王詩(shī)鳴,肖智博*,陸云峰,廖軍義,金瑞,李巧琳,何諧
重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 1.放射科,2.骨科,重慶 400016
骶椎是人體在高墜傷、仰倒式摔傷等突發(fā)意外時(shí)易出現(xiàn)骨折等病變的部位,而影像檢查技術(shù)是對(duì)其進(jìn)行術(shù)前精準(zhǔn)診斷、術(shù)后準(zhǔn)確評(píng)估的主要手段[1~6]。目前,骶椎外傷患者影像檢查首選X 線攝影,骶椎正位是最常用的攝影體位之一[5,6]。但臨床應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)依托現(xiàn)有的骶椎正位X 線攝影體位規(guī)范[7]攝取骶椎影像常存在質(zhì)量欠佳的情況,影像中骶椎下段與前方的恥骨聯(lián)合存在一定的組織影像重疊,使骶椎不能得到較完整的顯示,影響對(duì)該部病變的診斷和進(jìn)一步治療[4,6]。因此,有必要對(duì)現(xiàn)有的骶椎正位X 線攝影體位進(jìn)行優(yōu)化。骶椎的解剖形態(tài)及其與周圍組織的位置關(guān)系是體位優(yōu)化設(shè)計(jì)研究的基礎(chǔ)和主要影響因素。其中對(duì)骶椎正位X 線攝影體位優(yōu)化設(shè)計(jì)影響最大者,一是骶椎上下端中點(diǎn)連線(本文命名為M)與人軀體長(zhǎng)軸的相對(duì)夾角(銳角)A;二是恥骨聯(lián)合上緣與骶椎下緣的連線(本文命名為N)和軀體長(zhǎng)軸垂線之間的夾角B(以軀體長(zhǎng)軸垂線以上夾角為正,以下為負(fù))。角A 涉及排除周圍其他組織結(jié)構(gòu)影像重疊干擾情況下X 線中心線最佳入射傾斜方向的理想設(shè)計(jì)方案。因恥骨聯(lián)合是唯一可能對(duì)骶椎正位X 片影像形成重疊影干擾的骨組織,角B 關(guān)系到接近理想體位的優(yōu)化體位設(shè)計(jì)方案的最終確定(若B≥A,則取A;若B<A,則取B,作為優(yōu)化體位中的X 線中心線最佳入射傾斜方向)。筆者回顧性收集患者骨盆腔(顯示全部骶椎和恥骨)CT 影像,借助CT 圖像和圖像重組技術(shù)開(kāi)展骶椎的影像解剖學(xué)研究,對(duì)角A 和角B 進(jìn)行測(cè)量和分析,提高對(duì)骶椎的解剖形態(tài)及其與恥骨聯(lián)合的位置關(guān)系等的認(rèn)識(shí),為骶椎正位X 線攝影體位的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供解剖學(xué)依據(jù)。
隨機(jī)選取2017 年4 月~2018 年3 月于我院行CT平掃檢查的1000 例骨盆腔CT 影像病例納入本研究,其掃描體位為標(biāo)準(zhǔn)仰臥位,排除可能影響研究結(jié)果的疾病類型:骨盆骨質(zhì)破壞患者;骨盆骨折或腫瘤病變者;骶椎存在明顯移位患者;掃描范圍內(nèi)的脊柱存在側(cè)彎等畸形。其中,年齡最大者99 歲,最小14 歲,平均(50.5±17.9)歲;男性538 例,女性462 例。
1.2.1 檢查 采用SOMATOM Perspective 128 排VCT機(jī)行螺旋掃描,層厚5 mm,螺距0.9:1,130 kV,200 mA,F(xiàn)OV 14~15 cm,重建矩陣512×512。以0.6 mm 的層厚對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行薄層重建,并將之傳輸?shù)絪yngoMMWP VE40C 工作站進(jìn)行圖像重組,主要為容積重組(volume reformation,VR)和多平面重組(multi planar reformation,MPR)。
1.2.2 數(shù)據(jù)采集和分組 利用syngoMMWP VE40C 圖像后處理工作站對(duì)每份病例的影像進(jìn)行VR 技術(shù)處理,觀察骶椎的走形及其與恥骨聯(lián)合的位置關(guān)系,再進(jìn)行MPR 技術(shù)處理,在標(biāo)準(zhǔn)側(cè)位視圖的正中矢狀面層面圖像上進(jìn)行以下參數(shù)測(cè)量:骶椎上下端中點(diǎn)連線(M)與軀體長(zhǎng)軸之間的夾角(銳角)A;恥骨聯(lián)合上緣與骶椎下緣的連線(N)和軀體長(zhǎng)軸垂線之間的夾角B,以軀體長(zhǎng)軸垂線以上夾角為正,以下為負(fù)。見(jiàn)圖1。每份病例角A 和角B 測(cè)量由放射技師、放射醫(yī)師和骨科醫(yī)師各1 人共同完成,取三者均值。同時(shí),記錄患者的性別和年齡。根據(jù)20 世紀(jì)末聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織年齡分段標(biāo)準(zhǔn),13~17 歲為青少年、18~45 歲為青年,但因人體進(jìn)入成年期(≥18 歲)后骨骼發(fā)育已成型,而本研究納入的1000 份病例中未成年者極少,且最小者也已過(guò)14 歲,故將青少年與青年病例統(tǒng)稱為青少年組(14~45 歲),與中年組(46~69 歲)和老年組(>69 歲)共同組成3 個(gè)年齡段分組。
圖1 角A 和B 測(cè)量示意圖Fig.1 The schematic diagram of the measurement of angle A and angle B
利用SPSS 22 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布,以()表示,對(duì)性別組間的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí),方差齊,采用兩樣本t檢驗(yàn),方差不齊,采用秩和檢驗(yàn);采用Pearson 法對(duì)角A、B 與年齡之間的相關(guān)性進(jìn)行分析;對(duì)年齡組間的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí),方差齊,采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD 法,方差不齊,采用Kruskal-Wallis 檢驗(yàn)進(jìn)行多重比較;計(jì)數(shù)資料和各組間的差異以率(%)表示,采用χ2檢驗(yàn)。統(tǒng)計(jì)學(xué)差異有意義表示為P<0.05。
本研究納入1000 份骶椎CT 影像病例的骶椎均呈底向上、尖向下、前面凹陷、上下端中點(diǎn)連線與人軀體長(zhǎng)軸向下后方向夾角A 為銳角(0 °<A<90°),恥骨聯(lián)合位于骶椎的前正中下方或偏下處(圖2)。測(cè)量角A 為(37.00±6.67)°,角B 為(9.27±7.15)°。B>0 °者占89.7%(897/1000)。
圖2 骶椎角度及其與恥骨聯(lián)合相對(duì)位置示意圖Fig.2 The shape of the sacral vertebra and its relative position with the pubis symphysis
角A 和角B 測(cè)量值與年齡之間的Pearson 相關(guān)系數(shù)分別為0.140 和-0.123,分別呈弱的正相關(guān)和負(fù)相關(guān)。對(duì)不同年齡段人群的角A 和角B 的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn):如表1 所示,中年組(46 歲~69 歲)和老年組(>69 歲)人群的角A 測(cè)量值分別為(37.82±6.34)°和(37.60±6.65)°,二者之間的差異不顯著(P>0.05),青少年組(14 歲~45 歲)人群的角A 測(cè)量值(35.86±6.88)°與上述兩個(gè)年齡段人群相比較小,差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。中年組和老年組人群的角B 測(cè)量值分別為(8.88±7.23)°和(7.83±6.93)°,二者之間的差異不顯著(P>0.05),而青少年組人群的角B 測(cè)量值為(10.27±7.02)°,明顯高于上述兩個(gè)年齡段人群(P<0.05)。
表1 不同年齡段角A 和B 測(cè)量結(jié)果(,°)Tab.1 Comparison of angle A and angle B data in different age groups (Mean±SD,°)
表1 不同年齡段角A 和B 測(cè)量結(jié)果(,°)Tab.1 Comparison of angle A and angle B data in different age groups (Mean±SD,°)
注:* P<0.05,組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義Note:*P<0.05,there was statistical difference in age groups
對(duì)不同性別人群的角A 和B 對(duì)比發(fā)現(xiàn):男性角A結(jié)果低于女性,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);角B男性也明顯低于女性(P<0.05),見(jiàn)表2。
表2 不同性別角A 和B 測(cè)量結(jié)果(,°)Tab.2 Comparison of angle A and angle B data in different gender (Mean±SD,°)
表2 不同性別角A 和B 測(cè)量結(jié)果(,°)Tab.2 Comparison of angle A and angle B data in different gender (Mean±SD,°)
注:* P<0.05,組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義Note:*P<0.05,there was statistical difference in gender
骶椎位于骨盆腔內(nèi),上接第5 腰椎,下續(xù)尾椎,兩側(cè)借骶髂關(guān)節(jié)與髂骨相連,是構(gòu)成骨盆腔后側(cè)的主要骨組織,其整體呈前方凹陷、底向上、尖向下,從底至尖向下后方走形,而恥骨聯(lián)合位于骶椎的前正中下方或偏下位置,是X 線攝影等平面影像檢查時(shí)對(duì)骶椎影像唯一可能存在前后方向上重疊干擾的骨組織。本研究的1000 份病例中,B>0 °者占89.7%(897/1000),說(shuō)明普通人群中絕大多數(shù)的恥骨聯(lián)合上緣與骶椎下緣的連線N 和軀體長(zhǎng)軸的垂線間夾角為正,即恥骨聯(lián)合上緣較骶椎下緣的位置更低,此時(shí),若以標(biāo)準(zhǔn)前后體位(X 線中心線垂直于軀體長(zhǎng)軸入射)進(jìn)行X 線攝影檢查時(shí),恥骨聯(lián)合不會(huì)對(duì)骶椎的影像形成重疊影干擾,但是由于角A 均大于0,此體位獲取的影像中骶椎的顯示并非最佳,為獲取骶椎正位顯示最佳的影像,需對(duì)檢查體位中X 線中心線入射傾斜角度進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,而角A 和B 的測(cè)量值成為其主要的參考依據(jù)。因此,對(duì)骶椎的走形及其與恥骨聯(lián)合的相對(duì)位置關(guān)系研究有重要應(yīng)用價(jià)值。
在本研究中,1000 例可顯示全部骨盆腔的CT 影像的角A 和角B 測(cè)量值與年齡之間的Pearson 相關(guān)系數(shù)0.140 和-0.123 均較低,角A 和角B 值與年齡分別呈弱的正相關(guān)和負(fù)相關(guān)。將1000 例角A 和B 測(cè)量值按照年齡段分為3 組進(jìn)行比較,結(jié)果顯示隨著年齡的增長(zhǎng),角A 從青少年到中年過(guò)程中逐漸增大,但中年與老年組間的差異不明顯;角B 逐漸減小,但進(jìn)入中年以后其減小趨勢(shì)趨緩。本研究中老年組人群的角A、角B 值均較中年組稍低,但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,二者與青少年組之間的差異明顯(P<0.05),青少年組的角A 值小于中年組和老年組,而角B 值高于較高年齡段兩組。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,隨著年齡的增長(zhǎng),腰骶椎逐漸退變,腰骶角逐漸變大[8~13](圖3),腰骶角變大易使本文中角A 值變大,這與本研究結(jié)果相一致。另外,本研究結(jié)果中角B 隨青少年到中、老年年齡的增長(zhǎng)而變小,產(chǎn)生這一變化的原因可能與我國(guó)人群到中年普遍出現(xiàn)一定程度的脊柱退行性變有關(guān)[14],進(jìn)入中老年后,人體在長(zhǎng)期坐位或站立位等負(fù)重情況下因生物力學(xué)作用出現(xiàn)骶椎向下向前傾斜[15~17],這一變化除了使角A 變大,還可造成角B 變小。因此,對(duì)45 歲以上中老年人群和以下青少年人群進(jìn)行骶椎前后位X 線攝影檢查時(shí),應(yīng)參考其對(duì)應(yīng)的不同角A 和角B 的測(cè)量值,分開(kāi)設(shè)計(jì)、施行。
圖3 腰骶角測(cè)量示意圖1. S1上緣線2.水平線α.腰骶角Fig.3 The schematic diagram of the measurement of lumbosacral angle1, upper margin line of S1; 2, horizontal line; α,lumbosacral angle
因生理功能和構(gòu)成原因,骨盆腔存在一定程度的性別差異[18~22],骶椎與恥骨聯(lián)合二者的相對(duì)位置關(guān)系存在一定的差別。文獻(xiàn)報(bào)道女性平均腰骶角大于男性[10,11],恥骨聯(lián)合的位置低于男性[23,24],基于此,理論上女性的角A、角B 均值應(yīng)都大于男性。本研究中女性角A 和角B 均值相比于男性均明顯較大,與文獻(xiàn)報(bào)道相符。因此,對(duì)人群行骶椎前后位X 線攝影等檢查,應(yīng)考慮到不同性別人群間角A、角B 的差異,合理選用體位和方案。
總之,骶椎的解剖形態(tài)及其與恥骨聯(lián)合的相對(duì)位置情況與年齡、性別因素有關(guān),與青少年相比,中老年人的骶椎上下緣連線更趨于水平(與軀體長(zhǎng)軸的夾角A 更大),骶椎下緣與恥骨聯(lián)合上緣連線與水平線的夾角B 更??;而女性比男性的骶椎上下緣連線更趨于水平,骶椎下緣與恥骨聯(lián)合上緣連線與水平線的夾角B 更大。在對(duì)骶椎進(jìn)行X 線攝影等檢查時(shí),應(yīng)充分考慮到相關(guān)因素,合理選用檢查體位和操作方案。