基于不同長(zhǎng)度脛骨軸線脛骨平臺(tái)后傾角測(cè)量值的差異比較分析

倪乾坤 宋關(guān)陽(yáng) 張志軍 鄭峒 曹晏維 張輝

北京積水潭醫(yī)院運(yùn)動(dòng)損傷科（北京100035）

脛骨平臺(tái)后傾角（posterior tibial slope，PTS）一般 被定義為脛骨解剖軸線（tibial anatomic axis，TAA）的垂線與脛骨平臺(tái)前后向切線之間的夾角[1]。研究證實(shí)增大的PTS 是非接觸性前交叉韌帶（anterior cruciate ligament，ACL）損傷的一個(gè)重要解剖性危險(xiǎn)因素[2-4]。此外，一些臨床及生物力學(xué)研究也發(fā)現(xiàn)PTS 僅增加2°便會(huì)顯著增大ACL 所受的張力，ACL 損傷及ACL 重建后失效的風(fēng)險(xiǎn)亦會(huì)隨著PTS的增大而逐漸升高[5-9]。因此，為了協(xié)助評(píng)價(jià)ACL 損傷及重建后失效的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)PTS進(jìn)行精確的測(cè)量便至關(guān)重要。

截至目前，文獻(xiàn)中報(bào)道的PTS 的測(cè)量方法多達(dá)數(shù)十種[10-13]，盡管計(jì)算機(jī)斷層掃描（computed tomography，CT）和磁共振圖像（magnetic resonance imaging，MRI）在臨床上已廣泛應(yīng)用并可用于PTS 的測(cè)量，但因膝關(guān)節(jié)X 線片具有方便、易得、成本低的特點(diǎn)，大多數(shù)醫(yī)生仍習(xí)慣于在膝關(guān)節(jié)X線片上進(jìn)行PTS的測(cè)量[14]。

一些研究報(bào)道PTS 的大小可以在短節(jié)段膝關(guān)節(jié)X線片上進(jìn)行準(zhǔn)確、可重復(fù)的測(cè)量[15，16]，但短節(jié)段膝關(guān)節(jié)X 線片上PTS 的測(cè)量值是否比下肢全長(zhǎng)X 線片上的測(cè)量值更為準(zhǔn)確尚無(wú)定論[10，11]。Dean 等的研究[14]發(fā)現(xiàn)在下肢全長(zhǎng)及短節(jié)段膝關(guān)節(jié)X線片上PTS的測(cè)量值無(wú)顯著性差異。然而，Yoo等的研究[10]提出PTS測(cè)量值的大小會(huì)受到測(cè)量時(shí)脛骨軸線長(zhǎng)短的顯著性影響；與之相似，F(xiàn)aschingbauer等的研究[11]發(fā)現(xiàn)參考不同長(zhǎng)度的脛骨軸線進(jìn)行PTS測(cè)量時(shí)，其測(cè)量值存在顯著性差異，并在分析比較后認(rèn)為下肢全長(zhǎng)X線片上PTS的測(cè)量值更加準(zhǔn)確。

考慮到PTS的大小對(duì)ACL損傷及重建術(shù)后失效的重要影響，確立一種測(cè)量準(zhǔn)確且一致性高的測(cè)量方法就顯得至關(guān)重要。因此，本研究比較下肢全長(zhǎng)及短節(jié)段膝關(guān)節(jié)側(cè)位X 線片上PTS 測(cè)量值的大小、差異及其測(cè)量差值的頻數(shù)分布。本研究的假設(shè)為下肢全長(zhǎng)及短節(jié)段膝關(guān)節(jié)側(cè)位X線片上PTS的測(cè)量值存在顯著性差異。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究對(duì)2019年1月至2021年1月間就診于我科的ACL 損傷患者進(jìn)行回顧性分析。納入標(biāo)準(zhǔn)為：（1）ACL 初次損傷或翻修患者；（2）術(shù)前拍攝有下肢全長(zhǎng)X線片及短節(jié)段膝關(guān)節(jié)X線片。排除標(biāo)準(zhǔn)為：（1）之前接受過(guò)脛骨近端截骨術(shù)或者骨折復(fù)位術(shù)；（2）骨骺未完全閉合的青少年患者；（3）病例資料不完整的患者。根據(jù)上述納入及排除標(biāo)準(zhǔn)共計(jì)納入患者100例。本研究獲得了醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)并取得了所有患者的知情同意。

1.2 測(cè)量方法

在側(cè)位X線片上，PTS定義為脛骨平臺(tái)前后向切線與脛骨干軸線的垂線所形成的夾角（圖1）[17]。當(dāng)內(nèi)外側(cè)脛骨平臺(tái)的切線不完全重合時(shí)，取二者的平均值作為最終測(cè)量結(jié)果[14]。本研究中脛骨軸線定義為同時(shí)與脛骨干前后緣皮質(zhì)相切的兩個(gè)圓的圓心連線，如圖1所示。在下肢全長(zhǎng)側(cè)位X 線片上，上方內(nèi)切圓位于脛骨結(jié)節(jié)下方，下方內(nèi)切圓位于踝關(guān)節(jié)上方，其圓心連線代表脛骨全長(zhǎng)軸線；在短節(jié)段膝關(guān)節(jié)側(cè)位X線片上，分別于關(guān)節(jié)線下5 cm和15 cm處做內(nèi)切圓，其圓心連線代表脛骨近端軸線[18]。

圖1 兩種X線片上PTS的測(cè)量

兩種測(cè)量均由同一位作者獨(dú)立完成。為了評(píng)估測(cè)量方法的一致性，在正式測(cè)量之前，從所納入患者中隨機(jī)選出30例，由兩位作者分別進(jìn)行PTS的測(cè)量；2周之后再由其中一位重復(fù)測(cè)量；利用以上測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算組間相關(guān)系數(shù)（intraclass correlation coefficient，ICC）。計(jì)算得知下肢全長(zhǎng)側(cè)位X線片上PTS測(cè)量值的組間和組內(nèi)的ICC分別為0.93和0.95；短節(jié)段膝關(guān)節(jié)側(cè)位X線片上PTS 測(cè)量值的組間和組內(nèi)的ICC 則分別為0.81 和0.84 ；兩種測(cè)量方法的ICC均達(dá)到了良好的水平，但可以看出下肢全長(zhǎng)側(cè)位X 線片上PTS 測(cè)量的一致性更好。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

所納入患者的基本信息均被收集，以頻數(shù)（分類變量）和平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（連續(xù)變量）形式展示。組內(nèi)及組間一致性通過(guò)ICC進(jìn)行評(píng)估，并使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較兩種測(cè)量值大小。此外，同一患者的兩種測(cè)量值的差值大小分布也被計(jì)算并進(jìn)行亞組分析。以上所有數(shù)據(jù)的分析處理均在SPSS25.0（IBM 公司，美國(guó)）軟件上完成，P＜0.05定義為存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

患者的一般統(tǒng)計(jì)學(xué)資料如表1所示。本研究共計(jì)納入患者100 例，平均年齡為29.1 ± 8.0 歲，其中男性81 例，女性19 例。結(jié)果顯示，下肢全長(zhǎng)側(cè)位X 線片上PTS測(cè)量值為15.2 ± 3.8°，短節(jié)段膝關(guān)節(jié)側(cè)位X線片上PTS 測(cè)量值為13.2 ± 3.6°，二者差值具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。

表1 患者一般資料和PTS測(cè)量值

下肢全長(zhǎng)側(cè)位X線片和短節(jié)段膝關(guān)節(jié)側(cè)位X線片上PTS 的測(cè)量值具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（15.2° ±3.8° vs 13.2° ± 3.6°，P＜0.01），其差值的平均值為2.0° ± 1.4°，具體分布如表2 所示。既往研究[19]顯示，PTS 相差2°以上時(shí)，其在膝關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)中所起到的作用便具有顯著性差異；以此為標(biāo)準(zhǔn)衡量下肢全長(zhǎng)側(cè)位X 線片與短節(jié)段膝關(guān)節(jié)側(cè)位X 線片上測(cè)量值差異分布時(shí)可知，有50%（n=50）的患者其測(cè)量差值≥2°（范圍：2°～4.6°）（表2）。

表2 下肢全長(zhǎng)側(cè)位X線片和短節(jié)段膝關(guān)節(jié)側(cè)位X線片上PTS測(cè)量值差值的頻數(shù)分布

3 討論

本研究最主要的發(fā)現(xiàn)是：利用同一種方法進(jìn)行PTS測(cè)量時(shí)，下肢全長(zhǎng)X 線片上的PTS 測(cè)量值要高于短節(jié)段膝關(guān)節(jié)X 線片，其差值具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；此外，半數(shù)患者下肢全長(zhǎng)X 線片上的PTS 比短節(jié)段膝關(guān)節(jié)X 線片上的測(cè)量值大2°以上。

近些年來(lái)，PTS 受到越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注，因其在ACL損傷及重建失效中起著重要作用[2-4]。既往研究[5，8]顯示，PTS 相差2°對(duì)ACL 移植物的影響便具有顯著性差別?？紤]到部分ACL翻修患者可能面臨著脛骨近端閉合截骨以矯正異常增大的PTS來(lái)保護(hù)ACL移植物的情況，對(duì)PTS 進(jìn)行精確的測(cè)量便尤為重要[20]。截至目前，已經(jīng)有多種PTS測(cè)量方法被提出，但應(yīng)用不同方法得到的PTS 測(cè)量值差異懸殊，在不同的研究中常常難以直接進(jìn)行比較。盡管在X線片上測(cè)量PTS的方法最為常用，但不同長(zhǎng)度脛骨軸線下測(cè)量的PTS 值之間是否具有顯著性差異仍然沒(méi)有定論。

本研究利用同一種PTS 測(cè)量方法，對(duì)同一組患者分別在下肢全長(zhǎng)X線片和短節(jié)段膝關(guān)節(jié)X線片上進(jìn)行PTS的測(cè)量；結(jié)果顯示兩種測(cè)量值具有顯著性差異，下肢全長(zhǎng)X 線片上PTS 的測(cè)量值要高于短節(jié)段膝關(guān)節(jié)X線片，且二者差異較大而不具備可比性。因此，為了確保有關(guān)于PTS 的研究及所得的結(jié)論具有可比性，在進(jìn)行PTS 測(cè)量時(shí)，測(cè)量方法以及所利用脛骨軸線的長(zhǎng)度均需要被考慮在內(nèi)。

本研究的結(jié)果顯示有一半的患者其在不同長(zhǎng)度的X線片上PTS的測(cè)量值差異在2°以上，表明PTS的測(cè)量值大小受到測(cè)量時(shí)脛骨軸線長(zhǎng)短的顯著影響。該結(jié)果與Akamatsu等[21]的研究結(jié)果相似，在他們的研究中，下肢全長(zhǎng)X線片上內(nèi)外側(cè)脛骨平臺(tái)的PTS測(cè)量值分別為12.3°和9.6°，而在短節(jié)段膝關(guān)節(jié)X線片上內(nèi)外側(cè)脛骨平臺(tái)的PTS測(cè)量值分別為9.3°和7.9°；盡管作者利用了同一種測(cè)量方法，但參考不同長(zhǎng)度的脛骨軸線時(shí)測(cè)得的PTS值仍具有顯著性差異。Lipps等[22]的研究也證實(shí)了PTS測(cè)量值及測(cè)量方法的一致性會(huì)受到測(cè)量時(shí)脛骨長(zhǎng)度選取的顯著性影響。既往的這些研究結(jié)果均表明不同脛骨長(zhǎng)度下測(cè)得的PTS值之間不具有可比性。然而，Dean等[14]的研究卻得出了相反的結(jié)論，作者共納入140 例門診就診時(shí)懷疑有ACL 或者后交叉韌帶損傷的患者，并在下肢全長(zhǎng)X 線片及短節(jié)段膝關(guān)節(jié)X 線片上進(jìn)行PTS測(cè)量，結(jié)果顯示兩個(gè)測(cè)量值并無(wú)顯著性差異，本研究結(jié)果與此不符。

本研究中，利用同一種測(cè)量方法對(duì)同一組患者進(jìn)行PTS測(cè)量，脛骨長(zhǎng)度為唯一的變量，結(jié)果顯示不同脛骨長(zhǎng)度下PTS 的測(cè)量值具有顯著性差異。但與此同時(shí)，研究結(jié)果也顯示下肢全長(zhǎng)X線片與短節(jié)段膝關(guān)節(jié)X線片上PTS的差值大多介于1～3°之間，表明兩種測(cè)量方法均具有較高的可信度，因此在日常應(yīng)用中均可以選擇使用。但要注意的是，醫(yī)生們需要清楚不同長(zhǎng)度的脛骨軸線下PTS 的測(cè)量值會(huì)有1-3°的差異存在，而這種差異不能被忽略，尤其是在做出涉及到與PTS 大小相關(guān)的結(jié)論時(shí)。

本研究尚有以下兩點(diǎn)局限性。（1）當(dāng)內(nèi)外側(cè)脛骨平臺(tái)后傾角不一致時(shí)，本研究取二者平均值作為測(cè)量值，不如分別測(cè)量時(shí)精確。（2）PTS的測(cè)量方法眾多，本研究中只采用了一種最為常見(jiàn)的，因?yàn)楸狙芯康哪康闹饕谟谔骄棵劰情L(zhǎng)度對(duì)PTS測(cè)量值的影響。

4 結(jié)論

PTS 測(cè)量值的大小會(huì)受到測(cè)量過(guò)程中脛骨軸線長(zhǎng)短的顯著性影響。因此，在臨床工作中，涉及到評(píng)價(jià)PTS在ACL損傷、重建后失效中所起的作用時(shí)，不僅要關(guān)注PTS 的測(cè)量值本身，還要關(guān)注測(cè)量過(guò)程中脛骨軸線長(zhǎng)度的選擇。