Modified Tonnis角在成人髋臼发育不良影像学诊断中的应用

摘要

前言：髋臼发育不良是成人中最常见的先天性髋关节病变。成人中的髋臼发育不良患者大多数并未被及时发现，大部分已确诊髋臼发育不良患者是在出现髋关节疼痛，髋关节功能紊乱及跛行等症状后才被发现的。成人中持续存在的髋臼发育不良最终会导致髋关节骨性关节炎等较严重的并发症。对成人中髋臼发育不良的早期诊断及治疗有利于预防髋关节骨性关节炎等并发症的发生。目前，成人髋臼发育不良的影像学诊断通常依赖于骨盆正位X线平片。CE角（Center-edge angle，中心边缘角）和Tonnis角是髋臼发育不良影像学诊断中最常用的参数之一。其中，Tonnis角是依据平片中髋臼眉弓(acetabular sourcil)的内缘进行测量。在临床实践中，骨盆正位片中髋臼眉弓内缘经常辨别困难，影响Tonnis角的测量。Modified Tonnis角是本研究中针对参数Tonnis角测量时的一些缺陷并加以改进所设计的新的髋关节参数，它的测量不以髋臼眉弓的内缘为准。本研究主要讨论新的参数Modified Tonnis角用于成人髋臼发育不良影像学诊断可行性，并对CE角、Tonnis角和ModifiedTonnis角等参数诊断髋臼发育不良的一些常见的诊断标准的阳性率和测量的可靠性进行评估。 本论文分为三部分，第一部分:Modified Tonnis角在成人髋臼发育不良影像学诊断中的可行性研究;第二部分:对CE角、Tonnis角和Modified Tonnis角等参数诊断成人髋臼发育不良的各种诊断标准的评估;第三部分:对CE角、Tonnis角和Modified Tonnis角等参数在成人髋关节中测量的可重复性的评估 第一部分、Modified Tonnis角在成人髋臼发育不良影像学诊断中的可行性研究 目的:评估髋关节影像学参数Tonnis角在测量中存在的一些问题，并对Tonnis角进行了改良，设计了参数Modified Tonnis角，然后评估Modified Tonnis角用于诊断成人髋臼发育不良的可行性。 材料与方法:我们通过山大二院放射科PACS系统抽取2012年12月至2013年2月期间的常规前后位骨盆正位平片。所有X线骨盆正位片均符合Siebenrock的标准。本研究共选取224例病人（女性120例，男性104例，平均年龄45岁）的骨盆正位片（448个髋关节）。参数CE角及Tonnis角用于对髋关节进行评估。针对参数Tonnis角在测量中出现的问题，对其进行了改良，并设计了参数Modified Tonnis角。新参数CME角（Center-medial-edge angle，中心眉弓内缘角）用于评估在骨盆正位片中髋臼眉弓内侧缘的相对位置。所有髋关节均进行了CE角和Modified Tonnis角的测量，部分髋关节测量了Tonnis角和CME角。将所有髋关节根据骨盆正位片中髋臼眉弓内缘的清晰程度划分为两组:内缘清晰组和内缘模糊组。内缘模糊组的骨盆正位片无法测量Tonnis角及CME角。所有测量均使用了PACS系统的图像处理工具来完成。使用SPSS18.0版本的统计软件对所有数据进行统计分析。Pearson's coefficient of correlation(r)用于对CE角、Tonnis角和Modified Tonnis角相互之间的相关性进行了分析。我们设定P＜0.01时具有显著的统计学意义。 结果:在448个骨盆正位片中，142个髋关节属于内缘模糊组(31.7％)，其余306个髋关节属于内缘清晰组。属于内缘模糊组的髋关节不能用于测量Tonnis角和CME角。直方图示CE角（448个髋关节，平均值=33.03°，95％CI:32.42°-33.64°，标准差=6.63）、Modified Tonnis角（448个髋关节，平均值=2.67°，95％CI:2.24°-3.10°，S=4.62，95％PI:-6.39°-11.73°）、Tonnis角（306个髋关节，平均值=5.83°，95％CI:5.19°6.47°，S=5.69）和CME角（306个髋关节，平均值=37.94°，95％CI:37.22°-38.66°，S=6.41）均符合正态分布。CME角的平均值是37.94°，数值范围在21.76°至63.99°之间。根据CE角和CME角之问的散点图显示，CE角和CME角两个参数之间呈较弱的相关性，其相关系数为-0.309(P＜0.01)。CE角和Tonnis角之间的相关系数是-0.838，Tonnis角的Modified Tonnis角的相关系数是0.889，CE角的Modified Tonnis角之间的相关系数是-0.905。所以，CE角、Tonnis角和Modified Tonnis角这三个参数相互之间具有很强的正相关性或负相关性，其中CE角和Modified Tonnis角两者之问的相关性是最强的。 结论:影像学参数Tonnis角在测量中存在一些问题。各种原因可导致X线骨盆正位片中髋臼眉弓内缘模糊不清或相对位置发生较大的变动，都会对Tonnis角的测量产生影响。参数Modified Tonnis角可弥补参数Tonnis角在测量中出现的一些问题。在不存在髋关节间隙狭窄或髋关节半脱位的情况下，尤其是在骨盆正位平片中髋臼眉弓的内缘模糊不清时，Modified Tonnis角完全可以代替Tonnis角。使用参数Modified Tonnis角诊断成人髋臼发育不良具有一定的可行性。 第二部分、对CE角、Tonnis角和Modified Tonnis角等参数诊断成人髋臼发育不良的各种诊断标准的评估 目的:评估CE角、Tonnis角及Modified Tonnis角等影像学参数用于诊断成人髋臼发育不良时的各种诊断标准的诊断阳性率，并选出合理的诊断标准。 材料与方法:选取2012年12月至2013年2月期间山大二院放射科PACS系统内的常规前后位骨盆正位平片。所有骨盆正位平片均符合Siebenrock的标准。共选取了224例病人（女性120例，男性104例，平均年龄45岁）的骨盆正位平片（448个髋关节）。所有髋关节均测量CE角和Modified Tonnis角，仅平片中髋臼眉弓内缘显示清晰的髋关节测量Tonnis角。首先选取了CE角和Tonnis角诊断成人髋臼发育不良的若干候选诊断标准进行分析，分别是:CE角小于20°，CE角小于25°，Tonnis角大于10°和Tonnis角大于13°。然后，计算出ModifiedTonnis角95％参考值范围（双侧）、90％参考值范围（双侧）及80％参考值范围（双侧），并将这些参考值范围的上限作为髋臼发育不良的候选诊断标准并进行评估，Modified Tonnis角大于参考值范围的上限时诊断髋臼发育不良。使用SPSS18.0版本的统计软件对所以数据进行统计分析。通过计算Pearson's coefficient ofcorrelation(r)对CE角、Tonnis角和Modified Tonnis角相互之间的相关性进行了分析。分别统计出各个候选诊断标准的诊断阳性率，并对各个诊断标准分别进行了两相关样本率的卡方检验（McNemar检验）。设定P＜0.01时具有显著的统计学意义。 结果:总共448个髋关节均进行了CE角和Modified Tonnis角的测量，只有306个髋关节进行了Tonnis角的测量。CE角和Tonnis角之间的相关系数是-0.838，Tonnis角的Modified Tonnis角的相关系数是0.889，CE角的Modified Tonnis角之间的相关系数是-0.905。所以，CE角、Tonnis角和Modified Tonnis角这三个参数相互之间具有很强的正相关性或负相关性，其中CE角和ModifiedTonnis角两者之间的相关性是最强的。Modified Tonnis角95％、90％及80％参考值范围（双侧）上限分别是11.73°、10.25°和8.58°，则确定以Modified Tonnis角大于12°、大于10°和大于8.5°作为髋臼发育不良的候选诊断标准。CE角、Tonnis角和Modified Tonnis角各个诊断标准的诊断阳性率分别为:2.46％(CE角小于20°)，10.94％(CE角小于25°)，23.53％(Tonnis角大于10°)，9.80％(Tonnis角大于13°)，1.79％（Modified Tonnis角大于12°），5.58％（Modified Tonnis角大于10°）和9.38％（Modified Tonnis角大于8.5°）。根据McNemar检验，Tonnis角大于13°， CE角小于25°和Modified Tonnis角大于8.5°三种诊断标准相互之间诊断阳性率的比较无统计学差异;另外，Modified Tonnis角大于12°和CE角小于20°两种诊断标准诊断阳性率的比较也无统计学差异。其他各种诊断标准相互之间的诊断阳性率差异具有明显的统计学意义。 结论:影像学参数CE角、Tonnis角和Modified Tonnis角的各个候选诊断标准中，Tonnis角大于13°、CE角小于25°和Modified Tonnis角大于8.5°这三种标准是诊断髋臼发育不良较合理的诊断标准。 第三部分、对CE角、Tonnis角和Modified Tonnis角等参数在成人髋关节中测量的可重复性的评估 目的:本研究是为了评估CE角、Tonnis角及Modified Tonnis角等影像学参数测量的可重复性材料与方法:通过山大二院放射科PACS系统抽取2012年12月至2013年2月期间的符合Siebenrock的标准的常规前后位骨盆平片，共选取224例病人（女性120例，男性104例，平均年龄45岁）。所有髋关节均可测量CE角和ModifiedTonnis角，仅髋臼眉弓内缘显示清晰的髋关节可测量Tonnis角。所有测量均使用了PACS系统的图像处理工具来完成。选择两名有丰富经验的放射科诊断医师分别测量CE角，Tonnis角和Modified Tonnis角，同时保证两名放射科医师均不能接触到患者信息，临床信息及其他放射科医师的测量结果。两名放射科医师在第一次测量结束1个月后将进行第二次重复测量。使用SPSS18.0版本的统计软件对所有数据进行统计分析。通过计算组内相关系数(Intraclass CorrelationCoefficients，ICC)对CE角、Tonnis角和Modified Tonnis角在观察者内和观察者间的测量可重复性进行评估。设定P＜0.01时具有显著的统计学意义。 结果:总共448个髋关节均进行了CE角和Modified Tonnis角的测量，只有306个髋关节进行了Tonnis角的测量。CE角在观察者内的ICC值是分别是0.86、0.87，Tonnis角在观察者内的ICC值分别是0.84、0.87，Modified Tonnis角在观察者内的ICC值分别是0.89、0.91。CE角、Tonnis角和Modified Tonnis角这三个参数在观察者间的ICC值分别是:0.85、0.83、0.86。CE角、Tonnis角及Modified Tonnis角均具有较好的可重复性，其中Modified Tonnis角的ICC值是最高的。 结论:CE角、Tonnis角和Modified Tonnis角均是可靠性较强的影像学参数。

目录

声明

摘要

符号说明

前言

第一部分 Modified Tonnis角在成人髋臼发育不良影像学诊断中的可行性研究

前言

材料和方法

结果

讨论

参考文献

附图

第二部分 对CE角、Tonnis角及Modified Tonnis角等参数诊断成人髋臼发育不良的各种诊断标准的评估

前言

材料和方法

结果

讨论

参考文献

附图

第三部分 对CE角、Tonnis角及Modified Tonnis角等参数在成人髋关节中测量的可重复性的评估

前言

材料和方法

结果

讨论

参考文献

致谢

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