Abstract
Celem niniejszego badania było przeprowadzenie bezpośrednich pomiarów w dużej próbie wysuszonych kości udowych w celu zarejestrowania pewnych parametrów morfometrycznych kłykci udowych i określenia, czy istnieją różnice między płciami i stronami. Trzysta sześćdziesiąt (greckich) wysuszonych kości udowych rasy kaukaskiej (180 lewych i 180 prawych), pochodzących od 192 mężczyzn i 168 kobiet, zmierzono przy użyciu suwmiarki cyfrowej. Średni wiek wynosił 67,52 lat. Średnia szerokość dwukłykciowa kości udowej wynosiła 8,86 cm ± 0,42 cm u mężczyzn i 7,85 cm ± 0,30 cm u kobiet (𝑃<0,01). Wartości względne dla głębokości kłykcia przyśrodkowego wynosiły 6,11 cm ± 0,34 cm i 5,59 cm ± 0,29 cm (𝑃<0,05); dla głębokości kłykcia bocznego wynosiły 6,11 cm ± 0,33 cm i 5,54 cm ± 0,21 cm (𝑃<0.01); dla szerokości międzykłykciowej wynosiły 2,20 cm ± 0,18 cm i 1,87 cm ± 0,10 cm (𝑃<0,001); dla głębokości międzykłykciowej wynosiły 2,78 cm ± 0,16 cm i 2,37 cm ± 0,12 cm (𝑃0,001). W żadnym z parametrów nie zaobserwowano istotnej różnicy między stronami. Różnice w anatomii kłykci udowych u obu płci mogą być przydatne w projektowaniu protez całkowitych stawu kolanowego. Kontralateralna zdrowa strona może być bezpiecznie użyta do szablonowania przedoperacyjnego, ponieważ nie zaobserwowano istotnych różnic bocznych.
1. Wprowadzenie
Ilościowa anatomia dalszej części kości udowej jest istotna dla projektowania całkowitej protezy stawu kolanowego i materiałów do jej wewnętrznego umocowania. Ostatnie badania podkreślają różnice między płciami oraz między grupami etnicznymi. Przedoperacyjne szablonowanie dla całkowitej artroplastyki stawu kolanowego zwykle obejmuje stronę przeciwną, zdrową, w oparciu o założenie, że nie ma różnic między stronami. Ponadto stwierdzono, że niektóre parametry osteometryczne kości udowej, takie jak szerokość wcięcia międzykłykciowego kości udowej, różnią się w zależności od płci i są związane zarówno z objętością, jak i częstością występowania zerwania więzadła krzyżowego przedniego (ACL). Jednak związek ten został zakwestionowany przez innych badaczy .
Większość badań morfometrycznych o dużej liczebności próby dystalnej kości udowej obejmuje pomiary na radiogramach, tomografii komputerowej lub rezonansie magnetycznym. Niedawno opublikowano badanie 1207 wysuszonych kości udowych, w którym autorzy przeprowadzili pomiary przy użyciu digitizera microscribe do analizy 3D. W obecnym badaniu, niektóre parametry osteometryczne kłykci udowych zostały zarejestrowane i zbadano istnienie płci i różnicy między stronami w 360 suszonych kości udowych rasy kaukaskiej.
2. Materiały i metody
Próba składała się z 360 sparowanych suszonych kości udowych (180 lewych i 180 prawych) od 192 mężczyzn i 168 kobiet. Średni wiek wynosił 67,52 lat (zakres 40-94 lat). Femori, które należały do osobników innych niż Grecy zostały wykluczone. Femori, które po dokładnym obejrzeniu nosiły ślady złamań, uszkodzeń pośmiertnych lub zapalenia stawów, również zostały wykluczone z badania. Wszystkie pomiary wykonano przy użyciu suwmiarki cyfrowej. Parametry osteometryczne zdefiniowano następująco: (1) szerokość dwukłykciowa: maksymalna odległość w poprzek kłykci udowych w płaszczyźnie poprzecznej (rysunek 1); (2) głębokość kłykci przyśrodkowych: maksymalna przednio-tylna średnica kłykcia przyśrodkowego kości udowej (rysunek 2); (3) głębokość kłykci bocznych: maksymalna przednio-tylna średnica kłykcia bocznego kości udowej; (4) szerokość wcięcia międzykłykciowego: odległość między 1/2 średnicy przednio-tylnej bocznej powierzchni kłykcia przyśrodkowego kości udowej a 1/2 średnicy przednio-tylnej przyśrodkowej powierzchni kłykcia bocznego kości udowej (rysunek 3); (5) głębokość wcięcia międzykłykciowego: pionowa odległość między najbardziej przednim punktem dolnej granicy wcięcia międzykłykciowego a styczną do tylnej powierzchni kłykci kości udowej (rysunek 4).
Pomiar szerokości dwukłykciowej kości udowej.
Pomiar głębokości kłykcia przyśrodkowego kości udowej. Podobnie zmierzono głębokość kłykcia bocznego.
Pomiar szerokości międzykłykciowej kości udowej.
Pomiar głębokości międzykłykciowej kości udowej.
Analizę danych przeprowadzono przy użyciu programu SPSS for Windows wersja 18.0. One way ANOVA was used to test for significant differences between genders and sides of the body. Wartość 𝑃 mniejsza niż 0,05 została uznana za statystycznie istotną. Jeden autor wykonywał wszystkie pomiary dla zachowania spójności. Każdy pomiar powtarzano trzykrotnie i zapisywano wartość średnią. Błąd pomiaru został oceniony dla każdego parametru anatomicznego zgodnie z metodą opisaną przez White’a i Folkensa dla badań osteometrycznych. Wszystkie pomiary zostały zaokrąglone do dwóch miejsc po przecinku.
3. Wyniki
4. Dyskusja
W niniejszym badaniu pięć parametrów morfometrycznych zostało zarejestrowanych w wysuszonych kościach metodą bezpośrednią przy użyciu cyfrowej suwmiarki. W literaturze większość anatomicznych badań morfometrycznych została przeprowadzona metodami pośrednimi, w tym radiografią, tomografią komputerową, rezonansem magnetycznym i modelowaniem 3D. Ze względu na brak materiału ze zwłok, metody te mają tę zaletę, że pozwalają na opis anatomii dużych próbek, ponieważ mogą być wykonywane na żywych osobach. Stwierdzono jednak, że metody pośrednie są niedokładne nawet po korekcji powiększenia, techniki i projekcji .
Szerokość dwukłykciowa kości udowej wynosiła średnio 8,39 cm±0,63 cm. Była ona istotnie (𝑃<0,01) większa u mężczyzn niż u kobiet, natomiast nie było istotnej różnicy między obiema stronami ciała. Szerokość dwukłykciowa jest najczęściej mierzonym parametrem anatomicznym dalszej nasady kości udowej. Istnieje jednak duża zmienność pomiędzy badaniami w zakresie definicji punktów pomiarowych, jak również technik pomiarowych i rodzaju próbki. W związku z tym, wszelkie porównania mogą dostarczyć niewiarygodnych wniosków. Zmierzyliśmy szerokość dwukłykciową kości udowej zgodnie z definicją Farrally’ego i Moore’a, która jest maksymalną odległością pomiędzy kłykciami w płaszczyźnie poprzecznej. . Odnotowali oni średnią 8,31 cm w 27 kości udowych rasy kaukaskiej, co jest bardzo zbliżone do wyniku niniejszego badania, oraz 7,95 cm w 32 kości udowych rasy murzyńskiej (𝑃<0,01). Niezależnie od metody pomiaru, w większości badań wykazano większą szerokość kłykci u mężczyzn niż u kobiet oraz brak istotnej statystycznie różnicy między stroną lewą i prawą .
Średnia głębokość kłykcia przyśrodkowego kości udowej wynosiła 5,87cm±0,41cm. Mężczyźni mieli istotnie (𝑃<0,05) większą głębokość niż kobiety. Średnia głębokość kłykcia bocznego kości udowej w naszej próbie wynosiła 5,85cm±0,4cm i była również istotnie (𝑃<0,01) większa u mężczyzn niż u kobiet. Nie stwierdzono istotnej różnicy pomiędzy lewą i prawą kością udową dla obu pomiarów. W literaturze głębokość kłykci była jednolicie definiowana jako maksymalna przednio-tylna średnica każdego kłykcia kości udowej, ale różnice w technikach pomiarowych i materiale próbki były zgodne. Farrally i Moore (1975) podali „przednio-tylną szerokość kłykci udowych”, ale nie wyjaśnili, który kłykieć był mierzony. Większa głębokość obu kłykci udowych u mężczyzn niż u kobiet i brak różnic bocznych, które zostały zauważone w niniejszym badaniu, są zgodne z większością badań literaturowych. Jednakże Gillespie i wsp. zmierzyli wysokość kołnierza przyśrodkowego i bocznego i nie stwierdzili różnicy pomiędzy mężczyznami i kobietami.
Szerokość kłykci oraz głębokość kłykci przyśrodkowych i bocznych kości udowej są ważnymi parametrami przy projektowaniu protez całkowitych stawu kolanowego. Różnice w budowie anatomicznej pomiędzy płciami doprowadziły do zaprojektowania implantów specyficznych dla danej płci. Głębokość kłykci bocznych kości udowej została powiązana z chorobą zwyrodnieniową stawów, ale pozostaje niejasne, czy zwiększona głębokość kłykci bocznych jest czynnikiem predysponującym, czy efektem choroby zwyrodnieniowej stawu kolanowego .
Szerokość międzykłykciowa kości udowej wynosiła średnio 2,05cm±0,22cm, podczas gdy średnia głębokość międzykłykciowa wynosiła 2,59cm±0,20cm. Oba wymiary wcięcia międzykłykciowego były istotnie (𝑃<0,001) większe u mężczyzn niż u kobiet. Nie stwierdzono istotnej różnicy pomiędzy lewą i prawą kością udową. Wymiary wcięcia międzykłykciowego mają znaczenie kliniczne, ponieważ mniejsze wcięcia międzykłykciowe były związane z mniejszą szerokością ACL i częstszymi zerwaniami ACL. Jednakże, inne badania kwestionowały to powiązanie. Kontrowersje te doprowadziły do opublikowania badań morfometrycznych wcięcia międzykłykciowego z wykorzystaniem technik obrazowania. Wada i wsp. stwierdzili, że istnieje związek między szerokością międzykłykciową a osteoarhritis kolana, ale ta obserwacja wymaga dalszych badań .
Szerokość międzykłykciowa była szeroko badana, ale nie dotyczy to głębokości międzykłykciowej kości udowej . Herzog i wsp. porównali pomiary szerokości międzykłykciowej uzyskane za pomocą technik obrazowania i metody bezpośredniej. Nie było statystycznie istotnej różnicy pomiędzy pomiarami uzyskanymi za pomocą suwmiarki i MRI, ale była istotna różnica pomiędzy suwmiarką i RTG. Na podstawie tych obserwacji porównaliśmy nasze wyniki z wynikami podawanymi w literaturze i stwierdziliśmy, że mieszczą się one w zakresie podawanych wartości. Większe wcięcie międzykłykciowe u mężczyzn i brak różnic między stronami, które zostały stwierdzone w niniejszym badaniu, zostały zweryfikowane przez wielu autorów .
W podsumowaniu, w niniejszym badaniu bezpośrednie pomiary kłykci udowych zostały przeprowadzone na dużej próbie osób rasy kaukaskiej (greckiej). Różnice w anatomii pomiędzy płciami mogą być pomocne w projektowaniu protez. Jednakże ostatnie badania wykazały, że różnice płciowe w morfometrii dalszej części kości udowej zależą od innych pomiarów morfometrycznych kości udowej, takich jak długość i szerokość kości udowej. W badaniu Dargel i wsp. z 2011 roku, obejmującym 26 pomiarów stawu kolanowego, po skorygowaniu różnic między płciami o różnice w długości kości udowej, wymiary przyśrodkowo-boczne kolan były nadal istotnie większe u mężczyzn niż u kobiet, jednak analiza parami nie wykazała stałości tych różnic. W związku z tym zaproponowali, aby przy projektowaniu nowych implantów uwzględniać raczej międzyosobnicze różnice w anatomii stawu kolanowego, a nie różnice zależne od płci. W oparciu o wyniki niniejszego badania można bezpiecznie używać zdrowej strony kontralateralnej do przedoperacyjnego szablonowania w całkowitej rekonstrukcji kolana, ponieważ nie stwierdzono istotnych statystycznie różnic.
