Clinical Study Based on DR Imaging Measurement of Ulnar Coronoid Process
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摘要:
目的 探讨基于尺骨冠突DR影像测量分析不同因素对尺骨冠突安全置钉的影响。 方法 从云南省中医医院2020年07月至2021年11月期间随机纳入102例正常成人正侧位肘关节DR片,选择标准的肘关节正位DR片作为测量对象,以冠突尖为顶点作沿冠突两侧平行于肘关节间隙的2条直线,冠突尖到尺骨桡、尺侧皮质交点线段的长度为尺骨冠突置钉冠状面的安全置钉的距离;再选择标准肘关节侧位DR片作为测量影像,以冠突尖为点引出近、远端两条与尺骨皮质相交的安全线,冠突尖近端安全线与远端安全线的长度为尺骨冠突矢状面的安全置钉距离,比较不同性别、左右侧对安全置钉距离的差异和不同截面上安全置钉距离之间相关性分析。 结果 男性与女性尺骨冠突安全置钉距离差异有统计学意义(P < 0.05);在冠状面上,男性桡侧与尺侧的安全置钉距离存在相关性(P < 0.05);在矢状面上,女性近端与远端的尺骨冠突安全置钉距离存在相关性(P < 0.05)。 结论 研究尺骨冠突安全置钉距离有利于指导临床尺骨冠突骨折置钉、设计新型钢板、畸形矫正等。 Abstract:Objective To explore the influence of different factors on the safe screw placement of the ulnar coronoid process based on the DR imaging measurement of the ulnar coronoid process. Methods During the period from July 2020 to November 2021, 102 normal adult elbow joint DR films were randomly included from Yunnan Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine. Standard elbow joint DR films were selected as the measurement objects, with the apex of the coronoid process as the vertex and two straight lines parallel to the elbow joint space along both sides of the coronoid process. The length of the line segment from the apex of the coronoid process to the intersection of the radius and ulnar cortex of the ulna was the safe distance to place the nail on the coronal surface of the ulna coronoid process; The standard lateral DR film of the elbow joint was selected as the measurement image, and the apex of the coronoid process was used as a point to draw out two safety lines intersecting with the ulnar cortex at the proximal and distal ends. The length of the safety lines at the proximal and distal ends of the coronoid process was the safe nail placement distance on the sagittal plane of the ulnar coronoid process. The differences in safe nail placement distance between different genders, left and right sides, were compared and the correlation between safe nail placement distances on different cross-sections was analyzed. Results There was a statistically significant difference in the safe placement distance of the ulnar coronoid process between males and females (P < 0.05); On the coronal plane, there was a correlation between the safe nail placement distance on the radial and ulnar sides in males; On the sagittal plane (P < 0.05), there was a correlation between the safe placement distance of the ulnar coronoid process in women’ s proximal and distal ends (P < 0.05). Conclusion Studying the safe screw placement distance of the ulnar coronoid process is beneficial to guide the clinical placement of screws for coronoid process fractures, the design of new steel plates, and the correction of deformity. -
肘关节是1个复杂的关节,它是肱尺关节、肱桡关节和近端桡尺关节构成[1],肘部稳定性通过静态和动态约束的组合来维持,其中尺骨冠突是肘关节结构中的较为重要的组成部分,主要是维持肘关节的稳定性[2−3]。临床尺骨冠突骨折是恐怖三联征中的一部分,而且其治疗具有一定的挑战性,因为关节表面必须解剖复位,并且必须识别和适当处理相关的软组织损伤[4−5]。目前在临床工作中尺骨冠状突骨折相对少见,而单纯尺骨冠状突骨折更是少见,因此很容易漏诊或误诊,而且常合并肘关节后脱位、桡骨小头粉碎骨折等。尺骨冠突骨折的治疗,目前主要通过手术安全置钉(即有效固定骨折断端并避免内固定物植入关节腔)的方式实现,若无法实现安全置钉,可能手术后会导致骨性关节炎,甚至关节功能丧失等不良后果。研究指出大多数肘部骨折最好通过恢复正常骨解剖结构并刚性内固定以及侧副韧带的修复和/或重建来进行手术治疗[6−7],但目前国内外缺少相关研究指导临床尺骨冠突骨折安全置钉。近些年随着影像技术的不断进步,直接数字化X射线摄影系统(direct digital radiography,DR)出现,并广泛应用于国内外医院,极大的提高了骨折诊断效果[8]。与传统X光摄影相比具有分辨力高、清晰、灵敏、放射剂量小、曝光时间短、便于图像储存等优点,因此可应用于临床尺骨冠突研究并且可反复测量[9]。
本研究应用DR摄影资料对尺骨冠突进行研究来量化比较性别、左侧和右侧肘关节及不同投照方位,对尺骨冠突骨折安全置钉的距离是否有影响,有助于指导临床尺骨冠突安全置钉、设计新型钢板、畸形矫正等,从而为规范化治疗尺骨冠突骨折提供一定的理论支持。
1. 资料与方法
1.1 研究对象
回顾分析云南省中医医院2020年07月至2021年11月行肘关节正侧位DR片的患者102例,女性58例,男性44例,年龄18~80岁,平均年龄(45.78±14.79)岁。纳入标准:(1)因病情需要及体检行肘关节DR片;(2)DR片示肘关节无关节炎、骨折、骨赘、肿瘤。排除标准:(1)肘关节存在畸形;(2)DR片肘关节间隙模糊不清;(3)冠突尖不显影;(4)肘关节存在外伤、明显肿胀。
1.2 测量方法
选择标准的肘关节正位DR片(均采用云南省中医医院医院放射科飞利浦多功能数字化X线机完成)作为测量影像,以冠突尖为顶点作沿冠突2侧平行于肘关节间隙交于尺骨皮质2侧的2条直线,冠突尖桡侧的的长度为尺骨冠突桡侧安全置钉距离(a),冠突尖尺侧的的长度为尺骨冠突尺侧安全置钉距离(b);再选择标准肘关节侧位DR片作为测量对象,以冠突尖为点引出近、远端2条与尺骨皮质相交的安全线,冠突尖近端安全线的长度为尺骨冠突近端安全置钉距离(c),冠突尖远端安全线的长度为尺骨冠突远端的安全置钉距离(d),见图1。所有研究DR片影像均放大3倍,由3名资深医师通过影像归档和通信系统(picture archiving and communication systems,PACS)软件独立测量完成,每例测量值取3次所得之和的三分之一作为最终结果,即平均值,测量精度为0.01 mm。
1.3 统计学处理
采用SPSS 26.0统计学软件包进行统计学分析,基本描述正态分布计量资料采用平均值、中位数、标准差、最大值、最小值、均数据±标准差($ \bar x \pm s $)表示,正态分布计量资料2组间比较采用两独立样本t检验,相关性分析采用Pearson相关性分析,P < 0.05表示差异有统计学意义。
2. 结果
尺骨冠突桡侧安全置钉距离(a)为(7.67±1.55)mm,尺骨冠突尺侧安全置钉距离(b)为(12.68±1.78)mm,尺骨冠突近端安全置钉距离(c)为(35.57±3.70)mm,尺骨冠突远端的安全置钉距离(d)为(49.65±5.74)mm,见表1。经2独立样本t检验:男性和女性在尺骨冠突置钉安全距离差异均有统计学意义(P < 0.05),见表2。经2独立样本t检验:左侧和右侧在尺骨冠突置钉安全距离差异无统计学意义(P > 0.05),见表3。尺骨冠突桡侧安全置钉距离和尺侧安全置钉距离经Pearson相关性分析,女性无相关性(P > 0.05),男性有相关性(P < 0.05),见表4、图2。尺骨冠突近端安全置钉距离和尺骨冠突远端安全置钉距离经Pearson相关性分析,女性有相关性(P < 0.05),男性无相关性(P > 0.05),见表5、图3。
表 1 基本资料描述Table 1. Description of basic data指标 平均值 中位数 SD 最大值 最小值 a(mm) 7.67 7.61 1.55 11.52 2.89 b(mm) 12.68 12.30 1.78 17.31 9.06 c(mm) 35.57 35.33 3.70 48.90 27.52 d(mm) 49.65 49.54 5.74 65.37 36.11 总年龄(岁) 45.78 47.50 14.79 80 18 男性年龄(岁) 43.64 43.50 15.52 80 19 女性年龄(岁) 47.41 48.50 14.12 80 18 a:尺骨冠突桡侧安全置钉距离;b:尺骨冠突尺侧安全置钉距离;c:尺骨冠突近端安全置钉距离;d:尺骨冠突远端的安全置钉距离。 表 2 男、女安全置钉距离比较($ \bar x \pm s $,n=102)Table 2. Comparison of the safe nail placement distance in male and female situations ($ \bar x \pm s $,n=102)指标 男性 女性 t P a(mm) 8.68 ± 1.49 6.91 ± 1.10 6.89 <0.001* b(mm) 13.95 ± 1.53 11.71 ± 1.26 8.11 <0.001* c(mm) 38.33 ± 2.88 33.47 ± 2.76 8.66 <0.001* d(mm) 52.71 ± 5.44 47.33 ± 4.84 5.27 <0.001* a:尺骨冠突桡侧安全置钉距离;b:尺骨冠突尺侧安全置钉距离;c:尺骨冠突近端安全置钉距离;d:尺骨冠突远端的安全置钉距离。*P < 0.05。 表 3 左侧、右侧安全置钉距离比较($ \bar x \pm s $,n=102)Table 3. Comparison of the safe nail placement distance in left and right cases($ \bar x \pm s $,n=102)指标 左侧 右侧 t P a(mm) 7.89 ± 1.83 7.52 ± 1.32 1.18 0.24 b(mm) 12.88 ± 1.55 12.53 ± 1.92 0.98 0.33 c(mm) 35.79 ± 3.74 35.41 ± 3.69 0.51 0.62 d(mm) 50.21 ± 5.27 49.27 ± 6.06 0.81 0.41 a:尺骨冠突桡侧安全置钉距离;b:尺骨冠突尺侧安全置钉距离;c:尺骨冠突近端安全置钉距离;d:尺骨冠突远端的安全置钉距离。 表 4 尺骨冠突桡侧安全置钉距离和尺骨冠突尺侧安全置钉距离相关性分析Table 4. Correlation analysis of safe napping distance on radial side of ulnar coronal process and safe napping distance on ulnar coronal process指标 r P 男性 0.335 0.026* 女性 0.207 0.119 a:尺骨冠突桡侧安全置钉距离;b:尺骨冠突尺侧安全置钉距离。*P < 0.05。 表 5 尺骨冠突近端安全置钉距离和尺骨冠突远端的安全置钉距离相关性分析Table 5. Correlation analysis of the safe napping distance between the proximal end of ulna coronoid process and the distal end of ulna coronoid process指标 r P 男性 1.176 0.253 女性 0.581 <0.001* c:尺骨冠突近端安全置钉距离;d:尺骨冠突远端的安全置钉距离。*P < 0.05。 3. 讨论
DR摄影是X射线放射技术结合计算机图像处理技术而组成的1种摄影系统,它是目前世界上最先进的X线摄影技术[10],它可广泛用于全身各部位的检查,尤其在骨骼、胸部、急腹症等方面更具有优势,与传统X光摄影相比具有分辨力高、清晰、灵敏、放射剂量小、曝光时间短、便于图像储存等优点,而且价格低廉、使用方便,因此这也是本研究应用DR摄影技术研究的重要基础;目前国内外关于尺骨冠突安全置钉的研究较少,而且主要是通过尸体和荧光摄影技术测量尺骨近端安全区定位和特征[11−12],但并无相关进一步的研究,虽然尸体研究是立体的,更加接近临床需求,但是尸体标本成本较高,而且标本数量有限,研究存在比较大的困难,而笔者通过DR摄影技术代替尸体研究,进一步扩大了样本量,研究成本相对较低,属于一定的创新;临床尺骨冠突骨折是上肢骨折很重要的损伤,其治疗原则是恢复和维持关节的正常位置,同时促进韧带的修复,而一旦肘关节失去稳定性,很可能会影响肘关节功能恢复[13−14],对患者生活质量造成严重影响。因此研究尺骨冠突的安全置钉是很有必要的研究。另外,本研究是采取回顾性研究,无需2次放射,对患者的影响微乎其微,更符合无伤害原则[15]。
本研究是采取DR摄影技术资料对尺骨冠突进行的回顾性研究,这是对既往研究进一步的延伸,结合笔者前期研究表明得出尺骨冠突置钉安全角范围和安全区,更加有助于尺骨冠突骨折置钉的治疗、肘关节畸形矫正、可变角钢板设计等。而此次研究在研究基础上进一步量化,结合二者更有利于指导临床。本研究中,男性和女性在尺骨冠突置钉安全距离差异均有统计学意义(P < 0.05)。Schneider 等[16]研究表明男性与女性的骨骼形态上基本类似,主要是大小不同,另外也有研究[17−18]表明平均而言,虽然女性的骨骼相对于男性更细长,皮质面积更小,但男性骨骼略大于女性。这与笔者的研究结果不谋而合,从笔者研究结果可以看出男性的安全置钉距离均大于女性。左侧和右侧在尺骨冠突置钉安全距离差异无统计学意义(P > 0.05),表明人体2侧的肘关节大小无明显区别,对尺骨冠突安全置钉没有明显的影响,这更有利尺骨冠突安全置钉。另外经Pearson相关性分析,此研究结果说明无论是在冠状面还是矢状面上,只要冠状突尖定下来,由有其所定的安全置钉距离可能就具有某种关系,但是目前国内外缺少相关研究。本研究结合笔者在冠突安全置钉角度方面既往的研究,可以根据患者术前DR片进行尺骨冠突安全角度、安全区以及安全距离的测量,从而更好地安全置钉以及设计新型钢板器械、畸形矫正等。
本研究存在的不足,DR摄影技术是目前最先进的X光摄影技术,只是一个简单二维图像,虽然笔者已从冠状面、矢状面进行了研究,但是尺骨冠突是立体的,需要从多维进行研究。笔者将进一步完善扩大相关数据及使用CT三维进行研究,为临床尺骨冠突骨折、畸形矫正的治疗及新型钢板螺钉的设计提供一定的参考。
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表 1 基本资料描述
Table 1. Description of basic data
指标 平均值 中位数 SD 最大值 最小值 a(mm) 7.67 7.61 1.55 11.52 2.89 b(mm) 12.68 12.30 1.78 17.31 9.06 c(mm) 35.57 35.33 3.70 48.90 27.52 d(mm) 49.65 49.54 5.74 65.37 36.11 总年龄(岁) 45.78 47.50 14.79 80 18 男性年龄(岁) 43.64 43.50 15.52 80 19 女性年龄(岁) 47.41 48.50 14.12 80 18 a:尺骨冠突桡侧安全置钉距离;b:尺骨冠突尺侧安全置钉距离;c:尺骨冠突近端安全置钉距离;d:尺骨冠突远端的安全置钉距离。 表 2 男、女安全置钉距离比较($ \bar x \pm s $,n=102)
Table 2. Comparison of the safe nail placement distance in male and female situations ($ \bar x \pm s $,n=102)
指标 男性 女性 t P a(mm) 8.68 ± 1.49 6.91 ± 1.10 6.89 <0.001* b(mm) 13.95 ± 1.53 11.71 ± 1.26 8.11 <0.001* c(mm) 38.33 ± 2.88 33.47 ± 2.76 8.66 <0.001* d(mm) 52.71 ± 5.44 47.33 ± 4.84 5.27 <0.001* a:尺骨冠突桡侧安全置钉距离;b:尺骨冠突尺侧安全置钉距离;c:尺骨冠突近端安全置钉距离;d:尺骨冠突远端的安全置钉距离。*P < 0.05。 表 3 左侧、右侧安全置钉距离比较($ \bar x \pm s $,n=102)
Table 3. Comparison of the safe nail placement distance in left and right cases($ \bar x \pm s $,n=102)
指标 左侧 右侧 t P a(mm) 7.89 ± 1.83 7.52 ± 1.32 1.18 0.24 b(mm) 12.88 ± 1.55 12.53 ± 1.92 0.98 0.33 c(mm) 35.79 ± 3.74 35.41 ± 3.69 0.51 0.62 d(mm) 50.21 ± 5.27 49.27 ± 6.06 0.81 0.41 a:尺骨冠突桡侧安全置钉距离;b:尺骨冠突尺侧安全置钉距离;c:尺骨冠突近端安全置钉距离;d:尺骨冠突远端的安全置钉距离。 表 4 尺骨冠突桡侧安全置钉距离和尺骨冠突尺侧安全置钉距离相关性分析
Table 4. Correlation analysis of safe napping distance on radial side of ulnar coronal process and safe napping distance on ulnar coronal process
指标 r P 男性 0.335 0.026* 女性 0.207 0.119 a:尺骨冠突桡侧安全置钉距离;b:尺骨冠突尺侧安全置钉距离。*P < 0.05。 表 5 尺骨冠突近端安全置钉距离和尺骨冠突远端的安全置钉距离相关性分析
Table 5. Correlation analysis of the safe napping distance between the proximal end of ulna coronoid process and the distal end of ulna coronoid process
指标 r P 男性 1.176 0.253 女性 0.581 <0.001* c:尺骨冠突近端安全置钉距离;d:尺骨冠突远端的安全置钉距离。*P < 0.05。 -
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