肩盂骨缺损的评估：缺损面积百分比与缺损宽度百分比实际测量的对比研究

武永刚 张海龙 郝亚飞 姜春岩

北京积水潭医院运动医学科（北京100035）

肩关节前脱位在人群中的发生率约为21.9∕100，000[1]。保守治疗复发率高达58%～100%[2-4]，肩关节前脱位会导致肩盂前缘的缺损。Sugaya[5]报道90%的复发性肩关节前脱位有肩盂缺损。测量的方法有测量缺损面积百分比和缺损宽度百分比两种。由于计算原理不同，理论上缺损宽度百分比比缺损面积百分比大，并呈一定的线性关系。Bhatia[6]通过数学公式计算出，缺损宽度百分比在18%、20%时，二者差值最大，缺损宽度百分比比缺损面积百分比高达5.8%。Atlan[7]比较肩盂缺损面积百分比和肩盂指数后发现，缺损面积百分比在6%以下时，二者之间的相关性非常好，缺损面积百分比超过14%时，相关性明显降低。由于在临床实际工作中不同患者的肩盂缺损形态不尽相同，因此二者的差异以及相关性目前尚无明确结论。本研究通过比较缺损面积百分比和缺损宽度百分比，进一步揭示二者之间实际测量的差别程度。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2016年3月到2017年1月，在我院运动损伤科手术治疗的69 例复发性肩关节前脱位患者纳入本研究。纳入标准是复发性肩关节脱位（≥2次），并且年龄大于14岁。排除标准是术前CT资料不完整、明显的肩关节创伤性关节炎、骨性Bankart损伤、肩盂畸形、既往肩盂手术患者。其中，男性57 例（82.6%），女性12 例（17.4%）；平均年龄31.01 ± 9.45 岁（16～57 岁）；左肩18 个（26.1%），右肩51 个（73.9%）。20 例（29%）行Bankart修复术，49例（71%）行Latarjet手术。

1.2 测量方法

术前所有患者均有CT 检查（Toshiba Medical Systems Corp.，Tokyo，Japan），三位主治医师用Mimics（version 19.0，Materialise NV，Belgium）重建肩胛骨的三维图像，分别确定肩盂正面观图像（图1）。用ImageJ（version 1.51，Wayne Rasband，National institutes of Health，USA）软件打开肩盂正面观图像，在其下2∕3 画出最佳匹配圆，测出圆的面积，使用菜单“Edit--Clear Outside”将圆外区域变成黑色（图2），然后将彩色图像变成灰度图像，调节灰度阈值范围，当圆内盂变成红色时，测量其面积，然后计算缺损面积百分比：（A－B）∕A×100%，A 指最佳匹配圆的面积，B 指圆内肩盂的面积。

图1 肩盂正面观和最佳匹配圆

图2 红色部分为最佳匹配圆内肩盂面积

用ImageJ沿肩盂前下缘画一条直线，与b最佳匹配圆相交，测量其在圆内的弦长（图3），结合圆的直径可以计算出缺损宽度的百分比：，指圆的直径，指肩盂前缘的直线在圆内部分的长度。

图3 沿肩盂前缘并与最佳匹配圆相交的直线

3 个月后再重复操作上述测量过程。三位医生测量时不知道患者的诊断和手术方法。

1.3 统计分析

用ICC 评估测量的一致性和可靠性。ICC 从0 到1，根据Magarelli[8]的方法，测量的一致性程度分为5 个等级：ICC≥0.8，一致性“非常好”；0.6≤ICC＜0.8，“好”；0.4≤ICC＜0.6，“中等”；0.2≤ICC＜0.4，“可”；ICC＜0.2，“差”。取第一次测量三位测量者的平均值进行分析，按缺损宽度百分比分成4 组（5%～10%，10%～15%，15%～20%，20%～25%），计算缺损宽度百分比和缺损面积百分比的差值，用方差分析的方法分析各组的缺损宽度百分比和缺损面积百分比的差值。

2 结果

观察者之间缺损面积百分比测量的一致性为“中等”（ICC=0.557，0.513），缺损宽度百分比测量的一致性为“中等”（ICC=0.446）或“可”（ICC=0.374）。同一观察者两次缺损面积百分比测量的一致性为“中等”（ICC=0.585）或“好”（ICC=0.676，0.713），同一观察者两次缺损宽度百分比测量的一致性也为“中等”（ICC=0.595，0.523）或“好”（ICC=0.666）。见表1、表2。

表1 观察者之间测量的一致性

表2 同一观察者两次测量的一致性

几乎所有的缺损宽度百分比都比缺损面积百分比大。取第一次测量三位观察者的平均值进行分析，所有缺损宽度百分比都大于缺损面积百分比，缺损宽度百分比从6.5%到21.4%。根据缺损宽度百分比将患者分为四组，分别是5%～10%、10%～15%、15%～20%、20%～25%，四组缺损宽度百分比和缺损面积百分比差值的平均值不全相等（P=0.003）。缺损宽度百分比平均比缺损面积百分比大4.67%，其中第一组平均大3.54%，第二组和第三组平均大5.02%和4.64%（表3），第一组和第二组、第一组和第三组有显著性差别，而第二组、第三组、第四组之间，缺损宽度百分比和缺损面积百分比差值无显著性差别。见表4。

表3 各组缺损宽度百分比和缺损面积百分比差值的平均值及其最大值和最小值

表4 各组缺损宽度百分比和缺损面积百分比之间差别的显著性

3 讨论

复发性肩关节前脱位常合并肩盂前缘骨缺损。Sugaya[5]研究发现90%的复发性肩关节脱位有肩盂形态的异常，它也是导致脱位复发的重要因素[9]。目前普遍认为肩盂缺损较大时需行骨移植重建肩盂前缘，但进行骨移植的缺损临界值并不统一。早期普遍认为缺损在20%～25%时需要进行骨移植修补肩盂缺损，但近几年，有学者认为进行骨移植的缺损临界值应低于20%～25%[10-12]。因此，准确测量肩盂缺损程度十分重要，测量误差可能会导致不同的治疗方案选择。

评估肩盂缺损程度常用的方法是在肩盂正面观图像上，在肩盂下2∕3 画出最佳匹配圆，测量肩盂缺损的面积或宽度，由于每个观察者确定肩盂正面观图像的不同，以及画圆的不同，会导致测量的结果不同，有可能采取不同的手术方法。肩盂缺损测量的一致性尚无定论。Friedman[13]在二维CT图像上测量肩盂的高度和宽度，由4名骨科医生分别进行测量，结果显示测量高度ICC为0.64，宽度ICC为0.39。Maqdes[14]在二维CT图像上测量肩盂X指数（缺损的弦长∕最佳匹配圆直径）评价肩盂缺损程度，两位医生分别测量两次（间隔15天），结果intra-observer ICC 值0.95，可靠性非常好，inter-observer ICC值0.59，一致性好。Magarelli[8]在CT图像上用Pico 法测量肩盂缺损，由三位医生分别测量两次（间隔1 周），结果平均intra-observer ICC 值0.98，平均inter-observer ICC 值0.95。本研究结果显示，观察者之间的测量一致性为“中等”或“可”，同一个观察者两次测量的一致性为“中等”或“好”，缺损面积测量的一致性略好于缺损宽度测量，同一观察者两次测量的一致性好于观察者之间的一致性。

测量肩盂缺损的方法主要有两种，缺损宽度百分比和缺损面积百分比，缺损宽度百分比测量比较简单容易，缺损面积百分比测量相对复杂，往往需要软件或者复杂计算获得，在实际测量中缺损面积百分比和缺损宽度百分比都有人使用。然而由于计算原理的不同，二者并不完全一致，理论上二者呈一定的线性关系[6]，显然二者采用同一个临界值确定手术方案是不妥当的。缺损宽度百分比在18%、20%时，缺损面积百分比是12.2%、14.2%，二者差值最大，达到5.8%[6]。Atlan[7]研究证实，缺损面积百分比小于6%时，缺损面积百分比和缺损宽度百分比之间差别很小，相关系数r为0.915，缺损面积百分比大于14%时，二者差别显著，相关系数r为0.343。

本研究是利用肩盂前缘在圆内的弦长计算出缺损宽度，有时肩盂前缘并不呈严格的直线，只能画一条与肩盂前缘近似的直线，会导致缺损宽度测量的误差。本研究发现，缺损宽度百分比小于10%时，二者的差别比较小，平均差值为3.54%，此时缺损面积百分比与Atlan 研究中的缺损面积6%近似。但Atlan 认为，当缺损面积百分比大于14%时，二者的差别变得显著。而本研究发现缺损宽度百分比大于10%时，二者的差别就明显增加，与缺损宽度百分比小于10%组有统计学差别。因此，用缺损宽度百分比推算缺损面积百分比时，尤其是缺损宽度百分比大于10%时，缺损面积百分比要比缺损宽度百分比小4.64%～5.02%；缺损宽度百分比小于10%时，缺损面积百分比比缺损宽度百分比小3.54%。

4 总结

缺损面积百分比测量的一致性好于缺损宽度百分比测量，同一观察者两次测量的一致性好于不同观察者测量之间的一致性。缺损宽度百分比平均比缺损面积百分比高4.67%。因此，在评估肩盂缺损程度时，应注意其测量的一致性以及相互间的差值关系，为手术决策提供更为准确的判断。