The prevalence of cam deformity of the hip in asymptomatic adults using computed tomography

Abstract

PURPOSE: Femoroacetabular impingement (FAI) which restricts range of hip motion is regarded as an important cause leading to early development of degenerative arthritis. Although three-dimensional imaging such as CT and MRI are regarded as precise imaging modalities for three dimensional morphology of FAI, the modalities have several limitations for screening tool in out-patient clinic. The paucity of morphologic data of FAI in Korean makes it difficult to choose which method of radiograph is the most useful to screen out general orthopedic problems. We postulated the distribution of cam deformity have individual variation in Korean population. Thus we investigated the distribution of cam deformity in asymptomatic Korean population. MATERIALS AND METHODS: From Jan 2011 to Dec 2015, hip CT images of 120 subjects without any history around hip joint were evaluated. A computer program which reconstructs three dimensional model from CT scan was used to provide sectional images which cross the central axis of femoral head and neck. Alpha angle was measured in each sectional images. Alpha angle above 55 degrees were regarded as cam deformity. RESULTS: Mean alpha angle was 43.5°(34.7-56.1°) in 3 o’clock, 51.24°(39.5-58.8°) in 2 o’clock, 52.45° (43.3-65.5°) in 1 o’clock, 44.09°(36.8-49.8°) in 12 o’clock, 40.71°(33.5-45.8°) in 11 o’clock, 39.21°(34.1-44.6°) in 10 o’clock. Alpha angle in 1 and 2 o’clock was significantly larger than any locations (P<0.01). The prevalence of cam deformity was 15% and 15.8% in 1 and 2 o’clock, respectively. CONCLUSION: Cam deformity of FAI was observed on 25.8% of asymptomatic hip. The most common region of cam deformity was antero-superior area of femoral head-neck junction (1 and 2 o’clock). The present study first reported the prevalence and the distribution of cam deformity in asymptomatic Korean population. The results would provide anatomical comprehension of cam deformity for diagnosis and surgical treatments.

목적: 대퇴비구 충돌(Femoroacetabular impingement: FAI)은 고관절의 운동 범위를 감소시키는 것은 물론 초기 관절염의 초래하는 중요한 원인으로 추정되고 있다. 단순 방사선 촬영 단독보다 CT 나 MRI 와 같은 단층 촬영이 더욱 정확한 진단적 방법으로 간주되지만 외래에서 매번 적용하기에는 제한이 따른다. 우리나라 성인의 FAI에 대한 단층 촬영의 데이터가 부족하여 저자들은 한국인에서 cam 형 충돌의 위치가 개인마다 다를 것으로 가설을 수립하였다. 이에 컴퓨터 단층촬영을 이용하여 무증상성인의 cam 형 변형의 빈도를 측정하고자 한다. 대상 및 방법: 2011년 1월부터 2015년 12월까지 본원에서 120개 고관절에 특이병력 없는 무증상 성인 120명의 고관절 CT영상을 이용하였다. CT영상을 INFINITT Xelis 프로그램을 이용하여 골 두-경부 중심점을 잇는 선을 중심으로 근위 대퇴부를 시계 시스템을 이용하여 3차원적으로 분할하여 각 구간에서 알파각도를 측정하였다. 알파각도는 55도 보다 큰 값이면 고관절 Cam형 충돌로 판정하였다. 결과: 3시부터 10시(대퇴골 전방에서 후방)방향으로의 평균 알파각은 3시에서 43.5°(34.7-56.1°), 2시에서 51.24°(39.5-58.8°), 1시에서 52.45° (43.3-65.5°), 12시에서 44.09°(36.8-49.8°), 11시에서 40.71°(33.5-45.8°)였고 10시에서는 39.21°(34.1-44.6°)이었다. 전상방부(1시 및 2시)의 평균 알파각이 제일 컸고(P<0.01) 고관절Cam형 충돌과 관련된 영상의학적 소견의 빈도는 1시 및 2시에서 각각 15% 및 15.8%였다. 결론: 무증상 성인에서 cam형 충돌은 25.8%에서 발견 되었고 가장 호발하는 위치는 전상방부(1시 및 2시)였다. 한국에서 처음 시계 시스템으로 알파값을 측정한 결과를 보여주어 FAI에대한 관절경적 치료나 돌출부 제거술(bumpectomy)을 하는 수술의사들에게 도움이 될 것으로 생각된다.