[THA] hip joint 중 femur의 anatomy에서 여러 요소에 대한 설명

Femoral head’s anatomy

• femoral head 부분의 해부학적 위치와 모양은 아래의 그림과 같음

femoral head anatomy

 

Femoral neck angle

• Adult values for modern humans generally fall within a range between 120 and 140°
  (보편적인 성인의 neck angle은 120°에서 140° 사이라고 함)
   : although values of < 120° and > 140° are not uncommon (known as coxa varus and coxa valgus, respectively)
• neck angle measurement (femur의 neck angle의 측정 방법)
   : placing one line down the center of the femoral shaft - line down the center of the femoral neck
• high neck angle = Valgus Hip
• low neck angle = Varus hip

femoral neck 부분의 각도에 따른 neutral, varus, valgus hip의 모양

femoral neck 계산 방법 예시

 

Location of greater trochanter

• greater trochanter의 위치와 femoral head center의 위치 사이 관계를 통해 varus, valgus hip을 정의할 수도 있음
• "normal hip" center of the femoral head
   : the same level as the tip of the greater trochanter
• Varus Hip center of the femoral head
   : below the tip of the greater trochanter
• Valgus Hip center of the femoral head
   : above the tip of the greater trochanter

greater trochanter의 위치와 femoral head center의 위치 사이 관계에 따른 varus, valgus hip 설명

 

Femoral neck angle과 location of greater trochanter에 따른 biomechnics

• neck angle affect...
   : tension of the abductor mechanism에 변화를 주어 forces across the hip에 영향을 미침
• valgus hip
   : abductor에 대한 기계적 이점 향상
• varus hip
   : hip center에서 더 큰 힘 생성

valgus hip, varus hip에 따른 biomechanics 설명

 

THA와 femoral part bones

• femoral components들을 long term fixation 하기 위해서는 수술 후 뼈의 성장(뼈 재생)이 중요
• 뼈의 성장은 THA 이후 첫 6주 동안 진행됨
• fracture healing (골절 치유)와 유사한 성장을 위해 < 50 [nm]의 micromotion만이 허용됨
• 적절한 뼈의 성장이 없다면…

1. fibrous ingrowth
2. increased risk for persistent motion
3. early loosening
4. symptoms of thigh pain

• 적절한 뼈의 성장을 위해서는 …

1. press-fit must be obtained at the time of surgery
2. Implant must fill the proximal canal
3. enough hoop stress on the rim of cortical bone to prevent micromotion

• initial stem fixation을 위해서는 …

1. axial (the stem doesn’t sink into the femoral canal) stability
2. torsional (the stem cannot rotate within the canal) stability

• best press-fit : the implant design = the native femoral canal
• 여러 사람마다 femoral 부분의 anatomy가 다양함 : 이는 THA를 진행함에 있어 영향을 미침

 

Dorr Classification (Canal-Flare Index) 

• The proximal femoral anatomy and the femoral diaphysis 사이를 설명하기 위한 분류법
• THA를 위한 bone 분류에도 일반적으로 사용됨
• surgical planning에서 press-fit한 stem을 선택하는데 있어서 중요
• 나이가 들어감에 따라 bone stock이 줄어들고 the proximal femoral canal 부분이 더 커지게 됨
• non-cemented/press-fit stem에 영향을 미침
• diameter of the proximal femoral canal과 the femoral diaphysis (대퇴 골간) 사이의 관계를 설명하기도 함
• canal width at lesser trochanter와 the canal width 10 cm below the lesser trochanter 사이의 비율을 측정하여 계산

Dorr classfication 설명 그림

1. TYPE A
    : thick cortex and narrow canal, men and younger patients
    : cementless fixation with low risk of fracture임
    : metaphyseal-diaphyseal mismatch로 인한 적절한 implant 선정이 어렵기도 함
2. TYPE B
    : some medial and posterior cortex bone loss, a wider canal, A와 C의 중간
    : 대부분의 사람들의 TYPE B
3. TYPE C
    : significant cortical bone loss in the medial and posterior cortex, capacious canal
    : postmenopausal women에게 많이 나타나며 cementless fixation particularly difficulty

 

 

 

Reference

• https://hipandkneebook.com/tha-chapters/2017/3/1/basic-hip-approaches
• https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3724207/
• https://teachmeanatomy.info/lower-limb/bones/femur/

The Femur - Proximal - Distal - Shaft - TeachMeAnatomy

Femoral neck-shaft angle in humans: variation relating to climate, clothing, lifestyle, sex, age and side

ANATOMY — Hip & Knee Book