膝关节三维CT重建评估住院医师嵴发生率

张旸 李东明 郑伟 胡勇四川省骨科医院（成都610041）

膝关节三维CT重建评估住院医师嵴发生率

张旸 李东明 郑伟 胡勇
四川省骨科医院（成都610041）

目的：探讨关节镜下前交叉韧带（ACL）重建术中使用住院医师嵴作为股骨端定位骨性标志的临床可行性。方法：对2011年～2015年间在我院行膝关节CT三维重建的患者中，选取80例，年龄4～81岁，男性53人，女性27人，依照年龄分为4组，A组（4～12岁）、B组（13～30岁）、C组（31～45岁）、D组（45～81岁），其中B组和C组为我科前交叉韧带断裂拟手术患者，各组20例。分析每组膝关节髁间窝外侧嵴（1ateral intercondylar ridge）即住院医师嵴（resident ridge）三维CT重建之发生率及镜下观察结果。结果：4组患者住院医师嵴发生率：A组0%，B组15%，C组15%，D组45%，组间比较差异有统计学意义（P＜0.05），住院医师嵴的发生率与患者的性别无相关性（P＞0.05），与年龄有相关性（P＜0.05）。B组和C组全部患者在关节镜下采用股骨外侧髁内侧壁后1/3定位ACL股骨止点足印区的原则，行有限髁间窝清理后，结果显示，术前三维CT重建证实存在住院医师嵴的患者，术中却未被发现，但在2组患者均能发现位于股骨外髁内侧壁股骨止点足印区内有一条白色致密纤维切迹。住院医师嵴和白色致密纤维切迹无相关性（P＞0.05）。结论：住院医师嵴的发生率与患者的性别无相关性，与年龄有相关性，可能与前交叉韧带股骨止点前界受到应力的持续刺激有关，还需进一步研究证实。关节镜下前交叉韧带重建术中，使用住院医师嵴作为股骨端个体化骨性定位标志尚需临床进一步研究。在B组和C组患者术中确认的白色致密纤维切迹，即ACL股骨足印区致密纤维切迹，可以作为ACL重建术中股骨隧道的个体化非骨性定位参考。

三维CT重建；住院医师嵴；前交叉韧带股骨足印区；骨性标志；白色致密纤维切迹

前交叉韧带解剖位重建需要对股骨隧道进行个体化定位。在文献报告中，住院医师嵴（resident ridge）可作为关节镜下股骨定位的个体化骨性标志。Ferretti等[1]通过胚胎组织、患者、尸体标本等三方面观察住院医师嵴，发现其出现率为100%，但通过三维CT重建以显露该骨嵴的临床研究却少见报道。本研究探讨关节镜下前交叉韧带重建术中使用住院医师嵴作为股骨端定位骨性标志的临床可行性。

1 材料和方法

1.1 研究对象

对2011～2015年间，在我院行膝关节CT三维重建的患者中，选取80例，年龄4～81岁，男性53人，女性27人，按年龄分为4组：A组（4～12岁）、B组（13～30岁）、C组（31～45岁）、D组（45～81岁），其中B组和C组为我科前交叉韧带断裂拟手术患者，各组20例患者。

1.2 研究方法

80例患者，均利用德国西门子SOMATOM Defi⁃nition AS 64排128层螺旋CT扫描（共213层，层厚为0.125 mm，像素为512×512），运用PACS系统软件（syngo MultiModality Workplace）图像配准技术，基于CT数据，进行膝关节骨性结构建立，对平扫获取三维重建股骨远端解剖结构，手工分割出股骨外髁矢状位图像。测量方法采用由Konsei Shino[2]提出的，住院医师嵴与股骨干纵轴形成的夹角平均值约31.1°± 2°，范围在26°～36°之间。以此作为测量标准，首先划出股骨干纵轴A线，再由股骨近端向股骨外侧髁内侧面划出B线，A线与B线的夹角α在26°～36°（图1）。观察B线向股骨外侧髁内侧面延伸区域，是否存在一条由股骨近端向远端方向走行至骨边缘的骨嵴，出现者用C线划出其走形，未出现者不做标识（图2）。对四组患者的测量观察结果做统计学分析。

B组和C组患者均为我科前交叉韧带断裂拟手术患者，术前测量每组患者膝关节三维CT，找出出现住院医师嵴的患者，2组患者均在关节镜术中采用股骨外侧髁内侧壁后1/3定位ACL股骨止点足印区原则，经有限髁间窝清理，观察位于股骨外侧髁内侧壁，是否存在与CT证实的住院医师嵴，若出现则统计镜下发生率，观察B组和C组患者的住院医师嵴三维CT发生率及镜下发生率是否一致（图3）。

1.3 统计学分析

本研究使用SPSS 22.0软件进行统计分析，发生率为计数资料，用%表示，对组间差异比较采用卡方检验，有统计学意义时，进一步做两两比较，P＜0.05为差异有统计学意义。对住院医师嵴发生率是否与年龄、性别相关，采用logistic回归，是否存在住院医师嵴为二分类变量，年龄以原数据进入模型；性别赋值为男性=1，女性=0，P＜0.05，表明差异有显著性。

图1 A线：股骨干纵轴；B线：A与股骨外侧髁内侧面成角线；α：A线与B线的夹角，平均值约31.1°（26°-36°）

图2

图3 关节镜下观察

2 结果

2.1 住院医师嵴及其发生率

膝关节三维CT重建分割后，测量观察结果显示，A组所有患者，股骨外髁内侧面均光滑平坦，均未发现骨嵴（图4）；B组及C组患者中，各有3人的股骨外髁内侧面可见一骨嵴由股骨近端向远端方向走行至骨边缘，较平坦，但骨嵴仍清晰可见（图5）；D组患者中，有9人的股骨外髁内侧面可见骨赘，边缘增生，可见一骨嵴由股骨近端向远端方向走行至骨边缘，骨嵴较粗，突起明显（图6）。4组患者住院医师嵴发生率为：A组0%，B组15%，C组15%，D组45%（表1）。

图4 黑色箭头指示：股骨外髁内侧面均光滑、平坦，未见骨嵴。

图5 C线：股骨外髁内侧面可见一骨嵴由股骨近端向远端方向走行，至骨边缘，较平坦，但骨嵴仍清晰可见。

图6 C线：股骨外髁内侧面可见骨赘，边缘增生，可见一骨嵴由股骨近端向远端方向走行，至骨边缘，骨嵴较粗，突起明显。

统计学分析结果如表1所示，不同组间膝关节住院医师嵴发生率差异有统计学意义（χ2=15.870，P= 0.001），进一步做两两比较可知：A组与B、C组差异无统计学意义（χ2=1.441，P=0.230；χ2=1.441，P=0.230），A组与D组差异有统计学意义（χ2=9.176，P=0.002）；B组与C组差异无统计学意义（χ2=0.000，P=1.000），B组与D组差异有统计学意义（χ2=4.286，P=0.038）；C组与D组差异有统计学意义（χ2=4.286，P=0.038）。

表1 四组膝关节住院医师嵴发生率比较（%）

2.2 住院医师嵴与年龄、性别的关系

表2显示了患者年龄与性别因素采用logistic回归的结果，以是否存在住院医师嵴为因变量，性别和年龄为自变量进行回归。结果显示，年龄的sig为0.002，小于0.05，表明有显著性，年龄的回归系数为0.048，符号是正，表明是正相关。Exp（B）显示，随着年龄的增长，发生住院医师嵴的可能性增大；年龄每增大一岁，发生住院医师嵴的可能性增大1.049倍。性别的sig为0.591，大于0.05，表明无显著性，性别不影响住院医师嵴发生。

表2 logistic回归结果

2.3 白色致密纤维切迹

术前膝关节三维CT重建结果显示，B组和C组患者住院医师嵴发生率各为15%。2组患者在关节镜下经有限髁间窝清理后，即使在术前三维CT证实存在住院医师嵴的患者，因存在周围滑膜组织或骨性增生等结构的干扰，术中住院医师嵴也未被发现或不易证实，而在2组患者中均能发现走行于股骨外侧髁内侧壁后1/3区域的一条白色致密纤维切迹，其发生率为100%（图7）。

图7 黑色箭头所示：白色致密纤维切迹

2.4 住院医师嵴与白色致密纤维切迹的相关性

对关节镜下是否发生住院医师嵴与是否发生白色致密纤维切迹的相关分析采用Fisher确切概率法。P＜0.05，则认为有显著性。如表3所示，P为1（P＞0.05），表明是否存在住院医师嵴和是否存在白色致密纤维切迹没有显著性相关。

表3 Fisher概率法结果

2.5 住院医生嵴与白色致密纤维切迹的位置关系

B组和C组患者中，均能发现白色致密纤维切迹。对2组患者，术中均以此切迹作为股骨隧道的个体化定位标志，在此切迹中心点制作股骨隧道。对存在住院医师嵴患者，手术前、后行三维CT重建对比发现，股骨隧道位置位于住院医师嵴后方，前交叉韧带股骨止点足印区内（图8）。

图8 黑色箭头指示：住院医师嵴；蓝色箭头指示：股骨隧道内口

3 讨论

3.1 住院医师嵴的发生因素

住院医师嵴指屈膝90度位，横跨髁间窝顶与外侧侧壁后下缘连线之中、后1/3交界部之骨嵴。ACL股骨足印区位于住院医师嵴后方。经三维CT重建，对参与本研究的患者股骨外髁内侧壁骨嵴进行分析比较时发现，随着年龄的增长，发生住院医师嵴的可能性增大（P＜0.05），因此，年龄是住院医师嵴发生因素之一。

骨组织对其力学环境有很强的适应能力，根据张力一应力法则，控制牵拉的张应力，骨与软组织可再生。据此可以推论，随运动量逐步积累，前交叉韧带股骨止点前界对股骨外侧髁内侧壁局部不断形成应力，刺激成骨细胞再生和活跃生长，骨小梁会沿着张力一应力的方向形成，可能逐步形成骨嵴，即骨性的住院医师嵴。骨骼不断地进行细微结构的调整以满足骨骼负荷变化的需要[3-5]。这符合wolf定律和骨生物力学的特性，骨骼在承受不同方式和方向的载荷时会产生一定的应力以抗衡外力刺激，其形态结构遵循力学规律发生适应性改变。先天缺失ACL的人股骨外侧髁内侧面表面平坦，提示牵拉应力刺激在骨嵴的形成中起了重要作用[6]。鉴于此，笔者推测随着年龄增长，膝关节使用增加，膝关节运动过程中前交叉韧带股骨止点前界受到应力的持续刺激，可能是住院医师嵴发生因素之一。

3.2 ACLACL重建术中股骨隧道定位标志的参考

ACL解剖重建术中，在原有解剖位置上的重建，才能更好地使移植物符合其生物力学特性，发挥应有的功效，骨隧道的定位是重要因素。以住院医师嵴作为骨性参考标志，是股骨隧道定位的标准方式之一[7]。但在本研究中发现，术前三维CT重建表明住院医师嵴发生率并非100%，而术中由于股骨外髁内侧壁滑膜组织及骨性增生等结构的干扰，骨性定位标志难以有效辨识。而术中发现的白色致密纤维切迹，其所出现区域位于股骨外髁内侧壁后1/3，发生率为100%，术中以此切迹作为前交叉韧带股骨隧道定位标志更易辨识，术后三维CT证实隧道位于前交叉韧带股骨止点足印区内，住院医师嵴后方，根据Pathare提出的前交叉韧带股骨止点可分为直接区和间接区这一理念[8]，此切迹可能为前交叉韧带股骨止点直接区纤维聚集的表现，还需进一步证实。

4 总结

住院医师嵴的发生率与患者的性别无相关性，与年龄有相关性，可能与前交叉韧带股骨止点前界受到应力的持续刺激有关，还需进一步研究证实。关节镜下前交叉韧带重建术中，使用住院医师嵴作为股骨端个体化骨性定位标志尚需临床进一步研究。在B组和C组术中确认的白色致密纤维切迹，即“ACL股骨足印区致密纤维切迹”，可以作为ACL重建术中股骨隧道的个体化非骨性定位参考。

[1] Ferretti M，Ekdahl M，Shen W.Osseous Landmarks of the Femoral Attachment of the Anterior Cruciate Ligament：An Anatomic Study.Arthroscopy，2007，23（11）：1218-1225.

[2] Shino K，Suzuki T，Iwahashi T，et al.The resident’s ridge as an arthroscopic landmark for anatomical femoral tunnel drill⁃ing in ACL reconstruction.Knee Surg Sports Traumatol Ar⁃throsc，2010，18（9）：1164-1168.

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[5] Turner CH.Three rules for bone adaptation to mechanical stimuli.Bone，1998，23（5）：399-407.

[6] 李永会，金利新，孙康.前交叉韧带股骨止点相关骨性标志的解剖学研究.中国运动医学杂志，2011，30（1）：62-66.

[7] Van Eck CF，Lesniak BP，Schreiber VM，et al.Anatomic sin⁃gle-and double-bundle anterior cruciate ligament reconstruc⁃tion flowchart．Arthroscopy，2010，26（2）：258-268.

[8] Pathare NP，Nicholas SJ，Colbrunn R.Kinematic Analysis of the Indirect Femoral Insertion of the Anterior Cruciate Liga⁃ment：Implications for Anatomic Femoral Tunnel Placement. Arthroscopy，2014，30（11）：1430-1438.

Evaluation of Resident Ridge Rate Using 3D Reconstruction of Knee CT Scan

Zhang Yang，Li Dongming，Zheng Wei，Hu Yong
Sichuan Provincial Orthopeadic Hospita，Chengdu 610041，China Corresponding Author：Hu Yong，yhoo0425@vip.sina.com

ObjectiveTo explore the clinical feasibility of using a resident ridge as a bony landmark for the femoral tunnel position in arthroscopic anterior cruciate ligament（ACL）reconstruction.MethodEighty patients aged from 4 to 81（53 male and 27 female）receiving CT 3D reconstruction of knee joint in our hospital from 2011 to 2015 were selected and randomly divided into Group A（4y～12y），Group B（13y～30y），Group C（31y～45y）and Group D（45y～81y），each of 20.The patients of Group B and C were to undergo surgeries with anterior cruci⁃ate ligament（ACL）rupture.The lateral intercondylar ridge of knee joint，i.e.the resident ridge found in 3D recon⁃struction of knee CT scan and under the arthroscopy were recorded and compared.ResultsThe resident ridge detection rate in Group A，B，C，and D was 0%，15%，15%and 45%respectively，with significant differences among the four groups（P＜0.01）.However，the rate had no correlation with gender，but a correlation with age （P＜0.05）.Under the arthroscopy，following the principle of positioning footprint area of ACL femoral attachment at the 1/3 posterior of medial wall of lateral condyle femur for all patients of Groups B and C，upon limited inter⁃condylar debridement，resident ridges confirmed using preoperative 3D CT reconstruction were not identified during the operation，but a white dense fibrous incisure within the footprint area of femoral attachment was foundon medial wall of lateral condyle femur and there was，no correlation between the resident ridge and white dense fibrous notch（P＞0.05）.ConclusionThe incidence of the resident ridge has no correlation with gender but a cor⁃relation with age while it has a potential correlation with the continuous stress stimuli applied on the anterior lim⁃iting lamina of ACL femoral attachment，which needs further study to confirm.Further studies are necessary for the use of resident ridge as marks for individualized osseous positioning of proximal and distal femur in ar⁃throscopic ACL reconstruction.The white dense fibrous notch identified in the operation of Group B and C，i.e. dense fibrous notch of ACL femoral footprint area，can be used as a reference for individualized osseous position⁃ing of femoral tunnel in ACL reconstruction.

3D CT reconstruction，resident ridge，femoral ACL footprint，osseous landmark，white dense fi⁃brous notch

2016.02.13

胡勇，yhoo0425@vip.sina.com