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Der Einfluss von Rotation und Torsion des Femurs auf die projizierte Schenkelhalsneigung im konventionellen Röntgen
Der Einfluss von Rotation und Torsion des Femurs auf die projizierte Schenkelhalsneigung im konventionellen Röntgen
Hintergrund: Der Caput-Collum-Diaphysen-Winkel (CCD-Winkel) und der Mediale proximale Femurwinkel (MPFA) werden im a.p.-Röntgen als projizierte Winkel gemessen und beschreiben die Schenkelhalsneigung. Die Projektion der Winkel wird von Rotationsfaktoren entlang der Schaftachse beeinflusst. Hierzu zählen wir die Schenkelhalsantetorsion (AT-Winkel), da deren Einfluss durch Innenrotation ausgeglichen werden kann. Der MPFA liegt deutlich näher am rechten Winkel als der CCD-Winkel, was vermuten lässt, dass er robuster gegenüber Rotationseinflüssen ist. Zielsetzung: Ziele der Arbeit waren die Überprüfung dieser Annahme aus mathematischer Sicht sowie eine Quantifikation der rotationsbedingten Messabweichungen in einer Patientenpopulation zur Beurteilung der klinischen Relevanz. Material und Methoden: Zunächst wurden geometrische Modelle der Projektionsverhältnisse erstellt und daraus mathematische Gleichungen abgeleitet und validiert, welche den Einfluss der Rotation auf die projizierte Schenkelhalsneigung beschreiben. Anhand der Gleichungen wurde der Einfluss der Rotation (-60° bis +60° in 10°-Schritten) bei normwertigem CCD-Winkel und MPFA berechnet. Außerdem wurden die Gleichungen auf radiologische Bilddaten (Röntgen für CCD-Winkel und MPFA, CT für AT-Winkel) von 55 Patienten angewendet. Ergebnisse: Die mathematische Untersuchung ergab unter dem Einfluss von Rotation eine mittlere Differenz zwischen dem normwertigen CCD-Winkel und dessen Projektionen von 7,1° ± 7,1 (0,0; 22,0), während die mittlere Differenz beim MPFA nur -1,9° ± 2,2 (-7,4; 0,0) betrug. Im Patientenkollektiv zeigte sich beim CCD- Winkel eine durch den Einfluss der Antetorsion bedingte mittlere Abweichung von 1,9° ± 4,5 (-0,1; 10,0), während diese beim MPFA nur -0,1 ± 0,9 (-3,9; 2,2) betrug. Beim CCD-Winkel kam es bei sechs Patienten zu Abweichungen von ≥ 5°, beim MPFA in keinem Fall. Diskussion: Der CCD-Winkel ist signifikant anfälliger für rotationsbedingte Abweichungen, aus mathematischer und klinischer Sicht. Daher sollte der MPFA vorrangig gegenüber dem CCD-Winkel oder zusammen mit diesem erhoben werden.
Schenkelhalsneigung, Femur, Rotation, CCD-Winkel, Medialer Proximaler Femurwinkel
Degen, Nikolaus
2017
German
Universitätsbibliothek der Ludwig-Maximilians-Universität München
Degen, Nikolaus (2017): Der Einfluss von Rotation und Torsion des Femurs auf die projizierte Schenkelhalsneigung im konventionellen Röntgen. Dissertation, LMU München: Faculty of Medicine
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Abstract

Hintergrund: Der Caput-Collum-Diaphysen-Winkel (CCD-Winkel) und der Mediale proximale Femurwinkel (MPFA) werden im a.p.-Röntgen als projizierte Winkel gemessen und beschreiben die Schenkelhalsneigung. Die Projektion der Winkel wird von Rotationsfaktoren entlang der Schaftachse beeinflusst. Hierzu zählen wir die Schenkelhalsantetorsion (AT-Winkel), da deren Einfluss durch Innenrotation ausgeglichen werden kann. Der MPFA liegt deutlich näher am rechten Winkel als der CCD-Winkel, was vermuten lässt, dass er robuster gegenüber Rotationseinflüssen ist. Zielsetzung: Ziele der Arbeit waren die Überprüfung dieser Annahme aus mathematischer Sicht sowie eine Quantifikation der rotationsbedingten Messabweichungen in einer Patientenpopulation zur Beurteilung der klinischen Relevanz. Material und Methoden: Zunächst wurden geometrische Modelle der Projektionsverhältnisse erstellt und daraus mathematische Gleichungen abgeleitet und validiert, welche den Einfluss der Rotation auf die projizierte Schenkelhalsneigung beschreiben. Anhand der Gleichungen wurde der Einfluss der Rotation (-60° bis +60° in 10°-Schritten) bei normwertigem CCD-Winkel und MPFA berechnet. Außerdem wurden die Gleichungen auf radiologische Bilddaten (Röntgen für CCD-Winkel und MPFA, CT für AT-Winkel) von 55 Patienten angewendet. Ergebnisse: Die mathematische Untersuchung ergab unter dem Einfluss von Rotation eine mittlere Differenz zwischen dem normwertigen CCD-Winkel und dessen Projektionen von 7,1° ± 7,1 (0,0; 22,0), während die mittlere Differenz beim MPFA nur -1,9° ± 2,2 (-7,4; 0,0) betrug. Im Patientenkollektiv zeigte sich beim CCD- Winkel eine durch den Einfluss der Antetorsion bedingte mittlere Abweichung von 1,9° ± 4,5 (-0,1; 10,0), während diese beim MPFA nur -0,1 ± 0,9 (-3,9; 2,2) betrug. Beim CCD-Winkel kam es bei sechs Patienten zu Abweichungen von ≥ 5°, beim MPFA in keinem Fall. Diskussion: Der CCD-Winkel ist signifikant anfälliger für rotationsbedingte Abweichungen, aus mathematischer und klinischer Sicht. Daher sollte der MPFA vorrangig gegenüber dem CCD-Winkel oder zusammen mit diesem erhoben werden.