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深度学习对膝骨关节炎MRI图像智能分割和测量分析的作用及意义

庾广文, 谢俊杰, 梁嘉健, 刘文刚, 吴淮, 李慧, 洪坤豪, 李安安, 郭浩鹏

中国组织工程研究 2024, 28 (33): 5382-5387. DOI: 10.12307/2024.677

摘要（766）

PDF （1193KB）（356）

文题释义：

深度学习：是指多层的人工神经网络和训练它的方法。一层神经网络会把大量矩阵数字作为输入，通过非线性激活方法取权重，再产生另一个数据集合作为输出。通过合适的矩阵数量，多层组织链接一起，形成神经网络“大脑”进行精准复杂的处理。
图像智能分割：图像语义分割的目标是给每个像素赋予一个类别标签，属于底层的图像感知问题，分割结果可用于更高级别的视觉任务。在医学图像分析领域，图像分割可用于图像引导干预、放射治疗或改进放射诊断。目前，很多基于深度学习的医学图像分割可以处理各种形式的医学图像，包括 X射线片、显微镜成像(Microscopy)、CT、MRI、PET、超声等。

背景：MRI对诊断早期膝骨关节炎有重要意义。利用深度学习方法进行膝骨关节炎的MRI图像识别和智能分割，是目前人工智能在影像诊断方面的研究热点。

目的：通过对膝骨关节炎病例MRI图像的深度学习，能够全自动分割膝关节的股骨、胫骨、髌骨、软骨、半月板、韧带、肌肉及关节积液，并测量膝关节积液体积和肌肉含量。
方法：筛选出100个正常膝关节和100个膝骨关节炎患者数据，按照8︰1︰1的比例随机分为训练集(traindataset，n=160)、调优集(validation dataset，n=20)和测试集(test dataset，n=20)。采用Coarse-to-Fine序贯训练的方法训练3D-UNET网络深度学习模型，先训练一个膝关节矢状面MRI粗略分割模型，将得到的粗略分割结果作为掩膜(mask)，再训练精细分割模型。输入膝关节矢状面T1WI、T2WI图像和各结构的标注文件，运用DeepLab v3，分割骨、软骨、韧带、半月板、肌肉、积液，最后显示三维重建，显示自动测量结果(肌肉的含量、积液的体积)，完成深度学习的应用程序。再筛选出26例正常人和38例膝骨关节炎患者的膝关节MRI数据进行测试验证。

结果与结论：①26例正常人中女13例，男13例，平均年龄(34.88±11.75)岁，膝关节中肌肉含量平均值(1 051 322.94±2 007 249.00) mL，均值中位数为631 165.21 mL；积液的体积平均值(291.85±559.59) mL，均值中位数0 mL。②38例膝骨关节炎患者中女30例，男8例，平均年龄(68.53±9.87)岁；肌肉含量平均值(782 409.18±331 392.56) mL，均值中位数689 105.66 mL；积液的体积平均值(1 625.23±5 014.03) mL，均值中位数178.72 mL。③正常人的肌肉含量与膝骨关节炎患者的相差不大，差异无显著性意义；而膝骨关节炎患者积液的体积高于正常人，差异有显著性意义(P < 0.05)。④提示通过深度学习对膝骨关节炎MRI图像进行智能分割，可摒弃以往手工分割的缺陷；对膝骨关节炎的评估需要更加精细化，将图像分割处理得更加精细，以提高结果的精度。

https://orcid.org/0009-0004-3573-970X (庾广文)

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

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Micro-CT分析跟骨内骨小梁分布及结构特征

张凤珍, 孙瑞芬, 李梓瑜, 王星, 李琨, 李志军, 张少杰

中国组织工程研究 2024, 28 (24): 3885-3889. DOI: 10.12307/2024.617

摘要（589）

PDF （1190KB）（2172）

文题释义：

Micro-CT：为微计算机断层扫描(Micro Computed Tomography)的简写，是在1-100 μm分辨率上显示骨骼的X射线成像方法，可对骨的内部微观结构进行精准测量。
骨小梁：位于骨的骨松质内，走行、密度、厚度、间隙及数量等微观结构复杂，其微观结构与骨骼的功能相适应。

背景：跟骨位于足的后下部，受力较大。跟骨外形复杂且不规则，外周有较薄的皮质骨包绕，内部充满大量的骨小梁，探讨骨小梁的微观结构、走行及分布特征有助于提高对跟骨骨折的认识。

目的：采用微计算机断层扫描仪(Micro-CT)扫描跟骨标本获得其影像资料，对其内部骨小梁结构进行分析，探讨跟骨内骨小梁的形态、分布及结构特征。
方法：采用Micro-CT连续扫描干燥成人跟骨标本，扫描后获得影像图像，将其以DICOM格式存储。导入影像资料到Hiscan Analyzer软件，显示清晰完整的成人跟骨矢状面、冠状面、水平面的图像，逐层观察骨小梁的走行，依据骨小梁走行特点将跟骨矢状面分为6个部分，在以7 mm为标准的相同厚度下，每个部分选择1个49 mm2等面积的兴趣区，三维重建后获得跟骨及骨小梁的立体微观结构，二值化后运用软件计算感兴趣区域内骨小梁的体积分数、表面密度、骨小梁厚度、骨小梁间隙和骨小梁数量参数。

结果与结论：①跟骨表面皮质层很薄，内部充满大量骨松质，在Gissane角的骨皮质明显增厚；②跟骨上部的骨小梁体积分数大于跟骨下部前端、中和三角区、跟骨下后部、跟骨结节部、跟骨底部，跟骨结节部的骨小梁体积分数大于跟骨下部前端、中和三角区、跟骨下后部、跟骨底部；跟骨结节部的骨小梁表面密度大于跟骨下部前端、中和三角区、跟骨底部，跟骨上部、跟骨下后部的骨小梁表面密度大于中和三角区；跟骨上部的骨小梁厚度大于跟骨结节部；中和三角区的骨小梁间隙大于跟骨上部、跟骨结节部；跟骨结节部的骨小梁数量大于中和三角区；③中和三角区主要分布杆状骨小梁，骨小梁表面密度最小、体积分数较小、骨小梁间隙最大；该部位骨质较疏松，受到高冲击力时抗压缩能力差，骨小梁最先发生断裂，是易发生骨折的部位。

https://orcid.org/0009-0001-6528-4142 (张凤珍)

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两种锥形束CT转化二维图像与传统头颅侧位片定量分析颈椎骨龄的一致性

彭源浩, 吕冬梅, 庄昕仪, 喻婷, 程钎

中国组织工程研究 2024, 28 (18): 2881-2886. DOI: 10.12307/2024.056

摘要（484）

PDF （1347KB）（270）

文题释义：

颈椎骨龄定量分析法：是通过测量3个颈椎的形态学变量，即第4颈椎高度与宽度的比值(H4/W4)、第3颈椎与后面高的比值(AH3/PH3)、第2颈椎基底部凹陷与椎体下缘所成的角度(@2)，再结合颈椎骨龄公式(颈椎骨龄=-4.13+3.57×H4/W4+4.07×AH3/PH3+0.03×@2)计算得出颈椎骨龄分期，从而判断患者所处生长发育阶段的方法。
锥形束CT：目前判断颈椎骨龄所使用的影像学资料主要为传统的头颅侧位片，传统的头颅侧位片由于其拍摄特性始终存在变形、重叠等问题，而锥形束CT则是以X射线发生器围绕投照体做环形数字式投照所得到的三维图像，在锥形束CT中可直接对角度、线距等进行三维测量。
锥形束CT转化二维图像：对锥形束CT进行三维重建后，通过图像整合将同一方向上的所选定区域内的锥形束CT图像重叠，转化为二维图像。

背景：传统的头颅侧位片始终存在放大失真、左右重叠不一致等问题，而锥形束CT能真实展现颅面部的三维结构。对锥形束CT进行三维重建，再将所选区域内的锥形束CT转化为二维图像，能使左右侧基本重叠一致且能减小周围组织结构的影响。

目的：探究两种不同整合厚度的锥形束CT转化二维图像与传统头颅侧位片定量分析颈椎骨龄的一致性。
方法：收集118例青少年正畸患者的锥形束CT及头颅侧位片资料。首先在3D imaging software中对锥形束CT影像进行三维重建，重建后在矢状向界面中分别选择两种不同整合厚度的锥形束CT影像并转化为二维图像，两种图像分别被命名为ICB-1、ICB-2。再运用智贝云对头颅侧位片、ICB-1、ICB-2中的第2颈椎基底部凹陷与椎体下缘所成的角度(@2)、第3颈椎与后面高的比值(AH3/PH3)、第4颈椎高度与宽度的比值(H4/W4)及颈椎骨龄等项目进行测量计算，间隔2周后再随机抽取20例青少年重复上述测量。采用组内相关系数(ICC)法评价3种图像各自测量颈椎骨龄的可重复性；采用配对t检验分析3种图像两两间测量颈椎骨龄的一致性；采用Kappa检验分析3种图像两两组间对颈椎骨龄分期评估的一致性。

结果与结论：①除头颅侧位片组AH3/PH3的ICC < 0.9，各组其余测量项目ICC均> 0.9；②配对t 检验结果显示，除ICB-1组与头颅侧位片组、ICB-1组与ICB-2组间AH3/PH3、H4/W4差异有显著性意义(P < 0.05)，3组其余项目的测量结果两两组间均无统计学差异(P > 0.05)；③Kappa检验结果显示，3组颈椎骨龄分期评估结果两两组间的Kappa系数均> 0.8(P < 0.001)；④提示ICB-1、ICB-2测量颈椎骨龄的可重复性优于头颅侧位片，头颅侧位片、ICB-1、ICB-2两两组间对颈椎骨龄的测量均有良好的一致性，但考虑到对颈椎椎体结构记录的完整性，ICB-2较ICB-1更适合用于颈椎骨龄定量分析。

https://orcid.org/0000-0001-8302-8102 (彭源浩)

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颈椎中立位核磁共振检查对突出颈椎间盘体积及颈椎曲度的影响

靳宜楷, 马占华, 付苏, 严旭, 张春霖

中国组织工程研究 2024, 28 (30): 4860-4865. DOI: 10.12307/2024.643

摘要（482）

PDF （1322KB）（424）

文题释义：

颈椎中立位：此次研究中是指颈椎核磁共振成像时最常用的体位：检查时患者放松仰卧于检查床上，头枕及胸背部与床面紧贴，头部受核磁共振设备限制无冠状面内的左右旋转。重复核磁共振成像检查时，颈椎与头部分别可能有矢状面内微小伸屈运动及一定范围的仰屈变化。
Cobb角：指颈椎C2与C6椎体下终板平行线的夹角，颈椎正常前凸为正值，颈椎反弓后凸为负值，用于评估颈椎曲度的变化。
颈椎曲率：颈椎(C3-C7)椎体中心点的连线近似一弧线，参考平面曲线曲率的计算方法，得出颈椎曲率。计算公式：颈椎曲率=连线长度(S)/｜两端点切线夹角(a)｜×100%。

背景：颈椎中立位MRI被广泛应用于脊髓型颈椎病的诊断和治疗，但患者在重复进行颈椎MRI检查时，头颈部不可能保持完全相同的姿势，患者颈椎被床面限制于某一个特定位置，颈椎可能有矢状面内的微小伸屈运动，头部也可能发生一定的仰屈度变化。颈椎中立位状态下颈椎和头部的这种变化是否会影响突出颈椎间盘的体积和颈椎曲度目前尚不清楚。

目的：采用人工智能辅助测量，分析脊髓型颈椎病患者短期内2次颈椎中立位状态下MRI检查突出颈椎间盘体积、颈椎曲度测量的精准性与可靠性。
方法：回顾性分析2012年6月至2023年6月接受保守治疗并在3个月内2次行颈椎MRI检查的脊髓型颈椎病患者。作者首次提出使用枕胸间距和枕胸角来评估颈椎中立位时头部仰屈度的变化，并参照首诊枕胸角的角度，将复诊患者分为枕胸角增大组和减小组。通过人工智能测量软件辅助或人工测量突出颈椎间盘的体积、C2-6 Cobb角及颈椎(C3-C7)曲率。正态分布数据用x±s表示，非正态分布数据用中位数(四分位数间距)表示。采用Spearman秩相关系数分析Cobb角、颈椎(C3-C7)曲率变化与突出颈椎间盘体积变化的相关性。

结果与结论：①共有104例脊髓型颈椎病患者，326个突出颈椎间盘，枕胸角增大组及枕胸角减小组分别有47例和57例患者；②头部仰屈指标：首诊和复诊时，枕胸间距、枕胸角均无显著差异；枕胸间距的变化量为0.035(3.23) mm，枕胸角变化量为-0.31(3.28)°，枕胸间距与枕胸角的变化量偏移范围较小，且无显著相关性；③颈椎曲度指标：首诊和复诊时，C2-6 Cobb角、C3-C7曲率无显著差异；枕胸角增大组和减小组C2-6 Cobb角、C3-C7曲率均无显著差异；④首诊和复诊时，突出颈椎间盘体积无显著差异；枕胸角增大组及减小组突出颈椎间盘体积均无显著差异；突出颈椎间盘体积的变化量与C2-6 Cobb角、C3-C7曲率的变化量无显著相关性；⑤结果说明，颈椎中立位状态下，颈椎被(床板)限制于某一个特定位置有可以忽略不计的矢状面内微小伸屈运动，头部虽存在一定范围的仰屈度变化，颈椎中立位状态下颈椎与头部这些变化不影响突出颈椎间盘体积、C2-6 Cobb角及颈椎(C3-C7)曲率等参数测量的精准度与可靠性。

https://orcid.org/0000-0003-4320-1606 (靳宜楷)

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超声引导下输刺夹脊穴治疗腰椎间盘突出症的随机对照试验

朱曦, 陶宇洪, 黄鹏, 李丹

中国组织工程研究 2024, 28 (36): 5852-5857. DOI: 10.12307/2024.685

摘要（472）

PDF （1061KB）（285）

文题释义：

输刺：古刺法，为《灵枢》五刺之一，出《黄帝内经·灵枢·官针》：“输刺者，直入直出，深内之至骨，以取骨痹，此肾之应也。”输刺的刺法特点是直刺进针，进针时针尖与皮肤垂直，进针路径与皮肤垂直，进针深度靠近骨骼或接触到骨骼。此次研究利用超声引导确定进针位点，引导进针路径，以期提高针刺的精准性和安全性。
夹脊穴：又称华佗夹脊，位于T1-L5棘突下两侧，后正中线旁开0.5寸。针刺时通常直刺或向后正中线方向斜刺，可用于治疗心肺、消化、泌尿及腰痛、坐骨神经痛等病症。此次研究选择腰夹脊穴治疗腰椎间盘突出症引起的腰部及下肢症状，利用超声定位夹脊穴下方对应的神经根出口对神经根进行刺激。

背景：在腰椎间盘突出症的研究中大多数针刺治疗由CT引导或非引导，对位点的精准控制及针刺有效部位不够明确。

目的：观察超声引导下输刺夹脊穴治疗腰椎间盘突出症的临床疗效。
方法：选择于解放军总医院及北京中医药大学第三附属医院就诊的腰椎间盘突出症患者70例，男36例，女34例，年龄18-65岁，采用随机数表法分成试验组与对照组，每组35例。对照组患者予输刺夹脊穴治疗，试验组患者在超声引导下予输刺夹脊穴治疗，于就诊当天及就诊后4，7 d各治疗1次。治疗前后进行目测类比评分、Oswestry功能障碍指数、日本骨科协会(JOA)评分及健康调查简表(SF-36)评估。

结果与结论：①与治疗前相比，两组患者治疗后的目测类比评分均降低(P < 0.01)；与对照组比较，试验组患者治疗第2，3，6，7天及治疗结束后1，2周的目测类比评分降低(P < 0.05，P < 0.01)。②与治疗前相比，两组患者治疗后的Oswestry功能障碍指数均降低(P < 0.01)；与对照组相比，试验组患者治疗第1-7天及治疗结束后1，2周的Oswestry功能障碍指数降低(P < 0.01)。③与治疗前相比，两组患者治疗后的JOA评分均升高(P < 0.01)；与对照组相比，试验组患者治疗等3，7天及治疗结束后1，2周的JOA评分升高(P < 0.05，P < 0.01)。④与治疗前相比，两组患者治疗后的SF-36评分均升高(P < 0.01)；两组间治疗后的SF-36评分比较差异无显著性意义(P > 0.05)。⑤结果表明，输刺夹脊穴对腰椎间盘突出症具有疗效，并且超声引导能够提升输刺夹脊穴治疗腰椎间盘突出症的疗效。

https://orcid.org/0009-0006-1532-1562 (朱曦)

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依据MRI影像组学数据构建颈椎失稳诊断分类模型的可行性

路广琦, 崔莹, 李靖, 俞张镜泽, 朱立国, 于杰, 庄明辉

中国组织工程研究 2024, 28 (33): 5370-5374. DOI: 10.12307/2024.659

摘要（440）

PDF （1246KB）（123）

文题释义：

影像组学：由荷兰学者LAMBIN等于2012年首次提出，即应用大量的自动化数据特征化算法从CT、PET或MRI等传统医学影像图像中将感兴趣区域的影像转换为可发掘的数据信息，并对之进行高通量定量分析，建立具有诊断、预后或预测价值的模型，为个性化诊疗提供有价值的信息。目前影像组学已广泛应用于肿瘤研究领域，在骨科研究领域尚处于起步阶段。
颈椎失稳：是由于多种原因造成颈椎的结构功能退化，导致患者在生理状态下椎体节段过度或异常活动，并由此引发颈肩痛、头痛头晕等一系列的临床症状。

背景：既往颈椎失稳相关研究在传统影像学检查下对其病变发展过程中的动静力交互作用关系和病理特征变化阐释不明，近年来逐渐兴起的MRI影像组学可为颈椎失稳的深入研究提供新的途径。

目的：探讨MRI影像组学在颈椎失稳研究中的应用价值。
方法：通过招募广告和中国中医科学院望京医院脊柱二科门诊，纳入18-45岁青年颈椎失稳受试者和非失稳受试者进行颈椎MRI采集，在椎间盘所在的横断面图层，对椎间盘区、关节突区、椎前肌区、颈后肌群深层区及颈后肌群浅层区等5个特定感兴趣区域进行手动分割，以提取并筛选影像组学特征，最终进行颈椎失稳诊断分类模型的构建，并使用曲线下面积评价模型的效能。

结果与结论：①共纳入56例颈椎失稳受试者和55例非失稳受试者，每个感兴趣区域提取影像组学特征各1 688个；经过筛选最终获得300组具有特异性的影像组学特征组合，每个感兴趣区域各60组；②初步建立了5个感兴趣区域的颈椎失稳诊断分类模型，其中关节突区的支持向量机模型和颈后肌群深层区的支持向量机模型对于失稳和非失稳的分类具有一定的准确性，十折交叉验证平均曲线下面积分别为0.719 7和0.703 3；③椎间盘区的Logistic模型、椎前肌区的LightGBM模型及颈后肌群浅层区的Logistic模型对于失稳和非失稳的分类准确性一般，十折交叉验证平均曲线下面积分别为0.650 4，0.620 7和0.644 2；④证明了MRI影像组学在颈椎失稳研究中应用的可行性，进一步深化了对颈椎失稳发病机制的认识，同时也为颈椎失稳的精准诊断提供了客观依据来源。

https://orcid.org/0000-0003-4774-9783 (路广琦)

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拍摄测量技术评估健康人体骨盆姿势的信度

董苗苗, 李想, 解佳妮, 张立新, 王悦曦

中国组织工程研究 2024, 28 (36): 5846-5851. DOI: 10.12307/2024.678

摘要（432）

PDF （1089KB）（317）

文题释义：

拍摄测量法：是一种通过拍摄图像或视频来进行测量和分析的方法。它通常用于医学、工程、科学研究等领域，用于获取物体的尺寸、形状、角度等信息。通过拍摄图像或视频，可以使用计算机软件进行测量和分析，从而得出所需的数据和结论。拍摄测量法可以提供非接触式的测量方式，具有快速、准确、方便等优点，被广泛应用于各个领域。
骨盆姿势：是指骨盆在立位或坐位时的位置和倾斜角度。骨盆姿势通常包括前后倾、左右倾等方面的变化。前后倾是指骨盆在前后方向上的倾斜程度，正常情况下应该保持适度的前倾。左右倾是指骨盆在左右方向上的倾斜程度，正常情况下应该保持平衡。不正确的骨盆姿势可能导致身体姿态的不稳定，造成肌肉不平衡、脊柱曲度异常、运动功能障碍等问题。因此，保持正确的骨盆姿势对于维持身体健康和预防运动损伤非常重要。

背景：在临床中通常使用触诊方法定位髂前上棘、髂后上棘，通过目测观察法或拍摄测量法来确定骨盆的倾斜情况。其中目测观察法只能有定性的结论，且其信度较差；而拍摄测量法不仅更方便、快捷，还能给出较精确的定量数据，是最佳的临床评估方法之一。但是国内尚无针对使用拍摄测量法评估骨盆姿势的信度研究。

目的：采用目测观察法和拍摄测量法对骨盆姿势进行评估，比较两种方法的信度水平以指导临床应用。
方法：选择45例健康受试者，在双侧髂前上棘及髂后上棘处作红色标记，从受试者前面、后面(额状面)、左面、右面(矢状面)进行骨盆姿势的拍照。从前面观、后面观选取骨盆左右倾角(ɑ、β角)，即双侧髂前上棘连线或双侧髂后上棘连线与水平线的夹角；从侧面观选取骨盆前后倾角(γ、θ角)，即同侧髂前上棘和髂后上棘连线与水平面的夹角，表示矢状面骨盆前后倾的情况。评估方法包括目测观察法和拍摄测量法，2位评估者进行独立评估，先使用目测观察法记录骨盆α、β、γ、θ角，再使用拍摄测量法记录骨盆α、β、γ、θ角。间隔1个月后再次进行目测观察法和拍摄测量法，分别记录骨盆α、β、γ、θ角。采用相关系数分析2种评估方法及前后测量所得数据，0.90-0.99为相关性优秀，0.80-0.89为相关性良好，0.70-0.79为相关性中度，≤0.69为相关性较差；并且通过计算得到测量标准误及最小可检测变化值以评价评估者间和评估者内部信度。

结果与结论：①评估者内部相关系数，目测观察法和拍摄测量法的相关系数：前面观为0.682和0.718，后面观为0.513和0.867，左面观为0.739和0.960，右面观为0.756和0.971；目测观察法前面观和后面观的相关性较差，左面和右面观的相关性为中度；拍摄测量法前面观的相关性为中度，后面观的相关性良好，左面和右面观的相关性均为优秀。测量标准误方面：前面观为3.266和1.625，后面观为4.278和1.763，左面观为5.935和1.787，右面观为5.723和1.698。最小可检测变化值方面：前面观为9.053和4.504，后面观为11.858和4.887，左面观为16.451和4.953，右面观为15.863和4.707。②评估者间相关系数，目测观察法和拍摄测量法的相关系数：前面观为0.452和0.723，后面观为0.483和0.904，左面观为0.518和0.955，右面观为0.657和0.968；目测观察法4个方向的的相关性均较差；拍摄测量法除前面观的相关性为中度，其他3个方面的相关性均位优秀。测量标准误方面：前面观为5.651和1.610；后面观为4.237和1.523；左面观为7.322和1.891；右面观为6.509和1.781。最小可检测变化值方面：前面观为15.664和4.463；后面观为11.744和4.222；左面观为20.296和5.242；右面观为18.042和4.937。③结果证实拍摄测量法评估矢状面、额状面骨盆姿势的评估者内部、评估者间信度均很好，尤其是通过拍摄测量法的数据稳定性较好；该方法简单、快捷、高效、准确、成本低廉、无X射线损害，能定性、定量地反映出患者骨盆的实际情况，适合在临床中推广使用。

https://orcid.org/0000-0002-3556-6894 (董苗苗)

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

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MR T2* mapping成像技术定量评价腰椎小关节炎软骨损伤

陈吉, 张晨, 张濒, 黄磊涛

中国组织工程研究 2024, 28 (30): 4866-4870. DOI: 10.12307/2024.631

摘要（429）

PDF （941KB）（1189）

文题释义：

T2* mapping成像技术：在MRI技术的基础上，对机体组织进行T2* mapping扫描成像并测定组织T2*值的一项新成像技术。根据不同病变组织T2*值的差异定量评估组织病变，尤其在关节软骨评价方面具有显著优势。
腰椎小关节炎：腰椎小关节是整个脊柱中唯一的滑膜关节，它与同节段前方的椎间盘构成一个功能单位——三关节复合体，共同承载人体脊柱的负荷，该部位的病变主要起始于关节软骨、关节囊及滑膜组织的炎症，表现为关节软骨的纤维化、腐蚀、微裂及剥脱，最终引起患者一定程度的腰痛等症状。

背景：腰椎小关节炎是引起下腰痛的一个主要原因，目前主要依靠MRI进行初步定性诊断，但仍有一定漏诊、误诊的概率发生，因此MR T2* mapping成像技术有望成为定量检查腰椎小关节炎软骨损伤的重要检测手段。

目的：探讨MR T2* mapping成像技术在定量分析腰椎小关节炎软骨损伤退变中的应用价值。
方法：收集南京医科大学第四附属医院2020年4月至2022年3月门诊或住院合并下腰痛共110例患者，设为病例组；同时招募无症状志愿者80例，设为对照组。对所有纳入对象L1-S1的小关节行3.0 T MR扫描，获取T2* mapping横断位图像和T2WI图像，分别对所有小关节软骨进行Weishaupt分级及T2*值测量，收集数据并行统计学分析。不同小关节Weishaupt分级之间小关节软骨T2*值比较采用单因素方差分析。

结果与结论：①经统计分析发现，病例组腰椎小关节软骨T2*值(17.6±1.5) ms明显较对照组(21.4±1.3) ms降低，差异有显著性意义(P < 0.05)；②在病例组中，随着腰椎小关节Weishaupt分级增加，小关节软骨T2*值也呈逐渐下降趋势，且这种差异有显著性意义(P < 0.05)；③提示T2* mapping能够较好地显示腰椎小关节软骨损伤的早期病理变化，腰椎小关节软骨的T2*值能够定量评估腰椎小关节的软骨损伤程度；T2* mapping成像技术能为影像学诊断腰椎小关节炎软骨早期损伤提供很好的理论依据，具有重要的临床应用价值。

https://orcid.org/0009-0006-7430-9790 (陈吉)；https://orcid.org/0000-0003-0979-1905 (黄磊涛)

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膝关节后交叉韧带损伤解剖形态危险因素的影像学分析

王德宁, 张克凡, 石辉, 杜长岭, 王鑫

中国组织工程研究 2024, 28 (18): 2887-2894. DOI: 10.12307/2024.057

摘要（419）

PDF （1359KB）（334）

文题释义：

胫股一致性指数：采用胫骨髁间隆起宽度与股骨髁间窝宽度之比来描述胫骨髁间隆起与股骨髁间窝的匹配性，以研究股骨髁间窝和胫骨髁间隆起之间的相互作用对后交叉韧带断裂危险程度的影响。
胫骨平台后倾角：在膝关节X射线侧位片中，测得胫骨平面线与胫骨解剖轴线垂线的夹角。其意义主要在于维持膝关节前、后交叉韧带的张力，在关节屈伸运动时可以使股骨髁在胫骨平台上正常地滑动及滚动，使膝关节更好的屈曲和伸展。

背景：研究表明后交叉韧带损伤与膝关节解剖形态有关。

目的：探究后交叉韧带损伤解剖形态的危险因素。
方法：回顾性分析2015年1月至2022年8月因膝关节疾患来滨州医学院附属医院就诊的142例患者的影像学资料，分为后交叉韧带损伤组(n=71，男49例，女22例)与后交叉韧带完好组(n=71，男49例，女22例)。在MRI图像上测量髁间窝宽度、髁间窝高度、股骨双髁宽度、髁间窝宽度指数、髁间窝夹角、Blumensaat 线倾角、内侧和外侧胫骨髁间隆起高度、胫骨髁间隆起宽度、胫股一致性指数、胫骨平台前后径、内侧胫骨平台深度、髌腱-胫骨解剖轴角，在X射线片上测量胫骨平台后倾角。将上述指标纳入Logistic回归分析进行研究。

结果与结论：①男性单因素Logistic回归分析发现胫骨髁间隆起宽度、胫股一致性指数、内侧胫骨平台深度、胫骨平台后倾角与后交叉韧带损伤相关(P < 0.05)；多因素二元Logistic回归分析发现胫股一致性指数、内侧胫骨平台深度与后交叉韧带损伤相关(P < 0.05)；②女性单因素Logistic回归分析发现内侧、外侧胫骨髁间隆起高度、胫骨髁间隆起宽度、胫骨平台后倾角与后交叉韧带损伤相关(P < 0.05)；多因素二元Logistic回归分析发现胫骨平台后倾角与后交叉韧带损伤相关(P < 0.05)；③受试者工作特征曲线显示，胫股一致性指数、内侧胫骨平台深度、胫骨平台后倾角对后交叉韧带损伤有一定的预测价值；④结果表明，后交叉韧带损伤的解剖形态学危险因素存在性别差异，胫骨髁间隆起宽度、胫骨平台后倾角是共同的危险因素；在男性人群中，异常的胫骨髁间隆起宽度、胫股一致性指数、内侧胫骨平台深度、胫骨平台后倾角易诱发后交叉韧带损伤，而在女性人群中，异常的内侧和外侧胫骨髁间隆起高度、胫骨髁间隆起宽度、胫骨平台后倾角易诱发后交叉韧带损伤；临床医生可以运用上述危险因素识别膝关节异常形态，评估出后交叉韧带损伤危险人群予以预防性建议并指导治疗。

https://orcid.org/0000-0000-3557-6948 (王德宁)

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枢椎椎弓根峡部复合体最狭部CT重建的形态分型

郝帅, 马迅, 张彦男, 赵浩亮, 柳青青

中国组织工程研究 2024, 28 (18): 2876-2880. DOI: 10.12307/2024.053

摘要（402）

PDF （956KB）（589）

文题释义：

枢椎椎弓根峡部复合体：即枢椎上关节突和下关节突之间部位，是枢椎椎弓根螺钉的必经骨质，其外侧有椎动脉沟，内侧为椎管。通过CT多平面重建技术，在影像学软件上调整CT矢状位、轴位及冠状位定位线，获得枢椎椎弓根峡部复合体最狭部解剖形态。
CT多平面重建技术：是CT影像技术的基本图像操作方法，将CT薄层图像通过计算机处理，根据临床需要可以在冠状位、矢状位及轴位等任意角度和方位进行图像重建。CT多平面重建广泛应用于临床工作中，各种三维图像技术是影像及临床医生诊断疾病的重要线索。

背景：有研究建议枢椎椎弓根螺钉置入前必须进行CT多平面重建，以确定每个患者C2椎弓根的解剖结构，并设计合适的螺钉轨迹和直径，评估置钉的可行性，以降低手术相关并发症的发生。

目的：利用CT多平面重建技术对枢椎椎弓根峡部复合体最狭部进行形态学分型，用于评估枢椎椎弓根螺钉置入的可行性。
方法：通过西门子syngo.via软件CT多平面重建功能，对200例患者(400枚枢椎椎弓根)的颈椎CT数据进行回顾性研究。依据椎弓根轴线方向调整CT多平面重建定位线，重建出椎弓根峡部复合体最狭部的切面断层图像，根据其形态特点将椎弓根峡部复合体最狭部分为3型：1型，“钩”型，其中1a型外径宽度(a1) > 0.4 cm，1b型外径宽度(a1)≤0.4 cm；2型，“类圆/椭圆”型；3型，“横椭圆”型，比较3种分型椎弓根峡部复合体最狭部的外径宽度(a1)、髓腔宽度(a2)、外径高度(d1)、髓腔高度(d2)，评估3种分型椎弓根螺钉的置钉可行性。

结果与结论：①400枚枢椎椎弓根中1型269枚，2型130枚，3型仅1枚。②1型，2型平均外径高度比较差异无显著性意义(P > 0.05)，平均髓腔高度、平均外径宽度及平均髓腔宽度差异均有显著性意义(P < 0.001)；1型，2型平均外径宽度≤0.4 cm数量占比分别为 42例 (15.6%)、 0例 (0.00%)，差异有显著性意义(P < 0.001)；第3型仅1例，外径高度、髓腔高度、外径宽度、髓腔宽度分别为1.20 cm、0.84 cm、0.64 cm、0.31 cm。③结果提示，1a型、2型和3型患者可安全置入枢椎椎弓根螺钉，无需进一步测量评估；1b型患者慎行椎弓根螺钉置入术，因此对于1型需要进一步测量椎弓根峡部复合体最狭部外径宽度，以评估枢椎椎弓根螺钉的置钉可行性。

https://orcid.org/0000-0002-9063-9072 (郝帅)

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定量CT测定锁骨远端骨密度分区指导肩锁关节脱位重建的价值

许健, 毕文智, 冀云聪, 康运康, 马培旗, 王家亮, 张宗夕, 干阜生, 于海洋, 郭标

中国组织工程研究 2024, 28 (12): 1920-1924. DOI: 10.12307/2024.009

摘要（357）

PDF （910KB）（503）

文题释义：

肩锁关节脱位：肩锁关节是由锁骨远端和肩峰内缘组成的微动关节，一般由直接暴力、间接暴力导致脱位，临床上Rockwood Ⅲ型以上的肩锁关节脱位伴有喙锁韧带、肩锁韧带完全断裂，常需手术治疗。
骨密度：指单位体积的骨矿物质含量，是反映骨骼强度的重要指标，单位是g/cm2，定量 CT是其目前最准确的测量方法。

背景：肩锁关节脱位喙锁韧带重建在锁骨侧骨隧道的最佳位置尚未达成共识，且术后会发生锁骨侧骨隧道扩大、骨溶解、锁骨骨折、内固定失效等并发症。骨密度在内植物固定强度及稳定性上起重要作用，锁骨远端骨密度的区域差异在肩锁关节脱位修复重建中不应被忽视，目前临床上尚无人体有关锁骨远端骨密度的定量研究。

目的：通过定量CT测量锁骨远端不同区域骨密度的大小，为外科医生修复重建喙锁韧带提供参考。
方法：对2022年10-12月在安徽医科大学附属阜阳人民医院(阜阳市人民医院)行定量CT检查的101例患者1 616份亚分区进行锁骨远端骨密度测量。对于每个定量CT样本，首先由内侧向外侧划分锁骨远端为以下4个区域，即锥状结节区(A区)、结节间区(B区)、斜方嵴区(C区)以及锁骨远端区(D区)，再将每个区域分为前半部分和后半部分确定8个亚分区，在亚分区中设置半自动感兴趣区(ROI A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2)，将每个定量CT扫描图像传输至QCT pro分析工作站，对锁骨远端感兴趣区松质骨骨密度进行测量，测量时注意避开锁骨骨皮质。

结果与结论：①不同侧肩部骨密度比较，差异无显著性意义(P > 0.05)；②锁骨远端A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2亚分区骨密度分析，差异有显著性意义(P < 0.05)，可以认为锁骨远端不同区域骨密度有差别，经过两两比较，除A1与 A2，D1与D2，A2与 B1之间的骨密度差异无显著性意义(P > 0.05)，其余亚分区骨密度两两比较差异均有显著性意义(P < 0.05)；③锥状韧带解剖止点A2区骨密度高于B区，差异有显著性意义(P < 0.05)；A1区骨密度高于A2区，但差异无显著性意义(P > 0.05)；斜方韧带解剖止点C1区骨密度高于C2区、D1区及D2区，B区骨密度高于C区及D区，差异有显著性意义(P < 0.05)；④结果表明，锁骨远端不同区域骨密度存在差异，肩锁关节脱位修复重建时锁骨远端骨密度的区域差异不容忽视，除考虑生物力学因素外，还应考虑将内植物或骨隧道置于骨密度较高的区域，以提高内植物固定强度及稳定性，减少骨隧道扩大、骨溶解、骨折及内植物失效等并发症发生的风险。

https://orcid.org/0000-0002-9323-1128(许健)

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MRI术前定量评估距骨骨软骨损伤范围对术式选择及中长期随访结果的影响

刘洪达, 闫荣亮, 高岩, 陈江华, 曲平艳, 王磊, 彭义, 曹立海, 杜晓健, 曲家富

中国组织工程研究 2024, 28 (33): 5388-5395. DOI: 10.12307/2024.667

摘要（349）

PDF （1446KB）（296）

文题释义：

距骨软骨损伤：是指发生在膝关节和踝关节的距骨软骨组织的病理改变，主要包括炎症反应、组织损伤和骨关节炎等。该损伤通常由运动损伤导致，如扭伤、骨折等，多见于年轻人和运动爱好者。距骨软骨损伤会导致患者出现疼痛、肿胀、活动受限等症状，影响日常生活和工作能力。通过临床表现、体格检查和影像学检查等方式可以明确诊断。
T1ρ技术定量：是一种基于MRI的软骨损伤评估方法，通过测量组织中水分子的T1弛豫时间，能够无创、准确地评估软骨损伤的范围和程度，为临床治疗提供有益的参考。相比传统评估方法，T1ρ技术具有更高的准确性和敏感性，能够为术式选择提供更准确依据，并提高中长期随访结果的可靠性。

背景：距骨骨软骨损伤是一种常见的运动系统疾病，该损伤类型会影响患者的日常生活和工作能力，如不及时治疗可能加重病情。手术治疗是常用的治疗方法，但术式选择和中长期随访结果的评估一直是临床上的难题。

目的：探究术前T1ρ技术定量评估距骨骨软骨损伤范围对术式选择及中长期随访结果的影响。
方法：回顾性选择2019年1月至2022年8月唐山市第二医院收治的距骨骨软骨损伤患者154例作为研究对象。术前MRI检查距骨骨软骨损伤部位，比较不同分型患者的T1ρ值及T2值；再根据T1ρ值选择不同的手术方式，将T1ρ值 < 45 ms采用微骨折手术治疗设为A组(n=73)，T1ρ值≥ 45 ms采用自体骨软骨移植治疗设为B组(n=81)。比较不同术式下患者的一般临床特征及疗效，多因素Logistic回归分析患者术后复发的重要因素，限制性立方样条图分析T1ρ值与患者术后复发的关系，y=1-1/(1+e-z)回归方程建立预测模型，十字交叉验证法验证模型稳定性。

结果与结论：①154例患者中距骨骨软骨损伤分型Ⅰ型36例，Ⅱ型37例，Ⅲ型40例，Ⅳ型41例，4个分型患者的T1ρ值及T2值相比差异均有显著性意义(P < 0.05)，两两比较差异亦有显著性意义(P均< 0.05)；②154例患者治疗后局部肿胀7例(4.6%)，疼痛加重3例(2.0%)，创口感染5例(3.3%)，软骨愈合不良2例(1.3%)；③A、B组治疗后美国骨科足踝协会评分、目测类比评分、跖屈活动度、背伸活动度、软骨下骨骨髓水肿体积、白细胞介素6、白细胞介素8、C-反应蛋白、降钙素原、血小板衍生生长因子、转化生长因子β1水平、疗效方面比较差异均有显著性意义(P < 0.05)，其中B组的疗效总有效率为90%，比A组总有效率(85%)高(P < 0.05)；④年龄(OR=1.589，95%CI：0.305-1.252，P=0.036)、白细胞介素6(OR=1.737，95%CI：0.974-5.254，P=0.049)、白细胞介素8(OR=1.385，95%CI：1.066-4.355，P=0.034)、C-反应蛋白(OR=1.957，95%CI：1.323-2.178，P=0.035)、转化生长因子β1(OR=1.459，95%CI：0.897-2.455，P=0.038)、T1ρ值(OR=1.687，95%CI：0.854-3.321，P=0.026)、T2值(OR=1.843，95%CI：0.657-2.454，P=0.036)、并发症(OR=1.719，95%CI：0.654-3.464，P=0.019)、距骨骨软骨损伤分型(OR=3.789，95%CI：1.023-5.897，P=0.028)均是影响患者术后复发的独立危险因素；而微骨折手术(OR=0.751，95%CI：0.321-1.264，P=0.012)、自体骨软骨移植(OR=0.649，95%CI：0.246-1.356，P=0.023)、是中长期随访术后复发的独立保护因素；⑤当T1ρ值≤35 ms时，术后复发的风险迅速降低；当T1ρ值> 35 ms时，术后复发风险迅速升高；⑥进一步逐步回归分析显示上述9个危险因素与术后复发的关联最紧密，得出术后复发的公式，利用回归方程计算术后复发的可能性；P=0.75时，约登指数值最大，为77.728，提示模型预测效果较好；⑦提示术前T1ρ技术定量评估可有效指导术式的选择，提高手术成功率和患者生活质量。

https://orcid.org/0009-0006-3255-5109 (刘洪达)

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MRI分析前交叉韧带胫骨止点撕脱骨折的解剖学危险因素

黄栋, 戈进, 刘广銮, 郭宗磊, 王业华

中国组织工程研究 2024, 28 (24): 3890-3896. DOI: 10.12307/2024.620

摘要（340）

PDF （1097KB）（168）

文题释义：

前交叉韧带胫骨止点撕脱骨折：是指前交叉韧带从其在胫骨嵴上的附着点脱落而导致的骨碎片的脱离，膝关节部位的撕脱骨折以前交叉韧带和后交叉韧带的胫骨止点处多见，若处理不当，后期出现创伤性骨关节炎的概率增加。

前交叉韧带：是维持膝关节稳定并参与运动的重要韧带之一，其起自股骨髁间窝的外侧面的后部，向前内下方止于胫骨髁间嵴的前方，防止胫骨向前移动。前交叉韧带存在2个功能束，即前内侧束与后外侧束，并以纤维束的集合形式呈扇状展开，两端附着于股骨远端与胫骨平台的骨面。

背景：前交叉韧带胫骨止点撕脱骨折是一种特殊类型的关节内骨折，多见于运动性损伤，目前关于该病的解剖学研究相对较少，而大量研究集中于前交叉韧带的损伤，普遍认为胫骨平台后倾角增大、内侧胫骨平台深度减小及股骨髁间窝缺口宽度指数减小是前交叉韧带损伤的危险因素，对于前交叉韧带胫骨止点撕脱骨折是否也与其相关尚不清楚。
目的：探讨前交叉韧带胫骨止点撕脱骨折与胫骨平台后倾角、内侧胫骨平台深度、股骨髁间窝缺口宽度指数及胫骨平台冠状斜坡角度的相关性。
方法：回顾性分析2019年1月至2022年12月因膝前疼痛就诊于徐州医科大学附属医院骨科的患者101例，其中接受关节镜治疗的51例前交叉韧带胫骨止点撕脱骨折患者为观察组，同期50例有膝前痛症状但查体及影像学检查确定无膝关节损伤的患者为对照组。通过术前MRI图像测定两组患者胫骨平台后倾角、内侧胫骨平台深度、股骨髁间窝缺口宽度指数等解剖学参数，统计分析导致前交叉韧带胫骨止点撕脱骨折的解剖学危险因素。

结果与结论：①两组患者的外侧胫骨平台后倾角、外侧/内侧胫骨平台后倾角比值以及股骨髁间窝缺口宽度指数、胫骨平台冠状斜坡角度比较差异无显著性意义(P > 0.05)；观察组患者的内侧胫骨平台后倾角大于对照组(P < 0.05)，内侧胫骨平台深度小于对照组(P < 0.05)；②多因素Logistic回归分析显示，内侧胫骨平台后倾角及内侧胫骨平台深度是前交叉韧带胫骨止点撕脱骨折的独立危险因素(P < 0.05)；③受试者工作特征曲线显示内侧胫骨平台后倾角及内侧胫骨平台深度对前交叉韧带胫骨止点撕脱骨折有一定的预测价值；④提示内侧胫骨平台后倾角增大、较浅的内侧胫骨平台深度是前交叉韧带胫骨止点撕脱骨折的解剖学危险因素。

https://orcid.org/0009-0006-6377-4689 (黄栋)

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颈椎前路椎间盘切除减压融合后颈椎矢状位平衡参数的变化

张仕霖, 雷飞, 袁浩, 郑礼鹏, 陈赞, 刘玉熙, 王明朗, 冯大雄

中国组织工程研究 2024, 28 (30): 4854-4859. DOI: 10.12307/2024.638

摘要（340）

PDF （1352KB）（294）

文题释义：

颈椎前路减压融合术：该术式可对压迫脊髓、神经根的责任椎间盘组织、骨赘、骨化后纵韧带等致压物进行直接减压，然后通过椎间植骨融合恢复椎间隙高度及颈椎生理前凸，从而达到治疗颈椎疾患、消除疼痛、控制畸形发展、重建颈椎稳定性及保护脊髓神经的目的，具有颈部肌肉及颈椎韧带损伤小、术中出血量少等优点。
颈椎矢状位平衡参数：颈椎矢状位平衡在维持颈椎的功能正常与运动中起着关键作用，是衡量颈椎矢状位平衡非常重要的指标，包括矢状位轴向垂直距离和一系列颈胸交界参数，广泛用于颈椎病的诊断治疗。

背景：颈椎病患者行颈椎手术治疗后，部分患者颈椎矢状位平衡未得到充分纠正，而这种持续的矢状位失平衡状态可能是造成患者远期临床疗效欠佳的重要原因。

目的：分析颈椎前路减压融合术后失平衡状态下颈椎矢状位平衡参数及其改变与患者临床疗效的相关性，探究手术纠正患者矢状位失平衡从而改善患者后期临床疗效的必要性。
方法：回顾性分析2019年7月至2022年7月在西南医科大学附属医院脊柱外科行颈椎前路减压融合治疗的颈椎病患者125例，随访患者术后恢复情况良好(术后1周颈椎功能障碍指数< 10%)且都具有完整的随访资料。根据患者术后1周C2-7 矢状面轴向距离(C2-7 SVA)将患者分为Ⅰ型失衡组(C2-7 SVA失衡量≤5 mm，n=27)、Ⅱ型失衡组(C2-7 SVA失衡量> 5 mm，且≤10 mm，n=19)、Ⅲ型失衡组(C2-7 SVA失衡量> 10 mm，n=12)、未失衡组(C2-7 SVA位于正常范围，n=67)。比较术后各组患者末次随访时目测类比评分、颈椎功能障碍指数的变化情况，以及影像学矢状位平衡参数C2-7 Cobb角、C2-7 SVA值、颈倾斜角、T1倾斜角、胸廓入口角的变化，探究患者后期临床疗效与术后颈椎矢状位失平衡状态的相关性。

结果与结论：①4组患者的一般资料无统计学差异(P > 0.05)；所有患者手术顺利，术中无严重并发症，术后伤口无感染，随访时间大于1年；②术前症状评分、术后1周临床疗效无显著差异(P > 0.05)；末次随访时疼痛目测类比评分、颈椎功能障碍指数、C2-7 SVA较术前降低，较术后1周上升(P < 0.05)；C2-7 Cobb角较术前增加(P < 0.05)；颈倾斜角较术前降低(P < 0.05)；③Pearson相关性检验结果显示，颈椎功能障碍指数变化量与C2-7 SVA变化量呈现正相关(P < 0.05)；④提示颈椎前路减压融合治疗颈椎病疗效显著，可以有效缓解患者症状；术后颈椎矢状位失平衡越严重的患者，后期疗效越差；颈椎病患者术后持续的矢状位失平衡是导致患者后期疗效欠佳的重要原因，临床医生更应重视术前、术中对颈椎矢状位平衡的纠正，在术前根据矢状位平衡参数制订个性化手术策略及方案，并在术中纠正C2-7 SVA至正常范围。

https://orcid.org/0000-0002-4972-7468 (张仕霖)

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胫骨结节远端单平面截骨对踝关节冠状面角度的影响

尹岳桐, 朱光宇, 田向东, 谭冶彤, 马晟, 薛志鹏, 胡元一, 李晓敏

中国组织工程研究 2024, 28 (21): 3349-3354. DOI: 10.12307/2024.091

摘要（336）

PDF （1506KB）（806）

文题释义：

胫骨结节远端单平面截骨术：是一种治疗内侧单间室膝骨关节炎的常用保膝手术，通过截骨矫形将下肢力线转移至外侧间室，从而减轻内侧间室压力，达到治疗目的。
踝关节冠状面角度：指在冠状面上踝关节各骨性标志物形成的一系列角度，能在一定程度上反映踝关节的结构正常与稳定，此文中选用距骨倾斜角、踝关节倾斜角、胫骨踝穴角、胫骨远端关节面角4个踝关节冠状面角度进行分析。

背景：胫骨结节远端单平面截骨作为一种内侧单间室膝骨关节炎的手术治疗方法，目前缺乏其对踝关节影响的研究。

目的：观察胫骨结节远端单平面截骨对患者负重位下肢X射线片上踝关节冠状面角度的影响。
方法：回顾分析2021年3月至2022年3月行胫骨结节远端单平面截骨的膝骨关节炎患者共40例(41膝)，其中女31例，男9例；左膝20例，右膝21例；年龄49-75岁，平均(63.44±6.57)岁。收集术前及术后第2，48周的负重位下肢全长X射线片资料，测量髋-膝-踝关节角、距骨倾斜角、踝关节倾斜角、胫骨踝穴角、胫骨远端关节面角的术前术后变化。

结果与结论：①髋-膝-踝关节角由术前的(-6.24±3.69) °改善为术后第2周的(2.59±3.49)°，至第48周为(2.15±3.49)°；踝关节倾斜角由术前的(-7.90±3.11)改变为术后第2周的(-2.51±2.59)°，至第48周为(-2.46±2.42)°，差异均有显著性意义(P < 0.001)；②距骨倾斜角、胫骨踝穴角及胫骨远端关节面角的术前、术后2次随访差异无显著性意义；③第2周与第48周各角度差异均无显著性意义；④提示胫骨结节远端单平面截骨在纠正膝内翻的同时，能够改善踝关节的角度异常，且在48周负重活动后该角度保持稳定。

https://orcid.org/0009-0008-1862-7801 (尹岳桐)

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不同融合装置对脊髓型颈椎病前路椎管减压融合后颈椎矢状位参数的影响

任杭岭, 宋娜, 徐大霞, 李宗欢, 张志, 张景涛

中国组织工程研究 2024, 28 (33): 5375-5382. DOI: 10.12307/2024.669

摘要（316）

PDF （1542KB）（370）

文题释义：

Zero-P椎间融合系统：为一种兼有支撑、固定及融合功能的一体式颈椎椎间融合内固定系统，于2008年经美国食品与药品管理局批准上市并应用于临床。其整体设计结构为固定板-融合器-紧固螺钉结构，前方为带有钉道的钛合金金属板，后方为可透视聚醚醚酮材料椎间融合器，以及带有锁定头的钛合金自锁螺钉。
颈椎矢状位平衡参数：是衡量颈椎矢状位序列非常重要的评估指标，包括颈椎曲度、矢状位轴向垂直距离和一系列颈胸交界参数，目前是脊柱生物力学的研究热点，广泛应用于颈椎疾病和指导手术。

背景：颈前路手术对颈椎矢状位平衡参数的影响逐渐被关注，目前对于双节段颈椎病的术式选择缺乏明确可行的临床指南，寻求最适合的固定方式更有益于此类型患者。

目的：对比颈前路减压不同融合装置对邻近双节段脊髓型颈椎病术后颈椎矢状位参数变化的影响。
方法：回顾性分析2018年3月至2020年9月聊城市人民医院收治的符合选择标准的邻近双节段脊髓型颈椎病患者44例，全部患者均行前路椎间盘切除椎管减压融合治疗，根据椎间融合装置的不同分为2组，零切迹组(zero-p组)纳入患者23例，钛板联合cage组(cage组)纳入患者21例。所有患者术前完善颈椎正侧位X射线片、颈椎CT及MRI检查，末次随访时拍摄颈椎正侧位X射线片，手术前后于X射线片上测量颈椎矢状位平衡参数，包括颈椎前凸角(C2-7 Cobb 角)、颈椎矢状位垂直距离、病椎局部前凸角和T1倾斜角。记录手术时间、术中出血量、末次随访椎间融合以及术后吞咽障碍发生情况，并于术前及术后评估患者日本骨科学会颈椎评分。计算两组患者手术前后颈椎矢状位参数变化值并对比其差异。

结果与结论：①两组患者均顺利完成手术并获得随访，zero-p组手术时间较cage组短，术中出血量较cage组少，但差异无显著性意义(P > 0.05)；②cage组术后吞咽障碍发生率(7/21，33%)高于zero-p组(3/23，13%)，差异有显著性意义(P < 0.05)；③末次随访时，两组临床疗效相同，均骨性融合；组内比较发现两组颈椎矢状位参数指标均较术前改善(P < 0.05)；组间比较末次随访时各矢状位参数差异均无显著性意义(P > 0.05)；两组间颈椎矢状位垂直距离、C2-7 Cobb角、T1倾斜角变化值比较差异均无显著性意义(P > 0.05)，但zero-p组病椎局部前凸角变化值较cage组小，差异有显著性意义(P < 0.05)；④提示前路椎间盘切除椎管减压融合过程中使用zero-p与钛板联合cage均能有效改善颈椎矢状面平衡，钛板联合cage椎间融合可以更好地重建患者颈椎前凸曲度，对于融合装置的选择还应综合考虑手术并发症的发生情况。

https://orcid.org/0000-0002-1041-3357 (任杭岭)；https://orcid.org/0000-0002-2036-398X (宋娜)

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

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下颈椎椎弓根的显微形态学特征

李琨, 张少杰, 史君, 王建 , 刘亚楠 , 朵岚 , 杨洋 , 郝韵腾 , 李志军, 王星

中国组织工程研究 2024, 28 (12): 1890-1894. DOI: 10.12307/2024.032

摘要（292）

PDF （1109KB）（349）

文题释义：

椎弓根：是椎弓的一部分，起于椎体后上部，短而细。椎弓根是椎间孔的组成部分。
Micro-CT：采用了与普通临床CT不同的微焦点X射线球管，分辨率高达几个微米，仅次于同步加速X射线成像设备的水平，具有良好的“显微”作用。

背景：下颈椎椎弓根是脊柱后柱的主要应力部位，对人体重心稳定的维持及减轻振荡有重要意义，目前对其内部骨小梁特征、椎弓根与关节突及椎体的连接部位的特征研究鲜有报道，迫切需要了解椎弓根的精细解剖结构及其各部分关系和功能。

目的：通过Micro-CT扫描下颈椎椎骨标本以观测椎弓根显微解剖学形态，测量和分析正常下颈椎椎弓根内骨小梁的微结构和形态计量学参数以评估颈椎的安全性能。
方法：选取31套干燥成人下颈椎骨骼标本C3-C7进行Micro-CT扫描，通过对椎弓根内骨小梁感兴趣区的勾选与重建，观察下颈椎椎弓根内骨小梁的形态特征及走形方向，检测骨微细结构参数，并分析比较C3-C7椎弓根骨微细结构的差异性。

结果与结论：①Micro-CT图像显示下颈椎椎弓根的蜂窝样骨小梁呈复杂的网状微结构，靠近皮质骨的骨小梁呈板层状，结构相对致密，并向前方椎体部和向后方关节突椎板部延伸；板状骨小梁向髓腔伸展转化为网状结构，再转化为杆状骨小梁，髓腔内杆状骨小梁分布稀疏；②骨小梁各形态参数统计结果显示，C4、C5椎弓根的骨小梁骨体积分数高于C7(P < 0.05)，C7椎弓根的骨表面积/骨体积高于C3、C4、C6(P < 0.05)，C7椎弓根的骨小梁骨表面密度高于C3、C4、C5、C6(P < 0.05)，C7椎弓根的骨小梁厚度高于C3、C4、C5(P < 0.05)，左侧椎弓根骨小梁的骨表面积/骨体积、骨表面密度比较大于右侧(P < 0.05)；③该文总结了C3-C7微结构变化规律，其中C7椎弓根的负荷能力及应力较差，该区发生损伤的风险较高。

https://orcid.org/0000-0002-8329-3368(李琨)

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人体手舟骨显微形态学特征的Micro CT成像技术分析

张德洲, 吕远, 李琨, 陈杰, 杨向荣, 赵海龙, 张少杰, 马渊, 郝韵腾, 杨洋, 高明杰, 王志强, 李志军, 史君, 王星

中国组织工程研究 2026, 30 (21): 5573-5581. DOI: 10.12307/2026.774

摘要（30）

PDF （3153KB）（31）

文题释义：

手舟骨：又称腕舟状骨，古称高骨、龙骨，属于腕骨，是近排腕骨中最长最大的一块，呈长弧形，其状如舟，很不规则，其远端超过远排腕骨，平头状骨的腰部，其腰部相当于两排腕间骨关节面的平面，分为结节、腰部和体部3部分。
Micro CT：又称微型CT，是一种基于X射线的高分辨率三维成像技术，能够以非破坏性方式对微小样本内部结构进行亚微米级精度的可视化分析。

摘要
背景：临床上，由于手舟骨的特殊解剖特点和内部骨小梁分布特征等往往使得骨折的治疗效果普遍不佳，常导致骨折不愈合和缺血性坏死，进而引发腕关节炎和功能丧失。
目的：利用Micro CT技术对手舟骨标本进行扫描，分析其内部显微结构特征，测量各区域骨小梁显微结构参数值，以发现手舟骨骨小梁的区域差异，旨在为手舟骨骨折的预防、治疗及骨折机制研究提供科学依据。
方法：选取5具成人尸体标本的双侧手舟骨(10例)进行Micro CT扫描，通过对手舟骨3个感兴趣区域(结节部、腰部、体部)内骨小梁的勾选与重建，详细观察手舟骨内部的显微形态特征，测量和比较各区域骨小梁显微结构参数值的差异。
结果与结论：①Micro CT图像显示手舟骨表面皮质骨相对较薄，内部充满复杂的骨小梁微观结构；靠近皮质骨的板层状骨小梁相对密集，向内部延伸成杆状骨小梁；从矢状面、冠状面和横断面上观察，腰部内骨小梁分布较为稀疏，而体部和结节部内骨小梁分布则更为致密；②手舟骨结节部的骨体积分数、骨表面积、骨表面积组织体积比、骨小梁分离度、骨小梁数目、骨小梁连通性、骨小梁连接密度、分形维数、骨矿物质密度和骨矿物质含量在左右侧别间比较差异均有显著性意义(P < 0.05)；腰部和体部的各骨小梁显微结构参数值在左右侧别间比较差异均无显著性意义(P > 0.05)；③手舟骨的骨体积、骨体积分数、骨表面积、骨表面积组织体积比、骨表面积骨体积比、骨矿物质密度和骨矿物质含量在体部与结节部、腰部之间比较差异有显著性意义(P < 0.05)；手舟骨的骨小梁厚度在体部与结节部之间比较差异有显著性意义(P < 0.05)；手舟骨的骨小梁分离度、分形维数在体部与结节部、腰部，结节部与腰部之间差异有显著性意义(P < 0.05)；手舟骨的骨小梁数目、骨小梁连通性、骨小梁连接密度在腰部与结节部、体部之间比较差异有显著性意义(P < 0.05)；手舟骨的组织体积、各向异性程度在体部、结节部、腰部之间比较差异均无显著性意义(P > 0.05)；④结果显示，手舟骨的骨小梁显微结构参数值存在区域性差异，其中腰部的骨密度和强度较低，是最容易发生骨折的部位，该发现从骨小梁微观结构角度为理解手舟骨骨折机制提供了理论依据；同时，此次研究揭示的手舟骨不同部位的骨小梁结构特征也为设计针对性的内固定器械提供了理论依据。

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Mimics三维CT重建辅助颈椎前路椎弓根螺钉置入的形态学测量

胡寅, 邢乐, 韩康恩, 李俊潮, 钱梦然, 顾洪闻, 于海龙, 王洪伟

中国组织工程研究 2026, 30 (21): 5582-5588. DOI: 10.12307/2026.697

摘要（28）

PDF （2164KB）（15）

文题释义：
前路经椎弓根螺钉内固定：该技术经椎体前方入路，置入经过椎体前缘、椎体、椎弓根，到达后侧侧块，具备良好的生物力学稳定性，仅通过一次前路手术便可达到充分减压和一期坚强固定的目的。但该技术固定难度较高、风险较大，需要精准的解剖学参数去辅助置钉。

Mimics：一款专门针对医学影像进行分割、测量、仿真和三维模拟的交互式软件，可以快速高效地将收集的扫描切片数据重建成三维模型，使测量的解剖学数据更为精准。

摘要
背景：前路经椎弓根螺钉内固定系统通过一次前路手术便可达到充分减压和一期坚强固定的目的，但因为特殊的解剖学结构，置钉风险相对较高，既往国内外学者通过进行解剖学测量肯定了该入路的可行性，但存在样本量相对较小、椎弓根轴定位困难、测量方法相对局限等缺点。
目的：在影像学基础上针对成人颈椎进行形态学测量，从而为临床前路椎弓根螺钉置入提供解剖学指导。
方法：将50例成人颈椎的3D CT扫描数据导入Mimics系统进行三维重建，并测量其形态学数据，包括椎弓根中轴线距离、椎弓根宽度、椎弓根高度、椎弓根水平轴位角度、椎弓根矢状位角度、横断面上进钉点距离、矢状面上进钉点距离、轴线上椎体长度及轴线上椎弓根长度。
结果与结论：①进钉点定位：C3、C4位于椎体正中矢状面的对侧，距离正中矢状线约为2.060 mm及2.310 mm；C5既可位于正中矢状线同侧也可位于对侧，平均值约为1.224 mm；C6-C7位于同侧，距离正中1.132 mm及2.538 mm；C3-C7距离椎体上终板的距离逐渐增加，平均值范围为2.362-7.350 mm；②进钉点方向：横断面夹角，C3-4平均值逐渐增大，为46.32°-47.36°；C5-7逐渐减小，由44.03°下降至37.80°；矢状面夹角，C3-C4角度需要向尾端偏移，角度分别为95.75°和100.93°；C5-C7角度需要向头端偏移，分别为104.38°，110.34°和104.86°；③进钉点定位及方向在性别及侧别间差异均无显著性意义(P > 0.05)，对于螺钉的选择，除个别患者颈椎发育异常，绝大部分下颈椎椎弓根螺钉男性选择至少30 mm长、4.0 mm直径的螺钉，女性选择至少28 mm长、3.5 mm直径的螺钉进行颈椎前路经椎弓根螺钉固定是安全可靠的；④通过形态学测量证实，前路经椎弓根螺钉固定下颈椎是可行的，但应遵循个体化原则，制定个性化的固定方案。

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AI算法分析后交叉韧带胫骨撕脱骨折CT三维图像诊断及精准评估

成永忠, 李锐, 罗想利, 王璠, 陈洋, 闫威

中国组织工程研究 2026, 30 (21): 5589-5596. DOI: 10.12307/2026.732

摘要（23）

PDF （1933KB）（4）

文题释义：

AI算法：用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统，在医学领域常用于医学图像处理、预测治疗反应、辅助诊断。此次研究使用的算法应用场景为医学图像处理中的病灶自动定位与识别。
后交叉韧带胫骨撕脱骨折：指后交叉韧带在胫骨止点处受暴力牵拉导致的骨块分离，常用Meyers分型：Ⅰ型(无移位)、Ⅱ型(部分移位)、Ⅲ型(完全移位)。

摘要
背景：后交叉韧带附着点撕脱骨折的手术决策高度依赖影像学评估，传统方法依赖CT影像进行主观判读，存在三维空间位移参数量化困难、旋转角度评估精度不足等局限，鉴于AI技术的发展，有必要开发基于AI算法的自动化、智能化影像识别软件。
目的：探讨AI算法在CT三维图像中对后交叉韧带胫骨撕脱骨折的智能诊断能力及其对骨折块三维参数的精准评估效能。
方法：回顾性纳入2022-12-01/2024-08-30在中国中医科学院望京医院就诊的24例后交叉韧带胫骨撕脱骨折患者的膝关节CT数据，使用自主研发的AI影像识别软件进行三维重建、骨折点智能识别及模拟复位，获取骨折块在X、Y、Z轴上的平移和旋转参数。与传统放射阅片软件(PACS系统)测量结果进行对比，采用秩和检验、Bland-Altman分析及线性回归模型评估两种方法的一致性，并计算变异系数验证软件稳定性。
结果与结论：①AI软件与传统方法测量的骨折块位移(X/Y/Z轴平移及旋转)差异均无显著性意义(P > 0.05)；②Bland-Altman分析显示两种方法一致性良好，差异均无显著性意义(P > 0.05)；③X、Y、Z轴位移、角度两组拟合情况线性回归模型R²值均> 0.99；④AI软件重复3次骨折点识别的变异系数显示：总骨折识别时21例影像资料的变异系数< 20%，识别关节面骨折点时18例变异系数< 20%；⑤表明AI影像识别软件可精准量化后交叉韧带撕脱骨折块的三维参数，其测量结果与传统方法一致且稳定性良好，可辅助医生判断移位程度，为术前规划提供精准数据支持；该软件在撕脱骨折中有良好的应用前景，未来需扩大样本量并进一步验证其对手术疗效的影响。

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