断层解剖与影像
下胫腓联合解剖参数的多层螺旋CT测量
中华解剖与临床杂志, 2017,22(3) : 192-196. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-7041.2017.03.004
摘要
目的

利用MSCT扫描图像观察正常下胫腓联合的形态以及测量相关解剖学参数,为临床精确诊断下胫腓联合分离提供解剖学依据及有效的诊断方法。

方法

回顾性分析2013年6月—2016年2月,大连大学附属中山医院45例行双踝CT检查的单侧踝关节外伤患者的健侧踝关节影像资料。取距离胫距关节面9~11 mm的水平位CT扫描图像分析下胫腓联合形态,并测量胫腓骨中心距离、胫腓骨间隙宽度及胫腓骨前缘距离,分析各组参数的统计学差异。

结果

45例下胫腓联合CT影像显示其形态有3种,其中为半圆形14例(31.11%),新月形15例(33.33%),矩形16例(65.56%)。半圆形下胫腓联合的胫腓骨中心距离、胫腓骨间隙宽度和胫腓骨前缘距离分别为(2.69±0.19)cm、(2.45±0.46)mm和(8.48±2.30)mm,新月形的分别为(2.82±0.17)cm、(2.74±0.90)mm和(6.80±1.62)mm,矩形的分别为(2.89±0.25)cm、(3.15±0.8)mm和(6.86±1.89)mm。其中,半圆形下胫腓联合的胫腓中心距离和胫腓骨间隙宽度均较矩形的小,差异均有统计学意义(q=3.722、3.602,P值均<0.05);而半圆形胫腓骨前缘距离较矩形的大,差异有统计学意义(q=3.217,P<0.05);但是,新月形的相关参数分别与半圆形和矩形的比较,差异均无统计学意义(P值均>0.05)。

结论

国人的下胫腓联合在CT影像上可分为半圆形、新月形和矩形三种形态。以下胫腓联合前后缘的切线作为测量基线,可提高各参数测量的可重复性,为进一步研究国人下胫腓联合提供了有效的方法。

引用本文: 禹铭杨, 孙强, 于晓光, 等.  下胫腓联合解剖参数的多层螺旋CT测量 [J] . 中华解剖与临床杂志, 2017, 22(3) : 192-196. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-7041.2017.03.004.
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外伤导致的下胫腓联合分离的影像学诊断较为困难[1,2,3,4]。采用DR诊断下胫腓联合分离时,由于很难做到标准体位的拍摄,因此影响诊断结果。目前,下胫腓联合分离的影像诊断主要采用CT检查[5,6,7];但是,由于人体胫骨及腓骨形态上存在较大的差异,因此掌握下胫腓联合的正常解剖关系对诊断该病意义重大[8]。本研究应用CT扫描获取正常腓骨下端、胫骨下端下胫腓联合,以及下胫腓联合的解剖学参数的参考范围,旨在为下胫腓联合分离的诊断提供解剖学依据。

1 资料与方法
1.1 一般资料

纳入标准:(1)单侧踝关节外伤,对侧(健侧)踝关节正常;(2)年龄≥18岁。排除标准:(1)健侧踝关节有骨折或手术病史;(2)健侧踝关节先天发育异常;(3)健侧踝关节有风湿、痛风或骨关节炎病史;(4)健侧踝关节有骨肿瘤、骨结核、化脓性关节炎、骨坏死等疾病。

纳入2013年6月—2016年2月大连大学附属中山医院医学影像科行双侧踝关节CT扫描的45例单侧踝关节外伤患者资料进行回顾性分析,其中男16例、女29例,年龄21~55岁。45例患者均因单侧踝关节外伤入院,行双踝关节CT平扫后;选择健康侧踝关节CT扫描数据进行研究。

1.2 影像学扫描及图像处理方法

检查使用德国西门子Definition 64排螺旋CT机。扫描参数:管电流300 mAs,管电压120 kV,容积扫描厚度1.0 mm,采集矩阵64×0.6 mm,扫描时间10.75 s。数据处理及分析软件系统运行程序:采用IMPAX/RIS系统,视野尺寸512×512,像素分辨率0.475 mm。将CT扫描原始数据以DICOM格式刻录后输入台式电脑,使用RadiAnt DICOM Viewer (32-bit)软件进行数据测量。45例患者均获取双侧踝关节CT扫描数据,然后对健侧进行测量。

1.3 观察与测量方法

(1)下胫腓联合形态的分型:选取每例患者水平位CT平扫数据,选取距离胫距关节面9~11 mm的CT扫描图像进行影像学分析。根据腓骨在胫骨下端所形成的曲度,将其分为半圆形、新月形和矩形三种形态。(2)胫腓骨中心距离测量[9]:选取距离胫距关节面9~11 mm的CT平扫图像进行参数测量。首先,在下胫腓联合平面作切线a,然后平行于该线分别作腓骨和胫骨内外侧边缘的切线,垂直于切线a作胫骨及腓骨前后缘切线,从而形成两个包绕胫骨和腓骨的四边形;最后,连接两个四边形的对角线,其交叉点分别为腓骨及胫骨的中心,测量胫骨中心至腓骨中心的距离。(3)胫腓骨间隙宽度测量[9]:平行于切线a分别作腓骨内侧缘及下胫腓联合内侧缘的切线b和c,测量两线之间的垂直距离。(4)胫腓骨前缘距离测量[9]:测量胫骨前缘切线及腓骨前缘切线之间的垂直距离d。见图1

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图1
正常下胫腓联合螺旋CT扫描影像测量胫腓骨中心距离(红线)、胫腓骨间隙宽度(黄线)和胫腓骨前缘距离示意图 a:下胫腓联合平面作切线;b:平行于切线a作腓骨内侧缘切线;c:平行于a作下胫腓联合内侧缘的切线;d:胫骨前缘切线与腓骨前缘切线之间的垂直距离
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图1
正常下胫腓联合螺旋CT扫描影像测量胫腓骨中心距离(红线)、胫腓骨间隙宽度(黄线)和胫腓骨前缘距离示意图 a:下胫腓联合平面作切线;b:平行于切线a作腓骨内侧缘切线;c:平行于a作下胫腓联合内侧缘的切线;d:胫骨前缘切线与腓骨前缘切线之间的垂直距离
1.4 数据测量

本研究首先采用64排螺旋CT进行容积扫描,容积厚度1 mm,选取的CT图像距离胫骨穹隆顶部9~11 mm[10]。数据测量由1名创伤骨科主治医师完成。

1.5 统计学方法

应用SPSS 21.0统计学软件对数据进行分析。计量资料服从近似正态分布采用±s表示,3组比较采用方差分析,组间两两比较采用SNK-q检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 下胫腓联合形态

45例下胫腓联合CT影像显示形态有3种,其中半圆形14例(31.11%),男3例,女11例;新月形15例(33.33%),男6例,女9例;矩形16例(65.56%),男7例,女9例。见图2图3

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图2
水平位CT平扫下胫腓联合形态  2A  半圆形  2B  新月形  2C  矩形
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图2
水平位CT平扫下胫腓联合形态  2A  半圆形  2B  新月形  2C  矩形
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图3
正常左侧踝关节DR及其下胫腓联合CT平扫  3A  DR片显示下胫腓联合有分离的迹象  3B  CT平扫下胫腓联合为矩形,未见病变
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图3
正常左侧踝关节DR及其下胫腓联合CT平扫  3A  DR片显示下胫腓联合有分离的迹象  3B  CT平扫下胫腓联合为矩形,未见病变
2.2 下胫腓联合相关参数

CT影像测量三种形态下胫腓联合的胫腓中心距离、胫腓骨间隙宽度和胫腓骨前缘距离,数据见表1。其中,半圆形下胫腓联合的胫腓中心距离和胫腓骨间隙宽度均较矩形的小,差异均有统计学意义(q=3.722、3.602,P值均<0.05);而胫腓骨前缘距离较矩形的大,差异有统计学意义(q=3.217,P值<0.05)。但是,新月形下胫腓联合的相关参数分别与半圆形的和矩形的比较,差异均无统计学意义(P值均>0.05)。见表1

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表1

不同形态下胫腓联合的胫腓中心距离、胫腓骨间隙宽度和胫腓骨前缘距离的比较[±s(min~max)]

表1

不同形态下胫腓联合的胫腓中心距离、胫腓骨间隙宽度和胫腓骨前缘距离的比较[±s(min~max)]

下胫腓联合形态例数胫腓中心距离(cm)胫腓骨间隙宽度(mm)胫腓骨前缘距离(mm)
半圆形142.69±0.19(2.38~3.06)2.45±0.46(1.71~3.21)8.48±2.30(3.47~13.00)
新月形152.82±0.17(2.55~3.11)2.74±0.90(1.50~4.77)6.80±1.62(3.94~ 9.37)
矩形162.89±0.25(2.53~3.31)a3.15±0.80(1.87~4.83)a6.86±1.89(2.94~ 9.39)a
F3.5263.3053.466
P<0.05<0.05<0.05

注:组间两两比较SNK-q检验,与半圆形比较aP<0.05

3 讨论

踝关节骨折后下胫腓联合是否需要手术固定,以及采用何种内固定方式,是困扰创伤骨科医生的问题[11,12,13]。在计划踝关节骨折手术时,需要准确判断下胫腓联合是否存在分离损伤。DR是诊断下胫腓联合损伤的方法之一,利用标准踝穴位DR诊断下胫腓联合分离的诊断标准[14]为:胫距角≥83°;内距踝间隙≥4 mm;距骨斜坡距≥2 mm;下胫腓联合间隙≥5 mm;下胫腓重叠≤10 mm;距骨半脱位。有研究认为,CT扫描诊断下胫腓联合损伤敏感性更高,特别是对<3 mm的下胫腓联合分离[15]。由于腓骨在胫骨的切迹存在形态变异,因此利用CT扫描准确判断下胫腓联合损伤,需掌握下胫腓联合形态的变异规律。Elgafy等[10]研究认为,按照形态可将下胫腓联合分成两种,即新月形切迹(深切迹)及矩形切迹(浅切迹),其中67%下胫腓联合较深(新月形),而33%的下胫腓联合较浅(矩形)。目前,尚未见分析中国人下胫腓联合变异情况的研究。本研究利用CT扫描分析中国人下胫腓联合在形态上存在的变异情况。本研究根据腓骨在胫骨的切迹形态,将中国人下胫腓联合分成半圆形、新月形和矩形,其中半圆形占31.11%(14/45),新月形占33.33%(15/45),矩形占35.56%(16/45)。

当外伤导致下胫腓联合分离后,腓骨可能会出现水平位的移位,明确外伤后腓骨在水平位是否存在移位十分重要。Prior等[9]对下胫腓联合水平,胫腓骨中心距离及胫腓骨间隙宽度进行测量研究,目的是为该病诊断找到可参照的影像学参数;但是,其研究方法存在问题,在确定胫腓骨中心时缺少必要的骨性参照点,导致研究的可重复性不佳。笔者对其研究方法加以改良,对国人的胫腓骨中心距离及胫腓骨间隙宽度进行测量研究。结果显示,半圆形与矩形下胫腓联合的胫腓骨中心距离及胫腓骨间隙宽度均存在差异。笔者认为,对于下胫腓联合为矩形切迹的患者,胫腓骨中心距离及胫腓骨间隙宽度相对较大,在踝穴位DR投影上极容易与下胫腓联合损伤的患者相混淆,但实际上其仍是正常的,这种情况下在术中是不需要固定的,如图3病例。

某些踝关节骨折的患者在出现下胫腓联合损伤后,腓骨会出现矢状位的移位,这种移位在标准踝穴位DR片和踝关节侧位DR片均不宜鉴别,因此,CT扫描是诊断腓骨矢状位移位的重要方法。本研究中,笔者在CT平扫上测量胫腓骨前缘的距离,分析胫腓骨位置在矢状面的变异;结果发现,与矩形下胫腓联合相比,半圆形下胫腓联合的腓骨相对于胫骨位置较为靠前;新月形下胫腓联合与半圆形及矩形下胫腓联合相比较,胫骨位置均无靠前的表现。

笔者认为,虽然术前利用CT及DR片可以有效帮助诊断下胫腓联合的损伤情况,但是术中应常规进行Hook实验、Cotton实验及外旋应力实验,如条件允许应在术中行应力位摄X线片;其主要原因是,某些下胫腓联合分离后,下胫腓处于栖息位,从DR或CT上分析没有出现下胫腓异常,一旦有应力出现,下胫腓则立即出现分离。

研究结果显示,国人的下胫腓联合可分为矩形、新月形和满月形三种形态。当下胫腓联合曲度较小时(如矩形者),下胫腓联合对腓骨的包容度较低,X线可以穿过胫腓骨间隙,从DR片上看似乎是出现了下胫腓联合分离。因此,DR平片中出现下胫腓联合距离增宽并不能诊断下胫腓联合分离。本研究通过改进Prior教授对胫腓骨中心距离、胫腓骨间隙宽度及胫腓骨前缘距离的测量方法,以下胫腓联合前后缘的切线作为以上参数测量时的基线,提高了各参数测量的可重复性,为进一步研究国人下胫腓联合提供了有效的方法。

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