Validierung computertomographisch gemessener Antetorisonswinkel am Femur

Zusammenfassung

Fragestellung: Es existieren mehrere computertomographische Verfahren, um die Rotationsverhältnisse am Femur zu erfassen. Ohne räumliche Rekonstruktion des Femurs ist es aber nicht möglich, mit wenigen CT-Scans die exakte Lage der Schenkelhalsachse festzulegen, so daß Hilfskonstruktionen zur Bestimmung herangezogen werden. Ziel der Arbeit war es, eine Validierung der einzelnen CT-Verfahren und eine Analyse ihrer Fehlerbreite durchzuführen.

Methode: Zur Untersuchung wurden 45 Femora nach CT-Untersuchung räumlich rekonstruiert. In jedem Femur wurde die Antetorsion nach 3 CT-Methoden gemessen und zusätzlich die anatomische Antetorsion bestimmt. Zur Überprüfung der Zuverlässigkeit der Methoden wurden die Femora im Hüftkopfzentrum gebeugt bzw. eine Varusverbiegung der Femurlängsachse simuliert. Danach wurden alle AT-Messungen wiederholt. Die Ergebnisse wurden mit dem Statistikprogramm SPSS analysiert.

Ergebnisse: Gemessen an der anatomischen Antetorsion eines Femurs liefern alle anderen CT-Methoden hochsignifikant unterschiedliche Winkel (p<0,001). Auch zwischen den Methoden waren die Unterschiede hochsignifikant unterschiedlich. Aufgrund einer hohen Korrelation mit der anatomischen Antetorsion erfassen die einzelnen Methoden jedoch den Trend einer Antetorsion. Die Ulmer Methode zeigt hochsignifikant unterschiedliche Werte bei simulierter Hüftbeugung jedoch ohne Korrelation zu den AT-Werten in Hüftstreckung. Die Essener Methode zeigt hochsignifikant unterschiedliche AT-Werte bei Veränderung der Längsachse mit sehr hoher Korrelation zu den AT-Werten bei neutraler Femurlängsachse.

Schlußfolgerungen: Die Ergebnisse zeigen, daß die Essener Methode als interindividuelle lagerungsunabhängige Untersuchungsmethode geeignet erscheint, da ihre Meßfehler bezüglich der anatomischen Antetorsion korrigiert werden können.

Summary

Aim of the study: Several CT-procedures exist to determine rotational variances of the femur. However, solely on the basis of few CT-scans and without a threedimensional reconstruction of the femur, it is impossible to define the exact course of the femoral neck axis. Looking for determination of the exact course of the femoral neck axis, auxiliary constructions need to be called upon. Aim of the study was to validate several existing CT-procedures and analyse their respective error rates.

Method: Fourtyfive femora were CT-scanned and subsequently reconstructed threedimensionally in this study. Femoral anteversion was measured using three different CT-methods in each of these femora and in addition, the respective anatomical anteversion was determined in each femur. In order to test the reliability of such methods, flexion of the femora around the center of the femoral head as well as a varus deformity of the longitudinal axis of the femora were simulated and anteversion measurements were repeated in such simulated positions. Results were statistically analysed using SPSS.

Result: All tested CT-methods, when compared to the anatomical anteversion of a femur, showed differing anteversion-angles with statistical significance (p<0.001). Equally, the results of the individual methods tested differed with significance. Due to a high correlation with the anatomical anteversion, all methods examined expressed trend of anteversion. Under simulated hip flexion, the “Ulmer Method” produced different values with statistical significance which were, however, without correlation to anteversion values in joint extension. With statistical significance, the “Essener Method” produced different anteversion values when the longitudinal axis of the femur was modified; however, these values highly correlated to anteversion values of femora with unchanged longitudinal axis.

Conclusion: Our results lead us to conclude that the “Essener Method” being an interindividual method and independent from positioning, is the most suitable procedure as it allows for the correction of errors with respect to anatomical anteversion.

Schlüsselwörter

Computertomographie - Antetorsion - Femurrotation

Key words

computed tomography - anteversion - femur rotation