X线上骨盆旋转的判断方法研究进展*

吴昊 王渭君 孙明辉 翁文杰

（南京大学医学院附属鼓楼医院）

X线上骨盆旋转的判断方法研究进展*

吴昊 王渭君 孙明辉 翁文杰**

（南京大学医学院附属鼓楼医院）

骨盆旋转通常指骨盆围绕人体横轴、纵轴及矢状面轴的三维旋转，其发生因素包括各种病因造成的骶髂关节错位、腰骶关节错位和耻骨联合位移等[1]，或是因各种因素导致的姿势不标准从而引起骨盆旋转。骨盆旋转可引起影像学骨盆相关测量或检查的误差，影响手术中假体放置位置的准确性[2]，导致手术效果欠佳甚至失败。测定骨盆旋转可初步判断骨盆围绕人体各轴是否发生旋转以及反映具体旋转角度，为影像学诊断骨盆相关疾病治疗提供参考，也为骨盆手术置入假体提供依据。本文对国内外骨盆旋转倾斜测定方法进行综述，旨为相关研究或临床诊断、治疗骨盆旋转相关疾病提供可参考意见。

1 SFP 角评估骨盆旋转

骶骨-股骨头-耻骨角（sacro-femoral-pubic angle，SFP角，S1终板中点-股骨头中心-耻骨联合上缘）是一个较新的参数。由冠状面角度观察，SFP角是指上骶骨终板中点（L5-S1 关节面外侧缘之间中点）到股骨头中心连线到股骨头中心到耻骨联合上中点间连线所形成的的角度（图 1）。Blondel等[3]对 71 例健康成人（47例女性，24例男性）进行全脊柱X线摄片，观察脊柱和骨盆的冠状面和矢状面，测定SFP角，通过有效的数字分析软件分析数据反映SFP角与骨盆倾斜的具体关系。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与骨盆倾斜程度关系，其回归方程为：PT=75-SFP角度数 ，相 关 系 数 为 0.75（P<0.005），预 测 能 力 为 76%（ ± 7.5°）。男性的相关系数和预测能力好于女性，男性相关系数 r=0.87，预测能力为 93%；女性相关系数 r= 0.67，预测能力为67%。采用测量X 线片评估骨盆倾斜时，常规拍摄冠状面X线片测定SFP角可有效地评估骨盆倾斜。故当侧位平片不能有效反映其他骨盆参数时，SFP角的高相关性和预测能力可用于评估骨盆倾斜，甚至即使不能X照射侧面时，仍可采用SFP角进行评估。但本研究的结果并不意味着SPF角能完全替代X线平片上的骨盆倾斜测量，一般只有当X线不能有效测量相关参数或患者不能接受照射剂量时 ，SPF 角 才 用 于 骨 盆 倾 斜 的 分 析[4]。 胡 俊 等[5]测 定SFP角在预测骨盆倾斜角的可行性时，研究结果与Blondel相似，产生的差异的主要原因可能是由于其研究 人群为中国汉 族 而 Blondel等研究人群 为 欧洲人，说明不同种族骨盆形态还是存在一定差异。

2 旋转比率法评价骨盆旋转

旋 转 比 率 法（rotation ratios method，RRM）是 一种评价对同一骨盆连续拍摄X线片时骨盆发生旋转角度的理论方法。它的发现得益于计算机模拟摄片，而 Foss等[6]通过临床资料验证旋转比率法评价骨盆旋转的准确性，结果证实此方法有效，并且在测定范围内旋转比率法具有较好的重复性。具体地说，旋转比率法是一种计算骨盆旋转角度的算法。首先，测定旋转率时需要在相应X线片上手工标记5个参考点，在三连接线的基础上标记：左右侧泪滴连线，定义为骨盆泪滴间距离（点1、2）；左右骶髂关节外侧缘连线，定义为骶髂关节线之间的距离（点4、5）；耻骨联合中点上缘（点 3）；从耻骨联合中点上缘到两骶髂关节连线的垂直距离线，定义为垂直骨盆高 度（图 2）。 同时 定 义两 种旋 转率 ，横 向 旋转 率（TRR）是垂直骨盆高度和骨盆泪滴的距离之间的比率。垂直高度将骨盆骶髂关节距离分成两部分，垂直旋转比（VRR）为骶髂关节距离右部和总长度的比值。研究发现骨盆横 向/纵向旋转角 度（以 Dt/Dv 表示）与TRR及VRR在连续两张X线片上的改变量（以ΔTRR/ΔVRR 表示）存在线性关系，其关系表达式为Dt× (k1 × 泪 滴 间 距+c1)=ΔTRR/Dv ×（k2× 泪 滴 间 距+ c2）=ΔTRR。其中，k1/k2 及 c1/c2 为与性别相关的常量系数，可在表1中查到。由关系式能看出：骨盆横向、纵向旋转的角度值（Dt/Dv）只要经查表确定性别相关的常量系数，再于待测X线片上测量相关数据得到ΔTRR/ΔVRR就可通过计算得出。另外亦有其他研究发现通过测定旋转率评价骨盆旋转精准度较高，临床结果证明该方法有效[7]。旋转比率法测骨盆旋转中所选定的5个参考点容易确定，且在设定的骨盆运动范围内受骨盆旋转影响较少[8]，该方法在定量研究中有很高价值。但同时我们也看到旋转比率法测骨盆旋转也有其缺点，它只能通过连续摄片测量骨盆位置的动态变化，不能反映术中患者骨盆位置相对于理想体位的变化[9]。并且此方法测量步骤较多，耗时长，同样不利于术中对骨盆位置的快速判断。因此对于临床应用方面，旋转比率法测量骨盆旋转还需要进一步发展验证。

图 1 SFP 角为上骶骨终板中点（L5-S1 关节面外侧缘之间中点）和股骨头中心和耻骨联合上中点间的角度

3 骨盆X 线正位片上左右髋骨宽度比反映骨盆旋转

图2 五个参考点用于定义两个旋转率

骨盆X线正位片上左右髋骨宽度比，即骨盆两侧骶髂关节中点（SI）和髂前上棘外侧缘（ASIS）的垂直距离之比。Qiu 等[10]对青少年特发性脊柱侧凸患者进行站立位X线摄片时发现，患者两侧髋骨形态并不对称。由此研究者提出，造成X线片上髋骨形态不对称有两种可能：①青少年特发性脊柱侧凹患者骨盆发育畸形；②患者摄片时骨盆发生了横向的旋转。研究中收集了42例女性青少年特发性脊柱侧凸患者，入选患者行站立前后位X线摄片和骨盆三维重建CT扫描。X线片上分别测定入选患者两侧骶髂关节中点和髂前上棘外侧缘的垂直距离（图3A），通过左右髋骨 SI-ASIS 垂直距离比反映其对称性。利用骨盆三维重建图像并使用计算机软件（Volume Viewer）计算髋骨体积，利用重建3D图像及不同平面CT切片分别测量6组反映骨盆畸形的参数，分别为：3D图像上测髂骨最上缘与坐骨最下缘间垂直距离，定义为髋骨高度（HH）；髋骨最上缘与股骨头最上缘间垂直距离，定义为髂骨高度（HI）；髋骨外侧缘与髋骨内侧缘垂直距离，定义为髋骨宽度（WI）（图 3B）。CT 切片取过两侧髂骨上缘人体横截面及平行且低于其 1.5 cm、3 cm 处截面分别测量：单侧侧髂骨最上缘与脊椎中心连线和双侧髂骨最上缘连线夹角，定义为髋骨外展角(a)，单侧髂骨上下缘连线定义为真髂骨宽度（WI1），单侧髂骨面积（AI1）（图 3C）。研究结果显示所有反映骨盆畸形的参数包括髋骨体积在左右两侧均未表现出明显的差异性（P＞0.05），而左右髋骨 SIASIS 垂直距离比显著小于 1（P＜0.05），由此可见青少年特发性脊柱侧凸患者两侧髋骨不对称可能是横向骨盆旋转引起的，不是由于骨盆发育不对称或畸形导致[11-13]。对 于 青少年特发性脊柱侧凸病因的研究，影像学检查是反应脊柱旋转的方法之一[14-17]。该研究一定程度上说明了人们可以通过观察X线片上患者左右髋骨是否对称来判断摄片时骨盆是否发生了横向旋转，但此方法的缺陷也显而易见：首先，该研究仅将青少年特发性脊柱侧凸患者列为研究对象，并未提及其他疾病患者或正常人是否同样能够判断骨盆的旋转。其次，该方法并不能具体计算出骨盆旋转角度，对患者摄片体位或术中摄片时假体放置角度的矫正并无显著帮助。而文中提到的反映骨盆不对称指标左右髋骨 SI-ASIS 垂直距离比与骨盆旋转角度是否存在量化关系还需要进一步探究。

表1 与性别相关的常量系数

图 3 A.两侧骶髂关节中点（SI）和髂前上棘外侧缘（ASIS）的垂直距离；B.髋骨外侧缘与髋骨内侧缘垂直距离定义为髋骨宽度(WI)；C.单侧侧髂骨最上缘与脊椎中心连线和双侧髂骨最上缘连线夹角定义为髋骨外展角(a)单侧髂骨上下缘连线定义为真髂骨宽度(WI1)单侧髂骨面积(AI1)

4 闭孔比率法测定骨盆旋转

闭孔比率即骨盆正位X线片中闭孔最大矢状径和横断面径的比值。陈福灵等[18]探讨骨盆倾斜角度与闭孔比率间的关系，研究选择8具成人骨盆标本，测定骨盆绕冠状轴旋转分别在11个不同角度时正位X线摄片中的闭孔比率，分析骨盆倾斜角度与闭孔比率的关系，同时测定80例正常成人骨盆闭孔比率作为对照。研究者将骨盆固定于自制塑料固定装置，水平仪调平，放置骨盆后调整骨盆前平面和水平面垂直，定义为骨盆倾斜度为0°。进行后前位骨盆X线摄片，调整照射角度，每间隔5°摄片1次，可获得骨盆倾斜度为-20°～30°之间共 11个角度的骨盆正位 X线片，同时测定11个角度骨盆正位X线片上闭孔横径与矢状径（图4）。找出骨盆闭孔最高点、最低点、最内侧点和最外侧点，确定W和H数值，计算机软件计算闭孔比率。将数据进行统计学分析，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=0.9945，获得回归方程为 Y= 1.1046+0.0239X，同时正常成年人闭孔比率与骨盆倾斜0°闭孔比率比较无显著性差异。该研究给出了闭孔比率与骨盆前后倾角度的具体关系，研究结果表明可以通过测定闭孔比率初步确定骨盆倾斜程度，为术中确定前倾角和髋臼假体外展角提供参考，也为临床确定假体摆放位置提供依据，有助于髋关节置换术放置髋臼假体。但研究中选择是左右对称正位骨盆进行研究，临床上术前X线片时很难达到左右髋部完全无位移及角度改变，因此测量结果相对实际情况存在一定偏差[19,20]。并且该研究者没有采用一定量的临床资料验证其临床实用性[21]。因此，仍需进一步探究临床环境中闭孔比率反映骨盆旋转角度与实际骨盆旋转角度的误差大小。

图4 闭孔比率=最大矢状径（H）/最大横径（W）

综上所述，骨盆上下、前后两侧角度偏转可引起下肢关节变长或缩短，在一些疾病，如髋关节类风湿关节炎、强制性脊柱炎等普遍存在，是骨盆倾斜相关疾病致残的主要原因[22]，倾斜旋转的测定直接影响诊断。在手术治疗中，骨盆旋转倾斜的具体数据同样重要，术前获得准确的骨盆倾斜度是提高全髋关节置换治疗效果的首要条件之一。文中所介绍的测量方法对于不同需要均有其优势，而我们也看到每一种方法也同样有其不可避免的缺点。我们希望通过对前人方法的总结和学习，进一步开展研究，开发出更多、更方便快捷的骨盆旋转倾斜的测定方法，为相关实验及临床工作提供更多帮助。

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江苏省“六大人才高峰”第十批高层次人才项目（WSW-002）；南京市医学发展项目杰出青年基金（JQX13008）；南京市医学发展项目一般性课题（YKK12081）

**通信作者：翁文杰，E-mail:wengwenjie@medmail.com.cn