不同位置內(nèi)外上髁軸線對多層螺旋CT容積再現(xiàn)測量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角的影響.doc

不同位置內(nèi)外上髁軸線對多層螺旋CT容積再現(xiàn)測量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角的影響【摘要】探討肱骨遠(yuǎn)端不同位置內(nèi)外上髁軸線對多層螺旋CT容積再現(xiàn)三維重建測量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角的影響。方法收集51根肱骨干標(biāo)本，行16排螺旋CT掃描，容積再現(xiàn)技術(shù)三維重建測量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角。俯視位觀察，肱骨遠(yuǎn)端內(nèi)外上髁連線取3種不同方位，求得3組肱骨頭扭轉(zhuǎn)角。與二維CT取肱骨遠(yuǎn)端3個不同平面的肱骨頭扭轉(zhuǎn)角進(jìn)行對比研究。結(jié)果肱骨頭扭轉(zhuǎn)角最小值4，最大值59.8，6組肱骨頭扭轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)為（25.510.2），（25.010.8），（25.710.8）,（27.310.3），（26.310.2），（25.810.4），經(jīng)統(tǒng)計學(xué)處理6組肱骨頭扭轉(zhuǎn)角差異不顯著。且二維CT測量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角時肱骨遠(yuǎn)端層面越向遠(yuǎn)端值越小。結(jié)論肱骨頭扭轉(zhuǎn)角變異較大，肩關(guān)節(jié)假體扭轉(zhuǎn)角設(shè)計應(yīng)個性化；肱骨遠(yuǎn)端不同位置內(nèi)外上髁軸線對多層螺旋CT容積再現(xiàn)測量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角沒有影響；俯視位觀察肱骨，當(dāng)外上髁露出呈小三角形、肱骨遠(yuǎn)端前關(guān)節(jié)面被肱骨頭遮蓋重疊的位置是多層螺旋CT三維重建測量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角的更簡單、更快捷而且準(zhǔn)確的測量位置。【關(guān)鍵詞】肱骨頭扭轉(zhuǎn)角體層攝影術(shù)X線計算機(jī)假體Abstract：ObjectiveToevaluatetheeffectoftransepicondylaraxisofdifferentpositiononvolumerenderingtechniquemeasuringthehumeralheadretroversionanglewithmultislicespiralCT.MethodFiftyonedryhumerusspecimenswerescannedwith16slicespiralCTscanner,Attopviewthethreegrouphumeralheadretroversionangledecidedbythetransepicondylaraxisofdifferentpositionweremeasuredbyvolumerenderingtechnique,AstotwodimensionCTmethod,thedistalreferenceaxisofthehumeralheadretroversionanglewasdefinedbythreesectionsofdifferentlevels,thetotalsixgroupdataonhumeralheadretroversionanglewereanalyzedbyStatistics.ResultThehumeralheadretroversionanglerangedfrom4to59.8,thehumeralheadretroversionangleofsixgroupswere（25.510.2）,（25.010.8）,（25.710.8）,（27.310.3）,（26.310.2），（25.810.4）respectively.TheStatisticsshowedthattheresultshavenosignificantdifferenceamongthem.Themoredistalthehumeruswas,thesmallerhumeralheadretroversionangledefinedbyalinebetweentheepicondylesontwodimensionCTmethodwas.ConclusionThehumeralheadretroversionangleismarkedlyvariable,thehumeralheadretroversionangleofshoulderjointprostheticdesignshouldbeindividual.ThetransepicondylaraxisofdifferentpositionhasnoeffectonvolumerenderingtechniquemeasuringthehumeralheadretroversionanglewithmultislicespiralCT.Thetopviewatwhichlateralepicondyleofthehumerusshowingminitriangulumandtheanteriorsurfaceofthedistalhumerusarticulationwiththeforearmbeingshadedismoresimple,fasterandpreciseforthevolumerenderingtechniquemeasuringthehumeralheadretroversionanglewithmultislicespiralCT.Keywords：humerus；retroversionangle；tomography；Xraycomputed；prosthesis肱骨頭扭轉(zhuǎn)角（retroversionangleorretrotorsionangle：以下簡稱RA），是指肱骨頭中軸線與肱骨遠(yuǎn)端內(nèi)外上髁軸線或滑車軸線的夾角,肱骨頭扭轉(zhuǎn)角是肩關(guān)節(jié)假體設(shè)計、假體選擇及肩關(guān)節(jié)重建手術(shù)的核心指標(biāo)之一1、2。其測量方法包括直接解剖學(xué)測量、X線片測量、CT二維法測量等，用多層螺旋CT（multislicespiralCT,MSCT）容積再現(xiàn)（volumerenderingtechnique,VRT）三維重建測量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角的方法國內(nèi)外尚未見報道。本文討論肱骨遠(yuǎn)端不同方位定義線對MSCT容積再現(xiàn)測量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角的影響。1材料與方法1.1標(biāo)本材料由解剖教研室提供51根成人肱骨干標(biāo)本，其中右側(cè)23根，左側(cè)28根。所有標(biāo)本經(jīng)X線片排除骨折及其他異常。1.2方法1.2.1儀器及掃描條件用使用SiemensSomatomSensation16排多層螺旋CT掃描儀，CT掃描參數(shù)：120kV，有效120150mAs,準(zhǔn)直器寬度1.5mm，采集層厚5mm，連續(xù)掃描數(shù)據(jù)采集，重疊1.5mm重建，重建層厚2mm。1.2.2掃描體位及范圍肱骨標(biāo)本置于水平放在檢查床上面（裝柯達(dá)激光膠片）的泡沫上，以正交定位線居于肱骨前面中軸、側(cè)面中軸為準(zhǔn)，不能居中軸者用小布袋調(diào)整使肱骨中軸線居中。掃描范圍從肱骨頭最高點到肱骨滑車末端。1.2.3容積再現(xiàn)三維重建測量方法用容積再現(xiàn)3D成像處理方式重建肱骨。用“VRTGallery”中肩關(guān)節(jié)模式，獲得肱骨三維重建圖像，再俯視位觀察。1.2.3.1確定肱骨頭扭轉(zhuǎn)角的近端定義線肉眼目測觀察肱骨頭關(guān)節(jié)面弧度變化最明顯處作連線，確定肱骨頭關(guān)節(jié)面底邊連線AB（articularsurfacediameter）1。作其垂直平分線即為肱骨頭的中軸線CD，線CD為肱骨頭RA的近端定義線（圖13）。1.2.3.2確定肱骨頭扭轉(zhuǎn)角的遠(yuǎn)端定義線俯視位觀察肱骨，肱骨遠(yuǎn)端前關(guān)節(jié)面被肱骨頭遮蓋重疊，肱骨頭及大小結(jié)節(jié)與內(nèi)外上髁部分重疊，調(diào)整位置，當(dāng)外上髁露出小三角形為畫內(nèi)外上髁軸線EF為遠(yuǎn)端定義線的第1個位置，線CD與線EF間的銳角為肱骨頭RA，用16排CT自帶測量角度的工具測量肱骨頭RA值，得數(shù)據(jù)a組；當(dāng)內(nèi)上髁露出小三角形其余位置除前關(guān)節(jié)面外側(cè)部未被重疊外與第1位置大致相同，畫內(nèi)外上髁軸線EF為遠(yuǎn)端定義線的第2個位置，得肱骨頭RA數(shù)據(jù)b組。第3個位置是俯視位觀察肱骨，肱骨遠(yuǎn)端前關(guān)節(jié)面不被肱骨頭遮蓋重疊，結(jié)節(jié)間溝底與肱骨遠(yuǎn)端前方冠突窩底重疊，連接內(nèi)外上髁軸線EF，得肱骨頭RA數(shù)據(jù)c組（圖13）。圖1VRT測量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角第1位置E為露出的呈小三角形的外上髁，F(xiàn)為內(nèi)上髁。線AB為頭關(guān)節(jié)面直徑，線CD為肱骨頭中軸線，線EF為內(nèi)外上髁軸線。線CD與線EF的夾角為肱骨頭扭轉(zhuǎn)角圖2VRT測量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角第2位置E為外上髁，F(xiàn)為露出的呈小三角形的內(nèi)上髁。其余同圖1所示圖3VRT測量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角第3位置E為外上髁，F(xiàn)為內(nèi)上髁。結(jié)節(jié)間溝底部與冠突窩外側(cè)部重疊，其余同圖1所示1.2.4二維CT測量方法1.2.4.1確定肱骨頭RA近端定義線把重疊1.5mm重建，重建層厚2mm的CT圖像連同瀏覽器用光盤存入，在家用電腦打開，調(diào)整窗寬窗位為骨窗時用捕獲軟件捕捉肱骨頭最大層面，用Symeonides等3類似的方法，取肱骨頭關(guān)節(jié)面變化最明顯處連線求得關(guān)節(jié)面直徑AB,作其垂直平分線（肱骨頭的中軸線）CD，線CD為肱骨頭RA的近端定義線。1.2.4.2確定肱骨頭RA的遠(yuǎn)端定義線用捕獲軟件捕捉肱骨遠(yuǎn)端3個骨窗層面，第1層面為內(nèi)外上髁軸線EF遠(yuǎn)離鷹嘴窩骨皮質(zhì)，線EF為肱骨頭RA的遠(yuǎn)端定義線。線CD與線EF的夾角為肱骨頭RA，得肱骨頭扭轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)d組。第2層面為內(nèi)外上髁軸線經(jīng)過鷹嘴窩骨皮質(zhì)，得肱骨頭扭轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)e組。第3層面為內(nèi)外上髁軸線位于鷹嘴窩骨皮質(zhì)前方，得肱骨頭扭轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)f組。用捕獲軟件拼接肱骨頭最大層面及遠(yuǎn)端的3個不同層面,用以JPG格式存入（圖46）。1.2.4.3在Photoshop7.0中打開以JPG格式存入的肱骨頭最大層面及遠(yuǎn)端3個不同層面的拼接圖，用Photoshop7.0中測量角度的工具測量線CD與線EF的夾角，即為肱骨頭RA。為減少非系統(tǒng)誤差在測量過程中的影響，每根肱骨不同遠(yuǎn)端定義線所得的頭扭轉(zhuǎn)角測量3次，取其均值為原始數(shù)據(jù)。共6組。容積再現(xiàn)三維重建測量定義3組肱骨頭扭轉(zhuǎn)角：a、b、c組；二維CT測量定義另3組：d、e、f組。1.2.5用SPSS10.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理肱骨頭RA數(shù)據(jù)以x-s表示，6組肱骨頭RA比較采用方差分析。P0.05為統(tǒng)計學(xué)差異顯著。圖4CT二維法測量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角第1層面線AB為頭關(guān)節(jié)面直徑，線CD為肱骨頭中軸線，E為內(nèi)上髁，F(xiàn)為外上髁。線EF為內(nèi)外上髁軸線，線EF遠(yuǎn)離鷹嘴窩骨皮質(zhì)。用Photoshop7.0中測量角度的工具測量線CD與線EF的夾角為肱骨頭扭轉(zhuǎn)角圖5CT二維法測量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角第二層面線EF經(jīng)過鷹嘴窩骨皮質(zhì)。其余同圖4圖6CT二維法測量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角第3層面線EF位于鷹嘴窩骨皮質(zhì)前方。其余同圖42結(jié)果多層螺旋CT容積再現(xiàn)三維重建測量不同位置內(nèi)外上髁軸線的3組肱骨頭扭轉(zhuǎn)角：a、b、c組；二維CT測量另3組：d、e、f組。6組間比較，采用方差分析，方差齊性檢驗P值等于0.964,證明方差齊性。方差分析，F(xiàn)值等于1.271,P值等于0.276,大于0.05，說明各組間肱骨頭扭轉(zhuǎn)角測量值沒有統(tǒng)計學(xué)差異，組間多重比較LSD法P值仍然大于0.05（表1）。表151根肱骨6組肱骨頭扭轉(zhuǎn)角測量值比較x-s（）均數(shù)95%的可信區(qū)間（）RAmin（）RAmax（）P值（LSD法）a組（n=51）25.510.222.728.45.058.00.897b組（n=51）25.010.822.028.15.058.00.723c組（n=51）25.710.822.728.84.055.00.974d組（n=51）27.310.324.430.26.859.80.489e組（n=51）26.310.223.429.24.953.20.827f組（n=51）25.810.422.828.74.054.8*LSD法多種比較，表內(nèi)P值是以f組和其余各組間比較所得。P0.05為統(tǒng)計學(xué)差異顯著。3討論肱骨頭扭轉(zhuǎn)角變異較大，除人與人之間的個體差異外，主要是因為測量方法不同及肱骨遠(yuǎn)端定義線的不同所致4。就測量方法而言有直接解剖測量法5、X線片測量法6、二維CT測量法7等。就測量定義線而言，通常肱骨扭轉(zhuǎn)角近端定義線為頭中軸線，而遠(yuǎn)端定義線較混亂，有的取內(nèi)外上髁軸線（滑車軸線）1，有的取遠(yuǎn)端前關(guān)節(jié)面切線8，有的取前臂軸線的垂線7。目前沒有一種盡善盡美的測量方法及定義線。本試驗肱骨頭遠(yuǎn)端定義線取內(nèi)外上髁軸線。3.1肱骨遠(yuǎn)端3個不同層面內(nèi)外上髁軸線對肱骨頭RA二維CT測值的影響復(fù)習(xí)文獻(xiàn)不同作者都用二維CT法測量肱骨頭RA，遠(yuǎn)端定義線同為內(nèi)外上髁軸線，但給出的圖片取層面不一樣，有的內(nèi)外上髁軸線經(jīng)過鷹嘴窩骨皮質(zhì)3，有的位于鷹嘴窩較深處、遠(yuǎn)離骨皮質(zhì)7。不同平面的遠(yuǎn)端定義線是否會影響肱骨頭RA測值？本試驗用51根肱骨干標(biāo)本二維CT法測量肱骨頭RA，肱骨遠(yuǎn)端取第1層面為內(nèi)外上髁軸線遠(yuǎn)離鷹嘴窩骨皮質(zhì)，第2層面為內(nèi)外上髁軸線經(jīng)過鷹嘴窩骨皮質(zhì)，第3層面為內(nèi)外上髁軸線位于鷹嘴窩骨皮質(zhì)前方。結(jié)果是：（1）肱骨頭扭轉(zhuǎn)角測值變異較大459.8,與Pearl等報道結(jié)果相似4。（2）以內(nèi)外上髁軸線為遠(yuǎn)端定義線測得3個平面的肱骨頭RA從上到下分別為（27.310.3），（26.310.2），（25.810.4），從上到下逐漸減小，此結(jié)果未見文獻(xiàn)報道。3.2肱骨遠(yuǎn)端3個不同位置內(nèi)外上髁軸線對肱骨頭扭轉(zhuǎn)角MSCT容積再現(xiàn)測值的影響MSCT容積再現(xiàn)三維重建測量肱骨頭扭轉(zhuǎn)角，俯視位觀察內(nèi)外上髁及肱骨遠(yuǎn)端前關(guān)節(jié)面處于3個不同位置，對肱骨頭RA測值影響沒有統(tǒng)計學(xué)差異。推測其原因可能是肱骨頭與遠(yuǎn)端的內(nèi)外上髁、前關(guān)節(jié)面本身三維空間位置相對固定，因此俯視位無論怎樣調(diào)整位置，本身固有的扭轉(zhuǎn)關(guān)系不會改變，除非當(dāng)位置旋轉(zhuǎn)后，肱骨頭扭轉(zhuǎn)角近端定義線即頭中軸線取法不一致。另外，對照二維CT測量法測得的肱骨頭RA數(shù)據(jù)，二維CT測量法第3層面即內(nèi)外上髁軸線位于鷹嘴窩骨皮質(zhì)前方時測得的肱骨頭扭轉(zhuǎn)角與CT容積再現(xiàn)三維重建測量的肱骨頭扭轉(zhuǎn)角接近，其分別為（25.510.2），（25.010.8），（25.710.8），（25.810.4），分析其原因可能是MSCT容積再現(xiàn)測量時俯視位內(nèi)外上髁軸線不一定是肱骨髁的最高點連線而是最外側(cè)點連線，所以其測值與二維CT測量法最遠(yuǎn)端層面測值相近。還有，從操作簡單方便方面說，俯視位觀察肱骨，肱骨遠(yuǎn)端前關(guān)節(jié)面被肱骨頭遮蓋重疊，肱骨頭及大小結(jié)節(jié)與內(nèi)外上髁部分重疊，調(diào)整位置，當(dāng)外上髁露出小三角形畫內(nèi)外上髁軸線作為遠(yuǎn)端定義線的位置是更簡單、快捷的方法，因為內(nèi)上髁較外上髁長，用肱骨頭遮蓋外上髁更方便?？傊殴穷^扭轉(zhuǎn)角測值不能一概而論，要說明是何種測量方法：如直接解剖測量法、X線片測量法、二維CT測量法等。還要說明測量