基于肩关节骨性关节盂后下部最大拟合圆采用径线缺损比例法评价关节盂形态的可靠性研究

2019-03-14赵宇晴袁慧书

中国运动医学杂志 2019年2期

赵宇晴袁慧书

北京大学第三医院放射科（北京 100191）

肩关节盂骨性Bankart损伤是肩关节发生前脱位时，前下关节盂发生的撕脱骨折，导致关节盂面积缩小，是继发于肩关节脱位的常见损伤，也是导致肩关节不稳、复发性前脱位的重要原因[1，2]，在无脱位人群中不出现。对关节盂前下部缺损的骨质进行修复是肩关节复发性前脱位手术治疗的重要手段之一[3，4]。关节盂是否发生缺损以及缺损的程度是诊断骨性Bankart损伤、决定手术方式与修补块大小及预后的决定性因素[5-7]。

在目前的临床工作及相关研究中，对骨性Bankart损伤的评价方法是在CT中对骨性关节盂进行容积再现（VR）重建，旋转图像至关节盂En-face面，根据关节盂后下部绘制最大拟合圆，并认为关节盂前缘与拟合圆前部围成的范围为关节盂缺损范围。通过测量关节盂前缘与圆心的最短距离及拟合圆半径，得到径线缺损长度，并计算其与拟合圆直径之比；或测量关节盂前缘与拟合圆前部间围成的面积，并计算其与拟合圆面积之比，将上述比例作为诊断、评价骨性Bankart损伤的标准[8-13]。

在临床实际应用中，我们发现这种方法并不可靠。不同经验的医师在进行评价时的结论差距明显，主要表现为关节盂后下部最大拟合圆绘制的情况不同。拟合圆的半径及圆心位置的差异都有可能导致这种差异。但目前鲜有研究对本方法的可靠性进行评价。

本研究旨在评估基于肩关节骨性关节盂后下部最大拟合圆的关节盂形态评价方法的可靠性，为提高临床工作及相关研究的准确性提供依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象

入组人群均为成年人（≥18岁），既往无肩关节脱位病史，无肩关节发育畸形及可能导致肩关节盂形态异常的其他疾病。共40例患者（80例关节盂）纳入本研究，其中男性18例，女性22例，年龄45.6±14.8岁。

1.2 影像学检查及图像重建

全部研究对象均进行包含完整双侧肩关节盂的CT检查，图像层厚、层间距均为1.0 mm。研究对象均因非肩关节脱位导致的肩关节不适进行肩关节CT检查，或因其他疾病需进行胸部CT平扫检查，图像中包含完整双侧肩关节盂，故本研究未对研究对象产生不必要的电离辐射。采用GE AW server 2.0对双侧关节盂CT图像分别进行3D-VR重建。通过旋转图像使关节盂处于正对观察者的En-face位。所有En-face位图像FOV大小一致，均为21.8×21.8 cm。

1.3 径线缺损比例法评价关节盂形态

对3名从事骨关节影像学诊断不同年资的医师进行培训，统一绘制骨性关节盂后下部最大拟合圆的方法。由3名测量者在PACS系统中，于全部关节盂Enface位图像中独立绘制骨性关节盂后下部的最大拟合圆，记录拟合圆的半径R（单位：像素）；在骨性关节盂前缘边界上选择与拟合圆圆心距离最短的点并记录最短距离D（单位：像素）（图1）。计算F=（R-D）/2R*100%，即径线缺损量与拟合圆直径之比。每名测量者对同一个关节盂进行3次测量，计算每名测量者对每例关节盂所测得3次数据的平均值，作为该测量者该次关节盂测量结果。为评价每名测量者多次测量的可靠性，上述测量共进行2次，测量间隔3个月以上。取2次测量所得数据的平均值作为该名医师对该例关节盂测量的最终结果。间隔3个月以上测量、计算所得的R、D、F值进行组内相关系数分析，根据ICC值评价同一测量者测量结果的可靠性。对3名医师针对每个关节盂测量的最终R、D、F值进行组内相关系数分析，根据ICC值评价不同测量者所得测量结果的可靠性。各组R、D、F值采用平均值 ±标准差表示。ICC值大于0.75认为可靠性良好，ICC值小于0.4认为可靠性不佳，ICC值介于0.4与0.75之间认为可靠性一般。P＜0.05表明差异具有统计学意义。

图1 关节盂后下部最大拟合圆、半径及关节盂前缘至圆心最短距离测量示意图

1.4 统计学分析

采用SPSS 19.0进行统计学分析。对每名测量者

2 结果

（1）每名医师不同次测量的可靠性评价

对每名测量者间隔3个月以上测量、计算所得的R、D、F值进行组内相关系数分析（表1、表2）。结果显示，每名测量者各次测量结果的R、D、F的ICC值均大于0.95（P＜0.01），其中F的ICC值均为1（P＜0.01），提示应用此方法各医师多次测量可靠性好。

表1 每名医师不同次测量的可靠性分析（左肩）（ n=40）

表2 每名医师不同次测量的可靠性分析（右肩）（ n=40）

（2）不同医师间测量结果的可靠性评价

分别计算每例关节盂各医师测量所得R、D、F的平均值，并对其结果进行组内相关系数分析（表3）。结果显示，3名医师测量左肩的R的ICC=0.653（P＜0.01），D的ICC=0.721（P＜0.01），F的ICC=0.141（P＜0.05）；右肩的R的ICC=0.671（P＜0.01），D的ICC=0.715（P＜0.01），F的ICC=0.167（P＜0.05）。这提示3名医师测量的左肩、右肩的R、D值的可靠性一般，其中R的可靠性差于D，左肩、右肩F值的可靠性差。

表3 不同医师测量结果间的可靠性分析

3 讨论

在本研究中，3名不同年资的医师在经过统一培训后对同一批关节盂进行基于关节盂后下部最大拟合圆的评估，结果发现F可靠性差，R、D的可靠性一般。其中R的ICC值小于D，表明最大拟合圆半径的可靠性更差。而每名观察者自身测量的可靠性良好。这一结果表明，即使经过了统一培训，不同观察者对最大拟合圆的绘制仍存在明显的、不可忽视的差异，这一差异导致了本方法可靠性不佳。在既往基于关节盂后下部最大拟合圆的众多研究中[8-13]，对拟合圆的绘制方式均没有进行详细说明。因此我们认为，需要设计一个可靠性更强的用于评估关节盂形态的方法。如仍需使用人工绘制最大拟合圆的方法进行研究，应采用多人多次测量求取平均值的方法，消除不同测量者间的差异，以提高数据的可靠性。

绘制关节盂后下部最大拟合圆是评价关节盂骨性Bankart损伤范围最常用的方法[8-13]，但本研究并没有选择测量骨性Bankart损伤的关节盂，而选择测量无脱位病史的正常关节盂，因为在临床工作中，我们发现，有些发生肩关节骨性Bankart损伤的患者，为了补偿关节盂有效面积的缩小，其关节盂边缘发生了明显的骨质增生，导致关节盂形态失常（与对侧无脱位关节盂对比），使关节盂后下部拟合圆难以绘制。而本研究的目的旨在评价绘制关节盂后下部最大拟合圆并采用径线缺损比例评价关节盂形态的可重复性，关节盂后下部拟合圆绘制是否准确至关重要，选择无脱位病史的人群可避免此问题。

在通过最大拟合圆评价骨性Bankart损伤时，径线缺损比例尤为重要[8-13]，是明确诊断、决定手术方案的重要指标。在Nakagawa等人的研究中，当该比例大于0%即认为存在骨性关节盂缺损，且其中小范围缺损即0～20%的人数最多[9]。在Kim等人的研究中，使用该方法评价的肩关节脱位患者的关节盂缺损为13.4%（3.5～24.3%）[7]。在Stillwater等人的研究中，同样方法测量的肩关节脱位患者的关节盂缺损范围为15.6±5.8%[10]。而在本研究的研究对象是无肩关节脱位病史人群，不存在因骨性Bankart损伤或其他原因导致的关节盂缺损。在针对无脱位人群进行测量的本研究中，不同测量者测量所得的F值为15.6±9.7%（0～27.3%），与脱位人群的关节盂缺损范围相近。因此可以认为，绘制关节盂后下部最大拟合圆，并计算径线缺损比例，这一方法无法有效区别健康肩关节盂与发生骨性Bankart损伤的肩关节盂。