脛骨髓腔形態(tài)的影像學(xué)研究及臨床應(yīng)用進(jìn)展

鐘永平周衛(wèi)雄譚 倫

（1 四川省榮縣中醫(yī)醫(yī)院骨傷科，四川 自貢 643100；2 四川省自貢市第四人民醫(yī)院骨科，四川 自貢 643000）

脛骨髓腔形態(tài)的影像學(xué)研究及臨床應(yīng)用進(jìn)展

鐘永平1周衛(wèi)雄1譚 倫2

（1 四川省榮縣中醫(yī)醫(yī)院骨傷科，四川 自貢 643100；2 四川省自貢市第四人民醫(yī)院骨科，四川 自貢 643000）

脛骨髓腔形態(tài)；影像學(xué)研究；臨床應(yīng)用

在骨科臨床工作中，脛骨骨折或因退行性膝關(guān)節(jié)炎而需要手術(shù)治療的患者越來越多，特別在行脛骨骨折髓內(nèi)釘系統(tǒng)內(nèi)固定術(shù)及全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（TKA）時，脛骨髓腔，尤其是脛骨近端的形態(tài)變化對于固定方式的選擇、髓內(nèi)釘進(jìn)釘點的選擇及TKA脛骨截骨角度的選擇有重要的參考價值?，F(xiàn)對脛骨髓腔形態(tài)的影像學(xué)研究及臨床應(yīng)用進(jìn)展作一綜述。

1　脛骨髓腔形態(tài)的影像學(xué)研究

1.1脛骨髓腔形態(tài)的X線研究：X線片是研究脛骨形態(tài)學(xué)參數(shù)的基礎(chǔ)手段。王建華等[1]對25根脛骨拍攝標(biāo)準(zhǔn)全長正側(cè)位X線片，測量數(shù)據(jù)為：脛骨全長（29.4±1.9）cm，髓腔狹窄段長度（6.5±1.2）cm，上下開口指數(shù)分別為（10.0±2.9）和（8.5±2.6）cm，骨髓腔中心線向后的弧度為（2.6±1.4）°。但用傳統(tǒng)的X線片研究由于清晰度欠佳并且受放大率的影響，可能對于脛骨髓腔測量的準(zhǔn)確性誤差較明顯。閆宏偉等[2]應(yīng)用數(shù)字成像C2激光相機(jī)對113例正常成人脛骨形態(tài)進(jìn)行攝片并測量了脛骨全長及各狹窄段的指標(biāo)，分別為：脛骨骨髓腔全長為男（29.95±1.10）cm和女（27.46±0.68）cm；脛骨骨髓腔狹窄段長度為男（6.64±0.39）cm和女（5.16±0.39）cm；骨髓弧度為男（2.53± 1.27）°和女（2.57±1.16）°；髓腔上開口指數(shù)（表示脛骨髓腔上開口相對于狹窄段的大小，等于髓腔入口矢狀徑×髓腔入口橫徑/髓腔狹窄點矢狀徑×髓腔狹窄點橫徑）為男（9.47±2.71）和女（8.59± 2.46）。比較說明男性脛骨髓腔寬度變化較女性大，而女性脛骨彎曲度變化較男性大。研究中以軟件修正了測量的放大率誤差，認(rèn)為脛骨進(jìn)釘區(qū)參數(shù)、骨髓腔的形態(tài)、弧度變化特點及髓腔開口指數(shù)是中國人脛骨髓內(nèi)釘設(shè)計及應(yīng)用的重要參考指標(biāo)。Mohanty等[3]通過X線片測量了100例患者TKA手術(shù)前后脛骨后傾角（PTS）及干骺角（MDA）的數(shù)據(jù)（圖1和圖2），結(jié)果顯示平均術(shù)前PTS為11.64°，平均MDA為23.76°，并且二者之間有密切的相互關(guān)系（Pearson's系數(shù)0.72）。

1.2脛骨髓腔形態(tài)的CT研究：CT可以對脛骨骨髓腔的形態(tài)進(jìn)行多角度掃描，可獲得更為精確的參數(shù)。王向利等報道[4]對新鮮成人脛骨髓腔形態(tài)及峽部厚度進(jìn)行CT及X線測量。其中CT參數(shù)為：上下端松質(zhì)骨區(qū)分別占脛骨總長度約1/4，最狹窄處位于總長度約2/3處；狹窄腔矢狀徑和冠狀徑分別為（1.131±0.282）cm；脛骨結(jié)節(jié)與中心軸線距離（0.451±0.132）cm。韓貴賓等[5]利用CT三維重建技術(shù)測量了26例膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者的脛骨近端截骨面的矢量數(shù)據(jù)，根據(jù)研究設(shè)定坐標(biāo)，由影像內(nèi)側(cè)橫徑起每10°遞增繪制由坐標(biāo)中點致影像周邊的線段，測量各線段長度獲取矢量化數(shù)據(jù)，為TKA時國人脛骨解剖型假體設(shè)計提供參考。薛峰等[6]利用兔的脛骨骨髓腔建立解剖學(xué)形態(tài)及解剖學(xué)參數(shù)模型，以CT掃描18只新西蘭兔雙側(cè)脛骨不同節(jié)段髓腔的口徑，并在脛骨中上1/3處截骨，制作骨折髓內(nèi)釘固定模型。結(jié)果顯示兔脛骨上段髓腔呈三角形，下端呈橢圓形，中段上下端之間為過渡區(qū)。

1.3脛骨髓腔形態(tài)的三維數(shù)字化重建研究：三維數(shù)字化重建技術(shù)可利用圖像重建軟件將CT圖像進(jìn)行重建脛骨髓腔的形態(tài)，具有直觀性、可調(diào)控的優(yōu)點，利于指導(dǎo)臨床技術(shù)。徐勃興等[7]利用Mimics10.1重建軟件對156例健康志愿者的脛骨近端CT圖像進(jìn)行了重建和測量，數(shù)據(jù)顯示國人脛骨近端形態(tài)學(xué)參數(shù)與性別、體質(zhì)量、截骨深度等因素具有相關(guān)性，利于為設(shè)計更加接近國人脛骨近端形態(tài)學(xué)的TKA假體提供參考。

對于脛骨形態(tài)學(xué)的研究除了影像學(xué)方法以外，王永清等[8]對成年人新鮮不成對脛骨22根髓腔形態(tài)作了系統(tǒng)的觀測和鑄型研究。結(jié)果提示脛骨髓腔的非松質(zhì)骨區(qū)，中軸是一條直線，兩端松質(zhì)骨區(qū)髓腔寬大，亦似漏斗狀。各部位的橫斷面近似圓形，狹窄區(qū)集中于中下部。最狹窄部矢冠狀徑分別為（1.192±0.196）cm和（1.230± 0.194）cm，脛骨結(jié)節(jié)上方的入釘點，距近端松質(zhì)骨起處的距離是（8.636±0.693）cm，且與非松質(zhì)骨區(qū)髓腔中軸成（11.545±1.71）°（9°～14°）的夾角。

綜上所述，脛骨形態(tài)上男女有輕微差別，總的是脛骨上段髓腔呈三角形，下端呈橢圓形，中段上下端之間為過渡區(qū)，脛骨全長29 cm左右，髓腔狹窄段長度6.5cm左右，最狹窄部矢冠狀直徑為1.1 cm左右，髓腔中心線向后的弧度為2.6°左右，脛骨結(jié)節(jié)上方的入釘點與非松質(zhì)骨區(qū)髓腔中軸成9°～14°的夾角，（印度人）脛骨后傾角（PTS）為11.64°、干骺角（MDA）為23.76°。

2　脛骨髓腔形態(tài)學(xué)與臨床的關(guān)系

2.1由于脛骨髓腔中軸線基本是直線，適合髓內(nèi)固定：帶鎖髓內(nèi)釘內(nèi)固定術(shù)治療脛骨干骨折已經(jīng)成為經(jīng)典的治療方法，目前把帶鎖髓內(nèi)釘作為脛骨骨折內(nèi)固定的首選[9]。其適應(yīng)證[10]為脛骨中段或中下1/3橫形及斜形骨折；粉碎及多段骨折適宜帶鎖髓內(nèi)釘。其臨床療效得到了廣泛的認(rèn)可，農(nóng)家隆[11]比較了帶鎖髓內(nèi)釘與AO鋼板治療脛骨骨折的療效，發(fā)現(xiàn)兩組的骨痂形成時間及骨不連接的發(fā)生率差異無統(tǒng)計學(xué)意義，而骨折愈合時間及愈合率、下肢承重時間、術(shù)后感染率、深靜脈血栓形成差異有統(tǒng)計學(xué)意義，帶鎖髓內(nèi)釘組優(yōu)于AO鋼板組。周煉[12]比較了交鎖髓內(nèi)釘及非交鎖髓內(nèi)釘治療不穩(wěn)定脛骨骨折的療效，指出兩組各項臨床指標(biāo)差異無統(tǒng)計學(xué)意義。胡文杰等[13]研究了交鎖髓內(nèi)釘治療長骨骨折的生物力學(xué)及臨床應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)交鎖髓內(nèi)釘治療長骨骨折療效良好?？傮w認(rèn)為帶鎖髓內(nèi)釘固定牢固、抗旋性能好，對血供破壞少，最好選擇與骨骼彎曲半徑相匹配直徑較大的鈦髓內(nèi)釘，術(shù)中擴(kuò)髓與不擴(kuò)髓各有優(yōu)缺點，靜力性交鎖釘在6～8周后改為動力固定來刺激骨折愈合。但交鎖髓內(nèi)釘治療脛骨骨折也有發(fā)生骨折延遲愈合、脛骨近端骨折、膝關(guān)節(jié)疼痛等多種并發(fā)癥的報道。

2.2脛骨入釘角增加了脛骨髓內(nèi)釘置釘?shù)睦щy：王永清等[14]脛骨髓腔的非松質(zhì)骨區(qū)軸線與脛骨結(jié)節(jié)上方的入釘點形成夾角（稱入釘角）進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)呈（11.545±1.71）°（9°～14°）的夾角，所以較多的作者改進(jìn)髓內(nèi)釘?shù)男螤罨蚋淖兲匦詠磉m應(yīng)入釘角。周棟等[15]應(yīng)用解剖型髓內(nèi)釘治療了13例脛骨遠(yuǎn)端骨折患者，效果良好。王建華等[16]研制了一種解剖型彈性髓內(nèi)釘，并進(jìn)行生物力學(xué)測試，結(jié)果是該改進(jìn)型髓內(nèi)釘?shù)目箯澬耘c抗旋轉(zhuǎn)性均明顯優(yōu)于矩形髓內(nèi)釘，解剖型彈性髓內(nèi)釘是更加符合脛骨骨折內(nèi)固定的髓內(nèi)釘。有作者[17]設(shè)計了新型脛骨分叉式動力型交鎖髓內(nèi)釘（FLN），用以治療脛骨骨折，并與多種內(nèi)固定器材相比較。結(jié)果提示FLN在抗軸向壓縮、抗彎曲、抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度方面與GK釘相似，明顯強(qiáng)于其他內(nèi)固定器材。王向利等根據(jù)測量數(shù)據(jù)設(shè)計分叉式的交鎖髓內(nèi)釘治療脛骨干骨折，薛峰等應(yīng)用了根據(jù)自己的解剖形態(tài)研究而設(shè)計的三角形的髓內(nèi)釘，都獲得了滿意的療效。以上各種髓內(nèi)釘?shù)母倪M(jìn)作者都認(rèn)為有較好的臨床療效，目前沒有即能克服入釘角的困難又能有公認(rèn)臨床療效的改進(jìn)型交鎖釘產(chǎn)生。

圖1　干骺角（MDA）

圖2　后傾角（PTS）

2.3為了入釘角帶來的困難改變帶鎖髓內(nèi)釘進(jìn)釘點： 帶鎖髓內(nèi)釘?shù)尼斘渤?0°前屈，靜態(tài)下符合入釘角，但在置釘過程中入釘角影響髓釘置入，理論上講入釘點越接近髓腔軸線置釘越容易，如果完全在軸線上進(jìn)釘點進(jìn)入關(guān)節(jié)面，將嚴(yán)重的影響膝關(guān)節(jié)功能。季瀅瑤等[18]對160例脛骨干骨折病例術(shù)前透視確定進(jìn)釘點的位置，選擇性地采用髕韌帶內(nèi)、外側(cè)及經(jīng)髕韌帶入路。術(shù)后根據(jù)Johner-Wruhs標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)良率93.6%，膝關(guān)節(jié)痛18.1%，明顯低于常規(guī)入路。說明通過術(shù)前透視確定進(jìn)釘點位置，有利于個體化地選擇手術(shù)入路，組織損傷小，固定可靠，膝關(guān)節(jié)疼痛發(fā)生率低。有作者[19]開發(fā)醫(yī)用機(jī)器人及計算機(jī)輔助導(dǎo)航系統(tǒng)用于脛骨骨折髓內(nèi)釘內(nèi)固定術(shù)，能達(dá)到術(shù)中準(zhǔn)確置釘，操作方便，達(dá)到骨折治療的智能化、微創(chuàng)化、數(shù)字化。

2.4膝骨干骺角影響膝關(guān)節(jié)置換中脛骨截骨的后傾角度：脛骨干和脛骨近端骨骺的軸線不在一條線上，近端向后傾并導(dǎo)致關(guān)節(jié)面向后傾，在TKA操作過程中，對于脛骨近端截骨的平面必須使假體形態(tài)符合膝關(guān)節(jié)的生理形態(tài)及生物力學(xué)要求，才能保證假體最大限度地滿足膝關(guān)節(jié)日常功能需要，其中脛骨后傾角有重要的參考價值。黃文華等[20]分別測量了70例成人漆關(guān)節(jié)的內(nèi)外髁關(guān)節(jié)面后傾角、半月板上緣連線后傾角、不同部位半月板和關(guān)節(jié)軟骨厚度；80例脛骨標(biāo)本測量內(nèi)外髁關(guān)節(jié)面后傾角；80例膝關(guān)節(jié)標(biāo)本MRI測量內(nèi)外髁關(guān)節(jié)面后傾角及半月板上緣連線后傾角。結(jié)果顯示在TKA術(shù)中脛骨后傾截骨應(yīng)恢復(fù)包括半月板、軟骨的后傾角，而不僅僅是骨性后傾角度，以0～5°為宜。Mohanty等[3]通過X線片測量了100例患者TKA手術(shù)前后脛骨后傾角（PTS）及干骺角（MDA）的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)干骺角是影響TKA術(shù)中髓外定位對脛骨截骨后傾的獨(dú)立因素。

綜合上述作者的文獻(xiàn)，由于脛骨髓腔軸線呈直線，髓內(nèi)固定有較好的效果，但脛骨近端的入釘角的存在使髓內(nèi)固定的置釘過程有困難，并可能發(fā)生骨折或關(guān)節(jié)面的切割，如改變進(jìn)釘點將直接造成關(guān)節(jié)面損傷而發(fā)生膝痛，脛骨近端還存在一個不被重視的干骺角，可能影響脛骨置釘?shù)那懈詈徒私毓堑暮髢A角度。所以只有術(shù)者充分了解脛骨的形態(tài)特點，作到個體化準(zhǔn)備，選擇好適應(yīng)證及進(jìn)釘點，合理選擇不同特性的鎖髓內(nèi)釘才能取得微創(chuàng)操作、固定效果好、功能良好等優(yōu)點，也才能使TKA術(shù)中截骨有一個良好的后傾角技術(shù)及假體的選擇與安置均要充分考慮脛骨近端形態(tài)特點。

3　展 望

對于脛骨形態(tài)學(xué)及其與骨折髓內(nèi)釘內(nèi)固定、TKA的截骨角度關(guān)系已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究，取得了一定的進(jìn)展，但還有一些熱點問題，如合理解決入釘角帶來的關(guān)節(jié)面切割、膝關(guān)節(jié)疼痛，以及把握好不同干骺角下后傾截骨的準(zhǔn)確性，使膝關(guān)節(jié)假體的安置更符合生理力學(xué)要求。還需要對入釘角、干骺角等進(jìn)行深入研究，以期提高臨床療效。

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R683.42；R445

A

1671-8194（2015）33-0031-03

自貢市科技局2013年立項編號：2013S11“脛骨髓腔影像學(xué)研究及交鎖釘固定治療脛骨骨折的臨床研究