矢状位片不可用怎么办?前后位测量方法评估骨盆倾斜角!
骨盆倾斜(pelvic tilt,PT)被认为是脊柱-骨盆对齐的关键因素之一,这在各种髋部和脊柱手术中发挥着重要作用。在全髋关节置换术中,PT对于术中导航以及髋臼假体定位至关重要的。Lembeck等学者的研究报道PT变化13度可以导致髋臼前倾角变化10度。此外,外科医生还必须意识到同一患者在仰卧和站立姿势下PT值的不同。测量PT的黄金标准是通过矢状位骨盆X光片,但在功能性姿势下可能并非总是可用,或由于存在硬件、患者体质指数高、轴向旋转或骨盆异常,可能无法识别出可辨识的解剖标志。
另一方面,骨盆前后位(AP)X光片是在脊柱-骨盆疾病中常用的术前和术后评估以及全髋关节置换术中使用的标准诊断工具。因此,研究人员已经开发了多种方法,从骨盆前后位X光片评估矢状位PT,但哪种方法更优越、准确仍缺乏共识。因此,这项系统综述的目标是(1)收集从骨盆前后位X光片评估矢状PT的方法;(2)评估每种不同方法的相关性、误差,并提出临床建议;以及(3)评估每种方法的测量可重复性。
- PART.1 方法
研究人员截至2023年6月,通过PubMed、Ovid、Cochrane和Web of Science等数据库进行了全面搜索,纳入使用骨盆前后位X光片评估矢状PT的研究,所使用的测量方法如图1、图2、图3所示。
图1前后位可用于测量骨盆倾斜角的长度参数指标:LA.骶尾关节最上端到耻骨联合最上端之间的垂直距离。LB.耻骨联合上缘到股骨头中心之间的垂直距离。LC.耻骨联合最上端到骶髂关节最下端之间的垂直距离。LD.骨盆入口的水平直径。LE.隐窝孔上下边之间的垂直距离。LF.隐窝孔最左端和最右端之间的水平距离。LG.泪滴点之间的水平距离。LH.坐骨线和耻骨联合最上端之间的水平距离。LI.坐骨线和骶髂关节最下端之间的垂直距离。LJ.连接前上髂棘最左端和最右端的线与耻骨联合最上端之间的垂直距离。LK.连接前上髂棘最左端和最右端的线与跨坐骨线之间的垂直距离。LL.连接前上髂棘最左端和最右端的线与骶髂关节最下端之间的垂直距离。LM.骶髂关节最下端之间的距离。LN.隐窝孔顶端到骶髂关节最下端之间的垂直距离。LO.泪滴点到由髋臼关节面后下缘和骨盆后壁下部(坐骨)汇聚形成的U形皮质增厚尖端之间的垂直距离。LP.泪滴点最下端到耻骨联合上缘之间的垂直距离。
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图2 前后位可用于测量骨盆倾斜角的角度参数:Sacro-Femoral-Pubic角度(SFP):骶骨板中心、股骨头中心和耻骨联合最上端之间的角度。Berbeo-Sardi角度(BSA):骶髂关节、连接两个股骨头中点的线的中点和股骨头中心之间的角度。后滴到泪滴角度(RTA):水平线和连接泪滴点与由髋臼关节面后下缘和骨盆后壁下部(坐骨)汇聚形成的U形皮质增厚尖端的线之间的角
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图3 测量骨盆倾斜角方法:PTh是水平线和连接骶前隆起和耻骨联合最上端的线之间的角度。PTm是垂直线和连接骶骨板中点与股骨头轴线的线之间的角度。PTa是垂直线和连接前上髂棘和耻骨联合最上端的线之间的角度,也称为前骨盆平面角度(APP)。PI是骨盆入射角,该角度定义为从骶骨板中心到垂直线,以及连接此点到股骨头中心中点的线之间的角度。
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图4 倾斜骨盆在骨盆前后位X光上的解剖学变化。(A)在骨盆前后位放射图上展示了两个垂直参数(L1和L2),以及它们与骨盆矢状倾斜时的变化情况(B),以及随着骨盆倾斜在正常范围内变化时它们的变化模式©。
表1 测量方法的可重复性研究
PART.2
结果
总共纳入19个骨盆AP(前后位)X光测量PT的方法,包括16个长度参数(图1)和3个角度参数(图2)。研究使用了3种不同的PT定义以及骨盆入射角(图3)。Chai等学者在最近的一项meta分析中已经报道了SFP方法的准确性欠佳,Kanazawa等学者报道LE/LF与PTa之间最高的相关系数(0.91,10名男性患者),而Uemura等学者发现了5个AP参数与PTa之间最低的误差(平均绝对误差=2.6度,最大误差10.9度,50名患者)。大多数研究结果认为使用AP参数计算骨盆倾斜角度是可行的。
有11项研究报告了使用ICC测量参数的观察者间或观察者内可靠性。如表1所示,所有分析其与PT相关性的参数显示出良好的可重复性(ICC > 0.75),其中大部分具有优秀的可重复性(ICC > 0.9)。
PART.3
讨论
在髋部和脊柱手术中,理解和评估PT(骨盆倾斜角度)对术前计划、脊柱-骨盆对齐评估、术中假体定位与导航以及术后评估至关重要。测量PT的黄金标准是在矢状骨盆X光片上进行的。然而,由于辐射暴露担忧、额外成本费用或者即便可用也可能因为患者体质指数高、轴向旋转或骨盆异常等因素而无法提供可识别的解剖标志,而导致该方法并不总是可行的。根据Lewinnek和Langston的研究结果,PT变化13度则髋臼前倾角变化10度,这可能对临床产生重大影响。因此,外科医生将骨盆前后位X光片与PT相关联,并因此开发了各种骨盆前后位X光上测量PT的方法。
这项系统综述发现,没有单一的骨盆前后位测量方法与PT有足够强的相关性。在骨盆前后位X光上,PT的方向主要在垂直方向上发生变化,遵循大致的余弦曲线模式(图4)。因此,在选择前后位方法评估PT时,选择应用垂直距离进行测量的方法至关重要。例如,图5中的L1示例了两个最前解剖标志(ASIS和耻骨结节)之间的垂直距离(红色显示),这也定义了PTa。考虑到大多数患者展示的PTa值介于20度和20度之间,对应于红色区域及其余弦曲线部分(图4C),L1在余弦曲线的红色部分内变化,且变化不是线性的。因此,使用相同的L1可能导致两个不同的PT角度,使线性回归模型不适用。相反,骶髂关节下端到耻骨结节之间的垂直距离(图4中的L2,蓝色显示)更靠后于L1,因此落在红色区域的左侧(图4C),导致余弦曲线的蓝色区域更为线性。这使得回归模型对L2更准确。相比之下,仅与水平长度相关的参数,如LF、LG和LM(图1),则不适用。另一方面,选择具有更长长度的参数更为可靠。
Uemura等学者使用多元回归分析研究了PT与5种前后位测量方法之间的相关性。该研究报告了中位绝对误差为2.6度(范围,1.2度到4.7度)和最大误差为10.9度。因此,我们不建议仅依靠1种骨盆前后位测量方法来计算PT,多种方法的应用可以减少测量误差。
结论
虽然单靠1种骨盆前后位测量方法无法准确估计绝对PT,但可以通过多种方法准确评估相对PT。这一发现对于骨科和脊柱手术规划具有重要意义,为传统矢状投影X光片存在限制时评估骨盆方向提供了一种可靠方法。