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

不同位置內外上髁軸線對多層螺旋CT容積再現(xiàn)測量肱骨頭扭轉角的影響【摘要】探討肱骨遠端不同位置內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角的影響。方法收集51根肱骨干標本，行16排螺旋CT掃描，容積再現(xiàn)技術三維重建測量肱骨頭扭轉角。俯視位觀察，肱骨遠端內外上髁連線取3種不同方位，求得3組肱骨頭扭轉角。與二維CT取肱骨遠端3個不同平面的肱骨頭扭轉角進行對比研究。結果肱骨頭扭轉角最小值4，最大值59.8，6組肱骨頭扭轉角數(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)計學處理6組肱骨頭扭轉角差異不顯著。且二維CT測量肱骨頭扭轉角時肱骨遠端層面越向遠端值越小。結論肱骨頭扭轉角變異較大，肩關節(jié)假體扭轉角設計應個性化；肱骨遠端不同位置內外上髁軸線對多層螺旋CT容積再現(xiàn)測量肱骨頭扭轉角沒有影響；俯視位觀察肱骨，當外上髁露出呈小三角形、肱骨遠端前關節(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角的更簡單、更快捷而且準確的測量位置?！娟P鍵詞】肱骨頭扭轉角體層攝影術X線計算機假體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肱骨頭扭轉角（retroversionangleorretrotorsionangle：以下簡稱RA），是指肱骨頭中軸線與肱骨遠端內外上髁軸線或滑車軸線的夾角,肱骨頭扭轉角是肩關節(jié)假體設計、假體選擇及肩關節(jié)重建手術的核心指標之一1、2。其測量方法包括直接解剖學測量、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角的方法國內外尚未見報道。本文討論肱骨遠端不同方位定義線對MSCT容積再現(xiàn)測量肱骨頭扭轉角的影響。1材料與方法1.1標本材料由解剖教研室提供51根成人肱骨干標本，其中右側23根，左側28根。所有標本經(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本置于水平放在檢查床上面（裝柯達激光膠片）的泡沫上，以正交定位線居于肱骨前面中軸、側面中軸為準，不能居中軸者用小布袋調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確定肱骨頭扭轉角的近端定義線肉眼目測觀察肱骨頭關節(jié)面弧度變化最明顯處作連線，確定肱骨頭關節(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確定肱骨頭扭轉角的遠端定義線俯視位觀察肱骨，肱骨遠端前關節(jié)面被肱骨頭遮蓋重疊，肱骨頭及大小結節(jié)與內外上髁部分重疊，調整位置，當外上髁露出小三角形為畫內外上髁軸線EF為遠端定義線的第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；當內上髁露出小三角形其余位置除前關節(jié)面外側部未被重疊外與第1位置大致相同，畫內外上髁軸線EF為遠端定義線的第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，肱骨遠端前關節(jié)面不被肱骨頭遮蓋重疊，結節(jié)間溝底與肱骨遠端前方冠突窩底重疊，連接內外上髁軸線EF，得肱骨頭RA數(shù)據(jù)c組（圖13）。圖1VRT測量肱骨頭扭轉角第1位置E為露出的呈小三角形的外上髁，F(xiàn)為內上髁。線AB為頭關節(jié)面直徑，線CD為肱骨頭中軸線，線EF為內外上髁軸線。線CD與線EF的夾角為肱骨頭扭轉角圖2VRT測量肱骨頭扭轉角第2位置E為外上髁，F(xiàn)為露出的呈小三角形的內上髁。其余同圖1所示圖3VRT測量肱骨頭扭轉角第3位置E為外上髁，F(xiàn)為內上髁。結節(jié)間溝底部與冠突窩外側部重疊，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，取肱骨頭關節(jié)面變化最明顯處連線求得關節(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的遠端定義線用捕獲軟件捕捉肱骨遠端3個骨窗層面，第1層面為內外上髁軸線EF遠離鷹嘴窩骨皮質，線EF為肱骨頭RA的遠端定義線。線CD與線EF的夾角為肱骨頭RA，得肱骨頭扭轉角數(shù)據(jù)d組。第2層面為內外上髁軸線經(jīng)過鷹嘴窩骨皮質，得肱骨頭扭轉角數(shù)據(jù)e組。第3層面為內外上髁軸線位于鷹嘴窩骨皮質前方，得肱骨頭扭轉角數(shù)據(jù)f組。用捕獲軟件拼接肱骨頭最大層面及遠端的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，每根肱骨不同遠端定義線所得的頭扭轉角測量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軟件包進行統(tǒng)計學處理肱骨頭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)計學差異顯著。圖4CT二維法測量肱骨頭扭轉角第1層面線AB為頭關節(jié)面直徑，線CD為肱骨頭中軸線，E為內上髁，F(xiàn)為外上髁。線EF為內外上髁軸線，線EF遠離鷹嘴窩骨皮質。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角圖5CT二維法測量肱骨頭扭轉角第二層面線EF經(jīng)過鷹嘴窩骨皮質。其余同圖4圖6CT二維法測量肱骨頭扭轉角第3層面線EF位于鷹嘴窩骨皮質前方。其余同圖42結果多層螺旋CT容積再現(xiàn)三維重建測量不同位置內外上髁軸線的3組肱骨頭扭轉角：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角測量值沒有統(tǒng)計學差異，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P值是以f組和其余各組間比較所得。P0.05為統(tǒng)計學差異顯著。3討論肱骨頭扭轉角變異較大，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，通常肱骨扭轉角近端定義線為頭中軸線，而遠端定義線較混亂，有的取內外上髁軸線（滑車軸線）1，有的取遠端前關節(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。本試驗肱骨頭遠端定義線取內外上髁軸線。3.1肱骨遠端3個不同層面內外上髁軸線對肱骨頭RA二維CT測值的影響復習文獻不同作者都用二維CT法測量肱骨頭RA，遠端定義線同為內外上髁軸線，但給出的圖片取層面不一樣，有的內外上髁軸線經(jīng)過鷹嘴窩骨皮質3，有的位于鷹嘴窩較深處、遠離骨皮質7。不同平面的遠端定義線是否會影響肱骨頭RA測值？本試驗用51根肱骨干標本二維CT法測量肱骨頭RA，肱骨遠端取第1層面為內外上髁軸線遠離鷹嘴窩骨皮質，第2層面為內外上髁軸線經(jīng)過鷹嘴窩骨皮質，第3層面為內外上髁軸線位于鷹嘴窩骨皮質前方。結果是：（1）肱骨頭扭轉角測值變異較大459.8,與Pearl等報道結果相似4。（2）以內外上髁軸線為遠端定義線測得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，此結果未見文獻報道。3.2肱骨遠端3個不同位置內外上髁軸線對肱骨頭扭轉角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角，俯視位觀察內外上髁及肱骨遠端前關節(jié)面處于3個不同位置，對肱骨頭RA測值影響沒有統(tǒng)計學差異。推測其原因可能是肱骨頭與遠端的內外上髁、前關節(jié)面本身三維空間位置相對固定，因此俯視位無論怎樣調整位置，本身固有的扭轉關系不會改變，除非當位置旋轉后，肱骨頭扭轉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層面即內外上髁軸線位于鷹嘴窩骨皮質前方時測得的肱骨頭扭轉角與CT容積再現(xiàn)三維重建測量的肱骨頭扭轉角接近，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)測量時俯視位內外上髁軸線不一定是肱骨髁的最高點連線而是最外側點連線，所以其測值與二維CT測量法最遠端層面測值相近。還有，從操作簡單方便方面說，俯視位觀察肱骨，肱骨遠端前關節(jié)面被肱骨頭遮蓋重疊，肱骨頭及大小結節(jié)與內外上髁部分重疊，調整位置，當外上髁露出小三角形畫內外上髁軸線作為遠端定義線的位置是更簡單、快捷的方法，因為內上髁較外上髁長，用肱骨頭遮蓋外上髁更方便?？傊殴穷^扭轉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