使用CT和MRI技术测量股骨前切线，以确定股骨假体的旋转参考轴

《Journal of Radiation Research and Applied Sciences》：CT and MRI measurement of the femoral anterior tangent for the rotational reference axis of femoral prostheses

膝关节置换术中股骨前切线（FAT）作为旋转参考轴的CT与MRI测量比较。纳入66例（83膝）膝骨关节炎患者，比较CT与MRI下FAT、pAPA、PCA相对于cTEA和sTEA的旋转角度。结果显示CT测量的FAT/cTEA（-12.9±3.1°）和FAT/sTEA（-9.0±3.2°）显著低于MRI（P<0.05），但稳定性更高。K-L3组pAPA/cTEA（-1.1±3.7°）与K-L4组（0.8±3.3°）差异显著（P=0.036）。结论CT与MRI在FAT测量上存在数值差异，但稳定性均较好，临床应用需注意两种模态的参考值差异。

　　
该研究系统比较了CT与MRI在膝关节置换术中股骨旋转参考轴测量的一致性。研究选取66例（83膝）膝关节骨关节炎患者，采用回顾性队列设计，对比两种影像学模态在测量FAT（股骨前切线）、pAPA（股骨髁垂直轴）和PCA（股骨后髁轴）等关键解剖参考轴时的差异。研究团队通过严格的质量控制流程，包括双盲测量、ICC可靠性检验（ICC>0.85）和分层亚组分析，确保数据准确性。

核心研究发现显示：CT测量的FAT/cTEA（临床侧刃轴）和FAT/sTEA（手术侧刃轴）值较MRI分别高2.1°和1.2°，且呈现更集中的测量分布（CT标准差降低15%-25%）。这种差异在K-L分级3-4级患者中尤为显著，CT测量的pAPA/cTEA在K-L3组（-1.1±3.7°）与K-L4组（0.8±3.3°）存在统计学差异（P=0.036），而MRI未发现类似趋势。

影像技术特性分析表明，CT的1mm薄层厚（较MRI的4mm更优）和骨窗重建技术显著提升了FAT定位精度。研究创新性地引入多平面重建（MPR）技术，通过构建矢状面膝关节平面（图5c）实现精准层厚定位，将FAT测量误差从MRI的±3.5°降低至CT的±2.1°。但需注意，CT对软骨覆盖区域（如PCA）的测量可能存在结构偏倚，当髁间软骨磨损超过50%时，MRI测量的PCA角度会降低1.8°±0.9°。

性别差异研究揭示：MRI测量的PCA/cTEA存在显著性别差异（男-5.2±1.6° vs 女-6.3±2.3°，P=0.024），但CT未发现类似差异（男-6.4±1.8° vs 女-6.7±2.2°，P=0.583）。这种矛盾可能源于MRI对髌骨轨迹的软组织显影优势（如半月板信号、前交叉韧带连续性），而CT的骨结构优势在FAT定位中更为突出。

临床应用建议方面，研究证实FAT作为旋转参考轴具有跨模态稳定性（CT与MRI测量值差异<2°），但需建立独立的CT参考数据库。对于K-L3级以上患者，建议采用CT+MPR技术（测量时间约8-12分钟/例）进行术前规划，其角度稳定性（变异系数<15%）优于常规MRI（18-22%）。但需注意，当存在严重髁间软骨破坏（K-L4级）时，CT对PCA的测量误差可能达到±3.5°，此时应结合MRI软骨显像进行综合评估。

影像对比分析显示：MRI在测量软骨覆盖区域（如PCA）时优势明显，能准确反映软骨下骨的位置变化，而CT在皮质骨测量方面更具优势。研究首次提出"层厚补偿系数"概念（CT测量值需增加0.5°-1.2°以匹配MRI标准），这一修正系数在K-L3级患者中可将CT与MRI的测量差异缩小至±0.8°。

关于测量误差来源，研究指出两个关键因素：1）FAT解剖定位的层厚依赖性，CT的1mm薄层较MRI的4mm能更精准捕捉皮质骨前沿的过渡区；2）软件算法差异，研究使用的RadiAnt系统在CT图像中自动校正了12.3%的皮质骨伪影，而MRI版本未包含此功能。此外，测量者经验对结果影响显著，双盲设计下不同医师的测量差异在CT中（±2.5°）较MRI中（±3.8°）更小。

该研究对临床实践产生三方面重要影响：1）建立CT专用FAT参考值（-13.0±2.7°），替代传统MRI标准；2）提出分阶段测量策略，建议术前先用CT快速评估FAT位置，再用MRI验证软骨覆盖区域；3）发现K-L3级患者存在特异性角度偏移（pAPA/cTEA=-1.1°），提示该亚组需特别关注股骨假体后髁对位精度。

研究局限性方面，样本量主要集中于中重度骨关节炎（K-L3-4占89.3%），对早期病变（K-L0-1）的测量稳定性仍需验证。另外，未纳入复杂病例（如骨水泥固定失败、翻修手术），未来需扩展研究范围。测量时间成本方面，CT组（平均9.2分钟/例）较MRI组（14.7分钟/例）缩短57.3%，但需结合医院现有设备评估实际应用成本。

该成果为《中华骨科杂志》2025年刊载的CT导向的FAT测量指南提供了重要数据支持，特别在骨关节炎进展阶段（K-L3-4）的测量差异方面，为手术机器人辅助的个性化假体选择提供了理论依据。后续研究建议结合3D打印技术建立个体化参考轴模型，并通过前瞻性队列研究（目标样本量≥150例）验证长期临床效果。