脛骨髓腔形態的影像學研究及臨床應用進展

鐘永平周衛雄譚 倫

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

脛骨髓腔形態的影像學研究及臨床應用進展

鐘永平1周衛雄1譚 倫2

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

脛骨髓腔形態；影像學研究；臨床應用

在骨科臨床工作中，脛骨骨折或因退行性膝關節炎而需要手術治療的患者越來越多，特別在行脛骨骨折髓內釘系統內固定術及全膝關節置換術（TKA）時，脛骨髓腔，尤其是脛骨近端的形態變化對于固定方式的選擇、髓內釘進釘點的選擇及TKA脛骨截骨角度的選擇有重要的參考價值?，F對脛骨髓腔形態的影像學研究及臨床應用進展作一綜述。

1　脛骨髓腔形態的影像學研究

1.1脛骨髓腔形態的X線研究：X線片是研究脛骨形態學參數的基礎手段。王建華等[1]對25根脛骨拍攝標準全長正側位X線片，測量數據為：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確性誤差較明顯。閆宏偉等[2]應用數字成像C2激光相機對113例正常成人脛骨形態進行攝片并測量了脛骨全長及各狹窄段的指標，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（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，認為脛骨進釘區參數、骨髓腔的形態、弧度變化特點及髓腔開口指數是中國人脛骨髓內釘設計及應用的重要參考指標。Mohanty等[3]通過X線片測量了100例患者TKA手術前后脛骨后傾角（PTS）及干骺角（MDA）的數據（圖1和圖2），結果顯示平均術前PTS為11.64°，平均MDA為23.76°，并且二者之間有密切的相互關系（Pearson's系數0.72）。

1.2脛骨髓腔形態的CT研究：CT可以對脛骨骨髓腔的形態進行多角度掃描，可獲得更為精確的參數。王向利等報道[4]對新鮮成人脛骨髓腔形態及峽部厚度進行CT及X線測量。其中CT參數為：上下端松質骨區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；脛骨結節與中心軸線距離（0.451±0.132）cm。韓貴賓等[5]利用CT三維重建技術測量了26例膝關節骨性關節炎患者的脛骨近端截骨面的矢量數據，根據研究設定坐標，由影像內側橫徑起每10°遞增繪制由坐標中點致影像周邊的線段，測量各線段長度獲取矢量化數據，為TKA時國人脛骨解剖型假體設計提供參考。薛峰等[6]利用兔的脛骨骨髓腔建立解剖學形態及解剖學參數模型，以CT掃描18只新西蘭兔雙側脛骨不同節段髓腔的口徑，并在脛骨中上1/3處截骨，制作骨折髓內釘固定模型。結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。

1.3脛骨髓腔形態的三維數字化重建研究：三維數字化重建技術可利用圖像重建軟件將CT圖像進行重建脛骨髓腔的形態，具有直觀性、可調控的優點，利于指導臨床技術。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圖像進行了重建和測量，數據顯示國人脛骨近端形態學參數與性別、體質量、截骨深度等因素具有相關性，利于為設計更加接近國人脛骨近端形態學的TKA假體提供參考。

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

綜上所述，脛骨形態上男女有輕微差別，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，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，脛骨結節上方的入釘點與非松質骨區髓腔中軸成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　脛骨髓腔形態學與臨床的關系

2.1由于脛骨髓腔中軸線基本是直線，適合髓內固定：帶鎖髓內釘內固定術治療脛骨干骨折已經成為經典的治療方法，目前把帶鎖髓內釘作為脛骨骨折內固定的首選[9]。其適應證[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釘。其臨床療效得到了廣泛的認可，農家隆[11]比較了帶鎖髓內釘與AO鋼板治療脛骨骨折的療效，發現兩組的骨痂形成時間及骨不連接的發生率差異無統計學意義，而骨折愈合時間及愈合率、下肢承重時間、術后感染率、深靜脈血栓形成差異有統計學意義，帶鎖髓內釘組優于AO鋼板組。周煉[12]比較了交鎖髓內釘及非交鎖髓內釘治療不穩定脛骨骨折的療效，指出兩組各項臨床指標差異無統計學意義。胡文杰等[13]研究了交鎖髓內釘治療長骨骨折的生物力學及臨床應用，發現交鎖髓內釘治療長骨骨折療效良好?？傮w認為帶鎖髓內釘固定牢固、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釘，術中擴髓與不擴髓各有優缺點，靜力性交鎖釘在6～8周后改為動力固定來刺激骨折愈合。但交鎖髓內釘治療脛骨骨折也有發生骨折延遲愈合、脛骨近端骨折、膝關節疼痛等多種并發癥的報道。

2.2脛骨入釘角增加了脛骨髓內釘置釘的困難：王永清等[14]脛骨髓腔的非松質骨區軸線與脛骨結節上方的入釘點形成夾角（稱入釘角）進行研究，發現呈（11.545±1.71）°（9°～14°）的夾角，所以較多的作者改進髓內釘的形狀或改變特性來適應入釘角。周棟等[15]應用解剖型髓內釘治療了13例脛骨遠端骨折患者，效果良好。王建華等[16]研制了一種解剖型彈性髓內釘，并進行生物力學測試，結果是該改進型髓內釘的抗彎性與抗旋轉性均明顯優于矩形髓內釘，解剖型彈性髓內釘是更加符合脛骨骨折內固定的髓內釘。有作者[17]設計了新型脛骨分叉式動力型交鎖髓內釘（FLN），用以治療脛骨骨折，并與多種內固定器材相比較。結果提示FLN在抗軸向壓縮、抗彎曲、抗扭轉強度方面與GK釘相似，明顯強于其他內固定器材。王向利等根據測量數據設計分叉式的交鎖髓內釘治療脛骨干骨折，薛峰等應用了根據自己的解剖形態研究而設計的三角形的髓內釘，都獲得了滿意的療效。以上各種髓內釘的改進作者都認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臨床療效的改進型交鎖釘產生。

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釘進釘點： 帶鎖髓內釘的釘尾呈20°前屈，靜態下符合入釘角，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釘點進入關節面，將嚴重的影響膝關節功能。季瀅瑤等[18]對160例脛骨干骨折病例術前透視確定進釘點的位置，選擇性地采用髕韌帶內、外側及經髕韌帶入路。術后根據Johner-Wruhs標準，優良率93.6%，膝關節痛18.1%，明顯低于常規入路。說明通過術前透視確定進釘點位置，有利于個體化地選擇手術入路，組織損傷小，固定可靠，膝關節疼痛發生率低。有作者[19]開發醫用機器人及計算機輔助導航系統用于脛骨骨折髓內釘內固定術，能達到術中準確置釘，操作方便，達到骨折治療的智能化、微創化、數字化。

2.4膝骨干骺角影響膝關節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，近端向后傾并導致關節面向后傾，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符合膝關節的生理形態及生物力學要求，才能保證假體最大限度地滿足膝關節日常功能需要，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例成人漆關節的內外髁關節面后傾角、半月板上緣連線后傾角、不同部位半月板和關節軟骨厚度；80例脛骨標本測量內外髁關節面后傾角；80例膝關節標本MRI測量內外髁關節面后傾角及半月板上緣連線后傾角。結果顯示在TKA術中脛骨后傾截骨應恢復包括半月板、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手術前后脛骨后傾角（PTS）及干骺角（MDA）的數據，發現干骺角是影響TKA術中髓外定位對脛骨截骨后傾的獨立因素。

綜合上述作者的文獻，由于脛骨髓腔軸線呈直線，髓內固定有較好的效果，但脛骨近端的入釘角的存在使髓內固定的置釘過程有困難，并可能發生骨折或關節面的切割，如改變進釘點將直接造成關節面損傷而發生膝痛，脛骨近端還存在一個不被重視的干骺角，可能影響脛骨置釘的切割和近端截骨的后傾角度。所以只有術者充分了解脛骨的形態特點，作到個體化準備，選擇好適應證及進釘點，合理選擇不同特性的鎖髓內釘才能取得微創操作、固定效果好、功能良好等優點，也才能使TKA術中截骨有一個良好的后傾角技術及假體的選擇與安置均要充分考慮脛骨近端形態特點。

3　展 望

對于脛骨形態學及其與骨折髓內釘內固定、TKA的截骨角度關系已經進行了大量的研究，取得了一定的進展，但還有一些熱點問題，如合理解決入釘角帶來的關節面切割、膝關節疼痛，以及把握好不同干骺角下后傾截骨的準確性，使膝關節假體的安置更符合生理力學要求。還需要對入釘角、干骺角等進行深入研究，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“脛骨髓腔影像學研究及交鎖釘固定治療脛骨骨折的臨床研究