不同位置內(nèi)外上髁軸線(xiàn)對(duì)多層螺旋CT容積再現(xiàn)測(cè)量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角的影響.doc

不同位置內(nèi)外上髁軸線(xiàn)對(duì)多層螺旋CT容積再現(xiàn)測(cè)量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角的影響【摘要】探討肱骨遠(yuǎn)端不同位置內(nèi)外上髁軸線(xiàn)對(duì)多層螺旋CT容積再現(xiàn)三維重建測(cè)量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角的影響。方法收集51根肱骨干標(biāo)本，行16排螺旋CT掃描，容積再現(xiàn)技術(shù)三維重建測(cè)量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角。俯視位觀察，肱骨遠(yuǎn)端內(nèi)外上髁連線(xiàn)取3種不同方位，求得3組肱骨頭扭轉(zhuǎn)角。與二維CT取肱骨遠(yuǎn)端3個(gè)不同平面的肱骨頭扭轉(zhuǎn)角進(jìn)行對(duì)比研究。結(jié)果肱骨頭扭轉(zhuǎn)角最小值4，最大值59.8，6組肱骨頭扭轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)為（25.510.2），（25.010.8），（25.710.8）,（27.310.3），（26.310.2），（25.810.4），經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理6組肱骨頭扭轉(zhuǎn)角差異不顯著。且二維CT測(cè)量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角時(shí)肱骨遠(yuǎn)端層面越向遠(yuǎn)端值越小。結(jié)論肱骨頭扭轉(zhuǎn)角變異較大，肩關(guān)節(jié)假體扭轉(zhuǎn)角設(shè)計(jì)應(yīng)個(gè)性化；肱骨遠(yuǎn)端不同位置內(nèi)外上髁軸線(xiàn)對(duì)多層螺旋CT容積再現(xiàn)測(cè)量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角沒(méi)有影響；俯視位觀察肱骨，當(dāng)外上髁露出呈小三角形、肱骨遠(yuǎn)端前關(guān)節(jié)面被肱骨頭遮蓋重疊的位置是多層螺旋CT三維重建測(cè)量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角的更簡(jiǎn)單、更快捷而且準(zhǔn)確的測(cè)量位置?！娟P(guān)鍵詞】肱骨頭扭轉(zhuǎn)角體層攝影術(shù)X線(xiàn)計(jì)算機(jī)假體Abstract：ObjectiveToevaluatetheeffectoftransepicondylaraxisofdifferentpositiononvolumerenderingtechniquemeasuringthehumeralheadretroversionanglewithmultislicespiralCT.MethodFiftyonedryhumerusspecimenswerescannedwith16slicespiralCTscanner,Attopviewthethreegrouphumeralheadretroversionangledecidedbythetransepicondylaraxisofdifferentpositionweremeasuredbyvolumerenderingtechnique,AstotwodimensionCTmethod,thedistalreferenceaxisofthehumeralheadretroversionanglewasdefinedbythreesectionsofdifferentlevels,thetotalsixgroupdataonhumeralheadretroversionanglewereanalyzedbyStatistics.ResultThehumeralheadretroversionanglerangedfrom4to59.8,thehumeralheadretroversionangleofsixgroupswere（25.510.2）,（25.010.8）,（25.710.8）,（27.310.3）,（26.310.2），（25.810.4）respectively.TheStatisticsshowedthattheresultshavenosignificantdifferenceamongthem.Themoredistalthehumeruswas,thesmallerhumeralheadretroversionangledefinedbyalinebetweentheepicondylesontwodimensionCTmethodwas.ConclusionThehumeralheadretroversionangleismarkedlyvariable,thehumeralheadretroversionangleofshoulderjointprostheticdesignshouldbeindividual.ThetransepicondylaraxisofdifferentpositionhasnoeffectonvolumerenderingtechniquemeasuringthehumeralheadretroversionanglewithmultislicespiralCT.Thetopviewatwhichlateralepicondyleofthehumerusshowingminitriangulumandtheanteriorsurfaceofthedistalhumerusarticulationwiththeforearmbeingshadedismoresimple,fasterandpreciseforthevolumerenderingtechniquemeasuringthehumeralheadretroversionanglewithmultislicespiralCT.Keywords：humerus；retroversionangle；tomography；Xraycomputed；prosthesis肱骨頭扭轉(zhuǎn)角（retroversionangleorretrotorsionangle：以下簡(jiǎn)稱(chēng)RA），是指肱骨頭中軸線(xiàn)與肱骨遠(yuǎn)端內(nèi)外上髁軸線(xiàn)或滑車(chē)軸線(xiàn)的夾角,肱骨頭扭轉(zhuǎn)角是肩關(guān)節(jié)假體設(shè)計(jì)、假體選擇及肩關(guān)節(jié)重建手術(shù)的核心指標(biāo)之一1、2。其測(cè)量方法包括直接解剖學(xué)測(cè)量、X線(xiàn)片測(cè)量、CT二維法測(cè)量等，用多層螺旋CT（multislicespiralCT,MSCT）容積再現(xiàn)（volumerenderingtechnique,VRT）三維重建測(cè)量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角的方法國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)報(bào)道。本文討論肱骨遠(yuǎn)端不同方位定義線(xiàn)對(duì)MSCT容積再現(xiàn)測(cè)量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角的影響。1材料與方法1.1標(biāo)本材料由解剖教研室提供51根成人肱骨干標(biāo)本，其中右側(cè)23根，左側(cè)28根。所有標(biāo)本經(jīng)X線(xiàn)片排除骨折及其他異常。1.2方法1.2.1儀器及掃描條件用使用SiemensSomatomSensation16排多層螺旋CT掃描儀，CT掃描參數(shù)：120kV，有效120150mAs,準(zhǔn)直器寬度1.5mm，采集層厚5mm，連續(xù)掃描數(shù)據(jù)采集，重疊1.5mm重建，重建層厚2mm。1.2.2掃描體位及范圍肱骨標(biāo)本置于水平放在檢查床上面（裝柯達(dá)激光膠片）的泡沫上，以正交定位線(xiàn)居于肱骨前面中軸、側(cè)面中軸為準(zhǔn)，不能居中軸者用小布袋調(diào)整使肱骨中軸線(xiàn)居中。掃描范圍從肱骨頭最高點(diǎn)到肱骨滑車(chē)末端。1.2.3容積再現(xiàn)三維重建測(cè)量方法用容積再現(xiàn)3D成像處理方式重建肱骨。用“VRTGallery”中肩關(guān)節(jié)模式，獲得肱骨三維重建圖像，再俯視位觀察。1.2.3.1確定肱骨頭扭轉(zhuǎn)角的近端定義線(xiàn)肉眼目測(cè)觀察肱骨頭關(guān)節(jié)面弧度變化最明顯處作連線(xiàn)，確定肱骨頭關(guān)節(jié)面底邊連線(xiàn)AB（articularsurfacediameter）1。作其垂直平分線(xiàn)即為肱骨頭的中軸線(xiàn)CD，線(xiàn)CD為肱骨頭RA的近端定義線(xiàn)（圖13）。1.2.3.2確定肱骨頭扭轉(zhuǎn)角的遠(yuǎn)端定義線(xiàn)俯視位觀察肱骨，肱骨遠(yuǎn)端前關(guān)節(jié)面被肱骨頭遮蓋重疊，肱骨頭及大小結(jié)節(jié)與內(nèi)外上髁部分重疊，調(diào)整位置，當(dāng)外上髁露出小三角形為畫(huà)內(nèi)外上髁軸線(xiàn)EF為遠(yuǎn)端定義線(xiàn)的第1個(gè)位置，線(xiàn)CD與線(xiàn)EF間的銳角為肱骨頭RA，用16排CT自帶測(cè)量角度的工具測(cè)量肱骨頭RA值，得數(shù)據(jù)a組；當(dāng)內(nèi)上髁露出小三角形其余位置除前關(guān)節(jié)面外側(cè)部未被重疊外與第1位置大致相同，畫(huà)內(nèi)外上髁軸線(xiàn)EF為遠(yuǎn)端定義線(xiàn)的第2個(gè)位置，得肱骨頭RA數(shù)據(jù)b組。第3個(gè)位置是俯視位觀察肱骨，肱骨遠(yuǎn)端前關(guān)節(jié)面不被肱骨頭遮蓋重疊，結(jié)節(jié)間溝底與肱骨遠(yuǎn)端前方冠突窩底重疊，連接內(nèi)外上髁軸線(xiàn)EF，得肱骨頭RA數(shù)據(jù)c組（圖13）。圖1VRT測(cè)量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角第1位置E為露出的呈小三角形的外上髁，F(xiàn)為內(nèi)上髁。線(xiàn)AB為頭關(guān)節(jié)面直徑，線(xiàn)CD為肱骨頭中軸線(xiàn)，線(xiàn)EF為內(nèi)外上髁軸線(xiàn)。線(xiàn)CD與線(xiàn)EF的夾角為肱骨頭扭轉(zhuǎn)角圖2VRT測(cè)量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角第2位置E為外上髁，F(xiàn)為露出的呈小三角形的內(nèi)上髁。其余同圖1所示圖3VRT測(cè)量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角第3位置E為外上髁，F(xiàn)為內(nèi)上髁。結(jié)節(jié)間溝底部與冠突窩外側(cè)部重疊，其余同圖1所示1.2.4二維CT測(cè)量方法1.2.4.1確定肱骨頭RA近端定義線(xiàn)把重疊1.5mm重建，重建層厚2mm的CT圖像連同瀏覽器用光盤(pán)存入，在家用電腦打開(kāi)，調(diào)整窗寬窗位為骨窗時(shí)用捕獲軟件捕捉肱骨頭最大層面，用Symeonides等3類(lèi)似的方法，取肱骨頭關(guān)節(jié)面變化最明顯處連線(xiàn)求得關(guān)節(jié)面直徑AB,作其垂直平分線(xiàn)（肱骨頭的中軸線(xiàn)）CD，線(xiàn)CD為肱骨頭RA的近端定義線(xiàn)。1.2.4.2確定肱骨頭RA的遠(yuǎn)端定義線(xiàn)用捕獲軟件捕捉肱骨遠(yuǎn)端3個(gè)骨窗層面，第1層面為內(nèi)外上髁軸線(xiàn)EF遠(yuǎn)離鷹嘴窩骨皮質(zhì)，線(xiàn)EF為肱骨頭RA的遠(yuǎn)端定義線(xiàn)。線(xiàn)CD與線(xiàn)EF的夾角為肱骨頭RA，得肱骨頭扭轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)d組。第2層面為內(nèi)外上髁軸線(xiàn)經(jīng)過(guò)鷹嘴窩骨皮質(zhì)，得肱骨頭扭轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)e組。第3層面為內(nèi)外上髁軸線(xiàn)位于鷹嘴窩骨皮質(zhì)前方，得肱骨頭扭轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)f組。用捕獲軟件拼接肱骨頭最大層面及遠(yuǎn)端的3個(gè)不同層面,用以JPG格式存入（圖46）。1.2.4.3在Photoshop7.0中打開(kāi)以JPG格式存入的肱骨頭最大層面及遠(yuǎn)端3個(gè)不同層面的拼接圖，用Photoshop7.0中測(cè)量角度的工具測(cè)量線(xiàn)CD與線(xiàn)EF的夾角，即為肱骨頭RA。為減少非系統(tǒng)誤差在測(cè)量過(guò)程中的影響，每根肱骨不同遠(yuǎn)端定義線(xiàn)所得的頭扭轉(zhuǎn)角測(cè)量3次，取其均值為原始數(shù)據(jù)。共6組。容積再現(xiàn)三維重建測(cè)量定義3組肱骨頭扭轉(zhuǎn)角：a、b、c組；二維CT測(cè)量定義另3組：d、e、f組。1.2.5用SPSS10.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理肱骨頭RA數(shù)據(jù)以x-s表示，6組肱骨頭RA比較采用方差分析。P0.05為統(tǒng)計(jì)學(xué)差異顯著。圖4CT二維法測(cè)量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角第1層面線(xiàn)AB為頭關(guān)節(jié)面直徑，線(xiàn)CD為肱骨頭中軸線(xiàn)，E為內(nèi)上髁，F(xiàn)為外上髁。線(xiàn)EF為內(nèi)外上髁軸線(xiàn)，線(xiàn)EF遠(yuǎn)離鷹嘴窩骨皮質(zhì)。用Photoshop7.0中測(cè)量角度的工具測(cè)量線(xiàn)CD與線(xiàn)EF的夾角為肱骨頭扭轉(zhuǎn)角圖5CT二維法測(cè)量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角第二層面線(xiàn)EF經(jīng)過(guò)鷹嘴窩骨皮質(zhì)。其余同圖4圖6CT二維法測(cè)量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角第3層面線(xiàn)EF位于鷹嘴窩骨皮質(zhì)前方。其余同圖42結(jié)果多層螺旋CT容積再現(xiàn)三維重建測(cè)量不同位置內(nèi)外上髁軸線(xiàn)的3組肱骨頭扭轉(zhuǎn)角：a、b、c組；二維CT測(cè)量另3組：d、e、f組。6組間比較，采用方差分析，方差齊性檢驗(yàn)P值等于0.964,證明方差齊性。方差分析，F(xiàn)值等于1.271,P值等于0.276,大于0.05，說(shuō)明各組間肱骨頭扭轉(zhuǎn)角測(cè)量值沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，組間多重比較LSD法P值仍然大于0.05（表1）。表151根肱骨6組肱骨頭扭轉(zhuǎn)角測(cè)量值比較x-s（）均數(shù)95%的可信區(qū)間（）RAmin（）RAmax（）P值（LSD法）a組（n=51）25.510.222.728.45.058.00.897b組（n=51）25.010.822.028.15.058.00.723c組（n=51）25.710.822.728.84.055.00.974d組（n=51）27.310.324.430.26.859.80.489e組（n=51）26.310.223.429.24.953.20.827f組（n=51）25.810.422.828.74.054.8*LSD法多種比較，表內(nèi)P值是以f組和其余各組間比較所得。P0.05為統(tǒng)計(jì)學(xué)差異顯著。3討論肱骨頭扭轉(zhuǎn)角變異較大，除人與人之間的個(gè)體差異外，主要是因?yàn)闇y(cè)量方法不同及肱骨遠(yuǎn)端定義線(xiàn)的不同所致4。就測(cè)量方法而言有直接解剖測(cè)量法5、X線(xiàn)片測(cè)量法6、二維CT測(cè)量法7等。就測(cè)量定義線(xiàn)而言，通常肱骨扭轉(zhuǎn)角近端定義線(xiàn)為頭中軸線(xiàn)，而遠(yuǎn)端定義線(xiàn)較混亂，有的取內(nèi)外上髁軸線(xiàn)（滑車(chē)軸線(xiàn)）1，有的取遠(yuǎn)端前關(guān)節(jié)面切線(xiàn)8，有的取前臂軸線(xiàn)的垂線(xiàn)7。目前沒(méi)有一種盡善盡美的測(cè)量方法及定義線(xiàn)。本試驗(yàn)肱骨頭遠(yuǎn)端定義線(xiàn)取內(nèi)外上髁軸線(xiàn)。3.1肱骨遠(yuǎn)端3個(gè)不同層面內(nèi)外上髁軸線(xiàn)對(duì)肱骨頭RA二維CT測(cè)值的影響復(fù)習(xí)文獻(xiàn)不同作者都用二維CT法測(cè)量肱骨頭RA，遠(yuǎn)端定義線(xiàn)同為內(nèi)外上髁軸線(xiàn)，但給出的圖片取層面不一樣，有的內(nèi)外上髁軸線(xiàn)經(jīng)過(guò)鷹嘴窩骨皮質(zhì)3，有的位于鷹嘴窩較深處、遠(yuǎn)離骨皮質(zhì)7。不同平面的遠(yuǎn)端定義線(xiàn)是否會(huì)影響肱骨頭RA測(cè)值？本試驗(yàn)用51根肱骨干標(biāo)本二維CT法測(cè)量肱骨頭RA，肱骨遠(yuǎn)端取第1層面為內(nèi)外上髁軸線(xiàn)遠(yuǎn)離鷹嘴窩骨皮質(zhì)，第2層面為內(nèi)外上髁軸線(xiàn)經(jīng)過(guò)鷹嘴窩骨皮質(zhì)，第3層面為內(nèi)外上髁軸線(xiàn)位于鷹嘴窩骨皮質(zhì)前方。結(jié)果是：（1）肱骨頭扭轉(zhuǎn)角測(cè)值變異較大459.8,與Pearl等報(bào)道結(jié)果相似4。（2）以?xún)?nèi)外上髁軸線(xiàn)為遠(yuǎn)端定義線(xiàn)測(cè)得3個(gè)平面的肱骨頭RA從上到下分別為（27.310.3），（26.310.2），（25.810.4），從上到下逐漸減小，此結(jié)果未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。3.2肱骨遠(yuǎn)端3個(gè)不同位置內(nèi)外上髁軸線(xiàn)對(duì)肱骨頭扭轉(zhuǎn)角MSCT容積再現(xiàn)測(cè)值的影響MSCT容積再現(xiàn)三維重建測(cè)量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角，俯視位觀察內(nèi)外上髁及肱骨遠(yuǎn)端前關(guān)節(jié)面處于3個(gè)不同位置，對(duì)肱骨頭RA測(cè)值影響沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。推測(cè)其原因可能是肱骨頭與遠(yuǎn)端的內(nèi)外上髁、前關(guān)節(jié)面本身三維空間位置相對(duì)固定，因此俯視位無(wú)論怎樣調(diào)整位置，本身固有的扭轉(zhuǎn)關(guān)系不會(huì)改變，除非當(dāng)位置旋轉(zhuǎn)后，肱骨頭扭轉(zhuǎn)角近端定義線(xiàn)即頭中軸線(xiàn)取法不一致。另外，對(duì)照二維CT測(cè)量法測(cè)得的肱骨頭RA數(shù)據(jù)，二維CT測(cè)量法第3層面即內(nèi)外上髁軸線(xiàn)位于鷹嘴窩骨皮質(zhì)前方時(shí)測(cè)得的肱骨頭扭轉(zhuǎn)角與CT容積再現(xiàn)三維重建測(cè)量的肱骨頭扭轉(zhuǎn)角接近，其分別為（25.510.2），（25.010.8），（25.710.8），（25.810.4），分析其原因可能是MSCT容積再現(xiàn)測(cè)量時(shí)俯視位內(nèi)外上髁軸線(xiàn)不一定是肱骨髁的最高點(diǎn)連線(xiàn)而是最外側(cè)點(diǎn)連線(xiàn)，所以其測(cè)值與二維CT測(cè)量法最遠(yuǎn)端層面測(cè)值相近。還有，從操作簡(jiǎn)單方便方面說(shuō)，俯視位觀察肱骨，肱骨遠(yuǎn)端前關(guān)節(jié)面被肱骨頭遮蓋重疊，肱骨頭及大小結(jié)節(jié)與內(nèi)外上髁部分重疊，調(diào)整位置，當(dāng)外上髁露出小三角形畫(huà)內(nèi)外上髁軸線(xiàn)作為遠(yuǎn)端定義線(xiàn)的位置是更簡(jiǎn)單、快捷的方法，因?yàn)閮?nèi)上髁較外上髁長(zhǎng)，用肱骨頭遮蓋外上髁更方便。總之，肱骨頭扭轉(zhuǎn)角測(cè)值不能一概而論，要說(shuō)明是何種測(cè)量方法：如直接解剖測(cè)量法、X線(xiàn)片測(cè)量法、二維CT測(cè)量法等。還要說(shuō)明測(cè)量