更加科学、准确的骨关节正常数值,重新验证和修正的工作变得十分迫切和必要。为了得到现今中国人骨关节相关测量数值,我院和北京大学第三医院共同牵头组建涉及15家合作单位的全国多中心研究团队,进行中国正常人骨肌影像数据的测量和研究。根据中国人口普查的数据按照地区和人口比例确定每个地区的样本量。本院作为华东地区的测量单位之一,承担提供与人口比例相应的全身各部位关节的数据,负责正常膝关节影像数据的测量。2.研究目的希望通过本次测量,获得浙江地区膝关节正常数值。同时作为合作研究的预实验,发现并解决本次实验中相关问题,为全国多中心研究提供相关支持。方法:1.进行预实验,确定测量的年龄范围首先,确定测量的最小年龄。根据国家人口普查资料,将成人年龄段分为青年组(18-29周岁)、中年组(30-59周岁)及老年组(60岁及以上),三组比例2:6:2,男女性及左右侧比例均为1:1,按此标准选择样本,最终1006例患者纳入预实验研究。测量过程中发现,测量法律意义上的成年人(即年满18周岁)时,会出现骨骺未闭合或未完全闭合的情况,故不能将法律意义上的成人年龄等同于骨骺闭合的年龄。骨关节测量的正常成年人的定义应为骨骺已闭合的人。因此广泛征求解剖学家的意见,并结合放射学家的意见,认为人类骨骺闭合的最晚时间为25周岁,大家形成的共识为骨骼的成熟从25岁开始。因此,将测量的最低年龄定为25周岁。其次,确定测量的最大年龄。在1006例预实验数据库中,选择年龄25周岁以上(含25周岁)的样本877例,按年龄分为1组(25-29周岁)、2组(30-39周岁)、3组(40-49周岁)、4组(50-59周岁)、5组(≥60周岁)。在各年龄段数据的对比中发现,第6组所有数值同前几组之间有统计学差异,而其余年龄组之间有部分数值具有统计学差异,故认为60岁以上年龄组测量值与正常组不同,予剔除。故本次研究年龄跨度为25-59周岁。按年龄组分为四组,即25-29周岁、30-39周岁、40-49周岁、50-59周岁。2.测量样本量的确定正式测量样本量的确定主要依据国家数据网上2017年各年龄段人口比例数获得本次研究各年龄段的比例25-29周岁占16%、30-39周岁占28%、40-49周岁占31%、50-59周岁占25%。根据样本量计算公式,允许误差取δ=0.05,α=0.05,根据抽样调查样本量计算公式及预实验相关结果计算,获得理论测量总样本量为1135例。在实际计算过程中,若小数点后仍有余数则直接进位,故最终实际测量样本量为1143例。3.筛选测量的影像学图像图像质量要求:膝关节正位图像要求包括股骨远端、膝关节间隙和胫腓骨近端;膝关节间隙位于图像中心,腓骨头与胫骨轻度重叠,软组织层次清楚。膝关节侧位图像要求包括股骨远端、膝关节间隙和胫腓骨近端;膝关节间隙位于图像中心位置;髌骨呈侧位显示,髌骨与股骨间隙显示清楚,关节面无双边;股骨髁与胫骨平台关节面不重叠或极小;软组织显示清楚。排除标准:影像学检查示骨质异常或骨质缺损;既往有外伤史、手术史致陈旧性骨质病变;先天发育畸形或疾病;骨骺未闭合;影像学检查图像范围不全者或图像拍摄不合格者。4.测量标准的确定根据以上标准选取浙江地区正常成人膝关节正侧位X线平片1143例,进行相关角度、长度及间隙的测量。在进行角度指标测量时,涉及角度的长骨长轴的确定统一根据以下方法进行。股胫骨角、股骨角、胫骨角三个角度的测量需要确定股骨及胫骨的长轴。首先是股骨长轴的确定。由于股骨解剖轴更接近股骨的解剖形态,故确定股骨解剖轴为股骨长轴,股骨解剖轴为膝关节间隙以上10cm处股骨宽度的中心与膝关节中心的交点。测量时主要确定两点,其中之一为膝关节以上10cm处股骨宽度的中心,此点较易确定;另一点为膝关节中心,膝关节中心有五个,预测量数据中5个膝关节中心点所测得的股胫角之间具有统计学差异(P0.05),本文中为了减小测量时的误差,故选取较为容易确定的股骨髁间窝顶点为膝关节中心。此二点连线为股骨长轴。其次是胫骨的长轴的确定,同理选取胫骨平台面以下10cm处胫骨宽度的中心,该点与胫骨髁间嵴的连线即为胫骨的长轴。胫骨平台角:侧位片上,胫骨干前缘延长线的垂线与胫骨平台关节面所成的角。此角度在测量上有三种测量方法,文献中三者之间所测得的胫骨平台角之间具有统计学差异。本文中为减小测量时的误差,故采用胫骨中上段前侧骨皮质切线同胫骨平台关节面所成的角。股骨髁干角:股骨干轴线与股骨髁长轴所成的后侧夹角。股骨长轴确定方法为距股骨远端5cm和10cm处股骨干中心的连线,股骨髁长轴为股骨髁前后最突出点的连线。膝关节内、外侧间隙为膝关节内、外侧髁最低点处与胫骨内、外侧平台最凹点的距离;股骨内外侧髁横径为胫骨远端内外侧髁之间的距离;胫骨平台横径为胫骨平台内外侧之间的距离;髌骨IS指数为侧位片上髌韧带的长度与髌骨高度的比值。根据以上测量标准,利用PACS系统自带的角度及长度测量指标进行相关测量。5.统计学方法数据使用SPSS 25.0软件进行统计学分析,采用均数±标准差记录,应用t检验进行数据之间的对比,用Pearson分析进行各类指标之间相关性的分析。P0.05具有统计学意义。同一诊断医师不同时间(2-4周后)及不同诊断医师再次对部分测量值进行测量,并对测量结果进行一致性分析。结果:1.样本量结果共有1143例样本纳入正式研究,其中其中男、女性分别为569例、574例,左、右侧分别为573例、574例,四个年龄段即25-29周岁、30-39周岁、40-49周岁、50-59周岁人数分别为212例、310例、330例、291例。2.浙江地区膝关节正常数值股胫角平均为175.74°±2.07°,股骨角平均为83.13°±1.89°,胫骨角平均为92.12°±3.14°,胫骨平台角平均为7.39°±3.77°,股骨髁干角平均为98.82°±3.58°,膝关节内外侧间隙分别为5.28mm±1.08mm、5.05mm±1.01mm,股骨内外侧髁横径平均为79.53mm±7.05mm;胫骨平台横径平均为76.06mm±6.22mm,髌骨IS指数平均为1.05±0.17。膝关节各测量指标中,股胫角、膝关节内外侧间隙、股骨内外髁横径及胫骨平台横径在男女性别之间具有统计学差异(P0.01),股胫骨角、胫骨角、股骨髁干角、膝关节内侧间隙及膝关节外侧间隙在左、右侧别之间均具有统计学差异(P0.05),股骨角、股骨髁干角、膝关节外侧间隙、股骨内外侧髁横径、胫骨平台横径、髌骨IS指数在不同年龄组之间具有统计学差异(P0.05);对各项测量值之间进行相关性检验后发现部分测量值之间具有相关性。3.浙江地区膝关节正常数值同国内原有数据比较膝关节各测量值除髌骨IS指数外,其余测量值均较以往数据相比具有统计学差异。结论:得到了浙江地区膝关节正常测量值及各个测量项目之间在性别、侧别及各年龄段之间的差异。膝关节大部分测量值同以往数据相比具有统计学差异,为更新正常膝关节数值提供了更确切的依据。以上结果为进一步进行中国正常人骨关节影像数据的测量和研究提供了理论和实践依据。
【学位授予单位】：杭州师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R816.8

【参考文献】