膝關節(jié)三維CT重建評估住院醫(yī)師嵴發(fā)生率

張旸 李東明 鄭偉 胡勇四川省骨科醫(yī)院（成都610041）

膝關節(jié)三維CT重建評估住院醫(yī)師嵴發(fā)生率

張旸 李東明 鄭偉 胡勇
四川省骨科醫(yī)院（成都610041）

目的：探討關節(jié)鏡下前交叉韌帶（ACL）重建術中使用住院醫(yī)師嵴作為股骨端定位骨性標志的臨床可行性。方法：對2011年～2015年間在我院行膝關節(jié)CT三維重建的患者中，選取80例，年齡4～81歲，男性53人，女性27人，依照年齡分為4組，A組（4～12歲）、B組（13～30歲）、C組（31～45歲）、D組（45～81歲），其中B組和C組為我科前交叉韌帶斷裂擬手術患者，各組20例。分析每組膝關節(jié)髁間窩外側嵴（1ateral intercondylar ridge）即住院醫(yī)師嵴（resident ridge）三維CT重建之發(fā)生率及鏡下觀察結果。結果：4組患者住院醫(yī)師嵴發(fā)生率：A組0%，B組15%，C組15%，D組45%，組間比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），住院醫(yī)師嵴的發(fā)生率與患者的性別無相關性（P＞0.05），與年齡有相關性（P＜0.05）。B組和C組全部患者在關節(jié)鏡下采用股骨外側髁內側壁后1/3定位ACL股骨止點足印區(qū)的原則，行有限髁間窩清理后，結果顯示，術前三維CT重建證實存在住院醫(yī)師嵴的患者，術中卻未被發(fā)現(xiàn)，但在2組患者均能發(fā)現(xiàn)位于股骨外髁內側壁股骨止點足印區(qū)內有一條白色致密纖維切跡。住院醫(yī)師嵴和白色致密纖維切跡無相關性（P＞0.05）。結論：住院醫(yī)師嵴的發(fā)生率與患者的性別無相關性，與年齡有相關性，可能與前交叉韌帶股骨止點前界受到應力的持續(xù)刺激有關，還需進一步研究證實。關節(jié)鏡下前交叉韌帶重建術中，使用住院醫(yī)師嵴作為股骨端個體化骨性定位標志尚需臨床進一步研究。在B組和C組患者術中確認的白色致密纖維切跡，即ACL股骨足印區(qū)致密纖維切跡，可以作為ACL重建術中股骨隧道的個體化非骨性定位參考。

三維CT重建；住院醫(yī)師嵴；前交叉韌帶股骨足印區(qū)；骨性標志；白色致密纖維切跡

前交叉韌帶解剖位重建需要對股骨隧道進行個體化定位。在文獻報告中，住院醫(yī)師嵴（resident ridge）可作為關節(jié)鏡下股骨定位的個體化骨性標志。Ferretti等[1]通過胚胎組織、患者、尸體標本等三方面觀察住院醫(yī)師嵴，發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)率為100%，但通過三維CT重建以顯露該骨嵴的臨床研究卻少見報道。本研究探討關節(jié)鏡下前交叉韌帶重建術中使用住院醫(yī)師嵴作為股骨端定位骨性標志的臨床可行性。

1 材料和方法

1.1 研究對象

對2011～2015年間，在我院行膝關節(jié)CT三維重建的患者中，選取80例，年齡4～81歲，男性53人，女性27人，按年齡分為4組：A組（4～12歲）、B組（13～30歲）、C組（31～45歲）、D組（45～81歲），其中B組和C組為我科前交叉韌帶斷裂擬手術患者，各組20例患者。

1.2 研究方法

80例患者，均利用德國西門子SOMATOM Defi?nition AS 64排128層螺旋CT掃描（共213層，層厚為0.125 mm，像素為512×512），運用PACS系統(tǒng)軟件（syngo MultiModality Workplace）圖像配準技術，基于CT數(shù)據(jù)，進行膝關節(jié)骨性結構建立，對平掃獲取三維重建股骨遠端解剖結構，手工分割出股骨外髁矢狀位圖像。測量方法采用由Konsei Shino[2]提出的，住院醫(yī)師嵴與股骨干縱軸形成的夾角平均值約31.1°± 2°，范圍在26°～36°之間。以此作為測量標準，首先劃出股骨干縱軸A線，再由股骨近端向股骨外側髁內側面劃出B線，A線與B線的夾角α在26°～36°（圖1）。觀察B線向股骨外側髁內側面延伸區(qū)域，是否存在一條由股骨近端向遠端方向走行至骨邊緣的骨嵴，出現(xiàn)者用C線劃出其走形，未出現(xiàn)者不做標識（圖2）。對四組患者的測量觀察結果做統(tǒng)計學分析。

B組和C組患者均為我科前交叉韌帶斷裂擬手術患者，術前測量每組患者膝關節(jié)三維CT，找出出現(xiàn)住院醫(yī)師嵴的患者，2組患者均在關節(jié)鏡術中采用股骨外側髁內側壁后1/3定位ACL股骨止點足印區(qū)原則，經(jīng)有限髁間窩清理，觀察位于股骨外側髁內側壁，是否存在與CT證實的住院醫(yī)師嵴，若出現(xiàn)則統(tǒng)計鏡下發(fā)生率，觀察B組和C組患者的住院醫(yī)師嵴三維CT發(fā)生率及鏡下發(fā)生率是否一致（圖3）。

1.3 統(tǒng)計學分析

本研究使用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計分析，發(fā)生率為計數(shù)資料，用%表示，對組間差異比較采用卡方檢驗，有統(tǒng)計學意義時，進一步做兩兩比較，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。對住院醫(yī)師嵴發(fā)生率是否與年齡、性別相關，采用logistic回歸，是否存在住院醫(yī)師嵴為二分類變量，年齡以原數(shù)據(jù)進入模型；性別賦值為男性=1，女性=0，P＜0.05，表明差異有顯著性。

圖1 A線：股骨干縱軸；B線：A與股骨外側髁內側面成角線；α：A線與B線的夾角，平均值約31.1°（26°-36°）

圖2

圖3 關節(jié)鏡下觀察

2 結果

2.1 住院醫(yī)師嵴及其發(fā)生率

膝關節(jié)三維CT重建分割后，測量觀察結果顯示，A組所有患者，股骨外髁內側面均光滑平坦，均未發(fā)現(xiàn)骨嵴（圖4）；B組及C組患者中，各有3人的股骨外髁內側面可見一骨嵴由股骨近端向遠端方向走行至骨邊緣，較平坦，但骨嵴仍清晰可見（圖5）；D組患者中，有9人的股骨外髁內側面可見骨贅，邊緣增生，可見一骨嵴由股骨近端向遠端方向走行至骨邊緣，骨嵴較粗，突起明顯（圖6）。4組患者住院醫(yī)師嵴發(fā)生率為：A組0%，B組15%，C組15%，D組45%（表1）。

圖4 黑色箭頭指示：股骨外髁內側面均光滑、平坦，未見骨嵴。

圖5 C線：股骨外髁內側面可見一骨嵴由股骨近端向遠端方向走行，至骨邊緣，較平坦，但骨嵴仍清晰可見。

圖6 C線：股骨外髁內側面可見骨贅，邊緣增生，可見一骨嵴由股骨近端向遠端方向走行，至骨邊緣，骨嵴較粗，突起明顯。

統(tǒng)計學分析結果如表1所示，不同組間膝關節(jié)住院醫(yī)師嵴發(fā)生率差異有統(tǒng)計學意義（χ2=15.870，P= 0.001），進一步做兩兩比較可知：A組與B、C組差異無統(tǒng)計學意義（χ2=1.441，P=0.230；χ2=1.441，P=0.230），A組與D組差異有統(tǒng)計學意義（χ2=9.176，P=0.002）；B組與C組差異無統(tǒng)計學意義（χ2=0.000，P=1.000），B組與D組差異有統(tǒng)計學意義（χ2=4.286，P=0.038）；C組與D組差異有統(tǒng)計學意義（χ2=4.286，P=0.038）。

表1 四組膝關節(jié)住院醫(yī)師嵴發(fā)生率比較（%）

2.2 住院醫(yī)師嵴與年齡、性別的關系

表2顯示了患者年齡與性別因素采用logistic回歸的結果，以是否存在住院醫(yī)師嵴為因變量，性別和年齡為自變量進行回歸。結果顯示，年齡的sig為0.002，小于0.05，表明有顯著性，年齡的回歸系數(shù)為0.048，符號是正，表明是正相關。Exp（B）顯示，隨著年齡的增長，發(fā)生住院醫(yī)師嵴的可能性增大；年齡每增大一歲，發(fā)生住院醫(yī)師嵴的可能性增大1.049倍。性別的sig為0.591，大于0.05，表明無顯著性，性別不影響住院醫(yī)師嵴發(fā)生。

表2 logistic回歸結果

2.3 白色致密纖維切跡

術前膝關節(jié)三維CT重建結果顯示，B組和C組患者住院醫(yī)師嵴發(fā)生率各為15%。2組患者在關節(jié)鏡下經(jīng)有限髁間窩清理后，即使在術前三維CT證實存在住院醫(yī)師嵴的患者，因存在周圍滑膜組織或骨性增生等結構的干擾，術中住院醫(yī)師嵴也未被發(fā)現(xiàn)或不易證實，而在2組患者中均能發(fā)現(xiàn)走行于股骨外側髁內側壁后1/3區(qū)域的一條白色致密纖維切跡，其發(fā)生率為100%（圖7）。

圖7 黑色箭頭所示：白色致密纖維切跡

2.4 住院醫(yī)師嵴與白色致密纖維切跡的相關性

對關節(jié)鏡下是否發(fā)生住院醫(yī)師嵴與是否發(fā)生白色致密纖維切跡的相關分析采用Fisher確切概率法。P＜0.05，則認為有顯著性。如表3所示，P為1（P＞0.05），表明是否存在住院醫(yī)師嵴和是否存在白色致密纖維切跡沒有顯著性相關。

表3 Fisher概率法結果

2.5 住院醫(yī)生嵴與白色致密纖維切跡的位置關系

B組和C組患者中，均能發(fā)現(xiàn)白色致密纖維切跡。對2組患者，術中均以此切跡作為股骨隧道的個體化定位標志，在此切跡中心點制作股骨隧道。對存在住院醫(yī)師嵴患者，手術前、后行三維CT重建對比發(fā)現(xiàn)，股骨隧道位置位于住院醫(yī)師嵴后方，前交叉韌帶股骨止點足印區(qū)內（圖8）。

圖8 黑色箭頭指示：住院醫(yī)師嵴；藍色箭頭指示：股骨隧道內口

3 討論

3.1 住院醫(yī)師嵴的發(fā)生因素

住院醫(yī)師嵴指屈膝90度位，橫跨髁間窩頂與外側側壁后下緣連線之中、后1/3交界部之骨嵴。ACL股骨足印區(qū)位于住院醫(yī)師嵴后方。經(jīng)三維CT重建，對參與本研究的患者股骨外髁內側壁骨嵴進行分析比較時發(fā)現(xiàn)，隨著年齡的增長，發(fā)生住院醫(yī)師嵴的可能性增大（P＜0.05），因此，年齡是住院醫(yī)師嵴發(fā)生因素之一。

骨組織對其力學環(huán)境有很強的適應能力，根據(jù)張力一應力法則，控制牽拉的張應力，骨與軟組織可再生。據(jù)此可以推論，隨運動量逐步積累，前交叉韌帶股骨止點前界對股骨外側髁內側壁局部不斷形成應力，刺激成骨細胞再生和活躍生長，骨小梁會沿著張力一應力的方向形成，可能逐步形成骨嵴，即骨性的住院醫(yī)師嵴。骨骼不斷地進行細微結構的調整以滿足骨骼負荷變化的需要[3-5]。這符合wolf定律和骨生物力學的特性，骨骼在承受不同方式和方向的載荷時會產生一定的應力以抗衡外力刺激，其形態(tài)結構遵循力學規(guī)律發(fā)生適應性改變。先天缺失ACL的人股骨外側髁內側面表面平坦，提示牽拉應力刺激在骨嵴的形成中起了重要作用[6]。鑒于此，筆者推測隨著年齡增長，膝關節(jié)使用增加，膝關節(jié)運動過程中前交叉韌帶股骨止點前界受到應力的持續(xù)刺激，可能是住院醫(yī)師嵴發(fā)生因素之一。

3.2 ACLACL重建術中股骨隧道定位標志的參考

ACL解剖重建術中，在原有解剖位置上的重建，才能更好地使移植物符合其生物力學特性，發(fā)揮應有的功效，骨隧道的定位是重要因素。以住院醫(yī)師嵴作為骨性參考標志，是股骨隧道定位的標準方式之一[7]。但在本研究中發(fā)現(xiàn)，術前三維CT重建表明住院醫(yī)師嵴發(fā)生率并非100%，而術中由于股骨外髁內側壁滑膜組織及骨性增生等結構的干擾，骨性定位標志難以有效辨識。而術中發(fā)現(xiàn)的白色致密纖維切跡，其所出現(xiàn)區(qū)域位于股骨外髁內側壁后1/3，發(fā)生率為100%，術中以此切跡作為前交叉韌帶股骨隧道定位標志更易辨識，術后三維CT證實隧道位于前交叉韌帶股骨止點足印區(qū)內，住院醫(yī)師嵴后方，根據(jù)Pathare提出的前交叉韌帶股骨止點可分為直接區(qū)和間接區(qū)這一理念[8]，此切跡可能為前交叉韌帶股骨止點直接區(qū)纖維聚集的表現(xiàn)，還需進一步證實。

4 總結

住院醫(yī)師嵴的發(fā)生率與患者的性別無相關性，與年齡有相關性，可能與前交叉韌帶股骨止點前界受到應力的持續(xù)刺激有關，還需進一步研究證實。關節(jié)鏡下前交叉韌帶重建術中，使用住院醫(yī)師嵴作為股骨端個體化骨性定位標志尚需臨床進一步研究。在B組和C組術中確認的白色致密纖維切跡，即“ACL股骨足印區(qū)致密纖維切跡”，可以作為ACL重建術中股骨隧道的個體化非骨性定位參考。

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Evaluation of Resident Ridge Rate Using 3D Reconstruction of Knee CT Scan

Zhang Yang，Li Dongming，Zheng Wei，Hu Yong
Sichuan Provincial Orthopeadic Hospita，Chengdu 610041，China Corresponding Author：Hu Yong，yhoo0425@vip.sina.com

ObjectiveTo explore the clinical feasibility of using a resident ridge as a bony landmark for the femoral tunnel position in arthroscopic anterior cruciate ligament（ACL）reconstruction.MethodEighty patients aged from 4 to 81（53 male and 27 female）receiving CT 3D reconstruction of knee joint in our hospital from 2011 to 2015 were selected and randomly divided into Group A（4y～12y），Group B（13y～30y），Group C（31y～45y）and Group D（45y～81y），each of 20.The patients of Group B and C were to undergo surgeries with anterior cruci?ate ligament（ACL）rupture.The lateral intercondylar ridge of knee joint，i.e.the resident ridge found in 3D recon?struction of knee CT scan and under the arthroscopy were recorded and compared.ResultsThe resident ridge detection rate in Group A，B，C，and D was 0%，15%，15%and 45%respectively，with significant differences among the four groups（P＜0.01）.However，the rate had no correlation with gender，but a correlation with age （P＜0.05）.Under the arthroscopy，following the principle of positioning footprint area of ACL femoral attachment at the 1/3 posterior of medial wall of lateral condyle femur for all patients of Groups B and C，upon limited inter?condylar debridement，resident ridges confirmed using preoperative 3D CT reconstruction were not identified during the operation，but a white dense fibrous incisure within the footprint area of femoral attachment was foundon medial wall of lateral condyle femur and there was，no correlation between the resident ridge and white dense fibrous notch（P＞0.05）.ConclusionThe incidence of the resident ridge has no correlation with gender but a cor?relation with age while it has a potential correlation with the continuous stress stimuli applied on the anterior lim?iting lamina of ACL femoral attachment，which needs further study to confirm.Further studies are necessary for the use of resident ridge as marks for individualized osseous positioning of proximal and distal femur in ar?throscopic ACL reconstruction.The white dense fibrous notch identified in the operation of Group B and C，i.e. dense fibrous notch of ACL femoral footprint area，can be used as a reference for individualized osseous position?ing of femoral tunnel in ACL reconstruction.

3D CT reconstruction，resident ridge，femoral ACL footprint，osseous landmark，white dense fi?brous notch

2016.02.13

胡勇，yhoo0425@vip.sina.com