研究背景:分歧韧带是起于跟骨前结节,止于舟骨及骰骨,是连接后足及中足的枢纽,被喻为中足的“眼睛”。分歧韧带损伤分为广义的损伤与狭义的损伤两种。狭义的损伤指分歧韧带纤维结构的延长、变性、撕裂或者完全断裂;而广义的损伤除纤维结构损伤以外,还包括分歧韧带在跟骨前结节、舟骨、骰骨上的止点撕脱性骨折。分歧韧带损伤绝大多数是由于中足暴力的跖屈-内收活动引起,通常被认为是较为罕见的足踝部损伤。但随着对此类损伤的研究逐渐深入,越来越多的证据证实分歧韧带损伤的发生率较传统认知更高。有研究显示,分歧韧带损伤在跟骨前结节骨折中的发生率为69%;踝关节慢性不稳的患者中有40.5%存在分歧韧带损伤的临床症状;踝关节骨折患者中分歧韧带跟骰支损伤高达52.9%。与分歧韧带损伤的高发病率相对应的,却是其首诊误诊、漏诊率极高,其诊断所面临的困境主要包括:分歧韧带的解剖结构、功能及其与邻近结构的关系尚存在争议,其起止点位置、形态、走行等各文献描述有较大差异;常规的矢状位、冠状位及轴位MRI扫描对分歧韧带损伤的敏感性较低,亟待建立更为精准的MRI扫描方法。研究目的:明确分歧韧带的解剖结构,并通过其解剖结构,设计更为精准的MRI扫描方法。验证设计出的分歧韧带MRI扫描方法的有效性。明确分歧韧带损伤患者的年龄、性别、损伤原因、受伤方式及损伤机制。基于分歧韧带损伤机制及解剖形态,建立临床病理分型。研究方法和结果:第一部分:分歧韧带三维模型的建立与测量1.实验方法:1)本课题组获取了5具数字人10只足的断层解剖图像,使用Amira 5.2.2商业软件进行分割和三维重建,对三维模型中分歧韧带的跟舟支与跟骰支的长度、宽度、厚度及走行角度进行了测量。2)根据测量的参数,设计出可以完整展示分歧韧带的斜矢状位和斜轴位扫描角度。2.结果:1)分歧韧带的大体形态分为两种:一种是跟舟支和跟骰支均存在;另一种为跟舟支存在而跟骰支缺失。前一种形态的分歧韧带,两个束支在跟骨前结节上的止点可融合也可分离。跟舟支的形态也分为两种,分别是折扇状和索状。2)CVH模型中跟舟支的长度为11.57±3.50 mm,厚度为2.49±0.73 mm,中央部位远端部分、近端部分的宽度分别为4.12±1.36 mm、7.70±2.54 mm、4.49±2.21 mm。而跟骰支长度为6.03±1.13mm,宽度为3.73±1.57mm,厚度为1.85±0.49mm。跟舟支长轴与标准轴面、矢状面之间的夹角分别为24.45±2.16°和12.30±1.86°。跟骰支的长轴与标准轴面、矢状面之间的夹角分别为22.60±2.35°和12.45±1.89°。3)基于CVH断面解剖图像三维重建初步设计的分歧韧带扫描方法初步设计为:分歧韧带跟舟支的斜矢状位扫描角度为标准矢状位向内成角12°,斜轴位为标准轴位向近侧成角23°;跟骰支的斜矢状位扫描角度为标准矢状位向外成角12°,斜轴位为标准轴位向远侧成角23°,扫描层厚为1mm。3.小结:基于CVH断面解剖图像重建的分歧韧带模型可以良好地应用于参数测量。通过测量的基本参数,可以对分歧韧带斜矢状位、斜轴位MRI扫描角度进行初步设计。第二部分:分歧韧带MRI扫描方法的建立与验证1.实验方法:1)对2018年1月至2019年9月就诊于陆军军医大学第一附属医院运动医学中心,考虑可能存在分歧韧带慢性损伤的7名患者的10只足(6男1女)进行MRI扫描,并观测扫描后分歧韧带的呈现情况。2)微调扫描角度,使每例分歧韧带至少有一个层面完整呈现,而后测量其长度、宽度、厚度及与标准矢状面、轴面的夹角。3)对CVH三维重建模型和MRI图像测得的角度和参数是否存在差异进行统计学比较。2.结果:1)MRI图像中,只有1例分歧韧带为II型结构,其余均为I型结构(9/10)。2例分歧韧带呈现索状,其余为扇形。MRI图像中跟骨前结节上的分歧韧带止点同样呈现“V”型和“Y”型两种形态。V型结构在I型分歧韧带中的占比为7/9;Y型结构在I型分歧韧带中的占比为2/9。2)初次扫描后获得的分歧韧带跟舟支斜矢状位、斜轴位MRI图像,10例足的跟舟支均可被观察到,其中8例(80%)可以观察到完整、连续的跟舟支,2例可以观察到超过1/2长度的跟舟支。分歧韧带跟骰支的斜矢状位图像中有1例足没有观察到跟骰支(反复调整扫描角度后最终确认为跟骰支缺失),9例足的斜矢状位图像可观察到跟骰支,其中7例(77.8%)可观察到完整、连续的跟骰支;跟骰支的斜轴位扫描中仅有4例(44.5%)可观察到完整的跟骰支,5例不完整,1例缺失。最终10例足中,仅1例的跟舟支存在损伤,其余的分歧韧带无明显异常。3)在微调后再次扫描获得的图形中测量跟舟支的长度和厚度分别为10.08±1.32mm、2.58±0.81mm;其中央部位、远端部位和近端部位的宽度分别为3.27±1.44 mm、4.49±1.80 mm、3.34±2.18 mm。跟骰支的长度、宽度和厚度分别为6.55±1.26mm、3.37±1.06mm和1.52±0.17mm。跟舟支长轴与标准轴面、矢状面之间的夹角分别为22.84±1.62°、11.93±1.88°。跟骰支长轴与标准轴面、矢状面之间的夹角分别为24.10±2.34°、11.65±1.60°。4)CVH三维重建模型与MRI图像中跟骰支的长、宽、厚度均无统计学差异(P<0.05),跟舟支除远端宽度外无统计学差异(P<0.05)。跟舟支和跟骰支的走行角度在两种模型中亦无统计学差异(P<0.05)。3.小结:基于CVH断面解剖图像三维重建设计的分歧韧带MRI扫描方法可以良好地呈现分歧韧带。第三部分:分歧韧带损伤的致伤因素及损伤机制分析1.实验方法:1)将2014年1月至2019年8月所有在西南医院运动医学中心就诊并确诊为分歧韧带损伤患者作为研究对象,筛选后共66例(67侧)患者。2)一般资料分析:以10岁为一个年龄组,将患者分为8组,研究各年龄组间患者性别、伤侧分布情况;按照急性、亚急性、慢性将患者分为3个病程组,研究各病程组间患者性别、伤侧分布情况。损伤机制分析:分析不同损伤机制的占比情况。症状分析:分析不同的病程组中的症状分布情况。2.结果:1)66例(67侧)患者中,21～30岁这个年龄组患者最多,各个年龄组内性别、伤侧差异无统计学意义,各个病程组内性别、伤侧也没有差异。2)分歧韧带的致伤原因以扭伤为主,占比91.0%,其中“内收-跖屈型”扭伤占比88.1%,“外展-背伸型”扭伤占比2.9%。3)分歧韧带合并距腓前韧带损伤占比27.9%(19例)。3.小结:1)分歧韧带损伤在中青年人群中发病较为多见。2)分歧韧带损伤的原因多为扭伤,从机制上看多数为跖屈-内收型损伤,少数为背伸-外展型损伤。3)分歧韧带损伤常合并距腓前韧带损伤。第四部分:分歧韧带损伤的临床病理特点分析1.实验方法:1)将2014年1月至2019年8月所有在西南医院运动医学中心就诊并确诊为分歧韧带损伤患者作为研究对象,筛选后共66例(67侧)患者。2)收集患者手术资料及影像资料,包括X线片、CT及MRI,记录致伤原因及机制,由3名骨科副主任医师使用课题组提出的分型标准对患者进行分型诊断。3)采用IBM SPSS 23.0统计学软件。对3位阅片医师之间诊断的一致性,使用Kendall’s W检验,P<0.05认为多个阅片者之间的分型结果具有一致性。对每位阅片医师诊断的可重复性,采用kappa系数进行检验:Kappa系数<0表示一致性较差,0～0.20表示一致性为轻度,0.21～0.40表示一致性为尚可,0.41～0.60表示一致性为中度,0.61～0.80表示一致性为高度,>0.81表示一致性为最强,P<0.05认为每位阅片者不同次阅片的分型结果具有一致性。2.结果:1)分型结果:Ⅰ型41侧(61.2%),其中ⅠA型2侧(3.0%),ⅠB型38侧(56.7%),ⅠC型1侧(1.5%)。Ⅱ型损伤21侧(31.3%),其中ⅡA型20侧(29.8%),ⅡB型1侧(1.5%,),ⅡC则没有发现;Ⅲ型损伤3侧(4.5%),ⅢA型(ⅠA+ⅡA)2侧(3.0%),ⅢB型(ⅠB+ⅡA)1侧(1.5%);Ⅳ型损伤2侧(3.0%)。2)3位医师使用该分型方法的诊断结果一致性极强(Kendall W系数=0.952,P<0.05)。每位医师使用该分型方法的诊断结果可重复性极强。3.小结:对于分歧韧带损伤,该临床病理分型方法可以较好地进行分型诊断。全文结论:基于CVH断面解剖图像三维重建可以精细地测量分歧韧带的各项参数及走行角度,并用于MRI扫描方法的初步设计。根据CVH断面解剖图像三维重建设计的分歧韧带MRI扫描方法可以良好地呈现该韧带。分歧韧带损伤多见于青年、中年患者,扭伤是分歧韧带损伤最常见的原因,而“内收—跖屈”型损伤是其最常见的损伤机制,但“内收—跖屈”机制无法完全解释损伤的发生过程。分歧韧带损伤常合并距腓前韧带损伤,在临床工作中需要注意鉴别。基于分歧韧带损伤机制和解剖形态提出的临床病理分型标准可以较好地区分各种形态的分歧韧带损伤。