Abstract
Der Zweck der vorliegenden Studie war die Durchführung direkter Messungen an einer großen Stichprobe getrockneter Femori, um bestimmte morphometrische Parameter der Femurkondylen zu erfassen und festzustellen, ob es geschlechtsspezifische und seitliche Unterschiede gibt. Dreihundertsechzig (griechische) getrocknete kaukasische Oberschenkelknochen (180 links und 180 rechts) von 192 Männern und 168 Frauen wurden mit einer digitalen Schieblehre vermessen. Das Durchschnittsalter betrug 67,52 Jahre. Die mittlere bikondyläre Breite des Femurs betrug 8,86 cm ± 0,42 cm bei Männern und 7,85 cm ± 0,30 cm bei Frauen (𝑃<0,01). Die relativen Werte für die mediale kondyläre Tiefe waren 6,11 cm ± 0,34 cm und 5,59 cm ± 0,29 cm (𝑃<0,05); für die laterale kondyläre Tiefe waren 6,11 cm ± 0,33 cm und 5,54 cm ± 0,21 cm (𝑃<0.01); für die interkondyläre Breite waren 2,20 cm ± 0,18 cm und 1,87 cm ± 0,10 cm (𝑃<0,001); für die interkondyläre Tiefe waren 2,78 cm ± 0,16 cm und 2,37 cm ± 0,12 cm (𝑃<0,001). Bei keinem der Parameter wurde ein signifikanter Unterschied von Seite zu Seite festgestellt. Die Unterschiede in der Anatomie der Femurkondylen zwischen den Geschlechtern könnten für das Design von Knie-Totalprothesen von Nutzen sein. Die kontralaterale gesunde Seite kann sicher für die präoperative Schablone verwendet werden, da es keine signifikanten Seitenunterschiede gab.
1. Einleitung
Die quantitative Anatomie des distalen Oberschenkels ist wichtig für das Design von Gelenkersatz und internem Fixationsmaterial. Neuere Studien betonen die Unterschiede zwischen den Geschlechtern und zwischen ethnischen Gruppen. Bei der präoperativen Schablonenherstellung für eine Knietotalendoprothese wird in der Regel die kontralaterale, gesunde Seite verwendet, da man davon ausgeht, dass es keine Unterschiede zwischen den Seiten gibt. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass bestimmte osteometrische Parameter des Oberschenkelknochens, wie z. B. die Breite der femoralen interkondylären Kerbe, zwischen den Geschlechtern unterschiedlich sind und sowohl mit dem Volumen als auch mit der Häufigkeit einer Ruptur des vorderen Kreuzbandes (ACL) in Verbindung stehen. Dieser Zusammenhang wurde jedoch von anderen Forschern in Frage gestellt.
Die meisten morphometrischen Studien mit großen Stichproben des distalen Oberschenkelknochens umfassen Messungen auf Röntgenbildern, Computertomographie oder Magnetresonanztomographie. Kürzlich wurde eine Studie an 1207 getrockneten Femora veröffentlicht, bei der die Autoren Messungen mit einem Mikroschreiber für die 3D-Analyse durchführten. In der vorliegenden Studie wurden bestimmte osteometrische Parameter der Femurkondylen erfasst und das Vorhandensein von Geschlechts- und Seitenunterschieden bei 360 kaukasischen getrockneten Femora untersucht.
2. Materialien und Methoden
Die Stichprobe bestand aus 360 gepaarten getrockneten Femora (180 links und 180 rechts) von 192 Männern und 168 Frauen. Das Durchschnittsalter betrug 67,52 Jahre (Spanne 40-94 Jahre). Femoris, die anderen Personen als Griechen gehörten, wurden ausgeschlossen. Femoris, die bei der groben Inspektion Anzeichen von Frakturen, postmortalen Schäden oder Arthritis aufwiesen, wurden ebenfalls von der Studie ausgeschlossen. Alle Messungen wurden mit einem digitalen Messschieber durchgeführt. Die osteometrischen Parameter wurden wie folgt definiert: (1) bikondyläre Breite: der maximale Abstand zwischen den Femurkondylen in der Querebene (Abbildung 1); (2) mediale kondyläre Tiefe: der maximale anteroposteriore Durchmesser des medialen Femurkondylus (Abbildung 2); (3) laterale kondyläre Tiefe: der maximale anteroposteriore Durchmesser des lateralen Femurkondylus; (4) interkondyläre Kerbenbreite: der Abstand zwischen 1/2 des anteroposterioren Durchmessers der lateralen Oberfläche des medialen Femurkondylus und 1/2 des anteroposterioren Durchmessers der medialen Oberfläche des lateralen Femurkondylus (Abbildung 3); (5) interkondyläre Kerbtiefe: der vertikale Abstand zwischen dem anteriorsten Punkt des inferioren Randes der interkondylären Kerbe und der Tangente an die posteriore Oberfläche der Femurkondylen (Abbildung 4).
Messung der bikondylären Breite des Femurs.
Messung der medialen kondylären Tiefe des Oberschenkels. Ebenso wurde die laterale kondyläre Tiefe gemessen.
Messung der interkondylären Breite des Oberschenkels.
Messung der interkondylären Tiefe des Oberschenkels.
Die Datenanalyse wurde mit SPSS für Windows Version 18.0 durchgeführt. Eine Einweg-ANOVA wurde verwendet, um auf signifikante Unterschiede zwischen den Geschlechtern und den Körperseiten zu testen. Ein 𝑃-Wert von weniger als 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen. Ein einziger Autor führte alle Messungen durch, um die Konsistenz zu gewährleisten. Jede Messung wurde dreimal wiederholt, und der Mittelwert wurde aufgezeichnet. Der Messfehler wurde für jeden anatomischen Parameter nach der von White und Folkens für osteometrische Studien beschriebenen Methode bewertet. Alle Messungen wurden auf zwei Dezimalstellen gerundet.
3. Ergebnisse
4. Diskussion
In der vorliegenden Studie wurden fünf morphometrische Parameter an getrockneten Knochen mit einer direkten Methode unter Verwendung einer digitalen Schieblehre erfasst. In der Literatur wurden die meisten anatomischen Morphometriestudien mit indirekten Methoden wie Röntgenaufnahmen, Computertomographie, Magnetresonanztomographie und 3D-Modellierung durchgeführt. Angesichts der Tatsache, dass es kaum Leichenmaterial gibt, bieten diese Methoden den Vorteil, dass sie die Anatomie in großen Proben beschreiben, da sie an lebenden Personen durchgeführt werden können. Es hat sich jedoch gezeigt, dass indirekte Methoden selbst nach Korrektur von Vergrößerung, Technik und Projektion ungenau sind.
Die bikondyläre Breite des Oberschenkels wurde im Durchschnitt mit 8,39 cm±0,63 cm ermittelt. Sie war bei Männern signifikant (𝑃<0,01) größer als bei Frauen, aber es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Seiten des Körpers. Die bikondyläre Breite ist der am häufigsten gemessene anatomische Parameter des distalen Oberschenkels. Allerdings gibt es große Unterschiede zwischen den Studien, was die Definition der Messpunkte sowie die Messverfahren und die Art der Stichprobe betrifft. Infolgedessen würde jeder Vergleich unzuverlässige Schlussfolgerungen liefern. Wir haben die bikondyläre Breite des Oberschenkels nach der Definition von Farrally und Moore gemessen, d. h. den maximalen Abstand zwischen den Kondylen in der Querebene. . Sie berichteten über einen Durchschnittswert von 8,31 cm bei 27 kaukasischen Femuren, was dem Ergebnis der vorliegenden Studie sehr nahe kommt, und 7,95 cm bei 32 Neger-Femuren (𝑃<0,01). Unabhängig von der Messmethode haben die meisten Studien eine größere bikondyläre Breite bei Männern als bei Frauen und keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen linker und rechter Seite gezeigt.
Die mittlere mediale kondyläre Tiefe des Oberschenkels betrug 5,87 cm±0,41 cm. Männer hatten eine signifikant (𝑃<0,05) größere Tiefe als Frauen. Die durchschnittliche laterale kondyläre Tiefe des Oberschenkels betrug in unserer Stichprobe 5,85 cm±0,4 cm und war bei Männern ebenfalls signifikant (𝑃<0,01) größer als bei Frauen. Bei beiden Messungen wurde kein signifikanter Unterschied zwischen dem linken und dem rechten Oberschenkel festgestellt. In der Literatur wurde die kondyläre Tiefe einheitlich als maximaler anteroposteriorer Durchmesser jedes Femurkondylus definiert, aber die Unterschiede in den Messverfahren und im Probenmaterial waren einheitlich. Farrally und Moore (1975) gaben die „anteroposteriore Breite der Femurkondylen“ an, machten aber keine Angaben darüber, welcher Kondylus gemessen wurde. Die größere Tiefe beider Femurkondylen bei Männern als bei Frauen und das Fehlen von Seitenunterschieden, die in der vorliegenden Studie festgestellt wurden, stehen im Einklang mit den meisten Literaturstudien. Gillespie et al. maßen jedoch die mediale und laterale Flanschhöhe und fanden keinen Unterschied zwischen Männern und Frauen.
Die bikondyläre Breite sowie die mediale und laterale kondyläre Tiefe des Femurs sind wichtige Parameter für das Design von Knie-Totalprothesen. Die Unterschiede in der Anatomie zwischen den Geschlechtern haben zur Entwicklung geschlechtsspezifischer Implantate geführt. Die Tiefe des lateralen Kondylus des Oberschenkels wurde mit Arthrose in Verbindung gebracht, aber es bleibt unklar, ob die größere Tiefe des lateralen Kondylus ein prädisponierender Faktor oder die Auswirkung der Kniearthrose ist.
Die interkondyläre Breite des Oberschenkels betrug im Durchschnitt 2,05 cm±0,22 cm, während die mittlere interkondyläre Tiefe 2,59 cm±0,20 cm betrug. Beide Maße der interkondylären Kerbe waren bei Männern signifikant (𝑃<0,001) größer als bei Frauen. Es wurde kein signifikanter Unterschied zwischen dem linken und dem rechten Oberschenkel festgestellt. Die Abmessungen der interkondylären Kerben haben klinische Auswirkungen, da kleinere interkondyläre Kerben mit einer geringeren VKB-Breite und häufigeren VKB-Rupturen in Verbindung gebracht wurden. In anderen Studien wurde dieser Zusammenhang jedoch in Frage gestellt. Diese Kontroverse führte zur Veröffentlichung von morphometrischen Studien der interkondylären Kerbe unter Verwendung bildgebender Verfahren. Wada et al. berichteten, dass es einen Zusammenhang zwischen der interkondylären Breite und Kniearthrose gibt, aber diese Beobachtung muss noch weiter untersucht werden.
Die interkondyläre Breite wurde ausgiebig untersucht, dies gilt jedoch nicht für die interkondyläre Tiefe des Oberschenkels. Herzog et al. verglichen Messungen der interkondylären Breite, die mit bildgebenden Verfahren und der direkten Methode durchgeführt wurden. Es gab keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen Messungen mit Tasterzirkeln und MRT, aber einen signifikanten Unterschied zwischen Tasterzirkeln und Röntgenaufnahmen. Auf der Grundlage dieser Beobachtung verglichen wir unsere Ergebnisse mit den in der Literatur genannten Werten und stellten fest, dass sie im Bereich der berichteten Werte liegen. Die größere interkondyläre Kerbe bei Männern und das Fehlen von Unterschieden zwischen den Geschlechtern, die in der vorliegenden Studie festgestellt wurden, sind von vielen Autoren bestätigt worden.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass in der vorliegenden Studie direkte Messungen der Femurkondylen an einer großen Stichprobe kaukasischer (griechischer) Probanden durchgeführt wurden. Die Unterschiede in der Anatomie zwischen den Geschlechtern könnten für das Design von Prothesen von Bedeutung sein. Jüngste Studien haben jedoch gezeigt, dass die geschlechtsspezifischen Unterschiede in der Morphometrie des distalen Oberschenkelknochens von anderen morphometrischen Messungen des Oberschenkelknochens abhängen, z. B. von der Länge und Breite des Oberschenkelknochens. In der Studie von Dargel et al. 2011, die 26 Messungen des Kniegelenks umfasste, waren die medial-lateralen Dimensionen der Knie bei Männern immer noch signifikant größer als bei Frauen, wenn die Geschlechtsunterschiede um die Unterschiede in der Femurlänge korrigiert wurden; die paarweise Analyse ergab jedoch nicht, dass diese Unterschiede konsistent waren. Daher schlugen sie vor, dass bei der Entwicklung neuer Implantate eher die interindividuellen Unterschiede in der Kniegelenksanatomie als die geschlechtsspezifischen Unterschiede berücksichtigt werden sollten. Auf der Grundlage der Ergebnisse der vorliegenden Studie kann die kontralaterale gesunde Seite sicher für die präoperative Schablone bei der totalen Knierekonstruktion verwendet werden, da es keinen statistisch signifikanten Unterschied gab.
