肋头关节骨性关节面的形态特征及其临床意义

胡哲，王星，和雨洁，李志军

1.包头医学院，内蒙古 包头 014030；2.内蒙古医科大学基础医学院解剖学教研室，呼和浩特 010059;3.内蒙古医科大学数字医学中心，呼和浩特 010059

随着汽车等交通拥有量的巨增，交通事故居高不下，据统计胸部损伤占到了交通事故伤的1/3，因此，国内外学者开展了大量胸廓仿真模型的有限元分析[1～5]，而肋椎关节作为胸廓后部的力学枢纽，较易受到损伤[6]；进行肋椎小关节推拿治疗时，也需要了解其结构特点[7]；此外，“椎弓根-肋骨复合体”作为临床椎弓根置钉失误或上胸椎椎弓根横径偏小时的另一种选择[8]，可达到类似于椎弓根置钉的力学要求[9]；而作为“椎弓根-肋骨复合体”的主要结构之一肋头关节，关系到整个复合体的生物力学特性，有助于保持肋与脊柱间运动生理关系，本研究可为有限元分析、手术置钉、设计精确植入体等提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

选取内蒙古医科大学、内蒙古科技大学包头医学院人体解剖实验室完整配套无明显异常的成人胸廓标本40例（80 侧）。

1.2 测量方法及指标

1.2.1 测量方法 参照邵象清《人体测量手册》[10]、席焕久《人体测量方法》[11]等有关椎骨、肋形态测量方法。

1.2.2 观测指标及内容 (1)椎骨肋凹形态：按出现形态可分为凸面形、平面形、凹面形(图1)。（2）椎骨肋凹在椎体或椎弓根上的位置：分体为主形、根体各半形、根为主形(图2)。（3）骨性肋头关节面形态：分为单、双2 类形：①单肋凹：分平面形、凹面形(图3)；②双肋凹：按相对面积大小分上小下大形、上大下小形、上下相等形(图4)；③双肋凹：按凹凸程度分上平下凹形、上凹下平形和上下双凹形(图5)。

图2 椎骨肋凹位置 A：体为主形B:根体各半形C:根为主形Fig.2 Location of costal fossa A:The body was the main shape; B:The root body was half-shaped; C:The root was the main shape

图3 肋头关节面形态 A:单肋凹的平面形B:凹面形Fig.3 Rib head articular surface shape A:Single rib concave,flat; B:Concave

图4 肋头关节面形态 A:双肋凹的上小下大形B:上大下小形C:上下相等形Fig.4 Rib head articular surface shape A: Double-costal fossa shape with upper and lower shape; B:Upper and lower shape; C: Equal shape

图5 肋头关节面形态A:双肋凹的上平下凹形B:上凹下平形C:上下双凹形Fig.5 Rib head articular surface shapeA:Double costal fossa upper and lower concave; B:Upper concave and lower flat; C:Upper and lower double concave

1.3 统计学方法

将数据录入Excel 及SPSS 13.0 软件进行整理汇总和统计学分析，计数资料用χ2检验，确立检验水准为α=0.05，以P<0.05 为有统计学意义。

2 结果

2.1 椎骨肋头关节肋凹的形态

分为凸面形、平面形、凹面形3 种类型。17.5%的C7有3 种形态肋凹；T1～9肋凹大多为上位椎平面形,下位椎凹面形,T10～12单肋凹多为平面形（表1，图1）。

图1 椎骨肋凹形态 A：凸面形B:平面形C:凹面形Fig.1 The shape of costal fovea in vertebra A:Convex; B:Flat; C:Concave

表1 椎骨肋头关节肋凹的形态n(%)Tab.1 Head joints ribs,vertebrae,ribs concave composition n(%)

2.2 椎骨肋头关节肋凹的位置

C7～T3上、下肋凹均在椎体上(体为主型)；T4开始肋凹渐后移,出现根体各半型,到T8渐增,其位置继续后移,T7出现根为主型并渐增多,T12全部是根为主型（表2、图2）

表2 椎骨肋头关节肋凹的位置 n(%)Tab.2 The location of the vertebral costal joints n(%)

2.3 骨性肋头关节面形态

R1、R2、R11及R12均为单肋头关节面，故其间出现率无差异；在单肋头关节面形态分类上四者间亦无显著性差异（P>0.05），从R3～10均既有单肋头又有双肋头关节面，双肋头关节面出现率先渐增后又渐降（表3、图3、图4），其中第6 肋最高达93.7%。R3为单肋头占68.7%,至R6单肋头关节减小至6.3%,R7～8单肋头均为12.5%,而R10则增至42.5%；R4～10多为双肋头(表3、图6)。

图6 单、双肋头关节面趋势及构成Fig.6 Single,double rib head articular surface trends and constitute

R1～5单肋头关节平面型从52.1%降至15.0%,而R6、R7、R9未见平面型,R8也仅为3.7%,R10～12平面型从6.3%渐升至51.3%；而R1～6凹面型从47.5%渐降至6.3%。R8～12凹面型则从8.8%渐升(表3、图7)。

在双肋头关节分型中，R3与其余具有双肋头关节的肋存在显著性差异，余肋间则无显著性差异，均以上平下凹型为主，其次为上下双凹型。R3～8双肋头关节中,上平下凹型从8.8%增至66.2%，R8～10上平下凹型出现率渐降；而上凹下平型则均在5%以内；R4～10上下双凹型出现率小于上平下凹型,仅R3上下双凹型出现率多于上平下凹型(表3、图7)。

图7 单、双肋头关节面各类型趋势及构成Fig.7 Single,double rib head articular surface types trends and constitute

表3 肋头关节面形态及出现率n(%)Tab.3 The rib head articular surface morphology and the occurrence rate n(%)

除去极个别的上大下小型，R3～10以上小下大型为主，上下相等型约15%以内，且各肋间无显著性差异（P>0.05）(表4、图8)。

图8 双肋头关节面形态（按相对大小分型）及出现率Fig.8 Double rib head articular surface morphology (by size type)and occurrence rate

表4 双肋头关节面形态（按大小分型）及出现率 n(%)Tab.4 Double rib head articular surface morphology(by size type)and occurrence rate n(%)

3 讨论

3.1 测量肋头关节相关结构的意义

肋头关节属于肋椎关节的一部分，由肋头的关节面与相邻胸椎的肋凹构成,属于微动关节[12],临床上较多见的肋椎关节紊乱引起的肋椎关节疼痛[7]，做针对性治疗时需了解肋椎关节的详细结构。肋椎关节的炎性病变也引起脊柱活动受限和功能障碍[13]，采用胸椎旁神经阻滞术将局麻药注入椎旁间隙，对其镇痛时，也需了解肋头及其周边结构[14]；在治疗由骨质疏松引起的胸椎压缩性骨折时，选择经肋椎关节入路注入骨水泥，其内倾角的安全范围较大[15]；本研究通过对肋头关节骨性关节面结构特征系统的形态学观测，可为以上疾病的诊治提供形态学依据。

3.2 椎骨肋凹和肋头关节面形态、位置的相互关系

多数教科书描述，胸椎的上肋凹和相邻胸椎的下肋凹组成关节窝，与肋头关节面共同构成肋头关节，而本研究显示R1全部为单肋头，C7中17.5%参与构成关节窝并与R1相关节，其余R1与T1的上肋凹形成关节，由单肋头与单肋凹构成关节；78.7%的T1平面形下肋凹和95.0%的T2凹面形上肋凹，与100%的R2构成了“单肋头双肋凹关节”，其中R2为基本相等的平面型和凹面型，而构成关节窝的两个骨性关节面88.7%为“上小下大型”，综合分析多为因胸间盘较薄、上下肋凹形成了一个关节窝与R2相关节。从R3开始出现双肋头关节面，分别和上下肋凹相关节，31.3%的R3为双肋头关节面，其余为单肋头平面型占38.7%、凹面型为30.0%，上下双凹也有16.2%，而92.5%的T2是平面形下肋凹，96.2%的T3是凹面型上肋凹，出现了较多的由凹型关节面和凹型关节头构成的肋头关节，该类型关节构成是否属于一种新类型或由软骨填充及其关节运动形式如何等均有待进一步深入进行尸体解剖研究。86.2%的T3为平面形下肋凹，T4上肋凹93.7%为凹面型，它们和40%的单肋头R4构成关节，其中单肋头关节面平面型是凹面型的近二倍，说明关节窝开始变浅，而双肋头比例上升达60.0%，其中上平下凹型为36.2%。R5～9双肋头关节面占78.7%以上，其中R6最高达93.7%，且上平下凹型从46.2%增至66.2%，对应的骨性关节窝80.0%以上为上平下凹型，甚至到R9出现了20%的上下双凹型；据此推断随着骨性胸廓的发育、年龄的增长，呼吸运动逐渐增强，在重力或体重增加等作用下胸廓渐下降，肋头关节面与肋凹关节窝受力渐增大，下关节面受到挤压，双双发生凹陷,从而出现了更多上小下大型、上平下凹型肋头关节面和该型肋凹关节窝形成了“与日俱增型”关节。R10属于典型的过渡类型，其42.5%为单肋头，其余为双肋头，对应的是T10上的平面型肋凹，它们一起组成了单关节窝-单肋头或双肋头关节面的关节，为何会出现此种类型，尚待进一步深入研究。R11、R12形态结构特征相似，因二者属于浮肋，且与上位肋不相连接，肋头关节受到的重力作用骤然下降，故出现了R11、R12均为平面型或凹面型单肋头，各接近50%，它们只有上肋凹形成平面型关节窝，与其它肋存在较大差异。

在出现上述变化特征的同时，肋凹关节窝位置逐渐从椎体向椎弓根方向后移，T1～8为体为主型，T9根为主型占66.2%，而T9以下为根为主型的规律，可能与脊柱生理弯曲形成和所受力学密切有关。