西安市红会医院西安710054
【摘要】目的:了解尺骨冠状突的解剖形态,测量其解剖数据,主要是为尺骨冠状突I、II型骨折治疗提供解剖学依据。方法:收集成年患者(16岁以上)正常肘关节CT资料50例[男性28例,女性22例],年龄最小16岁,最大75岁,平均年龄[40.66],进行三维重建,在模型上分别测量冠状突高度(H)、尺骨近端在冠状突处的厚度(L)、冠状突近似弧形部分的半径(R),弧形对应的角度(α),冠状突高度25%处冠状突宽度(X)、50%处的冠状突宽度(Y)、冠状突基底部长度Q,冠状突近端到冠状突最高点的距离P,冠状突最高点与冠状突最近端连线和冠状突基地夹角β。以及冠状突基底部宽度即冠状突最外侧点到最内侧点的距离M。对测得数据进行统计学分析。结果:冠状突高度、尺骨近端在冠状突处厚度、冠状突近似弧形部分的半径、弧形部分对应角度、冠状突高度25%处冠状突宽度及50%处的冠状突宽度分别为,男性H=18.80±2.16mm,L=35.44±3.54mmR=12.88±1.46mmα=141.51±13.44°X=17.17±1.96mmY=20.80±1.75mmβ=29.96±4.24°Q=39.74±4.92mmP=35.10±5.21mmM=25.98±4.51mm,女性H=17.27±2.42mmL=32.44±3.80mmR=11.64±1.42mmα=139.40±12.53°X=13.60±2.36mmY=17.06±2.03mm)β=30.95±4.41°Q=35.05±4.88mmP=30.24±4.27mmM=21.62±2.12mm。结论:本研究可以为尺骨冠状突I、II型骨折治疗提供解剖学依据,特别是应用袢钢板技术时,钢板的设计提供解剖数据。
【关键词】尺骨冠状突解剖学研究三维重建数字化
AbstractObjective:Fortostudytheanatomicalmorphologyoftheulnacoronary,measuringitsanatomicaldata,mainlyfortheulnacoracoidprocesstypeI,IIfracturetreatmenttoprovidetheanatomicalbasis.Methods:Collectionofadult(16yearsofageorolder)inpatientswithnormalelbowCTdataof50cases(28casesmale,22casesfemale),minimumage16yearsold,biggest75yearsold,averageage[40.66],three-dimensionalreconstruction,onthemodelmeasuredcoracoidprocessheight(H),thethicknessoftheulnainthecoracoidprocess(L),coronaryapproximatecurvedpartoftheradius(R),andcorrespondingarcAngle(α).Forthestatisticalanalysisofthemeasureddata.Results:thecoracoidprocessheight、thicknessofulnaincoracoidprocessplace、coracoidprocessapproximatecurvedpartoftheradius、arcpartcorrespondingAngle、coracoidprocessheight25%coracoidprocesswidthand50%ofcoracoidprocesswidthare:maleH=18.80±2.16mm、L=35.44±3.54mm、R=12.88±1.46mm、α=141.51±13.44mm°β=29.96±4.24°Q=39.74±4.92mmP=35.10±5.21mmM=25.98±4.51mm、X=17.17±1.96mm、Y=20.80±1.75mmandfemaleH=17.27±2.42mm、L=32.44±3.80mm、R=11.64±1.42mm、α=139.40±12.53°、X=13.60±2.36mm、Y=17.06±2.03mmβ=30.95±4.41°Q=35.05±4.88mmP=30.24±4.27mmM=21.62±2.12mm.Conclusion:thisstudycanbeulnacoronarytutypeI,IIfracturetreatmenttoprovidetheanatomicalbasis,especiallytheapplicationofloopsplatetechnology,thedesignofthesteelplatetoprovideanatomicaldata.
Keywords:Ulnacoracoidprocess;Anatomicalstudy;Three-dimensionalreconstruction;Digitization
尺骨冠状突是构成肘关节重要部分,参与组成肘关节的前柱和内侧柱[1],由于冠状突是肱肌、前侧关节囊的止点,可有效防止肘关节过度屈曲、向后脱位和后外侧半脱位,所以尺骨冠状突是维系肘关节稳定的关键部位[2]。冠状突发生骨折则会严重影响肘关节的功能,必需进行手术治疗,恢复冠状突形态。对尺骨冠状突的I、II型骨折[3],我们采用袢钢板技术进行治疗,取得良好的临床疗效[4],但目前对于冠状突,没有准确的解剖形态学数据,袢钢板制作时,都需要进行预弯。我们拟对尺骨冠状突解剖形态进行研究。2006年李成,王友华等人对于尺骨近端进行了研究[3],但其对于冠状突的研究仅限于冠突高度、宽度、厚度,而且是通过传统形式,即在尸体上通过游标卡尺,直尺和卷尺进行测量,认为操作存在较大误差。对于临床治疗冠状突骨折难以起到指导性作用。
本研究利用尺骨冠状突CT及三维重建技术,对于冠状突解剖形态进行分析,对于尺骨冠状突骨折的治疗提供解剖学依据。
材料与方法
一、CT数据的收集及三维重建
数据采集对象为正常成年人,获得病人同意,并排除肘关节疾病,关节功能正常,共计50例,其中男性28例,女性22例。年龄:16岁到75岁,平均40.66岁,将男、女两组各分为三组,a组为16-35岁,b组为36-55岁,c组为56-75岁。于2014年1月至2014年12月期间在西安市红会医院进行肘关节CT(飞利浦公司,荷兰)扫描。扫描参数:电压120kV,电流强度300mA,螺距为1.2,层厚为3mm,矩阵为512×512,重建层厚1mm。将CT数据以dicom格式保存在光盘上,将每一例CT数据进行三维重建(图1)。
二、解剖形态学测量
应用软件中截取功能将肘关节的肱骨与桡骨去除,得到完整的尺骨近端,在此模型上测量尺骨冠状突最高点到尺骨背侧距离即尺骨在冠状突位置的厚度L(图2)。然后以滑车切迹最低点为基准,平行尺骨背侧切去冠状突以下尺骨部分[3],(图3),在冠状突最高点垂直尺骨背侧截去冠状突近端部分,得到完整的尺骨冠状突模型。在此模型上进行数据测量,冠状突高度即冠状突最高点到基底部垂直距离H(图4),测量冠状突弧形部分半径R及该弧度所对应的角度α(图5),同时测量在冠状突高度25%和50%时冠状突的宽度X和Y(图6、7),冠状突基底部长度Q,冠状突近端到冠状突最高点的距离P,冠状突最高点与冠状突最近端连线和冠状突基地夹角β(图8)。以及冠状突基底部宽度即冠状突最外侧点到最内侧点的距离M(图9)。
三、统计学分析
将测得的数据输入SPSS19.0软件进行分析与处理,计量资料结果以X±s形式表示,男、女两组左右侧资料进行两个独立样本的t检验,并对男性与女性中的三组资料分别进行方差分析,P<0.05认为差异有统计学意义。
四、结果
本研究所测量结果符合正态分布,具体结果见表1。男、女性两组L、H、R、α、X、Y、Q、P及M比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。两组弧度所对应的角度α和β比较,差异无统计学意义(P>0.05)。男性中a、b、c三组资料L、H、R、α、X、Y、β、Q、P及M结果比较,差异无统计学意义(P>0.05),结果见表2。女性中a、b、c三组资料L、H、R、α、X、Y、β、Q、P及M结果比较,差异无统计学意义(P>0.05),结果见表3。
注:表中字母代表意义同表1,a组代表年龄为16-35岁,b组代表年龄为36-55岁,c组代表年龄为56-75岁。
五、讨论
1.尺骨冠状突的解剖形态
尺骨冠状突是位于尺骨近端前面的骨性突起,形状不规则,类似于锥形的骨骼。Regan[3]等认为当肘关节处于水平位时,以尺骨近端背侧为基准,高于尺骨滑车最低点以上部分为尺骨冠状突。参与组成肱尺关节及尺桡关节,近端为半月形滑车凹关节的一部分,外侧与桡骨小头组成尺桡关节。冠状突其结构可以分为三部分[4]:a.冠状突内侧不组成关节,为一骨性隆起部分,其为肘关节内侧副韧带前束止点,对于肘关节内侧的稳定性起着重要作用。b.冠状突的外侧是绕骨头切迹,与绕骨头构成上尺桡关节。其前端是冠状突尖端,在1995年,Cage等[5]人在研究中发现在距冠状突尖端4~6mm处附着有肘关节前方关节囊,其最尖端部分位于肘关节腔内,且无软组织附着。c.冠状突向前内侧突起构成前内侧面。本项研究中应用软件对肘关节CT资料进行三维重建,形成三维肘关节模型,然后通过截取功能将肘关节的肱骨与桡骨去除,得到完整的尺骨近端,在此模型上测量尺骨冠状突最高点到尺骨背侧距离即尺骨在冠状突位置的厚度L(图2)。然后以滑车切迹最低点为基准,平行尺骨背侧切去冠状突以下尺骨部分[3],(图3),在冠状突最高点垂直尺骨背侧截去冠状突近端部分,得到完整的尺骨冠状突模型。在此模型上进行数据测量,冠状突高度即冠状突最高点到基底部垂直距离H(图4),测量冠状突弧形部分半径R及该弧度所对应的角度α(图5),根据Regan-Morrey分型,I型骨折为冠状突尖端骨折,我们设定骨折块最大为冠状突高度的25%,II型骨折为小于冠状突高度的50%,我们对冠状突I、II型骨折块的高度进行了测量,即冠状突高度25%(I型)和50%(II型)时冠状突的宽度X和Y(图6、7),冠状突基底部长度Q,冠状突近端到冠状突最高点的距离P,冠状突最高点与冠状突最近端连线和冠状突基地夹角β(图8)。以及冠状突基底部宽度即冠状突最外侧点到最内侧点的距离M(图9)
目前,对于尺骨冠状突骨性解剖的研究很少,而且都是采用传统方法进行研究,如王友华等[8]在30具尸体上应用游标卡尺对冠状突的平均高度、宽度、厚度及滑车切迹开口纵径进行测量,结果为男性18.43±0.56mm、22.53±0.78mm、18.17±0.32mm和20.93±0.34mm,女性为1635±0.41mm、1976±0.82mm、632±0.83mm和18,48±0.59mm。在本研究中,冠状突的平均高度、宽度即冠状突50%高度处的宽度,我们也做了测量,结果表明无统计学差异。在本研究中对冠状突进行了细致得分测量,冠状突的基底部长度、宽度,冠状突的高度,冠状突前方弧形部分的弧度、半径,以及冠状突最高点与冠状突最近端连线和冠状突基地夹角β,还有冠状突在冠突高度25%和50%处的宽度,这是前所未有的,可以形象的展示出冠状突的形态,对于冠状突骨折的治疗具有重要的指导作用。
2.冠状突骨折分型及治疗
对于尺骨冠状突骨折的分型现在主要有两种,Regan-Morrey分型和O’Driscoll分型。Regan-Morrey分型是根据冠状突骨折块的高度将其分为三型[9],I型为冠状突尖端骨折,II型为冠状突骨折块高度小于50%,III型为冠状突骨折块高度大于50%。以上三型又根据是否有伴有肘关节脱位,每一型分为两个亚型。O’Driscoll分型[10]是根据骨折所涉及到的解剖部位进行分型,也分为3型,骨折是否波及冠状突尖端、冠状突前内侧关节面或冠状突基底部。I型骨折为骨折波及到冠状突尖端,不涉及冠状突内侧关节面及冠状突基地部。Ia型骨折块<2mm,单纯性骨折或伴有脱位,Ib型骨折块>2mm,常伴有肘关节脱位。II型骨折为骨折波及冠状突前内侧关节面的骨折,IIa型骨波及冠状突尖端内侧到冠状突突起的前半部分;IIb型骨折为波及冠状突尖端内侧到冠状突尖;IIc型骨折延伸至冠状突前内侧壁和整个高耸结节。Ⅲ型骨折波及冠状突基底,与Regan-Morrey分型中的III型相同,冠状突骨折块的高度大于50%。Ⅲa型骨折为仅涉及冠状突,Ⅲb型骨折为伴有尺骨鹰嘴骨折。
现阶段对于尺骨冠状突骨折的治疗,I型骨折主要有以下两种治疗方法,a.用缝合线将尺骨冠状突骨折块缝合固定于基底部,或采用缝合线穿过尺骨上骨髓道进行固定[11]。Beingessner等[12-13]的生物力学研究发现缝合线对小的骨折块(<10%),即使有关节囊的附着,这种方法对于肘关节的稳定性作用微乎其微。有人提出当肘关节相对稳定时,冠状突骨折片又较小,可以采取非手术治疗[14],可用石膏或夹板固定。然而,肘关节复位固然能够得到维持,但其将会导致严重的并发症,尤其是肘关节强直,严重影响患者日后生活。II型骨折主要有以下几种方法:a.克氏针及钢丝固定[15]。b.空心钉固定[16]。c.可吸收螺钉固定[17]。d.微型钢板固定[18]。e.袢钢板固定[19]。上述几种治疗方法都没有对冠状突解剖形态学进行研究,缺乏科学性,特别是微型钢板固定和袢钢板固定,没有特制的解剖钢板,每次在使用这种技术治疗时,都要对目前已存在的钢板进行塑形预弯,这个过程主要是根据术者的经验进行。虽然我们应用袢钢板技术治疗冠状突骨折取得了一定的疗效[19],但由于缺乏很难使钢板达到完全贴服,影响手术效果。与此同时,在对钢板进行预弯时,由于没有准确的解剖数据支持,常需要对钢板进行多次的折弯,使钢板产生金属疲劳。在术后进行功能锻炼时,容易造成钢板断裂,导致手术失败。本研究就是应用现代数字骨科技术对冠状突解剖形态进行细致研究,对冠状突骨折治疗提供科学的解剖数据支持,特别是对于冠状突骨折Regan-Morrey分型中的I、II型骨折,冠状突弧形部分的弧度男性141.51±13.44mm、女性139.40±12.53mm可以决定袢钢板的弧度,对于I、II型骨折,冠状突高度25%处冠状突宽度(男性X=17.17±1.96mm,女性X=13.60±2.36mm),50%处的冠状突宽度(男性Y=20.80±1.75mm,女性Y=17.06±2.03mm),可以决定袢钢板的长度。此数据可以使得钢板最大程度的贴服,使治疗达到更好的临床效果。在此研究中我们还发现无论男性或者女性,当他们成年即16岁后,他们的冠状突将不再发生变化,形态固定,这对于我们治疗各年龄段的病人具有指导性作用。
三、本研究的优势与不足
在以往的研究中,对尺骨冠状突的研究都是采用传统方式进行研究,如李成,王友华等人在尺骨近端解剖学研究及临床意义[3]中对尺骨冠状突也进行了研究,但其研究仅限于冠突高度、宽度、厚度,且仅是使用游标卡尺,卷尺和直尺在尸体模型上进行测量。这种研究方法存在以下问题,a.陈旧尸体标本由于风干或者福尔马林的浸泡,严重影响测量结果;b.用游标卡尺进行测量时,当骨骼的测量点位于标尺刻度之间时,只能进行估计。而且观察结果时观察员的目光与骨骼测量点间的角度也会严重影响测量结果。CT三维重建技术可以直观,准确,形象的构建出人体骨骼的三维图像,并且可以任意角度的旋转,从不同的角度进行观察,最重要的是可以从任意平面对构建出的三维图像进行切割,得到想要的模型,本研究就是通过该项技术对尺骨近端进行分割,得到独立的冠状突模型,在此模型上对各项参数进行测量。除此以外,计算机的精确性是人工无法比拟的,避免在人工进行操作时所产生的误差,使试验结果更加精确,更加可靠[20-21]。但是本研究也存在不足之处,1.三维模型建立完成,将整个肘关节模型进行切割,最后剩余冠状突,在切割的过程中完全依靠操作者手动完成,很难到达精切切割,造成测量结果误差较大。2.在测量的过程,由于模型摆放角度的不同也会导致测量结果出现小的误差。对于上述不足之处还需进一步完善。
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