探讨3种不同方法测量的股骨前倾角值之间的相关性和差异。
选取解放军总医院第四医学中心标本陈列室91例离体左侧股骨的CT数据，通过计算机软件生成三维表面模型，导入计算机辅助软件，分别模拟传统解剖学方法、基于CT的Reikerås法和基于CT的Murphy法对前倾角进行测量。观察指标：（1）分析3种测量方法测量结果的组间和组内一致性；（2）分析基于CT的Reikerås法、Murphy法的测量结果分别与模拟传统解剖学测量法之间的相关性和差异，以及基于CT的模拟Reikerås法、Murphy法的参考值。
模拟传统解剖学方法测得股骨前倾角数值为14.8°±5.0°，基于CT的Reikerås法测量值为13.3°±7.2°，基于CT的Murphy法测量值为21.8°±7.3°。3种测量方法的测量结果组间和组内有良好的一致性（组内相关系数为0.960~0.987）。模拟传统解剖学测量方法的测量结果分别与基于CT的Reikerås法、Murphy法测量结果有较强的相关性（r=0.905、0.942，P值均<0.001），且测量值比较差异均有统计学意义（t=4.10、-21.52，P值均<0.001）。基于CT的Reikerås法、Murphy法测量股骨前倾角的参考值是13.7°~15.8°和20.3°~23.3°。
基于CT的Reikerås法、Murphy法测量股骨前倾角均与模拟传统解剖学测量方法具有较强的相关性，但是不同方法得出的测量值存在差异，参考值也不同。
版权归中华医学会所有。
未经授权，不得转载、摘编本刊文章，不得使用本刊的版式设计。
除非特别声明，本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。
股骨前倾角指股骨颈向前方倾斜的角度，临床上将其定义为股骨颈轴线与股骨后髁连线之间的夹角。前倾角异常与多种髋关节畸形相关，如髋关节发育不良、髋关节撞击等［1, 2］。异常的股骨前倾角可导致不良步态［3］，并与髋关节的疼痛和骨关节炎的发生明确相关［4, 5］，甚至与膝关节疼痛也存在相关性［6］。
临床上对股骨前倾角的测量方法最初是基于体格检查或X线平片［7］。随着CT的广泛应用，基于CT的各种测量方法迅速普及；在CT的二维断层图像上，确定股骨后髁的位置尚且容易，但确定股骨颈轴线却较难，因而出现了多种测量方法。Weiner等［8］较早提出用包含最大股骨颈的一张断层片来确定股骨颈的轴线。然而，对于股骨颈形态不规则的患者，一张断层片并不能描述其全貌（图1）；股骨颈干角很大的患者，一张断层片也无法确定股骨颈轴线。因此，出现了用两张断层片重叠确定股骨颈轴线的测量方法。临床上最为常用的是Reikerås法［9］和Murphy法［10］，Reikerås法使用通过股骨头中心的断面和通过股骨颈中心的断面2个层面确定股骨颈轴线，Murphy法则使用通过股骨头中心的断面和股骨近端股骨干中心的断面2个层面确定股骨颈轴线。目前临床上常用的股骨前倾角参考值是12°~15°，该数值来源于早期研究者对离体股骨的解剖学测量。然而，近期研究中得出的股骨前倾角正常值却不尽相同［11, 12］。这让我们产生疑问，不同的测量方法是否会导致不同的测量结果呢？因此，我们利用CT数据构建股骨三维表面模型，分别模拟了传统解剖学方法、基于CT的Reikerås法和基于CT的Murphy法对股骨前倾角进行测量，并分析3种不同方法测量的股骨前倾角值之间的相关性和差异，旨在为临床应用提供参考。
选取解放军总医院第四医学中心标本陈列室中100例离体左侧股骨标本。排除股骨头以及股骨内、外髁解剖结构出现缺损的标本8例及股骨头颈部严重畸形的标本1例，最终纳入标本总数91例。
使用美国GE公司64排“宝石”能谱螺旋CT仪（Discovery CT 750HD）。扫描参数：层厚1.25 mm，螺距0.984 mm，电流180 mA，电压120 kV，像素0.703。扫描范围：标本股骨全长。标本按标准解剖位置放置于检查床上，股骨干长轴平行于检查床，中心线位于股骨干中央位置，首先进行定位像扫描，由定位像来确定整个扫描范围后，再进行股骨全长螺旋CT扫描。
将股骨原始图像数据传输至Amira 5.4（VSG Corp.，Australia）软件中，读取CT的序列图像后，按灰度分割法生成股骨三维表面模型，再将该模型导入瑞士伯尔尼大学外科技术与生物力学研究所发布的计算机辅助软件进行测量。
观察者在计算机重建的三维股骨表面模型上进行手动标记。在股骨内髁后方、股骨外髁后方、股骨大转子后方各标定一处标记点，3个标记点自动生成一个半透明的平面；调整3个标记点位置，使此3点确定的平面与股骨后髁和股骨大转子均相切，该平面即为股骨的后平面。股骨颈轴线与股骨后平面的夹角为股骨前倾角。见图2。
注：黄线为股骨轴线，黄色半透明平面为垂直于股骨轴线的平面；浅蓝线为股骨后髁连线及其投影；红线为Reikerås法股骨颈轴线及其投影；绿线为Murphy法股骨颈轴线及其投影
将股骨干近端中心（小转子上方骨质中心）和股骨髁中心（股骨内外髁连线与滑车槽交点）连线设置为股骨干轴线。生成一个垂直于股骨干轴线的平面模拟股骨干CT轴位片，将股骨颈轴线和股骨后髁连线投影至该平面，其夹角即股骨前倾角。Reikerås法股骨前倾角：将股骨颈轴线定义为股骨头中心和股骨颈中心的连线，该线与股骨后髁连线在模拟股骨干CT轴位片上投影的夹角；Murphy法股骨前倾角：将股骨颈轴线定义为股骨头中心和股骨干近端中心的连线，该线与股骨后髁连线在模拟股骨干CT轴位片上投影的夹角。见图3、4。
注：黄线为股骨轴线，黄色半透明平面为垂直于股骨轴线的平面；浅蓝线为股骨后髁连线及其投影；红线为Reikerås法股骨颈轴线及其投影；绿线为Murphy法股骨颈轴线及其投影；a为股骨头中心；b为股骨颈中心；c为股骨干近端中心
以上方法均为半自动测量方法，由2名工作年限超过10年的放射诊断学专家分别测量2次，2次测量间隔时间为2周，第2次测量时使用随机表法打乱测量顺序。测量结果取2人2次测量的平均值。
分别使用模拟传统解剖学测量法、基于CT的Reikerås法、基于CT的Murphy法测量股骨前倾角；分析3种方法测量结果组间和组内的一致性；分析基于CT的Reikerås法、Murphy法的测量结果分别与模拟传统解剖学测量法结果之间的相关性和差异；明确基于CT的Reikerås法、Murphy法的参考值。
应用SPSS 19.0统计软件进行数据分析。Kolmogorov-Smirnov检验确定数据是否服从正态分布，服从正态分布的计量资料用±s表示。2组观察结果组间和组内测量结果的一致性采用ICC检验（ICC值<0.20为一致性差，0.20~0.40为一致性中，>0.40~0.60为一致性良，>0.60~0.80为一致性好，>0.80为一致性非常好）。采用线性相关分析确定模拟基于CT的Reikerås法、Murphy法的测量结果分别与模拟传统解剖学测量方法的测量结果之间的相关性。采用Student’s t双尾配对检验基于CT的两种测量方法与传统解剖学测量法测量值之间的差异。将参考值定义为每个测量值的95%CI。以P<0.05为差异有统计学意义。
使用模拟传统解剖学方法测得股骨前倾角数值为14.8°±5.0°，基于CT的Reikerås法为13.3°±7.2°、Murphy法为21.8°±7.3°（图5）。3种股骨前倾角测量方法测量结果的组间和组内一致性均非常好，ICC为0.960~0.987。
基于CT的Reikerås法、Murphy法，与模拟传统解剖学方法的测量结果均有较强的相关性（r=0.905、0.942，P值均<0.001），见图6。从均值上看，基于CT的Reikerås法比模拟传统解剖学测量方法小1.5°，基于CT的Murphy法比模拟传统解剖学测量方法测量值大7.0°，差异均有统计学意义（t=4.095、-21.522；P值均<0.001）。
将参考值定义为95%CI时，基于CT的Reikerås法、Murphy法测量股骨前倾角的参考值分别为13.7°~15.8°和20.3°~23.3°。
股骨前倾角是下肢骨骼形态学的重要指标，对维持下肢的力学稳定有重要的作用。对于髋关节，股骨前倾角增大会因改变臀中肌力臂而引起髋关节不稳定［13, 14, 15, 16］，而股骨前倾角减小可导致髋关节屈曲内旋活动度减小引起髋关节前方撞击［17, 18］。异常的股骨前倾角不但会影响髋关节，还可导致全下肢力线异常，引起膝关节、踝关节的疼痛［19, 20］。明确正常的股骨前倾角对股骨骨折的复位术、髋关节截骨矫形和髋关节镜微创保髋手术治疗都非常重要［21, 22, 23］。
目前临床上常用的几种股骨前倾角测量方法均是基于CT断层片的测量［9, 10］，越来越多的研究者发现，由于这些测量方法本身对前倾角的定义存在差异，因此测量结果会受影响。Ratner等［12］发现，使用CT三维法和二维法测量股骨前倾角结果分别为8.25°±10.5°和22.1°±11.1°，二者差异显著。Schmaranzer等［11］使用5种CT二维测量方法测量了86人95髋的股骨前倾角，测量均值分别为Lee法11°、Reikerås法15°、Jarrett法19°、Tomczak法25°和Murphy法28°，不同方法测量结果最大差异可达17°。Jiang等［24］使用Weiner法测量中国汉族人的股骨前倾角，结果为10.62°±9.02°。本研究中，我们使用基于CT的Reikerås法和Murphy法测得的前倾角分别为13.3°±7.2°和21.8°±7.3°，结果与欧洲人群相似［11］，大于国内使用Weiner法的测量值［24］。这些研究结果提示我们，使用不同测量方法时，股骨前倾角的参考值具有较大的差异，在描述这一指标时，需要说明测量方法。
然而，目前绝大部分医生在临床工作中却很少注意到这些差异，无论使用哪种测量方法均以12°~15°作为参考值。该参考值来自1878—1950年几个研究中对骨骼标本的解剖学测量，而并非基于CT的二维或三维测量，用此参考值衡量CT影像测量结果，势必影响我们对患者股骨前倾角的正确判断。为了减少CT扫描时患者体位对检查结果的影响，我们使用了三维表面模型代替真实的CT断层片，将股骨干的长轴定义为扫描方向，模拟目前临床中最常用的两种基于CT断层片测量方法Reikerås法和Murphy法。传统的解剖学方法得到的测量值是股骨颈轴线与股骨后髁面之间的夹角，属于线面夹角，其数值受到股骨颈干角的影响。而我们基于CT模拟传统解剖学测量方法，前倾角测量值是股骨颈轴线和股骨后髁线在水平面的投影的夹角，其测量值不受颈干角的影响。由于在临床实践中，股骨前倾角和颈干角的异常需要分别矫正，所以我们认为基于CT的测量值对临床实践更有指导意义。
本研究结果显示，模拟传统解剖学方法、基于CT的Reikerås法和基于CT的Murphy法这3种计算机表面模型模拟测量方法对股骨前倾角的测量结果组间和组内具有非常好的一致性。说明使用CT数据生成的表面模型测量股骨前倾角的方法可重复性较高。我们用模拟传统解剖学方法得到的测量值均数为14.8°，与传统参考值相符。我们还发现，基于CT的Reikerås法和基于CT的Murphy法与模拟传统解剖测量方法均存在较强的相关性，表明这2种测量方法对临床实践均有指导作用。此外，这2种测量方法与模拟传统解剖测量方法的测量值均有差异，其中Murphy法与传统方法测量值的差异更大（7.0°），这提示我们在临床实践中，不能无视测量方法的不同而一概采用12°~15°作为参考值。我们推荐的参考值是：Reikerås法13.7°~15.8°，Murphy法20.3°~23.3°。
近年有学者提出，针对股骨近端、远端的旋转应该分别测量，股骨近端的旋转应称为前倾角（Anteversion）［13］，股骨远端的旋转应称为扭转角（Torsion）［25, 26］。但是，由于股骨远端的旋转比较罕见，所以在本文中还是沿用了股骨前倾角的传统定义，而未进一步加以区分，这也是我们研究中主要的不足。
综上，我们基于CT断层片模拟了3种股骨前倾角的测量方法并进行对比分析，通过对91例股骨的半自动测量发现，基于CT的Reikerås法、Murphy法与模拟传统解剖测量方法的测量值相关性较强，但与模拟传统解剖学测量值均存在差异，尤其是Murphy法（两者测量值差异高达7.0°）。所以我们建议，在使用股骨前倾角这一指标时，应注意测量方法，而不能直接使用12°~15°作为参考值。我们推荐使用13.7°~15.8°作为Reikerås法的参考值，20.3°~23.3°作为Murphy法的参考值。
习伟, 邢新博, 王飞峨, 等. 股骨前倾角3种测量方法的对比研究[J]. 中华解剖与临床杂志, 2023, 28(11): 703-708. DOI: 10.3760/cma.j.cn101202-20230419-00108.
所有作者声明不存在利益冲突
