正常成人踝关节相关放射学参数的测量及临床意义
时间：2023-02-15 15:50:08 来源：千叶帆 本文已影响人
郑国涛，张 程，丁文谦，李 阳，边劲松
(1.沧州市人民医院关节运医科，河北 沧州 061000；
2.沧州市人民医院院感科，河北 沧州 061000；
3.沧州市人民医院影像科，河北 沧州 061000)
踝关节骨折是一种常见的损伤类型，约占所有骨折的10%[1]。踝关节骨折常存在隐匿性，尤其在扭伤等低能量损伤时，往往伴有韧带损伤，若不能得到及时有效的诊断和治疗，则有造成骨折畸形愈合或踝关节不稳的可能，从而导致创伤性关节炎的发生。有研究表明，踝关节骨折后畸形愈合的发生率为5%～68%，很大一部分与漏诊相关[2]。踝关节骨折单纯依靠X射线检查容易漏诊，如何通过X射线检查提高踝关节骨折及韧带损伤的诊断准确率是临床亟待解决的问题。有研究提出加拍其他体位的X射线片[3-4]，还有研究主张对踝关节的正常影像参数进行测量，以提供一个量化标准[5-6]。基于此，本研究通过收集我院正常成人的踝关节正侧位X射线片资料，观察分析并测量相关参数，旨在为踝关节骨折以及韧带损伤的诊断与治疗提供量化参考依据。
1.1 临床资料
回顾性分析我院2019年5月至2021年5月120例正常成人的踝关节正侧位X射线片资料，其中男60例，女60例;年龄18～60岁，平均(37.4±11.8)岁。纳入标准:①年龄18～60岁；
②具有踝关节无负重状态下的标准正侧位X射线片。排除标准:①X射线片不清晰；
②有踝关节手术史；
③踝关节明显退变；
④踝关节畸形以及其他影响正常形态因素的X射线片。影像资料的筛选由1名放射学医师和1名高年资主治医师共同完成。本研究已获得我院伦理委员会批准[K2020-批件-020(5.25)]。
1.2 图像的获得和参数的测量
所有X射线片均由同一台锐珂DRX-Evolution X射线机拍摄完成，管电压60 kVp，管电流6.3 mAs。正侧位X射线片：受检者仰卧或坐于摄影台上，被检侧下肢伸直，将踝关节置于探测器中心，小腿长轴与探测器中线平行，足稍内旋，足尖下倾；
照射野和探测器上缘包括整个踝关节；
焦片距离为110 cm；
中心线通过内、外踝连线中点上方1.0 cm处，垂直射入探测器中心。运用PACS图文分析系统进行测量和分析，先分性别对踝关节正侧位X射线片进行测量，分别测量内踝高度(H1)、踝内侧间隙(L1)、胫距上关节间隙(L2)、胫踝角(A1)、内踝倾斜角(A2)、踝穴弧长(L3)、侧位踝穴角(A3)、侧位踝穴高度(H2)共8组数据(表1、图1)。所有测量均由1名经验丰富的骨科副主任医师和1名放射科医师共同完成，以保证测量数据的准确性以及测量方法的一致性。
表1 测量参数对照表
a：内踝高度(H1)；
b：踝内侧间隙(L1)、胫距上关节间隙(L2)；
c：胫踝角(A1)；
d：内踝倾斜角(A2)；
e：踝穴弧长(L3)、侧位踝穴角(A3)；
f：侧位踝穴高度(H2)
1.3 统计学方法
120例正常成人踝关节正侧位X射线片以及男性和女性内踝高度(H1)、踝内侧间隙(L1)、胫距上关节间隙(L2)、胫踝角(A1)、内踝倾斜角(A2)、踝穴弧长(L3)、侧位踝穴角(A3)、侧位踝穴高度(H2)的具体测量值见表2、3。男性和女性踝内侧间隙(L1)、胫踝角(A1)、内踝倾斜角(A2)测量值比较差异无统计学意义(P>0.05)，而内踝高度(H1)、胫距上关节间隙(L2)、踝穴弧长(L3)、侧位踝穴角(A3)、侧位踝穴高度(H2)测量值比较差异有统计学意义(P<0.05)。
表2 正常成人踝关节正侧位X射线片测量值(n=120)
表3 男女正常踝关节正侧位X射线测量值对比(n=60)
预防踝关节创伤性关节炎最重要的措施是对骨折及韧带损伤进行正确诊断及治疗，踝关节骨折多数情况为关节内骨折，需要尽可能完全的解剖复位，而对骨折的解剖复位，恢复其骨性稳定是最重要的一步[7]。通过X射线判断踝关节骨折及韧带损伤是最简单快速的方式，在基层医院易展开，但其较CT及MRI具有一定的局限性，三维CT能立体显示踝关节骨折情况，MRI则能显示韧带损伤情况，这些都是X射线检查所不具备的。为了弥补这种局限性，本研究通过测量踝关节X射线相关参考指标，制定量化标准，以期提高诊断的准确性。以往国内外有学者测量踝关节X射线的相关参数，但多是为踝关节置换提供参考[8-11]。而本研究测量的8组数据与之不同，目的也不同，这8组数据基于踝关节正侧位X射线片，正位片上内踝高度、踝内侧间隙、胫距上关节间隙、胫踝角、内踝倾斜角数据主要为内踝及内侧副韧带损伤的诊断和治疗提供参考依据，而侧位片上踝穴弧长、踝穴角、踝穴高度数据主要作为前后踝骨折及解剖复位的参考依据。
本研究测得内踝高度95%参考值范围男性为1.25～1.74 cm，女性为1.05～1.55 cm，男性较女性偏大。内踝高度是能最直观地反映内踝长度的指标，男性小于1.25 cm、女性小于1.05 cm时，考虑内踝短缩，而男性大于1.74 cm、女性大于1.55 cm时，则认为存在内踝延长。此外，本研究中胫踝角95%参考值范围男性为58.8°～71.05°，女性为59.32°～70.62°，内踝倾斜角95%参考值范围男性为16.71°～24.35°，女性为16.95°～24.49°，男女之间胫踝角、内踝倾斜角均无统计学差异。当胫踝角变大、内踝倾斜角变小时，提示可能存在内踝内移；
相反，当胫踝角变小、内踝倾斜角变大时，则提示可能存在内踝外移。
内外踝骨折固定可以恢复踝关节内外侧结构完整性，而韧带修复可以恢复踝关节稳定性。若只行单纯骨折复位固定而不修复韧带损伤，则难以达到满意的治疗效果，并且还可能导致愈合较差、韧带松弛以及功能较差等[12]。其中三角韧带断裂后会导致内踝严重不稳，X射线片上表现为踝内侧间隙增宽[13]。目前对踝内侧间隙的研究尚未形成统一，Kristensen[14]最早提出 X射线片上踝内侧间隙正常均值为4 mm，超过4 mm则提示踝关节不稳。本研究中踝内侧间隙95%参考值范围男性为0.20～0.42 cm，女性为0.20～0.39 cm，男女之间无统计学差异，在内踝完好的情况下，踝内侧间隙大于0.42 cm则考虑内侧三角韧带断裂的可能，该结果与Kristensen[14]的研究结果相似；
Murphy等[15]测得负重位踝关节X射线片中踝内侧间隙95%参考值范围男性为0.29～0.33 cm，女性为0.22～0.24 cm，男女之间存在统计学差异，本研究结果与之有所不同，这可能与其数据是在踝关节负重情况下测得相关。张超等[16]通过尸体研究指出，踝内侧间隙为1.38～3.81 mm，并且外踝短缩的程度越大，踝内侧间隙增加越多。也有研究证实，踝内侧间隙的大小随着踝关节体位变化而变化，其中以踝关节中立位内侧间隙≥5 mm诊断三角韧带断裂的阳性率最高[17]。
临床上关于胫距上关节间隙的研究较少见，且关于胫距上关节间隙的研究多是用来与踝内侧间隙进行比较，主要出现在关于踝内侧间隙的研究中[16-18]。Murphy等[15]的研究显示男性胫距上关节间隙为0.36～0.39 cm，女性为0.29～0.31 cm，男女之间有统计学差异。本研究中胫距上关节间隙95%参考值范围男性为0.23～0.50 cm，女性0.18～0.44 cm，男女之间有统计学差异，但由于Murphy等[15]的研究是基于负重位踝关节X射线片，其胫距上关节间隙值固然小于本研究结果。张超等[16]测得胫距上关节间隙为(2.89±0.56)mm，并且证明在外踝短缩时，无论三角韧带损伤与否，胫距上关节间隙均减小。
对于前后踝骨折的治疗，关键在于恢复畸形骨折块的高度以及胫骨远端穹隆的共弧，从而恢复距骨的稳定，均匀分散距骨承受的应力，避免关节软骨的快速损伤及创伤性关节炎的发生[7]，因此前后踝的解剖复位也具有重要意义。本研究中踝穴弧长95%参考值范围男性为2.99～3.54 cm，女性为2.51～3.13 cm，男女之间有统计学差异；
男性小于2.99 cm、女性小于2.51 cm时，考虑前后踝缩短，而男性大于3.54 cm、女性大于3.13 cm时，则认为存在前后踝延长。王涛等[19]测得陕西汉族成年男性踝穴弧长为(3.20±0.22)cm，女性为(2.75±0.17)cm，且男女之间存在统计学差异，本研究结果与之一致。本研究中侧位踝穴角95%参考值范围男性为75.11°～87.00°，女性为75.38°～86.92°，男女之间有统计学差异；
男性小于75.11°、女性小于75.38°时，考虑前踝骨折块向胫骨近端短缩或后踝骨折块向胫骨远端移位，而男性大于87.00°、女性大于86.92°时，考虑前踝骨折块向胫骨远端短缩或后踝骨折块向胫骨近端移位。本研究侧位踝穴高度95%参考值范围男性为0.34～0.47 cm，女性为0.24～0.39 cm，男女之间有统计学差异；
男性小于0.34 cm、女性小于0.24 cm时，考虑前、后踝骨折块向胫骨近端缩短，而男性大于0.47 cm、女性大于0.39 cm时，则认为前、后踝骨折块向胫骨远端移位。
综上所述，本研究基于正常成人踝关节正侧位X射线片测量踝关节的8组参数，针对性地为内踝结构、前后踝损伤以及解剖复位的判断提供了一项科学、客观的量化依据。需要注意的是，由于内踝高度、胫距上关节间隙、踝穴弧长、侧位踝穴角、侧位踝穴高度存在性别差异，所以在应用其作为参考指标时，需考虑患者性别因素，以免造成偏差。本研究仍有一些不足之处：研究样本量较小，仍需大样本、多中心的研究，且需要进一步的临床论证；
本研究是一项回顾性研究，并非志愿者招募形式，故体质量、身高、种族等变量因素无法排除，可能影响测量的结果；
本研究采用数字化测量方式，测量结果与投照体位密切相关，难免出现测量偏倚。
