旋后外旋型踝關(guān)節(jié)骨折脛腓骨遠(yuǎn)端CT值分析

李世元，陳前永，李小河，張敏，耿磊，夏克，萬里甫，方鑫，宋飛，符來想，燕磊

旋后外旋型踝關(guān)節(jié)骨折是常見的踝關(guān)節(jié)損傷類型，根據(jù)病人骨折和韌帶損傷的不同，分為Ⅰ～Ⅳ°，不同的分度代表了關(guān)節(jié)損傷的嚴(yán)重程度。關(guān)節(jié)損傷最開始下脛腓前韌帶，后可出現(xiàn)外踝骨折，在關(guān)節(jié)后方可伴有脛腓后韌帶斷裂或后踝骨折，內(nèi)側(cè)可伴有三角韌帶斷裂或內(nèi)踝骨折。不同的骨折模式所采取的治療方案不同。骨折的發(fā)生可能會(huì)伴隨有周圍結(jié)構(gòu)骨密度的差異，這種差異可能會(huì)影響到治療方案的選擇。人體內(nèi)某個(gè)局部的密度可以用計(jì)算機(jī)體層攝影（CT）來加以測量，這在人體的很多解剖區(qū)域已經(jīng)得到證實(shí)。不同的踝關(guān)節(jié)損傷模式是否會(huì)出現(xiàn)周圍結(jié)果骨密度的差異還不清楚。為此，本研究的目的在于利用CT灰度值測量間接評價(jià)旋后外旋型踝關(guān)節(jié)骨折不同損傷類型病人骨密度的差異，從而為疾病的診斷和治療提供指導(dǎo)。

1 資料方法

1.1 一般資料 回顧性分析2016年1月至2018年12月中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九〇一醫(yī)院治療的踝關(guān)節(jié)損傷病例，入選標(biāo)準(zhǔn)：①確診為旋后外旋型骨折；②同時(shí)接受了CT掃描和X片攝片；③臨床病例資料完整；④年齡范圍為18～60歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：①骨骼發(fā)育不全；②除此次外，以往已存在踝關(guān)節(jié)骨折史；③已存在踝關(guān)節(jié)植入物。最后共有32例病人入選，其中男13例，女19例，年齡（42.9±10.8）歲，年齡范圍為23～58歲。通過X線和術(shù)中結(jié)果，最終對全部病人進(jìn)行分型（圖1），發(fā)現(xiàn)單踝骨折5例（僅外踝骨折）、雙踝骨折6例（同時(shí)伴有內(nèi)踝或后踝骨折）、三踝骨折21例（外踝、內(nèi)踝和后踝同時(shí)骨折）。病人及其近親屬知情同意。本研究符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)赫爾辛基宣言》相關(guān)要求。三種骨折類型病人的性別、年齡、損傷來源、傷口類型和關(guān)節(jié)脫位情況見表1，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 旋后外旋型踝關(guān)節(jié)骨折的正位和側(cè)位片：A～C為正位X片；D～F為側(cè)位X片；A、D為單踝骨折；B、E為雙踝骨折；C、F為三踝骨折

1.2 評價(jià)方法 使用西門子雙源CT、GE公司64層螺旋CT進(jìn)行掃描，普通平掃，掃描厚度3 mm。利用圖像存檔和通信系統(tǒng)，在工作站中測量脛骨和腓骨遠(yuǎn)端軸位圖像松質(zhì)骨的平均CT值（圖2），文獻(xiàn)已經(jīng)證實(shí)在其它解剖區(qū)域CT值能夠反應(yīng)局部的骨密度情況。脛骨遠(yuǎn)端CT值的測量平面位于踝關(guān)節(jié)脛骨下關(guān)節(jié)面上方1 cm左右處，注意避開骺線和骨折線層面；腓骨遠(yuǎn)端CT值的測量平面約位于踝關(guān)節(jié)腔平面。感興趣區(qū)選擇去除皮質(zhì)骨和骨折區(qū)的最大范圍。以上述測量平面為基準(zhǔn)，選擇上下3個(gè)連續(xù)橫斷層進(jìn)行測量，脛骨和腓骨測量共獲得6組數(shù)據(jù)，取平均值為該病人脛腓骨遠(yuǎn)端的CT值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 收集的全部數(shù)據(jù)輸入SPSS 21.0軟件中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，定量資料用x±s表示，多組間的比較采用單因素方差分析，其中兩兩比較采用LSD法；組間定性資料采用Fisher確切概率法進(jìn)行比較。病例分為兩組行受試者工作特征（ROC）曲線分別計(jì)算CT值區(qū)分單踝骨折、雙踝骨折和三踝骨折的能力，計(jì)算cut-off值（最佳CT值）、靈敏度和特異度。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖2 脛骨和腓骨遠(yuǎn)端CT值測量平面和測量方法：A、B為脛骨遠(yuǎn)端CT值在踝關(guān)節(jié)腔平面上方約1 cm處測量；C、D為腓骨遠(yuǎn)端CT值在踝關(guān)節(jié)腔平面測量；A、C為冠狀面圖像定位；B、D為感興趣區(qū)的選擇

2 結(jié)果

單踝、雙踝、三踝骨折病人脛腓骨遠(yuǎn)端骨松質(zhì)CT值分別為（327.30±25.31）HU、（256.42±27.47）HU、（199.36±34.62）HU，單因素方差分析結(jié)果顯示組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=34.083，P＜0.001），LSD法兩兩比較顯示各組間均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（單踝vs雙踝，P=0.001；單踝vs三踝，P＜0.001；雙踝vs三踝，P=0.001）。

用ROC曲線比較單踝骨折和雙踝骨折的脛腓骨遠(yuǎn)端骨松質(zhì)CT值的差異，顯示區(qū)分單踝和雙踝骨折的最佳CT值282 HU，此時(shí)曲線下面積為0.967（P=0.011），靈敏度為100%，特異度為83.33%；ROC曲線比較雙踝關(guān)節(jié)和三踝關(guān)節(jié)的脛腓骨遠(yuǎn)端骨松質(zhì)CT值的差異，顯示區(qū)分雙踝和三踝骨折的最佳CT值為220 HU，此時(shí)曲線下面積為0.889（P=0.004），靈敏度為100%，特異度為66.67%。

3 討論

旋轉(zhuǎn)型踝關(guān)節(jié)骨折存在骨和韌帶的不同的損傷模式。Lauge-Hansen從損傷機(jī)制的角度描述了踝關(guān)節(jié)骨折的病理解剖，其把旋后外旋型踝關(guān)節(jié)骨折的進(jìn)程分為4期。隨后的研究對于如何準(zhǔn)確地應(yīng)用Lauge-Hansen分類存在一定的疑惑，這種分類方式提出的生物力學(xué)角度可能不能解釋所有旋轉(zhuǎn)踝關(guān)節(jié)骨折模式。然而，由Lauge-Hansen最初描述的損傷分類方案已在臨床證明是可靠的。

雖然踝關(guān)節(jié)骨折的分期和特定的損傷模式已經(jīng)得到了很好地描述，但是為什么一些病人容易發(fā)生韌帶或骨的損傷還不清楚。雖然外傷的不同類型影響到骨折模式，但是并不能解釋同樣類型的外傷為什么會(huì)表現(xiàn)出不同的骨折模式。本研究顯示踝關(guān)節(jié)附近的局部CT值與病人骨或韌帶的損傷程度顯著相關(guān)，單踝骨折病人的脛腓骨遠(yuǎn)端骨松質(zhì)CT值顯著高于雙踝骨折病人，后者又顯著高于三踝骨折病人，CT值的高低能夠反映病人局部的骨密度情況。通過本研究結(jié)果可以推測，對于那些骨密度高的病人，后韌帶和內(nèi)測韌帶的損傷會(huì)發(fā)生在骨折之前；相反的，對于骨密度較低的病人，骨折會(huì)發(fā)生在韌帶損傷之前。

表1 旋后外旋型踝關(guān)節(jié)骨折32例單踝、雙踝和三踝關(guān)節(jié)骨折的一般資料對比

其他研究也利用CT值評價(jià)了骨密度和其它解剖部位骨折模式之間的潛在相關(guān)性。Lee等證明，肱骨頭骨密度降低與骨折粉碎增加有關(guān)。同樣，Hey等檢查了髖部骨折病人股骨近端的骨區(qū)域密度，并得出結(jié)論，髖部骨折模式可能受髖部不同區(qū)域骨密度的影響。隨著骨質(zhì)疏松癥發(fā)病率的增加，骨密度對于臨床醫(yī)生和外科醫(yī)生在治療骨折病人時(shí)越來越重要。骨密度對外科治療選擇和植入物強(qiáng)度的選擇具有重要意義。如果知道某個(gè)手術(shù)病人的骨密度很低，則需要準(zhǔn)備一些輔助的固定策略。即使手術(shù)固定技術(shù)不改變，也提示臨床醫(yī)生關(guān)注病人的骨代謝變化，了解是否存在其它骨質(zhì)疏松性骨折的發(fā)生。

為了定量分析踝關(guān)節(jié)骨折模式與脛腓骨CT值之間的關(guān)系，我們還用ROC曲線來計(jì)算最佳的診斷值，結(jié)果顯示，用282 HU區(qū)分單踝骨折和雙踝骨折的曲線下面積高達(dá)0.967，用222 HU區(qū)分雙踝骨折和三踝骨折的曲線下面積同樣高達(dá)0.889。因此，通過脛腓骨遠(yuǎn)端骨松質(zhì)CT值的測量，我們能夠初步預(yù)測踝關(guān)節(jié)骨折的模式，避免誤診的發(fā)生。值得注意的是，每種型號機(jī)器的參數(shù)不一樣，導(dǎo)致具體的CT值可能存在區(qū)別，這就需要在應(yīng)用過程中結(jié)合自己醫(yī)院的情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

病人脛腓骨的CT值還受其它因素的影響。年齡是一項(xiàng)重要的影響因素，老年人的骨質(zhì)疏松會(huì)使得CT值降低，兒童的骨質(zhì)未發(fā)育完善，也可能出現(xiàn)CT值的降低。為了避免年齡對結(jié)果的干擾，本研究選擇了成年病人、并排除了老年病人作為研究對象。此外，骨折導(dǎo)致的血腫和骨髓水腫也可能干擾CT值的測量，由于血腫或水腫最明顯的區(qū)域位于骨折線的周圍，因此本研究的CT值測量平面避開了骨折線所在層面，盡量保證了數(shù)據(jù)的可靠性。

綜上所述，本研究對于不同類型旋后外旋型踝關(guān)節(jié)骨折病人的脛腓骨遠(yuǎn)端骨松質(zhì)CT值分析顯示，雙踝或三踝骨折病人踝關(guān)節(jié)附近的CT值（骨密度）較單踝骨折顯著降低，建議骨科醫(yī)生應(yīng)該根據(jù)病人的骨密度情況選擇合適的內(nèi)固定方法和器具。