CT评价远端桡尺关节不稳定性骨折：4种方法可信度及正常值范围分析

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.0365

摘要/Abstract

摘要：

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文题释义：

利用CT评估远端桡尺关节不稳定性骨折：临床上最常用4种方法来评估远端桡尺关节的不稳定性，即桡尺线法、半脱位比率法、中心法以及桡尺比率法。既往研究主要分析某一种方法的准确性，而这4种方法的优缺点、准确性、相互比较则少有研究，且远端桡尺关节活动度的正常参考值范围亦无统一标准。

三角纤维软骨复合体：是指腕关节尺侧的一组重要结构，包括关节盘，半月板同系物，掌侧和背侧远尺桡韧带，尺侧伸腕肌腱鞘深层，尺侧关节囊，尺月韧带和尺三角韧带。

摘要

背景：CT是评估远端桡尺关节骨折的核心方法，常用4种方法来评估，即桡尺线法、半脱位比率法、中心法以及桡尺比率法。关于这4种分析方法的优缺点比较、准确性的分析、最佳的适用条件，目前尚缺乏相关研究。

目的：评估桡尺线法、半脱位比率法、中心法以及桡尺比率法在诊断远端桡尺关节骨折时的一致性(可信度)，计算4种方法对应的远端桡尺关节活动度的正常值范围，以便能够为远端桡尺关节骨折的诊断提供依据。

方法：选取46例经保守治疗、单侧的远端桡尺关节骨折患者，共92个腕部。对每位患者的双侧腕部进行CT扫描，并分别通过2名医师阅片分析，利用桡尺线法、半脱位比率法、中心法以及桡尺比率法进行评估。利用双向随机模型，分析4种方法在观察者间及观察这自身的一致性，并计算4种方法对应的远端桡尺关节正常值范围。

结果与结论：结合观察者间一致性及观察者自身一致性，中心法具有最佳的可信度(ICC 分别为0.73和0.82)。每种分析方法都显示出较宽的远端桡尺关节正常值阈值。中心法在腕部旋前时的正常阈值为-0.35至-0.05，在旋后时的正常阈值为-0.12至0.20。结果说明，尽管在CT上远端桡尺关节的正常阈值范围较宽，但CT仍是评价正常腕部与创伤后腕部的可靠手段。在多种分析法中，中心法诊断远端桡尺关节骨折似乎是最可靠的，而双侧腕部的CT检测，可预防远端桡尺关节不稳定在影像学上的过度诊断。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程
ORCID: 0000-0002-1212-1489(王信)

关键词: 远端桡尺关节, 不稳定, 正常值范围, CT扫描, 桡骨远端骨折, 桡尺线法, 半脱位比率法, 中心法, 桡尺比率法, 乙状切迹, 组织工程

Abstract:

BACKGROUND: Computed tomography (CT) is the core method for evaluating distal radioulnar joint (DRUJ) facture, including radioulnar line, subluxation ratio, epicenter and radioulnar ratio methods. There is a lack of study on the advantages and disadvantages, accuracy and optimal condition of these four methods.

OBJECTIVE: To evaluate the consistency of radioulnar line, subluxation ratio, epicenter and radioulnar ratio methods in the diagnosis of DRUJ fracture, and to calculate the normal range of motion, so as to provide evidence for the diagnosis of DRUJ fracture.

METHODS: Forty-six patients (92 wrists) with unilateral DRUJ fracture undergoing conservative treatment were included. CT scans of both wrists were conducted, and images were analyzed independently by two physicians using the radioulnar line, subluxation ratio, epicenter and radioulnar ratio methods. The inter- and intra-observer agreement was assessed and normal values were determined based on the uninjured wrists.

RESULTS AND CONCLUSION: Inter- and intra-observer agreement was best for the epicenter method (ICC=0.73 and 0.82). Each method showed a wide normal range for normal DRUJ translation. Normal range for the epicenter method was -0.35 to -0.05 in pronation and -0.12 to 0.20 in supination. These results indicate that DRUJ translation on CT in pro- and supination can be reliably evaluated in both normal and posttraumatic wrists, however with large normal variation. The epicenter method seems most reliable. Scanning of both wrists may be helpful to prevent the radiological over diagnosis of DRUJ instability.

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Key words: Tissue Engineering, Radius, Ulna

中图分类号:

R318

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图/表（结果） 2

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引言

桡骨远端骨折是急诊常见的6种骨折之一^[1-3]。在桡骨远端骨折1年后，远端桡尺关节不稳定发生的概率为0%-35%^[4-7]。腕部的生物动力学表明，在前臂旋后状态下，桡尺骨间的纤维结构可防止尺骨从乙状切迹处脱臼^[8]。在一些极端的情况下，一些额外的稳定结构，比如关节囊亦可防止远端桡尺关节的脱位^[9]。然而，桡骨远端骨折可能会影响到这些稳定结构，造成远端桡尺关节不稳定的发生。研究证实，三角纤维软骨复合体(triangular fibrocartilage complex，TFCC)完整性的破坏，与远端桡尺关节不稳定密切相关。Palmer将创伤后TFCC的破坏分成3型，即1B型、C型及D型^[10]。尽管TFCC是远端桡尺关节重要的稳定结构，但当TFCC完整性遭到破坏时，其他稳定结构亦可维持远端桡尺关节的稳定^[11-13]。特别是在Palmer 1B型中，TFCC结构异常似乎并不会影响远端桡尺关节的稳定性^[14]。

远端桡尺关节不稳定的诊断仍然是临床上的难题。虽然现有的临床实验即应力测试，可用于远端桡尺关节不稳定的评估。但应力测试受限于其主观性，并且缺乏一定的可靠性^[15]。此外，应力测试是用静态测试去评价一个动态过程^[16-17]。而CT对腕部可进行旋前旋后位的扫描，可一定程度上克服上述限制^[18-21]。

腕部CT扫描是分析远端桡尺关节稳定性的核心影像学手段。目前常用桡尺线法、半脱位比率法、中心法以及桡尺比率法对远端桡尺关节的稳定性进行CT分析^[22-24]。此外，目前仅有少数研究评估了这几种方法对远端桡尺关节分析的可靠性^[25]。Park等^[25]报道了3名影像医师利用这4种分析方法对45名健康者腕部的分析结果。认为半脱位比率法更为可靠和简便，但正常值范围会出现较大的波动。由于创伤会造成解剖结构上的变化。因此，各方法对远端桡尺关节稳定性分析的准确性，可能不同于Park等^[25]的研究结果，因为Park等仅对健康人群腕部进行了分析。目前，关于这4种分析方法的优缺点比较、准确性的分析、最佳的适用条件，尚缺乏相关研究。并且，关于远端桡尺关节正常活动度的范围亦无统一标准。

试验以此评价这4种方法在评估远端桡尺关节不稳定时的可信度，并确定各种方法对应的远端桡尺关节正常值范围，以便能区分受伤腕部与健康腕部。

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材料方法

1.1 设计 前瞻性、一致性观察试验。

1.2 时间及地点 2014年1月至2017年1月海南省中医院影像科完成。

1.3 对象 共158例患者，所有患者均因远端桡尺关节骨折于海南省中医院骨科行保守治疗，并通过电话随访招募。符合纳入标准被邀请进入研究。其中36例患者出现失访，73例患者并不愿意参与此项研究。没有患者因为全身系统疾病或对侧腕部受伤而被排除。剩余的49例患者中有3例的CT扫描不完整。因此最终剩余46例患者，92个腕部CT扫描(旋前及旋后位)被选入此项研究，年龄均>18岁。于2014年1月至2017年1月于海南省中医院行保守治疗。研究对象的骨折诊断依据X射线或CT完成，并根据纽约内固定指南将骨折分为A，B，C类^[26]。A类：关节外骨折，B类：部分关节内骨折，C类：完全关节内骨折。在最终的分析中，并未强制进行X射线片的检查。骨折愈合依据CT三维重建予以确认。

纳入标准：①单侧远端桡尺关节骨折；②于海南省中医院骨科行保守治疗；③经保守治疗后于海南省中医院复查提示骨折愈合。

排除标准：①不愿意或不能提供知情同意者；②患有全身系统性疾病，包括风湿性关节炎及系统性红斑狼疮等；③对侧腕部亦出现损伤。

试验所有研究对象均已签署相关知情同意书，并通过海南省中医院伦理审查委员会批准。

1.4 试验方法

1.4.1 研究流程 ①当获得患者知情同意后，利用目测类比评分量表记录患者伤侧腕部在前臂自由旋转时的疼痛程度。该量表为0-100分，0分表示无痛，100分表示最剧烈的疼痛；②利用CT对远端桡尺关节进行影像学分析；③利用量角器测量伤侧前臂旋前及旋后时的活动角度，以作为绝对活动范围，并与健侧进行对比，按百分比形式表达。

1.4.2 CT检测患者取俯卧位，双臂上举过头，双肘完全伸展，在前臂最大旋前及最大旋后位置，对伤侧及健侧腕部均进行CT扫描。最大管电压120 kV，管电流70 mA，先进行CT容积扫描，层厚设定为5 mm，然后以标准算法和骨算法对原始数据进行薄层重建，层厚为0.5 mm，然后进行三维重建。在CT扫描过程中，口头指示患者进行前臂最大程度的旋前及旋后。

检查方法：先进行CT容积扫描，层厚一般3.75- 5.00 mm，然后标准算法和骨算法对原始数据进行薄层重建，层厚一般0.50-1.25 mm，然后三维重建。

CT扫描范围为桡腕关节近端5 cm至掌骨头远端1 cm。后处理由有资质的影像医师完成，包括冠状图、矢状图重建图，及垂直于茎突轴线及尺骨干轴线的轴向重建图。

1.4.3 评估远端桡尺关节不稳定的4种方法远端桡尺关节在CT上的量化分析，常有4种方法：桡尺线法，半脱位比率法，中心法，尺桡比率法。这4种方法在评估远端桡尺关节时，均通过评价尺骨相对于桡骨的位置来完成，并以比率的形式表达。有2名评估员，其中1名是具有6年临床经验的骨外科医师，另1名是具有3年CT诊断经验的影像医师。

测量面的选择：每个腕部的轴向重建图需显示乙状切迹的最大范围，包括利斯特结节(桡骨茎突)及尺骨头的显示，并由每位观察者独立根据尺骨在前臂旋前及旋后的位置状态选出。所有CT图像按随机顺序分别由两位观察者独立盲法进行评估、分析。每位观察者对所有CT图像均进行2次评估，2次间隔时间至少为3周。第2次评估时，CT图像仍采用随机顺序。

无论腕部是否有骨折病史，量化CT上尺骨相对于桡骨的位置，有以下4种方法：桡尺线法、半脱位比率法、中心法及尺桡比率法，具体测量方法见图1-4。

1.5 主要观察指标 ①记录桡尺线法、半脱位比率法、中心法的CD/AB值，尺桡比率法的AD/AB值，从而明确被检侧腕部是否存在远端桡尺关节不稳定；②利用量角器测量伤侧前臂旋前及旋后时的远端桡尺关节活动角度，以作为绝对活动范围，并与健侧进行对比，按百分比形式表达。以分析获得远端桡尺关节正常活动度的参考范围。

1.6 数据分析 为了评估观察者间及观察者自身在运用4种方法时的一致性(信度分析)，试验采用双向随机模型计算组内相关系数(intraclass correlation coefficients，ICCs)及其95%可信区间(95%CI)。依据Landis及Koch提出的理论^[27-29]：当0.01≤ICCs≤0.20时，为低度一致性；当0.21<ICCs≤0.40时，为合理一致性；当0.41<ICCs≤0.60时，为中度一致性；当0.61<ICCs≤0.80时，为基本一致性；当0.81<ICCs≤1.00时，为完美一致性。当ICCs的95%可信区间(CI)无重叠时，定义ICCs间有显著性差异。所有观察指标在进行分析前，均运用Shapiro-Wilk检验其是否符合正态分布。计量资料用x(_)±s表示，旋前及旋后位的组间比较利用配对样本t 检验完成。

为确保计算出的一致性有效，每位观察者需保证一定的阅片数量。当ICCs≥0.4时(α=0.05，β=0.2)，最少的腕部CT阅片数量需达到87。每种分析方法对远端桡尺关节正常值范围的确定，是基于健侧腕部CT扫描所得数据。在旋前及旋后状态下，均取mean±2SD作为在此状态下，远端桡尺关节CT扫描的正常值范围。

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讨论

由一致性分析可见，中心法拥有良好的诊断效能，似乎是准确性最高的分析方法。试验中，中心法在观察者间及观察者自身，都具有较高的可信度(ICC=0.73，0.82)。此外，中心法在诊断受伤腕部时的可信度也高于健康腕部。基于这些数据，中心法似乎是利用CT评估远端桡尺关节稳定性时，最为可靠的方法。

与早期Park等^[25]的研究结论相比，他们认为桡尺线法在诊断健康腕部时，无论腕部处于旋前或旋后位，均具有最佳的观察者间可信度。试验中桡尺线法与中心法相比，在诊断健康腕部时，旋前位的可信度分别为0.37/0.42，旋后位的可信度分别为0.33/0.47，提示中心法较桡尺线法更为可靠。Park等^[25]的研究与试验相比，在CT扫描的参数上完全一致，并且腕部位置的摆放、图像选择及各种方法比率的计算均基本一致。虽然Park等^[25]的研究仅对健康腕部进行扫描，而试验对健康腕部及受伤腕部均进行了扫描分析，但此差异理论上并不会对可信度的计算产生影响，因为试验中健侧与伤侧腕部的扫描是独立的。所以目前，试验并不能对此差异给出较为合理的解释。另一方面，Park等^[25]在研究中强调了桡尺线法的快速性与便捷性。在实际临床工作中，桡尺线法的使用也的确更为广泛且简便。而在试验中，试验并未从实用性的角度对4种方法进行评估、比较。

除CT扫描外，2012年Hess等^[30]曾提出一种利用超声来诊断远端桡尺关节脱位的技术，且发现这项技术在诊断TFCC完整性破坏时，其特异度及灵敏度均超过80%。虽然这项技术颇具潜力，但很难将Hess的研究数据与此次研究的结果数据进行比对分析，因为此次研究没有分析预测值。此外，Hess的研究中也未对观察者间的一致性进行评价。

理想的试验结果是设定1个远端桡尺关节活动度的正常值范围，以便用于判断远端桡尺关节的稳定性，但在实际临床运用中，需谨慎对待及使用正常值范围，因为其具有一定的假阳性及假阴性率。在腕部旋转时，不稳定的尺骨头相对于桡骨，往往会向背侧移动。因此，对于尺骨位置的CT解读往往能成为预测远端桡尺关节稳定性的指标。既往4种评估方法，实际上都是利用比率(CD/AB及AD/AB)来反映尺骨头偏离乙状切迹的程度。试验中，中心法拥有最佳的观察者间一致性，尺骨头的正常值范围在旋前状态下为：35%的掌侧脱位至5%的背侧脱位。在旋后状态下为：12%的掌侧脱位至20%的背侧脱位。在运用桡尺线法时，无论旋前还是旋后位，Mino在绘制尺骨头半脱出部分最大宽度(MS，线CD)时，均需穿过桡骨掌侧及背侧的边界，这就导致利用桡尺线法得出的正常值范围会偏窄，同时也小于试验中的正常值范围。因此，利用Mino的评价标准，便常常会将那些未受伤的腕部诊断为异常远端桡尺关节或远端桡尺关节不稳定，即假阳性结果。另一方面，Park等^[25]发现的正常值为：27%的掌侧脱位至35%的背侧脱位，其正常值范围要宽于试验。而Park等^[25]过宽的正常值范围可能会造成一定的假阴性结果。所有这些结果与Kim等^[31]的研究结果一致，即CT扫描与远端桡尺关节临床状态的相关性较差。因此，试验建议在利用CT扫描判断远端桡尺关节不稳定性时，需谨慎运用正常值范围。为了避免假阳性及假阴性结果，对于那些可能具有远端桡尺关节不稳定的患者，试验建议应比较其伤侧及健侧腕部。因为健侧腕部往往能显示出远端桡尺关节在旋前及旋后状态下的正常变异程度。然而尚无相应研究去证实这一推论^[19]。而对于那些双侧腕部均受伤的患者，则可参考Park等及Mino等及试验所给出的正常值范围^[23^，^25]。

试验仍有不少局限性：其一，研究中规定选择乙状切迹最大横切面作为分析的CT图像，并且需包括Lister结节，但在进行测量分析时，似乎仍有不同的选择可能(如图6)，计算机化的图像筛选、分析系统可能克服这个缺陷；其次，试验只评价，利用4种CT分析方法诊断远端桡尺关节不稳定的一致性。然而，目前尚无可靠且客观的测试去诊断远端桡尺关节不稳定，所以试验无法判断利用CT诊断远端桡尺关节不稳定的准确性。

因此，利用CT分析远端桡尺关节不稳定性，对健康及受伤腕部均是可靠的。在利用CT扫描伤侧腕部时，中心法似乎是最可靠的分析方法。此外，对双侧腕部进行扫描，可有效防止对远端桡尺关节不稳定的过度诊断。

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