X線上骨盆傾斜評(píng)估方法研究進(jìn)展

趙洪宇，鐘 磊，劉 賀，王金成

(吉林大學(xué)第二醫(yī)院 骨科,吉林 長春130041)

*通訊作者

X線上骨盆傾斜評(píng)估方法研究進(jìn)展

趙洪宇，鐘 磊，劉 賀，王金成*

(吉林大學(xué)第二醫(yī)院 骨科,吉林 長春130041)

骨盆圍繞人體三軸，即冠狀軸、垂直軸和矢狀軸發(fā)生的旋轉(zhuǎn)，被稱為骨盆傾斜、骨盆歪斜和骨盆旋轉(zhuǎn)。因軀體姿勢(shì)或疾病強(qiáng)迫體位等原因，骨盆可發(fā)生單一軸旋轉(zhuǎn)，也可發(fā)生圍繞多軸的旋轉(zhuǎn)。其中骨盆傾斜作為軀體矢狀面參數(shù)中重要組成部分，一直被脊柱外科醫(yī)生關(guān)注，并在脊柱矢狀位失衡的診斷、脊柱截骨矯形治療中被廣泛應(yīng)用[1]。近些年，隨著許多研究證實(shí)骨盆傾斜對(duì)髖臼假體的位置影響很大，骨盆傾斜才引起了關(guān)節(jié)外科醫(yī)生重視[2]。骨盆傾斜既可影響醫(yī)生對(duì)患者影像上髖臼參數(shù)的準(zhǔn)確評(píng)估，它的存在同樣為術(shù)中仰臥位影像假體參數(shù)與術(shù)后負(fù)重位假體參數(shù)的測量差異負(fù)責(zé)[3-5]。因此選擇合適的方法對(duì)骨盆傾斜準(zhǔn)確評(píng)估對(duì)于疾病的診斷和治療意義重大。臨床中評(píng)估患者骨盆傾斜的方法中，拍攝站立位骨盆側(cè)位X線片最為常用，在側(cè)位X線片上測量真骨盆平面傾斜角，即雙側(cè)髂前上棘中點(diǎn)與恥骨聯(lián)合構(gòu)成的真骨盆平面與垂直平面的夾角，這是目前判斷骨盆傾斜的標(biāo)準(zhǔn)方法[6]。針對(duì)攝片質(zhì)量、骨盆旋轉(zhuǎn)及周圍病理性因素造成X 線片上雙側(cè)髂前上棘顯影不清等原因，Hresko等提出了一種通過測量骨盆傾斜角(Pelvic Tilt)和骶骨傾斜角(Sacral Slope)對(duì)骨盆傾斜進(jìn)行判斷的方法[7]。然而該方法中骶骨傾斜角 (Sacral Slope) 和骨盆傾斜角 ( PT)的測量準(zhǔn)確性會(huì)因?yàn)轺竟墙K板骨質(zhì)增生和股骨頭形態(tài)、位置的異常而發(fā)生測量誤差。因此在骨盆側(cè)位X線片上無論通過測量真骨盆平面傾斜角直接判斷骨盆傾斜或通過測量骨盆傾斜角(PT)和骶骨傾斜角(SS)判斷骨盆傾斜，兩種方法均會(huì)因X線片上顯影不清、解剖標(biāo)志形態(tài)和位置等原因發(fā)生測量誤差。隨之通過拍攝骨盆前后位X線片即通過測量骨盆冠狀面參數(shù)判斷骨盆傾斜的方法被很多研究使用。陳福靈等研究不同骨盆傾斜程度下閉孔形態(tài)與比率的變化而得出閉孔比率和形態(tài)與骨盆傾斜程度高度相關(guān)[8]。Blonde、胡 俊等提出通過骨盆冠狀面上的骶骨-股骨頭-恥骨角(sacro-femoral-pubic angle)計(jì)算骨盆傾斜角(PT)，并認(rèn)為該方法有良好的準(zhǔn)確性和可靠性[9,10]。Siebenrock等通過研究骨盆不同程度傾斜下骶尾關(guān)節(jié)中點(diǎn)與恥骨聯(lián)合上緣中點(diǎn)垂直距離變化得出結(jié)論，骶尾關(guān)節(jié)中點(diǎn)與恥骨聯(lián)合上緣中點(diǎn)垂直距離與骨盆傾斜程度顯著相關(guān)[11]。這種在骨盆前后位X線片上通過計(jì)算骨盆冠狀位參數(shù)判斷骨盆傾斜的方法適用于骨盆側(cè)位X線片上無法準(zhǔn)確測量真骨盆傾斜角、骨盆傾斜角(PT)和骶骨傾斜角(SS)判斷骨盆傾斜的患者。無論通過骨盆側(cè)位X線片或通過前后位X線片判斷骨盆傾斜程度，選擇合適方法并精準(zhǔn)測量從而指導(dǎo)疾病的診斷和治療才有意義。本文對(duì)國內(nèi)外X線上評(píng)估骨盆傾斜方法進(jìn)行綜述，旨為臨床中骨盆傾斜相關(guān)疾病的診斷和治療提供可參考意見。

1 真骨盆平面傾斜角評(píng)估骨盆傾斜

真骨盆平面傾斜角是指雙側(cè)髂前上棘與恥骨聯(lián)合所構(gòu)成的真骨盆平面與垂直平面的夾角。真骨盆平面這一概念被Robinson在1922年首次提出，隨后被Lewinnek在1978年應(yīng)用于定義髖臼假體的“安全區(qū)域”，在1998年 Jaramaz應(yīng)用真骨盆平面于計(jì)算機(jī)導(dǎo)航輔助下全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)[12-14]。在骨盆側(cè)位X線片上測量真骨盆平面傾斜角時(shí)，取雙側(cè)髂前上棘連線中點(diǎn)與恥骨聯(lián)合上緣連線，測量其與垂線的夾角(圖1)。此種方法被認(rèn)定為判斷真骨盆平面矢狀傾斜的標(biāo)準(zhǔn)方法[6]。依據(jù)真骨盆平面傾斜角，骨盆傾斜可分為中立位骨盆、骨盆前傾和骨盆后傾。骨盆前傾被定義為骨盆側(cè)位X線片上雙側(cè)髂前上棘中點(diǎn)相比恥骨聯(lián)合距冠狀面距離要大，骨盆后傾定義則相反；中立位骨盆即骨盆0°傾斜，在真骨盆平面與軀體冠狀面平行時(shí)發(fā)生。真骨盆平面傾斜角作為骨盆矢狀參數(shù)之一，它在不同個(gè)體之間差異明顯，并隨體位變動(dòng)而變化。WAN Z等測量了619例患者站立位骨盆傾斜情況，其中8.6%為0°傾斜即中立位骨盆，40.4%為骨盆后傾1°-9°，12.6%為骨盆后傾10°-25°，33.6%為骨盆前傾1°-9°，4.8%為骨盆前傾在10°-20°[15]。WAN Z等研究結(jié)果證實(shí)了由仰臥位轉(zhuǎn)變?yōu)檎玖⑽粫r(shí)骨盆分別發(fā)生4.1°的骨盆后傾[15]。骨盆傾斜對(duì)于關(guān)節(jié)外科醫(yī)師臨床中疾病的診斷與指導(dǎo)治療意義巨大。Harold、吳昊等研究證明骨盆傾斜使CT影像上的髖臼參數(shù)與真骨盆平面為參考的髖臼解剖參數(shù)存在誤差，應(yīng)引起醫(yī)生重視[3,4]。Lembeck等研究證實(shí)了骨盆傾斜每變化1°，髖臼前傾角變化0.8°[2]。杜學(xué)軍等研究也證實(shí)骨盆傾斜每變化1°，髖臼前傾角變化0.61°-0.73°[16]。骨盆傾斜的存在更使得部分患者在術(shù)中仰臥位拍攝骨盆前后位平片時(shí)髖臼假體處于“安全區(qū)域”，而在術(shù)后拍攝負(fù)重位骨盆前后位X線片時(shí)髖臼假體位于“安全區(qū)域”之外[5,13]。術(shù)者術(shù)中放置髖臼假體時(shí)如不考慮患者骨盆傾斜情況，將會(huì)導(dǎo)致假體撞擊、襯墊磨損和假體脫位等情況的發(fā)生，盡管髖臼假體位于骨性髖臼結(jié)構(gòu)里[17,18]。通過骨盆側(cè)位X線片上測量真骨盆平面傾斜角判斷骨盆傾斜這一方法除對(duì)拍攝清晰度要求較高外，也會(huì)因骨盆發(fā)生旋轉(zhuǎn)、歪斜、雙下肢不等長等原因致雙側(cè)髂前上棘不重疊，使測量結(jié)果的精確性及可重復(fù)性較差。

2 骨盆傾斜角(Pelvic Tilt)和骶骨傾斜角(Sacral Slope)評(píng)估骨盆傾斜

骨盆傾斜角(Pelvic Tilt)是在骨盆側(cè)位X線片上骶骨終板中點(diǎn)和雙側(cè)股骨頭中心連線與垂線的夾角；骶骨傾斜角(Sacral Slope)是骶骨終板平面與和水平線的夾角。圖1骨盆傾斜角(PT)與骶骨傾斜角(SS)作為姿勢(shì)相關(guān)性參數(shù)在Duval-Beaupere提出的骨盆投射角(PI)評(píng)價(jià)體系中存在并與骨盆投射角(Pelivc Incidence)存在以下關(guān)系：骨盆入射角(PI)=骨盆傾斜角(PT)+骶骨傾斜角(Sacral Slope)[19]。骨盆傾斜角與骶骨傾斜角在評(píng)價(jià)脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)應(yīng)用廣泛。骨盆投射角為解剖參數(shù),個(gè)體間差異明顯且不受體位變化影響，PI決定了骶骨終板和股骨頭之間的相對(duì)位置；而骨盆傾斜角與骶骨傾斜角為姿勢(shì)性參數(shù)，受體位改變的影響。當(dāng)骨盆后傾時(shí)PT增大SS減??；骨盆前傾時(shí)PT減小SS增大。Hresko等通過對(duì)腰椎-骨盆矢狀面形態(tài)研究發(fā)現(xiàn)SS/PT的比值可反映骨盆的傾斜。研究結(jié)果顯示在高SS/低PT組患者，骶骨和骨盆較為前傾，而在低SS/高PT組的患者骶骨和骨盆較為后傾[7]。古明輝等研究結(jié)果證明髖臼假體前傾角隨骨盆傾斜角與骶骨傾斜角變化而改變。髖臼前傾角與SS成負(fù)相關(guān)，與PT成正相關(guān)，并認(rèn)為SS/PT之間的比值對(duì)于反映骨盆傾斜有重大的參考價(jià)值[20]。然而在不同骨盆入射角時(shí)骨盆傾斜與骨盆傾斜角和骶骨傾斜角相關(guān)性分析研究還尚未見報(bào)道。骨盆側(cè)位X片上測量骶骨傾斜角和骨盆傾斜角時(shí)，測量的解剖基礎(chǔ)是雙側(cè)股骨頭中心和骶骨終板中心的精準(zhǔn)定位。然而對(duì)于股骨頭壞死、Crowe III、IV型先天性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良的患者，因股骨頭形態(tài)、位置的異常而無法確定股骨頭中心；骶骨終板形態(tài)因骶骨骨質(zhì)增生、骶骨圓頂化等因素而無法確定骶骨終板平面與水平線的夾角，從而無法在骨盆側(cè)位X線片上準(zhǔn)確測定骨盆傾斜角和骶骨傾斜角。

圖1 α為雙側(cè)髂前上棘連線中點(diǎn)與恥骨聯(lián)合上緣連線與垂線的夾角；PT為骶骨終板中點(diǎn)和雙側(cè)股骨頭中心連線與垂線的夾角；SS為骶骨終板平面與和水平線的夾角。

圖2 SFP角為上骶骨終板中點(diǎn)和股骨頭中心和恥骨聯(lián)合上中點(diǎn)間的角度；H為閉孔最大矢狀徑；W為閉孔最大橫徑；D為恥骨聯(lián)合上緣與骶尾關(guān)節(jié)中點(diǎn)垂直距離。

3 閉孔比率法評(píng)估骨盆傾斜

閉孔比率為在骨盆前后位 X 線片中閉孔最大矢狀徑(H)和最大橫徑(W)的比值。陳福靈等(圖2)探討骨盆傾斜角度與閉孔比率間的關(guān)系，測定骨盆在11個(gè)不同骨盆傾斜角度時(shí)正位X 線片中的閉孔比率，分析骨盆傾斜角度與閉孔比率的關(guān)系，同時(shí)測定正常成人骨盆閉孔比率作為對(duì)照[8]。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)骨盆傾斜角度與閉孔比率明顯相關(guān)且呈線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r=0.994 5，回歸方程為Y=1.104 6+0.0239X。該結(jié)果表明可以通過測定閉孔比率初步確定骨盆傾斜程度。但該實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象是形態(tài)正常標(biāo)本和健康成年人，解剖學(xué)和影像上骨盆左右對(duì)稱，而臨床中拍攝X線片時(shí)很難達(dá)到左右骨盆完全對(duì)稱，并且先天性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良患者伴隨骨盆發(fā)育異常，因此該研究結(jié)果相對(duì)實(shí)際情況存在偏差。該方法需進(jìn)一步被一定數(shù)量臨床資料驗(yàn)證其臨床實(shí)用性，進(jìn)一步探究臨床環(huán)境中閉孔比率反映骨盆傾斜與實(shí)際骨盆傾斜的差異[21,22]。

4 骶骨-股骨頭-恥骨角(sacro-femoral-pubic angle)評(píng)估骨盆傾斜

骶骨-股骨頭-恥骨角是指在骨盆前后位X線片骶骨終板中點(diǎn)到股骨頭中心連線到股骨頭中心到恥骨聯(lián)合上緣中點(diǎn)間連線形成的角(圖 1)。骶骨-股骨頭-恥骨角是一個(gè)較新的參數(shù)，又被稱為SFP角，Blonde于2012年首次提出。Blondel 等對(duì) 71 例白人成人(47例女性，24例男性)進(jìn)行全脊柱正側(cè)位X線攝片，觀察脊柱和骨盆冠狀面和矢狀面參數(shù)，通過有效的數(shù)字分析軟件分析SFP 角與骨盆傾斜角(PT)的具體關(guān)系。結(jié)果表明SFP角與骨盆傾斜角(PT)呈顯著的相關(guān)性，并根據(jù)線性回歸方程分析獲得SFP角與骨盆傾斜角程度關(guān)系，其回歸方程為：PT=75°-SFP ，相關(guān)系數(shù)為 0.75(P<0.005)，預(yù)測能力為 76%(±7.5°)[9]。胡俊等對(duì)37例漢族成人(21例女性，16例男性)研究，通過測量分析SFP角與骨盆傾斜角的具體關(guān)系得出結(jié)果，SFP與骨盆傾斜角存在顯著相關(guān)性，PT=78°-SFP，相關(guān)系數(shù)為0.824(P<0.001)，預(yù)測能力為78.4%(±4.5°)[10]。兩種研究結(jié)果之間具有可對(duì)比性，其公式和預(yù)測能力的差別可能源自于Blondel研究對(duì)象為脊柱畸形和健康的白人，而胡俊的研究對(duì)象為健康漢族人。當(dāng)骨盆側(cè)位X線片上無法測量骨盆傾斜角時(shí)，通過骨盆前后位平片上測量SFP角可有效地預(yù)測骨盆傾斜角。但這并不意味著 SPF 角能完全替代骨盆側(cè)位X線平片上的骨盆傾斜相關(guān)參數(shù)。只有當(dāng)骨盆側(cè)位X線不能有效測量真骨盆傾斜角和骨盆傾斜角時(shí)，SPF 角才可用于骨盆傾斜評(píng)估。測量SFP角除了受骶骨終板中點(diǎn)、股骨頭中心和恥骨聯(lián)合上緣中點(diǎn)骨性標(biāo)志的影響外，SFP的測量還受骨盆旋轉(zhuǎn)影響，而關(guān)于骨盆旋轉(zhuǎn)對(duì)測量SFP角的影響的相關(guān)研究還未見報(bào)道。

5 恥骨聯(lián)合上緣與骶尾關(guān)節(jié)中點(diǎn)垂直距離評(píng)估骨盆傾斜

在骨盆前后位X線片上測量恥骨聯(lián)合上緣與骶尾關(guān)節(jié)中點(diǎn)垂直距離(圖2)在指導(dǎo)術(shù)中骨盆位置擺放及骨盆位置調(diào)整上應(yīng)用廣泛。Siebenrock等研究發(fā)現(xiàn)在骨盆傾斜一定范圍內(nèi)，骨盆傾斜每旋轉(zhuǎn)3°拍攝骨盆前后位X線片，通過測定骨盆前后位X線片上恥骨聯(lián)合上緣與骶尾關(guān)節(jié)中點(diǎn)垂直距離變化，使用數(shù)字分析軟件分析其與骨盆傾斜的關(guān)系，結(jié)果證實(shí)恥骨聯(lián)合上緣與骶尾關(guān)節(jié)中點(diǎn)垂直距離與骨盆傾斜呈顯著相關(guān)[11]。Nishikubo等研究通過測量患者術(shù)前站立位骨盆前后位X線片上的恥骨聯(lián)合上緣與尾骨尖垂直距離對(duì)患者骨盆傾斜程度量化，指導(dǎo)術(shù)中骨盆擺放和固定[23]。然而臨床中針對(duì)骨盆前后位X線片上尾骨顯影不清晰、尾骨骨折移位等情況的發(fā)生，我們對(duì)Nishikubo等方法進(jìn)行了改良。測量術(shù)前站立位骨盆前后位X線片上恥骨聯(lián)合上緣與骶尾關(guān)節(jié)中點(diǎn)的垂直距離，患者在手術(shù)床上取側(cè)臥位體位并固定骨盆，調(diào)整C臂照射骨盆角度，使術(shù)中患者恥骨聯(lián)合上緣與骶尾關(guān)節(jié)中點(diǎn)垂直距離與術(shù)前測量結(jié)果一致并記錄C臂旋轉(zhuǎn)角度，使術(shù)者清楚手術(shù)臺(tái)上患者骨盆傾斜與術(shù)前骨盆傾斜程度的差異，從而指導(dǎo)術(shù)者髖臼假體安放。該測量方法通過測量骨盆冠狀面距離參數(shù)反映骨盆傾斜程度，然而由于術(shù)前影像和術(shù)中C臂投射距離和放大比率不一致，易導(dǎo)致測量誤差。所以術(shù)前拍攝骨盆前后位X線片及術(shù)中C臂照射時(shí)應(yīng)放參照物以消除測量誤差。

綜上所述，骨盆傾斜的精準(zhǔn)評(píng)估是臨床中疾病診斷和治療的基礎(chǔ)，以上所述方法無論通過骨盆側(cè)位X線片直接測量或通過骨盆前后位X線片間接計(jì)算骨盆傾斜，均有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。本文通過對(duì)國內(nèi)外學(xué)者在X線上骨盆傾斜評(píng)估方法進(jìn)行總結(jié)歸納，希望能幫助醫(yī)生在評(píng)估患者骨盆傾斜時(shí)選擇合適的方法，對(duì)骨盆傾斜快速而準(zhǔn)確評(píng)估。

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《中國實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)》雜志社聲明

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1007-4287(2017)03-0546-04

趙洪宇(1988-)，男，骨科在讀碩士，研究方向：數(shù)字醫(yī)學(xué)，3D打印內(nèi)植物；王金成(1964-)，男，主任醫(yī)師，骨科中心主任；研究方向：3D打印假體設(shè)計(jì)。

2016-11-03)