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Medical and biological engineering

, Volume 5, Issue 5, pp 445–453 | Cite as

The sphericity of the femoral head

  • B. T. Hammond
  • John Charnley
Article

Abstract

Ten femoral heads, three of them grossly pathological, have been examined to determine their shape, employing seven types of testing. We found the sagittal section of the normal femoral head to be remarkably circular, with very close concentricity of the surface of the articular cartilage and the underlying bone. The surface of the cartilage seen in the sagittal section was even more truly circular than the surface of the underlying bone. Comparing the circularity of sections in three planes the greatest deviation from true circularity was found in the section seen in the frontal plane.

We found no position of the hip joint in which the femoral head protrudes from the acetabulum more than in any other, nor have our observations revealed any inherent stability of the hip joint attributable to peculiarities in the shape of the opposed surface, enabling these to lock one into the other.

Study of the circularity of the eburnated parts of arthritic femoral heads suggests that the process which keeps the normal femoral head spherical is well-known in production engineering, and is of such a nature that the attainment of high degrees of sphericity is not at all surprising.

Keywords

Femoral Head Articular Cartilage Sagittal Section Ligamentum Teres Minimum Projection 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Sommaire

On a classé dix têtes de fémur, dont trois nettement pathologiques, afin de déterminer leur forme au moyen de sept types de critères. Nous avons trouvé que la section ragittale de la tête de fémur normale présentait une remarquable sphéricité, avec une concentricité très réelle entre la surface du cartilage articulaire et le milieu asseux sous-jacent. En comparant la circularité des sections suivant trois plans, on remarque que l'écart le plus important par rapport au cercle parfait a été trouvé dans la section suivant le plan frontal. Nous n'avons remarqué qu'une position particulière de l'articulation de la hanche pour laquelle la tête de fémur fasse raillie hors de la cavité cotyloïde plus que pour toute autre; nous n'avons pas observé non plus de stabilité propre de l'articulation qui soit liée à une disposition particulière des surfaces en regard et s'emboitant l'une dans l'autre. L'étude de la circularité des parties enflammées d'une tête de fémur d'arthritique met en évidence le phénomène assurant la spéricité de la tête, procèdé bien connu des techniques de fabrication, de nature telle que la haut degré de sphéricité qui est atteint n'apparait pas comme tellement surprenant.

Zusammenfassung

Zehn Femurköpfe, drei davon stark pathologisch, wurden auf ihre Form hin nach sieben Testverfahren geprüft. Wir fanden, daß der Sagittalschnitt des normalen Femurkopfes bemerkenswert zirkulär war mit sehr genauer Konzentrizität der Oberfläche des Gelenkknorpels und des darunterliegenden Knochens. Im Vergleich der Zirkularität von Schnitten in drei Ebenen wurde die größte Abweichung von vollständiger Zirkularität im Schnitt in der Frontalebene gesehen. Wir fanden keine Hüftgelenksposition, in welcher der Femurkopf besonders aus dem Azetabulum hervorgetreten wäre. Unsere Untersuchungen ergaben auch keine inhärente Stabilität des Hüftgelenks, die auf die Form der gegenüberliegenden Flächen als Verkeilungsmöglichkeiten zurückgeführt werden könnte. Die Untersuchung der Zirkularität der eburnifizierten Teile von arthritischen Femurköpfen weitt darauf hin, daß der Prozeß, der den normalen Femurkopf sphärisch erhält, in der Produktionstechnik gut bekannt ist; dieser ist derartig, daß ein hoher Sphärizitätsgrad nicht überraschend ist.

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References

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Copyright information

© International Federation for Medical and Biological Engineering 1967

Authors and Affiliations

  • B. T. Hammond
    • 1
  • John Charnley
    • 1
  1. 1.Centre for Hip SurgeryWrightington HospitalWiganEngland

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