吳昊 王渭君 孫明輝 翁文杰

（南京大學醫(yī)學院附屬鼓樓醫(yī)院）

X線上骨盆旋轉的判斷方法研究進展*

吳昊 王渭君 孫明輝 翁文杰**

（南京大學醫(yī)學院附屬鼓樓醫(yī)院）

骨盆旋轉通常指骨盆圍繞人體橫軸、縱軸及矢狀面軸的三維旋轉，其發(fā)生因素包括各種病因造成的骶髂關節(jié)錯位、腰骶關節(jié)錯位和恥骨聯(lián)合位移等[1]，或是因各種因素導致的姿勢不標準從而引起骨盆旋轉。骨盆旋轉可引起影像學骨盆相關測量或檢查的誤差，影響手術中假體放置位置的準確性[2]，導致手術效果欠佳甚至失敗。測定骨盆旋轉可初步判斷骨盆圍繞人體各軸是否發(fā)生旋轉以及反映具體旋轉角度，為影像學診斷骨盆相關疾病治療提供參考，也為骨盆手術置入假體提供依據(jù)。本文對國內外骨盆旋轉傾斜測定方法進行綜述，旨為相關研究或臨床診斷、治療骨盆旋轉相關疾病提供可參考意見。

1 SFP 角評估骨盆旋轉

骶骨-股骨頭-恥骨角（sacro-femoral-pubic angle，SFP角，S1終板中點-股骨頭中心-恥骨聯(lián)合上緣）是一個較新的參數(shù)。由冠狀面角度觀察，SFP角是指上骶骨終板中點（L5-S1 關節(jié)面外側緣之間中點）到股骨頭中心連線到股骨頭中心到恥骨聯(lián)合上中點間連線所形成的的角度（圖 1）。Blondel等[3]對 71 例健康成人（47例女性，24例男性）進行全脊柱X線攝片，觀察脊柱和骨盆的冠狀面和矢狀面，測定SFP角，通過有效的數(shù)字分析軟件分析數(shù)據(jù)反映SFP角與骨盆傾斜的具體關系。結果表明SFP角與骨盆傾斜角PT呈顯著的相關性，并根據(jù)線性回歸方程分析獲得SFP與骨盆傾斜程度關系，其回歸方程為：PT=75-SFP角度數(shù) ，相 關 系 數(shù) 為 0.75（P<0.005），預 測 能 力 為 76%（ ± 7.5°）。男性的相關系數(shù)和預測能力好于女性，男性相關系數(shù) r=0.87，預測能力為 93%；女性相關系數(shù) r= 0.67，預測能力為67%。采用測量X 線片評估骨盆傾斜時，常規(guī)拍攝冠狀面X線片測定SFP角可有效地評估骨盆傾斜。故當側位平片不能有效反映其他骨盆參數(shù)時，SFP角的高相關性和預測能力可用于評估骨盆傾斜，甚至即使不能X照射側面時，仍可采用SFP角進行評估。但本研究的結果并不意味著SPF角能完全替代X線平片上的骨盆傾斜測量，一般只有當X線不能有效測量相關參數(shù)或患者不能接受照射劑量時 ，SPF 角 才 用 于 骨 盆 傾 斜 的 分 析[4]。 胡 俊 等[5]測 定SFP角在預測骨盆傾斜角的可行性時，研究結果與Blondel相似，產生的差異的主要原因可能是由于其研究 人群為中國漢 族 而 Blondel等研究人群 為 歐洲人，說明不同種族骨盆形態(tài)還是存在一定差異。

2 旋轉比率法評價骨盆旋轉

旋 轉 比 率 法（rotation ratios method，RRM）是 一種評價對同一骨盆連續(xù)拍攝X線片時骨盆發(fā)生旋轉角度的理論方法。它的發(fā)現(xiàn)得益于計算機模擬攝片，而 Foss等[6]通過臨床資料驗證旋轉比率法評價骨盆旋轉的準確性，結果證實此方法有效，并且在測定范圍內旋轉比率法具有較好的重復性。具體地說，旋轉比率法是一種計算骨盆旋轉角度的算法。首先，測定旋轉率時需要在相應X線片上手工標記5個參考點，在三連接線的基礎上標記：左右側淚滴連線，定義為骨盆淚滴間距離（點1、2）；左右骶髂關節(jié)外側緣連線，定義為骶髂關節(jié)線之間的距離（點4、5）；恥骨聯(lián)合中點上緣（點 3）；從恥骨聯(lián)合中點上緣到兩骶髂關節(jié)連線的垂直距離線，定義為垂直骨盆高 度（圖 2）。 同時 定 義兩 種旋 轉率 ，橫 向 旋轉 率（TRR）是垂直骨盆高度和骨盆淚滴的距離之間的比率。垂直高度將骨盆骶髂關節(jié)距離分成兩部分，垂直旋轉比（VRR）為骶髂關節(jié)距離右部和總長度的比值。研究發(fā)現(xiàn)骨盆橫 向/縱向旋轉角 度（以 Dt/Dv 表示）與TRR及VRR在連續(xù)兩張X線片上的改變量（以ΔTRR/ΔVRR 表示）存在線性關系，其關系表達式為Dt× (k1 × 淚 滴 間 距+c1)=ΔTRR/Dv ×（k2× 淚 滴 間 距+ c2）=ΔTRR。其中，k1/k2 及 c1/c2 為與性別相關的常量系數(shù)，可在表1中查到。由關系式能看出：骨盆橫向、縱向旋轉的角度值（Dt/Dv）只要經查表確定性別相關的常量系數(shù)，再于待測X線片上測量相關數(shù)據(jù)得到ΔTRR/ΔVRR就可通過計算得出。另外亦有其他研究發(fā)現(xiàn)通過測定旋轉率評價骨盆旋轉精準度較高，臨床結果證明該方法有效[7]。旋轉比率法測骨盆旋轉中所選定的5個參考點容易確定，且在設定的骨盆運動范圍內受骨盆旋轉影響較少[8]，該方法在定量研究中有很高價值。但同時我們也看到旋轉比率法測骨盆旋轉也有其缺點，它只能通過連續(xù)攝片測量骨盆位置的動態(tài)變化，不能反映術中患者骨盆位置相對于理想體位的變化[9]。并且此方法測量步驟較多，耗時長，同樣不利于術中對骨盆位置的快速判斷。因此對于臨床應用方面，旋轉比率法測量骨盆旋轉還需要進一步發(fā)展驗證。

圖 1 SFP 角為上骶骨終板中點（L5-S1 關節(jié)面外側緣之間中點）和股骨頭中心和恥骨聯(lián)合上中點間的角度

3 骨盆X 線正位片上左右髖骨寬度比反映骨盆旋轉

圖2 五個參考點用于定義兩個旋轉率

骨盆X線正位片上左右髖骨寬度比，即骨盆兩側骶髂關節(jié)中點（SI）和髂前上棘外側緣（ASIS）的垂直距離之比。Qiu 等[10]對青少年特發(fā)性脊柱側凸患者進行站立位X線攝片時發(fā)現(xiàn)，患者兩側髖骨形態(tài)并不對稱。由此研究者提出，造成X線片上髖骨形態(tài)不對稱有兩種可能：①青少年特發(fā)性脊柱側凹患者骨盆發(fā)育畸形；②患者攝片時骨盆發(fā)生了橫向的旋轉。研究中收集了42例女性青少年特發(fā)性脊柱側凸患者，入選患者行站立前后位X線攝片和骨盆三維重建CT掃描。X線片上分別測定入選患者兩側骶髂關節(jié)中點和髂前上棘外側緣的垂直距離（圖3A），通過左右髖骨 SI-ASIS 垂直距離比反映其對稱性。利用骨盆三維重建圖像并使用計算機軟件（Volume Viewer）計算髖骨體積，利用重建3D圖像及不同平面CT切片分別測量6組反映骨盆畸形的參數(shù)，分別為：3D圖像上測髂骨最上緣與坐骨最下緣間垂直距離，定義為髖骨高度（HH）；髖骨最上緣與股骨頭最上緣間垂直距離，定義為髂骨高度（HI）；髖骨外側緣與髖骨內側緣垂直距離，定義為髖骨寬度（WI）（圖 3B）。CT 切片取過兩側髂骨上緣人體橫截面及平行且低于其 1.5 cm、3 cm 處截面分別測量：單側側髂骨最上緣與脊椎中心連線和雙側髂骨最上緣連線夾角，定義為髖骨外展角(a)，單側髂骨上下緣連線定義為真髂骨寬度（WI1），單側髂骨面積（AI1）（圖 3C）。研究結果顯示所有反映骨盆畸形的參數(shù)包括髖骨體積在左右兩側均未表現(xiàn)出明顯的差異性（P＞0.05），而左右髖骨 SIASIS 垂直距離比顯著小于 1（P＜0.05），由此可見青少年特發(fā)性脊柱側凸患者兩側髖骨不對稱可能是橫向骨盆旋轉引起的，不是由于骨盆發(fā)育不對稱或畸形導致[11-13]。對 于 青少年特發(fā)性脊柱側凸病因的研究，影像學檢查是反應脊柱旋轉的方法之一[14-17]。該研究一定程度上說明了人們可以通過觀察X線片上患者左右髖骨是否對稱來判斷攝片時骨盆是否發(fā)生了橫向旋轉，但此方法的缺陷也顯而易見：首先，該研究僅將青少年特發(fā)性脊柱側凸患者列為研究對象，并未提及其他疾病患者或正常人是否同樣能夠判斷骨盆的旋轉。其次，該方法并不能具體計算出骨盆旋轉角度，對患者攝片體位或術中攝片時假體放置角度的矯正并無顯著幫助。而文中提到的反映骨盆不對稱指標左右髖骨 SI-ASIS 垂直距離比與骨盆旋轉角度是否存在量化關系還需要進一步探究。

表1 與性別相關的常量系數(shù)

圖 3 A.兩側骶髂關節(jié)中點（SI）和髂前上棘外側緣（ASIS）的垂直距離；B.髖骨外側緣與髖骨內側緣垂直距離定義為髖骨寬度(WI)；C.單側側髂骨最上緣與脊椎中心連線和雙側髂骨最上緣連線夾角定義為髖骨外展角(a)單側髂骨上下緣連線定義為真髂骨寬度(WI1)單側髂骨面積(AI1)

4 閉孔比率法測定骨盆旋轉

閉孔比率即骨盆正位X線片中閉孔最大矢狀徑和橫斷面徑的比值。陳福靈等[18]探討骨盆傾斜角度與閉孔比率間的關系，研究選擇8具成人骨盆標本，測定骨盆繞冠狀軸旋轉分別在11個不同角度時正位X線攝片中的閉孔比率，分析骨盆傾斜角度與閉孔比率的關系，同時測定80例正常成人骨盆閉孔比率作為對照。研究者將骨盆固定于自制塑料固定裝置，水平儀調平，放置骨盆后調整骨盆前平面和水平面垂直，定義為骨盆傾斜度為0°。進行后前位骨盆X線攝片，調整照射角度，每間隔5°攝片1次，可獲得骨盆傾斜度為-20°～30°之間共 11個角度的骨盆正位 X線片，同時測定11個角度骨盆正位X線片上閉孔橫徑與矢狀徑（圖4）。找出骨盆閉孔最高點、最低點、最內側點和最外側點，確定W和H數(shù)值，計算機軟件計算閉孔比率。將數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析，結果顯示在實驗范圍內骨盆傾斜角度與閉孔比率明顯相關且呈線性關系，相關系數(shù) r=0.9945，獲得回歸方程為 Y= 1.1046+0.0239X，同時正常成年人閉孔比率與骨盆傾斜0°閉孔比率比較無顯著性差異。該研究給出了閉孔比率與骨盆前后傾角度的具體關系，研究結果表明可以通過測定閉孔比率初步確定骨盆傾斜程度，為術中確定前傾角和髖臼假體外展角提供參考，也為臨床確定假體擺放位置提供依據(jù)，有助于髖關節(jié)置換術放置髖臼假體。但研究中選擇是左右對稱正位骨盆進行研究，臨床上術前X線片時很難達到左右髖部完全無位移及角度改變，因此測量結果相對實際情況存在一定偏差[19,20]。并且該研究者沒有采用一定量的臨床資料驗證其臨床實用性[21]。因此，仍需進一步探究臨床環(huán)境中閉孔比率反映骨盆旋轉角度與實際骨盆旋轉角度的誤差大小。

圖4 閉孔比率=最大矢狀徑（H）/最大橫徑（W）

綜上所述，骨盆上下、前后兩側角度偏轉可引起下肢關節(jié)變長或縮短，在一些疾病，如髖關節(jié)類風濕關節(jié)炎、強制性脊柱炎等普遍存在，是骨盆傾斜相關疾病致殘的主要原因[22]，傾斜旋轉的測定直接影響診斷。在手術治療中，骨盆旋轉傾斜的具體數(shù)據(jù)同樣重要，術前獲得準確的骨盆傾斜度是提高全髖關節(jié)置換治療效果的首要條件之一。文中所介紹的測量方法對于不同需要均有其優(yōu)勢，而我們也看到每一種方法也同樣有其不可避免的缺點。我們希望通過對前人方法的總結和學習，進一步開展研究，開發(fā)出更多、更方便快捷的骨盆旋轉傾斜的測定方法，為相關實驗及臨床工作提供更多幫助。

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江蘇省“六大人才高峰”第十批高層次人才項目（WSW-002）；南京市醫(yī)學發(fā)展項目杰出青年基金（JQX13008）；南京市醫(yī)學發(fā)展項目一般性課題（YKK12081）

**通信作者：翁文杰，E-mail:wengwenjie@medmail.com.cn