不穩(wěn)定骨盆損傷中骶髂關(guān)節(jié)脫位的臨床解剖研究

1、    作者：李明，徐榮明，裘邯軍，王以進(jìn)，校佰平，王國(guó)平【摘要】  目的 分析骶髂關(guān)節(jié)在不同脫位情況下耳狀關(guān)節(jié)面接觸面積的變化。方法 采用30具除去韌帶結(jié)構(gòu)的正常成人干燥左側(cè)半骨盆標(biāo)本，男女各15具，年齡2057 歲。對(duì)標(biāo)本的骶髂關(guān)節(jié)進(jìn)行螺旋CT掃描，構(gòu)建骶髂關(guān)節(jié)模型圖像，圖像輸入到Photoshop11.0圖像處理軟件，應(yīng)用計(jì)算機(jī)定量測(cè)量骶骨側(cè)及髂骨側(cè)關(guān)節(jié)面圖像的長(zhǎng)度及面積。將骶骨固定于標(biāo)本平臺(tái)上，分別向后、上及后上3個(gè)方向移動(dòng)髂骨，模擬不穩(wěn)定性骨盆骨折中旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)及垂直不穩(wěn)，造成骶髂關(guān)節(jié)的三維空間移位，相對(duì)位移分別依次遞增5 mm

2、，同時(shí)進(jìn)行螺旋CT掃描，直至骶髂關(guān)節(jié)完全脫位。在每一種模擬移位中，使用Photoshop11.0軟件由計(jì)算機(jī)測(cè)量骶髂關(guān)節(jié)髂骨與骶骨關(guān)節(jié)面的接觸面積。結(jié)果 正常情況下，男性骶髂關(guān)節(jié)的耳狀關(guān)節(jié)面接觸面積是1 138.3 mm2，女性為992.5 mm2，男性比女性大12.8(P0.05)。當(dāng)髂骨向后上方移位時(shí)，骶髂關(guān)節(jié)髂骨側(cè)與骶骨側(cè)的接觸面積最小，其次是向后及向上移位(P0.05)。結(jié)論 骶髂關(guān)節(jié)在不同移位情況下，髂骨側(cè)與骶骨側(cè)關(guān)節(jié)面接觸面積變化較大，有較明顯的性別差異，這對(duì)骶髂關(guān)節(jié)損傷復(fù)位內(nèi)固定或關(guān)節(jié)融合術(shù)有臨床指導(dǎo)意義。 【關(guān)鍵詞】  骶髂關(guān)節(jié)；損傷；脫位The Study

3、 of Displacement Changes of the Sacroiliac Joint in Unstable Pelvic Injury    Abstract： Objective  To determine the average articular contact area between the sacrum and ilium at the sacroiliac joint using computer analysis. Methods  Thirty normal adult drybone sacrum a

4、nd ilium specimens(left sides of pelvis) were used. Simulating all unstable pelvic injury， the sacroiliac joint was displaced in three directions by moving the ilium posteriorly， superiorly， and posterosuperioriorly. After each displacement， using Photoshop11.0 software computer analysis system to c

5、alculated the contact area between the sacrum and ilium at the sacroiliac joint. Results  The data showed that the average articular surface area of the male sacroiliac joint(1138.3 mm2) was approximately 12.8 greater than the average surface area of the female sacroiliac joint(992.5 mm2)(

6、P0.05). The average articular contact area between the sacrum and ilium at the sacroiliac joint was lowest with the ilium displaced posterosuperiorly compared to equal displacements superiorly or posteriorly(P0.05). Conclusion  This study quantitatively illustrated the loss of contact surf

7、ace area between the sacrum and ilium during various displacements of the ilium， thus indicating the clinical crosssection area available for open reduction and internal fixation or fusion.    Key words： sacroiliac joint； injury； displacement不穩(wěn)定骨盆骨折包括旋轉(zhuǎn)及垂直不穩(wěn)，半骨盆通常向后、上或后上方移位。移位的骶髂關(guān)節(jié)可能導(dǎo)致骨折不愈

8、合、畸形愈合、兩側(cè)下肢不等長(zhǎng)、骨盆關(guān)節(jié)痛、下腰痛或創(chuàng)傷后骶髂關(guān)節(jié)炎等并發(fā)癥13。為了更好地理解骶髂關(guān)節(jié)損傷后移位的情況，使用計(jì)算機(jī)軟件分析骶髂關(guān)節(jié)移位后殘留關(guān)節(jié)面接觸面積的改變。臨床醫(yī)生只有更好地理解這種病理變化，才能提供更好的治療方案。1  材料與方法1.1  實(shí)驗(yàn)材料  選用30具除去韌帶結(jié)構(gòu)的正常成人干燥左側(cè)半骨盆標(biāo)本，共30個(gè)骶髂關(guān)節(jié)，男女各15具；年齡2057 歲。排除標(biāo)本畸形、腫瘤、外傷及解剖變異等情況。采用Philips Briliance 6排螺旋CT機(jī)掃描標(biāo)本的骶髂關(guān)節(jié)部分。掃描條件為：球管電壓120 kV，電流14

9、0mA，單層掃描時(shí)間0.26 s，螺距0.6，平掃層厚2 mm。無(wú)間隔連續(xù)掃描，保證掃描的連續(xù)性和精確性。螺旋CT圖像工作站為Extended BrillianceTIU Workspace(version 2.0.11)，圖像處理軟件為Photoshop 11.0。游標(biāo)卡尺的精確度為0.1 mm。1.2  實(shí)驗(yàn)方法  a)螺旋CT掃描標(biāo)本髂骨及骶骨的耳狀關(guān)節(jié)面，使用Extended BrillianceTIUWorkspace(version 2.0.11)圖像工作站對(duì)掃描圖像進(jìn)行處理，經(jīng)過容積重建(volume rendering technique

10、，VRT)及多平面重建(multiplanar reconstruction，MPR)，制作成骶骨及髂骨的耳狀關(guān)節(jié)面模型圖像，之后把模型圖像輸入到Photoshop 11.0圖像處理軟件，測(cè)量耳狀關(guān)節(jié)面模型圖像的表面積及耳狀關(guān)節(jié)面上、下支的縱軸，即關(guān)節(jié)面的短軸及長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度。用游標(biāo)卡尺測(cè)量骶骨及髂骨標(biāo)本骶髂關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)面長(zhǎng)軸與短軸的長(zhǎng)度，將游標(biāo)卡尺肉眼測(cè)量結(jié)果與Photoshop 11.0圖像處理軟件的測(cè)量結(jié)果比較，校準(zhǔn)掃描圖像的三維尺度，使之與實(shí)際測(cè)量結(jié)果保持一致。b)臨床中髂骨相對(duì)于骶骨移位的方向通常沿著骶髂關(guān)節(jié)的長(zhǎng)軸或短軸，或沿著骶髂關(guān)節(jié)兩條軸線矢量合力的方向。本研究中，骶髂關(guān)節(jié)脫位的移位方向

11、可模擬以下三種情況：(a)沿著骶髂關(guān)節(jié)的長(zhǎng)軸方向向上移位；沿著骶髂關(guān)節(jié)的短軸方向向后移位；(c)沿著骶髂關(guān)節(jié)的長(zhǎng)、短軸夾角等分方向的矢量向后上移位，見圖1。三種移位方向代表不穩(wěn)定骨盆損傷骶髂關(guān)節(jié)最常見的移位方向。骶骨固定于標(biāo)本平臺(tái)上，分別向上、后及后上三種方向移動(dòng)髂骨，模擬不穩(wěn)定骨盆骨折中的旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)及垂直不穩(wěn)。相對(duì)位移分別依次遞增5 mm，同時(shí)進(jìn)行螺旋CT掃描，直至骶髂關(guān)節(jié)完全脫位。在每一種模擬移位中，將螺旋CT掃描圖像輸入電腦，用Photoshop 11.0軟件由計(jì)算機(jī)測(cè)量髂骨與骶骨關(guān)節(jié)面的接觸面積。沿著骶髂關(guān)節(jié)的長(zhǎng)軸方向向上移位；沿著骶髂關(guān)節(jié)的短軸方向向后移位；沿著骶髂關(guān)節(jié)的長(zhǎng)、短軸夾角等

12、分方向的矢量向后上移位。圖中虛線表示骶髂關(guān)節(jié)耳狀關(guān)節(jié)面上下支的縱軸即關(guān)節(jié)面的短軸及長(zhǎng)軸。圖1  模擬骶髂關(guān)節(jié)脫位的示意圖（略）1.3  觀測(cè)指標(biāo)  a)耳狀關(guān)節(jié)面模型圖像的表面積；b)沿著骶髂關(guān)節(jié)的長(zhǎng)軸向上移位、沿著骶髂關(guān)節(jié)的短軸向后移位及沿著骶髂關(guān)節(jié)的長(zhǎng)、短軸夾角等分方向的矢量向后上移位時(shí)關(guān)節(jié)面的接觸面積。1.4  統(tǒng)計(jì)學(xué)處理  使用SPSS 12.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)，差異分析使用t檢驗(yàn)。差異的顯著性水準(zhǔn)為P0.05。2  結(jié)果    由計(jì)算機(jī)分

13、析30具標(biāo)本在正常情況下關(guān)節(jié)面的接觸面積情況，結(jié)果見表1。表1  30具標(biāo)本骶髂關(guān)節(jié)接觸面積的測(cè)量結(jié)果（略）資料顯示，男性骶髂關(guān)節(jié)表面積約為1 138.3 mm2，比女性992.5 mm2大12.8，二者有顯著性差異(P0.05)。    模擬骶髂關(guān)節(jié)3個(gè)方向的移位情況，關(guān)節(jié)面接觸區(qū)域的改變見表24。表2  髂骨向上移位時(shí)殘留關(guān)節(jié)面的接觸面積（略）表3  髂骨向后移位時(shí)殘留關(guān)節(jié)面的接觸面積（略）由表2可見，向上移位15 mm時(shí)，骶髂關(guān)節(jié)的接觸面積丟失48.2，僅殘留約51.8的關(guān)節(jié)接觸面提供固定或融合，提示對(duì)于骨盆

14、垂直不穩(wěn)定的C型損傷需對(duì)骶髂關(guān)節(jié)精確復(fù)位。對(duì)于男性標(biāo)本來說，髂骨向上移位55 mm比向上移位50 mm時(shí)關(guān)節(jié)面的接觸區(qū)域更大，這與骶髂關(guān)節(jié)下支尾端的表面形狀有關(guān)。由于女性標(biāo)本尺寸較小，關(guān)節(jié)面面積也小，因此髂骨向上移位55 mm時(shí)，骶髂關(guān)節(jié)完全脫位，關(guān)節(jié)面的接觸面積為0。    由表3可見，向后移位15 mm時(shí)，骶髂關(guān)節(jié)的接觸面積丟失約64.9，僅殘留35.1的關(guān)節(jié)接觸面提供固定或融合，提示對(duì)于骨盆旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)的B型損傷，需對(duì)骶髂關(guān)節(jié)精確復(fù)位。由于女性標(biāo)本尺寸較小，關(guān)節(jié)面面積也小，因此髂骨向后移位50 mm時(shí)，骶髂關(guān)節(jié)完全脫位，關(guān)節(jié)面接觸面積為0。表4  髂骨

15、向后上移位時(shí)殘留關(guān)節(jié)面的接觸面積（略）由表4可見，向后上移位15 mm時(shí)，骶髂關(guān)節(jié)的接觸面積丟失71.6，僅殘留28.4的關(guān)節(jié)接觸面提供固定或融合，提示對(duì)于骨盆垂直及旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的C型損傷，必須對(duì)骶髂關(guān)節(jié)精確復(fù)位。    總的說來，移位后骶髂關(guān)節(jié)的殘留接觸面積男性比女性大。由于標(biāo)本個(gè)體尺寸的差異，導(dǎo)致個(gè)別標(biāo)本移位55 mm時(shí)出現(xiàn)骶髂關(guān)節(jié)完全脫位。盡管標(biāo)本尺寸有個(gè)體差異，但研究結(jié)果顯示了可預(yù)測(cè)的趨勢(shì)。不論男性標(biāo)本，還是女性標(biāo)本，髂骨向上、向后、向后上移位時(shí)，均出現(xiàn)關(guān)節(jié)接觸面積持續(xù)減少的現(xiàn)象。移位10 mm時(shí)骶髂關(guān)節(jié)的接觸面依次為65.6、53.7、50.1。計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析表明

16、，結(jié)果如表24所示，當(dāng)髂骨向后上移位時(shí)，關(guān)節(jié)接觸面積丟失的百分比最大，其次是向后和向上移位(P0.05)。這些數(shù)據(jù)有助于指導(dǎo)臨床手術(shù)復(fù)位內(nèi)固定。3  討論    Weisl4最早研究了骶髂關(guān)節(jié)表面解剖及后部韌帶復(fù)合體，計(jì)算的骶髂關(guān)節(jié)的最大長(zhǎng)度為6.0 cm，最大寬度為3.6 cm。Bowen及Cassidy對(duì)胚胎時(shí)期至80 歲的骶髂關(guān)節(jié)從肉眼解剖到顯微解剖進(jìn)行了詳細(xì)的研究，描述骶髂關(guān)節(jié)的形態(tài)是“C形”。Vleeming等57對(duì)尸體標(biāo)本集中進(jìn)行了解剖學(xué)及生物力學(xué)的研究，認(rèn)為青年時(shí)期骶髂關(guān)節(jié)表面有肉眼可見的凸起和凹陷并非病理現(xiàn)象，而是關(guān)節(jié)適應(yīng)應(yīng)力的結(jié)果。此外

17、，生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，關(guān)節(jié)表面有粗糙的紋理、凸起和凹陷，摩擦系數(shù)較高5。Waldrop等8對(duì)尸體骨盆標(biāo)本的骶髂關(guān)節(jié)進(jìn)行定量研究，測(cè)量骶髂關(guān)節(jié)耳狀面上支和下支的平均長(zhǎng)度分別為44 mm和50.6 mm。    本研究的前提是，假設(shè)髂骨與骶骨對(duì)應(yīng)的關(guān)節(jié)面形狀是完全相同的，并參考Waldrop等8描述的沿著關(guān)節(jié)上、下支軸線向上、后移位的模型。后上方向的移位是沿著一條假設(shè)的軸線，這條軸線平分骶髂關(guān)節(jié)長(zhǎng)短軸形成的夾角，可以看作是沿著骶髂關(guān)節(jié)長(zhǎng)短軸方向均等的兩個(gè)力的合力矢量。    如果較大的移位發(fā)生在需要置入骶髂螺釘?shù)奈恢?，那么置入螺釘損傷神經(jīng)血管結(jié)構(gòu)的危險(xiǎn)性就很大

18、。骶髂關(guān)節(jié)向后上移位10 mm，即臨床TileC型骨盆損傷的垂直及旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，關(guān)節(jié)接觸面積大約減少50。移位會(huì)改變骶髂關(guān)節(jié)內(nèi)固定常規(guī)體表標(biāo)志的位置。術(shù)中X線C臂機(jī)指導(dǎo)或螺旋CT指導(dǎo)操作有助于關(guān)節(jié)復(fù)位和引導(dǎo)螺釘置入，減少風(fēng)險(xiǎn)。    骶髂關(guān)節(jié)移位時(shí)，髂骨與骶骨的相對(duì)位移距離及脫位后髂骨與骶骨殘留的接觸面積，有顯著的性別差異。從臨床上講，由于移位后女性關(guān)節(jié)殘留接觸區(qū)域比男性更少，對(duì)于復(fù)位及內(nèi)固定需要更多的外科手術(shù)操作，因此風(fēng)險(xiǎn)更大。Tometta和Matta報(bào)告，大于15 mm的骶髂關(guān)節(jié)移位會(huì)產(chǎn)生較多的骨盆痛；Routt等報(bào)道，骶髂關(guān)節(jié)復(fù)位不良會(huì)導(dǎo)致骶髂螺釘固定失敗6。文獻(xiàn)表明

19、510，臨床上由于骶髂關(guān)節(jié)復(fù)位不良導(dǎo)致的并發(fā)癥有：骶尾痛、下腰痛、臀后痛、腹股溝痛、大腿內(nèi)側(cè)痛、下肢不等長(zhǎng)、遲發(fā)性腰骶神經(jīng)損傷、骨盆關(guān)節(jié)痛或骨盆帶痛、骶髂關(guān)節(jié)功能紊亂、骶髂關(guān)節(jié)炎等。遠(yuǎn)期繼發(fā)性并發(fā)癥有骨盆傾斜、代償性脊柱側(cè)凸等，給患者的生活與工作帶來很大痛苦。    本研究分析了骶髂關(guān)節(jié)不同移位方向及移位程度下的病理變化，對(duì)骶髂關(guān)節(jié)損傷的復(fù)位內(nèi)固定或關(guān)節(jié)融合術(shù)具有臨床指導(dǎo)意義。同樣移位的情況下，女性的關(guān)節(jié)接觸區(qū)域比男性丟失更多。向后上方向移位的關(guān)節(jié)接觸面積丟失最多，提示對(duì)于骨盆B型及C型不穩(wěn)定損傷或骶髂關(guān)節(jié)脫位，需要精確的復(fù)位。既要重視骶髂關(guān)節(jié)損傷的性別差異，又要重視對(duì)治療

20、結(jié)果進(jìn)行影像學(xué)及臨床檢查隨訪。本研究有助于臨床評(píng)估骶髂關(guān)節(jié)移位的方向、程度及其可能帶來的后果，指導(dǎo)手術(shù)前制定合理的治療方案，盡量避免發(fā)生由于復(fù)位不良導(dǎo)致的并發(fā)癥?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】  1Farcy JP，Rawlins BA，Glassman SD.Technique and results of fixation to the sacrum with iliosacral scrcwsJ.Spine，1992，17(6 Suppl)：190195.2Tometta P 3rd，Matta JM.Outcome of operatively treated unstable po

21、sterior pelvic ring disruptionsJ.Clin Orthop，1996，(329)：186193.3Tile M.The management of unstable injuries of the pelvic ringJ.J Bone Joint Surg(Br)，1999，81(6)：941943.4Weisl H.The articular surface of the sacroiliac joint examined with particular reference to their functionJ.Acta Anatomica，2003，23：8991.5Vleeming A，Stoeckart R，Volkers AC，et al.Relation between form and function in the sacroiliac joint.Part I：Clinical anatomical aspectsJ.Spine，1990，15(2)：130132.6Vleeming A，PoolGoudzwaard AL，Hammudoghlu D，et al.The function of the long d