X线上骨盆倾斜评估方法研究进展

赵洪宇，钟 磊，刘 贺，王金成

(吉林大学第二医院 骨科,吉林 长春130041)

*通讯作者

X线上骨盆倾斜评估方法研究进展

赵洪宇，钟 磊，刘 贺，王金成*

(吉林大学第二医院 骨科,吉林 长春130041)

骨盆围绕人体三轴，即冠状轴、垂直轴和矢状轴发生的旋转，被称为骨盆倾斜、骨盆歪斜和骨盆旋转。因躯体姿势或疾病强迫体位等原因，骨盆可发生单一轴旋转，也可发生围绕多轴的旋转。其中骨盆倾斜作为躯体矢状面参数中重要组成部分，一直被脊柱外科医生关注，并在脊柱矢状位失衡的诊断、脊柱截骨矫形治疗中被广泛应用[1]。近些年，随着许多研究证实骨盆倾斜对髋臼假体的位置影响很大，骨盆倾斜才引起了关节外科医生重视[2]。骨盆倾斜既可影响医生对患者影像上髋臼参数的准确评估，它的存在同样为术中仰卧位影像假体参数与术后负重位假体参数的测量差异负责[3-5]。因此选择合适的方法对骨盆倾斜准确评估对于疾病的诊断和治疗意义重大。临床中评估患者骨盆倾斜的方法中，拍摄站立位骨盆侧位X线片最为常用，在侧位X线片上测量真骨盆平面倾斜角，即双侧髂前上棘中点与耻骨联合构成的真骨盆平面与垂直平面的夹角，这是目前判断骨盆倾斜的标准方法[6]。针对摄片质量、骨盆旋转及周围病理性因素造成X 线片上双侧髂前上棘显影不清等原因，Hresko等提出了一种通过测量骨盆倾斜角(Pelvic Tilt)和骶骨倾斜角(Sacral Slope)对骨盆倾斜进行判断的方法[7]。然而该方法中骶骨倾斜角 (Sacral Slope) 和骨盆倾斜角 ( PT)的测量准确性会因为骶骨终板骨质增生和股骨头形态、位置的异常而发生测量误差。因此在骨盆侧位X线片上无论通过测量真骨盆平面倾斜角直接判断骨盆倾斜或通过测量骨盆倾斜角(PT)和骶骨倾斜角(SS)判断骨盆倾斜，两种方法均会因X线片上显影不清、解剖标志形态和位置等原因发生测量误差。随之通过拍摄骨盆前后位X线片即通过测量骨盆冠状面参数判断骨盆倾斜的方法被很多研究使用。陈福灵等研究不同骨盆倾斜程度下闭孔形态与比率的变化而得出闭孔比率和形态与骨盆倾斜程度高度相关[8]。Blonde、胡 俊等提出通过骨盆冠状面上的骶骨-股骨头-耻骨角(sacro-femoral-pubic angle)计算骨盆倾斜角(PT)，并认为该方法有良好的准确性和可靠性[9,10]。Siebenrock等通过研究骨盆不同程度倾斜下骶尾关节中点与耻骨联合上缘中点垂直距离变化得出结论，骶尾关节中点与耻骨联合上缘中点垂直距离与骨盆倾斜程度显著相关[11]。这种在骨盆前后位X线片上通过计算骨盆冠状位参数判断骨盆倾斜的方法适用于骨盆侧位X线片上无法准确测量真骨盆倾斜角、骨盆倾斜角(PT)和骶骨倾斜角(SS)判断骨盆倾斜的患者。无论通过骨盆侧位X线片或通过前后位X线片判断骨盆倾斜程度，选择合适方法并精准测量从而指导疾病的诊断和治疗才有意义。本文对国内外X线上评估骨盆倾斜方法进行综述，旨为临床中骨盆倾斜相关疾病的诊断和治疗提供可参考意见。

1 真骨盆平面倾斜角评估骨盆倾斜

真骨盆平面倾斜角是指双侧髂前上棘与耻骨联合所构成的真骨盆平面与垂直平面的夹角。真骨盆平面这一概念被Robinson在1922年首次提出，随后被Lewinnek在1978年应用于定义髋臼假体的“安全区域”，在1998年 Jaramaz应用真骨盆平面于计算机导航辅助下全髋关节置换术[12-14]。在骨盆侧位X线片上测量真骨盆平面倾斜角时，取双侧髂前上棘连线中点与耻骨联合上缘连线，测量其与垂线的夹角(图1)。此种方法被认定为判断真骨盆平面矢状倾斜的标准方法[6]。依据真骨盆平面倾斜角，骨盆倾斜可分为中立位骨盆、骨盆前倾和骨盆后倾。骨盆前倾被定义为骨盆侧位X线片上双侧髂前上棘中点相比耻骨联合距冠状面距离要大，骨盆后倾定义则相反；中立位骨盆即骨盆0°倾斜，在真骨盆平面与躯体冠状面平行时发生。真骨盆平面倾斜角作为骨盆矢状参数之一，它在不同个体之间差异明显，并随体位变动而变化。WAN Z等测量了619例患者站立位骨盆倾斜情况，其中8.6%为0°倾斜即中立位骨盆，40.4%为骨盆后倾1°-9°，12.6%为骨盆后倾10°-25°，33.6%为骨盆前倾1°-9°，4.8%为骨盆前倾在10°-20°[15]。WAN Z等研究结果证实了由仰卧位转变为站立位时骨盆分别发生4.1°的骨盆后倾[15]。骨盆倾斜对于关节外科医师临床中疾病的诊断与指导治疗意义巨大。Harold、吴昊等研究证明骨盆倾斜使CT影像上的髋臼参数与真骨盆平面为参考的髋臼解剖参数存在误差，应引起医生重视[3,4]。Lembeck等研究证实了骨盆倾斜每变化1°，髋臼前倾角变化0.8°[2]。杜学军等研究也证实骨盆倾斜每变化1°，髋臼前倾角变化0.61°-0.73°[16]。骨盆倾斜的存在更使得部分患者在术中仰卧位拍摄骨盆前后位平片时髋臼假体处于“安全区域”，而在术后拍摄负重位骨盆前后位X线片时髋臼假体位于“安全区域”之外[5,13]。术者术中放置髋臼假体时如不考虑患者骨盆倾斜情况，将会导致假体撞击、衬垫磨损和假体脱位等情况的发生，尽管髋臼假体位于骨性髋臼结构里[17,18]。通过骨盆侧位X线片上测量真骨盆平面倾斜角判断骨盆倾斜这一方法除对拍摄清晰度要求较高外，也会因骨盆发生旋转、歪斜、双下肢不等长等原因致双侧髂前上棘不重叠，使测量结果的精确性及可重复性较差。

2 骨盆倾斜角(Pelvic Tilt)和骶骨倾斜角(Sacral Slope)评估骨盆倾斜

骨盆倾斜角(Pelvic Tilt)是在骨盆侧位X线片上骶骨终板中点和双侧股骨头中心连线与垂线的夹角；骶骨倾斜角(Sacral Slope)是骶骨终板平面与和水平线的夹角。图1骨盆倾斜角(PT)与骶骨倾斜角(SS)作为姿势相关性参数在Duval-Beaupere提出的骨盆投射角(PI)评价体系中存在并与骨盆投射角(Pelivc Incidence)存在以下关系：骨盆入射角(PI)=骨盆倾斜角(PT)+骶骨倾斜角(Sacral Slope)[19]。骨盆倾斜角与骶骨倾斜角在评价脊柱-骨盆矢状面参数应用广泛。骨盆投射角为解剖参数,个体间差异明显且不受体位变化影响，PI决定了骶骨终板和股骨头之间的相对位置；而骨盆倾斜角与骶骨倾斜角为姿势性参数，受体位改变的影响。当骨盆后倾时PT增大SS减小；骨盆前倾时PT减小SS增大。Hresko等通过对腰椎-骨盆矢状面形态研究发现SS/PT的比值可反映骨盆的倾斜。研究结果显示在高SS/低PT组患者，骶骨和骨盆较为前倾，而在低SS/高PT组的患者骶骨和骨盆较为后倾[7]。古明辉等研究结果证明髋臼假体前倾角随骨盆倾斜角与骶骨倾斜角变化而改变。髋臼前倾角与SS成负相关，与PT成正相关，并认为SS/PT之间的比值对于反映骨盆倾斜有重大的参考价值[20]。然而在不同骨盆入射角时骨盆倾斜与骨盆倾斜角和骶骨倾斜角相关性分析研究还尚未见报道。骨盆侧位X片上测量骶骨倾斜角和骨盆倾斜角时，测量的解剖基础是双侧股骨头中心和骶骨终板中心的精准定位。然而对于股骨头坏死、Crowe III、IV型先天性髋关节发育不良的患者，因股骨头形态、位置的异常而无法确定股骨头中心；骶骨终板形态因骶骨骨质增生、骶骨圆顶化等因素而无法确定骶骨终板平面与水平线的夹角，从而无法在骨盆侧位X线片上准确测定骨盆倾斜角和骶骨倾斜角。

图1 α为双侧髂前上棘连线中点与耻骨联合上缘连线与垂线的夹角；PT为骶骨终板中点和双侧股骨头中心连线与垂线的夹角；SS为骶骨终板平面与和水平线的夹角。

图2 SFP角为上骶骨终板中点和股骨头中心和耻骨联合上中点间的角度；H为闭孔最大矢状径；W为闭孔最大横径；D为耻骨联合上缘与骶尾关节中点垂直距离。

3 闭孔比率法评估骨盆倾斜

闭孔比率为在骨盆前后位 X 线片中闭孔最大矢状径(H)和最大横径(W)的比值。陈福灵等(图2)探讨骨盆倾斜角度与闭孔比率间的关系，测定骨盆在11个不同骨盆倾斜角度时正位X 线片中的闭孔比率，分析骨盆倾斜角度与闭孔比率的关系，同时测定正常成人骨盆闭孔比率作为对照[8]。该实验结果显示在实验范围内骨盆倾斜角度与闭孔比率明显相关且呈线性关系，相关系数r=0.994 5，回归方程为Y=1.104 6+0.0239X。该结果表明可以通过测定闭孔比率初步确定骨盆倾斜程度。但该实验研究对象是形态正常标本和健康成年人，解剖学和影像上骨盆左右对称，而临床中拍摄X线片时很难达到左右骨盆完全对称，并且先天性髋关节发育不良患者伴随骨盆发育异常，因此该研究结果相对实际情况存在偏差。该方法需进一步被一定数量临床资料验证其临床实用性，进一步探究临床环境中闭孔比率反映骨盆倾斜与实际骨盆倾斜的差异[21,22]。

4 骶骨-股骨头-耻骨角(sacro-femoral-pubic angle)评估骨盆倾斜

骶骨-股骨头-耻骨角是指在骨盆前后位X线片骶骨终板中点到股骨头中心连线到股骨头中心到耻骨联合上缘中点间连线形成的角(图 1)。骶骨-股骨头-耻骨角是一个较新的参数，又被称为SFP角，Blonde于2012年首次提出。Blondel 等对 71 例白人成人(47例女性，24例男性)进行全脊柱正侧位X线摄片，观察脊柱和骨盆冠状面和矢状面参数，通过有效的数字分析软件分析SFP 角与骨盆倾斜角(PT)的具体关系。结果表明SFP角与骨盆倾斜角(PT)呈显著的相关性，并根据线性回归方程分析获得SFP角与骨盆倾斜角程度关系，其回归方程为：PT=75°-SFP ，相关系数为 0.75(P<0.005)，预测能力为 76%(±7.5°)[9]。胡俊等对37例汉族成人(21例女性，16例男性)研究，通过测量分析SFP角与骨盆倾斜角的具体关系得出结果，SFP与骨盆倾斜角存在显著相关性，PT=78°-SFP，相关系数为0.824(P<0.001)，预测能力为78.4%(±4.5°)[10]。两种研究结果之间具有可对比性，其公式和预测能力的差别可能源自于Blondel研究对象为脊柱畸形和健康的白人，而胡俊的研究对象为健康汉族人。当骨盆侧位X线片上无法测量骨盆倾斜角时，通过骨盆前后位平片上测量SFP角可有效地预测骨盆倾斜角。但这并不意味着 SPF 角能完全替代骨盆侧位X线平片上的骨盆倾斜相关参数。只有当骨盆侧位X线不能有效测量真骨盆倾斜角和骨盆倾斜角时，SPF 角才可用于骨盆倾斜评估。测量SFP角除了受骶骨终板中点、股骨头中心和耻骨联合上缘中点骨性标志的影响外，SFP的测量还受骨盆旋转影响，而关于骨盆旋转对测量SFP角的影响的相关研究还未见报道。

5 耻骨联合上缘与骶尾关节中点垂直距离评估骨盆倾斜

在骨盆前后位X线片上测量耻骨联合上缘与骶尾关节中点垂直距离(图2)在指导术中骨盆位置摆放及骨盆位置调整上应用广泛。Siebenrock等研究发现在骨盆倾斜一定范围内，骨盆倾斜每旋转3°拍摄骨盆前后位X线片，通过测定骨盆前后位X线片上耻骨联合上缘与骶尾关节中点垂直距离变化，使用数字分析软件分析其与骨盆倾斜的关系，结果证实耻骨联合上缘与骶尾关节中点垂直距离与骨盆倾斜呈显著相关[11]。Nishikubo等研究通过测量患者术前站立位骨盆前后位X线片上的耻骨联合上缘与尾骨尖垂直距离对患者骨盆倾斜程度量化，指导术中骨盆摆放和固定[23]。然而临床中针对骨盆前后位X线片上尾骨显影不清晰、尾骨骨折移位等情况的发生，我们对Nishikubo等方法进行了改良。测量术前站立位骨盆前后位X线片上耻骨联合上缘与骶尾关节中点的垂直距离，患者在手术床上取侧卧位体位并固定骨盆，调整C臂照射骨盆角度，使术中患者耻骨联合上缘与骶尾关节中点垂直距离与术前测量结果一致并记录C臂旋转角度，使术者清楚手术台上患者骨盆倾斜与术前骨盆倾斜程度的差异，从而指导术者髋臼假体安放。该测量方法通过测量骨盆冠状面距离参数反映骨盆倾斜程度，然而由于术前影像和术中C臂投射距离和放大比率不一致，易导致测量误差。所以术前拍摄骨盆前后位X线片及术中C臂照射时应放参照物以消除测量误差。

综上所述，骨盆倾斜的精准评估是临床中疾病诊断和治疗的基础，以上所述方法无论通过骨盆侧位X线片直接测量或通过骨盆前后位X线片间接计算骨盆倾斜，均有优点和缺点。本文通过对国内外学者在X线上骨盆倾斜评估方法进行总结归纳，希望能帮助医生在评估患者骨盆倾斜时选择合适的方法，对骨盆倾斜快速而准确评估。

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1007-4287(2017)03-0546-04

赵洪宇(1988-)，男，骨科在读硕士，研究方向：数字医学，3D打印内植物；王金成(1964-)，男，主任医师，骨科中心主任；研究方向：3D打印假体设计。

2016-11-03)