引用本文： 項舟, 段鑫, 王洪. 骨盆骨折三軸移位方式及復位原則. 中國修復重建外科雜志, 2017, 31(10): 1153-1160. doi: 10.7507/1002-1892.201612030 復制
隨著現代工業的進步和機械、交通運輸行業的快速發展，因各種創傷引起的骨盆骨折人數日益增多，據報道已占全身骨折的 2%～8%，占多發性創傷的 25% 以上[1-3]。骨盆骨折是創傷骨科臨床中最復雜的骨折，其位置深在，移位方式多種多樣，而且往往伴隨著神經、血管甚至泌尿生殖及腸道系統損傷，其診斷和治療一直是骨科醫師工作的重點和難點。
近年來，由于生物力學、電子導航設備、內固定系統以及骨科手術技術的進步，骨盆骨折的治療逐漸向微創化手術轉變，掌握骨盆骨折的移位方式及復位原則是手術復位成功和獲得良好預后的關鍵。但由于骨盆解剖結構的復雜性和特殊性，不穩定骨盆骨折后其移位方式多種多樣，采用閉合復位甚至是有限切開復位都異常困難。對骨盆骨折在三維空間內各個方向的移位方式都診斷、分析明確，才能夠根據逆移位方向原則進行快速準確復位。為了更好地了解骨盆骨折在三維空間中的移位方式，我們基于骨盆 CT 三維重建，確定骨盆坐標原點，建立骨盆三維坐標系，分析骨盆骨折的三軸精確移位方式，并以此作為參考來指導骨盆骨折術中復位。
1 研究方法
1.1 研究對象
1.1.1 正常骨盆 納入我院 2015 年 6 月—2016 年 5 月同一臺 CT 機保存的骨盆 CT 數據進行篩選，獲取明確診斷為正常骨盆的健康成人骨盆 CT 原始資料 21 例，以建立標準骨盆，通過計算確定骨盆重心位置。其中男 11 例，女 10 例；年齡 20～50 歲，平均 37 歲。
1.1.2 骨折骨盆 納入標準：① 2012 年 1 月—2016 年 5 月于我院骨科創傷中心明確診斷為骨盆骨折的患者；② 患者有手術指征并可耐受手術；③ 患者及家屬同意手術治療方案。排除標準：① 病程>3 周的陳舊性骨盆骨折；② 嚴重骨質疏松患者；③ 一般情況極差，手術風險大，無法耐受手術治療。本研究共 55 例患者符合選擇標準納入研究。
1.2 建立正常骨盆三維重建模型并確定骨盆重心
將所有正常骨盆 CT 原始圖像分別導入至 Mimics16.01 軟件（Materialise 公司，瑞士）行三維重建，構建出骨盆三維實體模型，分離出骨盆蒙版，經模型裝配、擬合對齊、位置配準、獲取輪廓線、構建平面網格、獲取均值點云及逆向重建等圖像后處理后，構建均值骨盆三維模型，對其求解模型重心。結果顯示，在均值骨盆三維模型中，骨盆的重心 C 位于骨盆上口與骨盆下口內，骶正中嵴上方平第 4 骶前孔（圖 1a），在初始坐標系的坐標為（–2.74 mm，–140.69 mm，–626.49 mm）。
1.3 確定骨盆坐標系原點并構建骨盆三軸坐標系
測量髂前上棘、髂前下棘、髂后上棘、髂后下棘、髖臼中心及恥骨聯合上緣各標志點左右側及連線中點的坐標，并計算各連線中點至骨盆重心 C 的距離，將最接近重心的點確定為三維坐標系原點，以簡化移位分析系統。結果顯示，髂前下棘連線中點 O 與骨盆重心 C 的距離最近，故以 O 點作為三維坐標系的原點（0，0，0）（圖 1b）。見表 1。建立骨盆三軸坐標系：即水平面上經過原點向右為 x 軸，經過原點垂直于 x 軸指向骶骨為 y 軸，經過原點垂直于水平面為 z 軸。見圖 1c～f。
表1
各標志點左右側及連線中點的坐標及其到骨盆重心 C 的距離（mm）
Table1.
The coordinate of each mark and its distance to the gravity center C of pelvis (mm)
1.4 移位方法及標準
在骨折骨盆三維重建圖片內，以髂前下棘連線中點為原點（0，0，0）建立骨折骨盆三軸立體坐標系。基于骨折骨盆坐標系，可將骨盆骨折移位方式分為兩類：距離移位和旋轉移位。每類移位方式均包括 x 軸移位、y 軸移位、z 軸移位。各個方向軸移位均含有正距離移位、負距離移位、旋正移位和旋負移位。定義骨盆位點為骨折骨盆上的移位骨塊與骨盆原點之間的距離，正距離移位可表示為+移位，是沿 x、y、z 軸向離開原點的移位，表現為骨盆位點在 x、y、z 軸上的絕對值增大；負距離移位可表示為–移位，是沿 x、y、z 軸向靠近原點的移位，表現為骨盆位點在 x、y、z 軸上的絕對值減小。
在旋轉移位方面，x 軸左右骨盆的旋轉移位均采用右手法則，旋正（x 旋+）為骨盆旋后，旋負（x 旋–）為骨盆旋前。y 軸和 z 軸旋轉移位需分左右半側骨盆，左側骨盆用左手法則，右側骨盆用右手法則。因此，y 軸旋正（y 旋+）為恥骨向外上旋轉，旋負（y 旋–）為恥骨向內旋轉；z 軸旋正（z 旋+）具體表現為骨盆內翻，即“關書樣”骨折，旋負（z 旋–）為骨盆外翻，即“開書樣”骨折。見圖 2、3。
1.5 骨盆骨折復位基本原則
根據確定的三軸移位方式分類，沿骨盆骨折移位方向的反方向進行復位，是我們確定的骨盆骨折復位基本原則。復位過程中可加以拔伸、牽引、撬撥等骨科常規復位手法，輔以 Schantz 釘、釘棒、骨鉤等器械輔助進行復位。
1.6 臨床應用
1.6.1 一般資料 本組男 29 例，女 26 例；年齡 11～66 歲，平均 35.6 歲。致傷原因：交通事故傷 23 例，高處墜落傷 19 例，重物砸傷 11 例，地震傷 1 例，摔傷 1 例。Tile 分型：B2 型 3 例，B3 型 6 例，C1 型 30 例，C2 型 5 例，C3 型 11 例。合并四肢骨折 27 例，胸部損傷 21 例，顱腦損傷 15 例，脊柱骨折 17 例，腹腔臟器損傷 7 例，骶叢神經損傷 7 例，失血性休克 6 例，泌尿系損傷 4 例，四肢燒傷 1 例。根據上述方法，本組骨盆骨折患者 x、y、z 軸距離移位 11 例，旋轉移位 21 例，距離合并旋轉移位 23 例。
1.6.2 手術方法 根據上述骨盆骨折復位基本原則，本組 44 例在導航下行閉合復位（37 例）或有限切開復位（7 例）經皮空心釘內固定治療骨盆骨折，其中 3 例同時行骨盆外固定支架固定術，4 例聯合前環切開復位鋼板螺釘內固定術；其余患者中，9 例單純行切開復位重建鋼板螺釘內固定，1 例切開復位經后路行雙側髂骨后嵴間張力帶鋼板固定術，1 例閉合復位骨盆外固定支架固定。共植入螺釘 105 枚（骶髂螺釘 58 枚、恥骨螺釘 44 枚、髂骨螺釘 3 枚），放置鋼板 34 塊（骶髂鋼板 6 塊、恥骨 14 塊、髂骨鋼板 14 塊）。
1.6.3 評估指標 記錄患者手術切口長度、復位時間、受輻射時間、螺釘植入時間及植入準確率、術中失血量、手術時間、住院時間，神經、血管、臟器損傷情況，術后骨折復位情況及術后并發癥等。采用 Matta 評分標準（骨折移位≤4 mm 為優，4～10 mm 為良，10～20 mm 為可，>20 mm 為差），根據術后 X 線片評估患者骨折復位質量，評估該三軸移位方式應用于臨床的療效。
2 結果
本組患者手術切口長度 3～20 cm，平均 7.1 cm；復位時間 1～50 min，平均 12.2 min；受輻射時間 6～120 s，平均 55.3 s；螺釘植入時間 4～117 min，平均 27.2 min，術后骨盆 X 線片或三維 CT 顯示所有骨盆骨折復位良好，螺釘鋼板植入無誤；術中失血量 10～1 500 mL，平均 96.5 mL；手術時間 1～5 h，平均 2.1 h；住院時間 8～49 d，平均 18.7 d。本組患者均獲隨訪，隨訪時間 6～53 個月，平均 16.7 個月。術后無其他臟器損傷；1 例發生醫源性坐骨神經不全性牽伸損傷，術后 6 個月恢復；1 例手術創面感染，經反復換藥抗感染后治愈；1 例因雙肺挫傷伴肺部感染轉入重癥監護室，經治療后順利出院；2 例術后出現下肢深靜脈血栓形成，經藥物治療 3 個月后癥狀完全消失。末次隨訪時根據 Matta 評分標準，優 39 例，良 13 例，可 3 例，優良率 94.55%。見圖 4。
圖1
確定的骨盆原點和骨盆坐標系示意圖
a. 醫學建模軟件中顯示的均值骨盆重心 C；b. 醫學建模軟件中顯示的均值骨盆重心 C 及髂前下棘中點 O；c～f. 骨盆三維重建圖片上建立的骨盆三軸坐標系，分別為骨盆正面觀、后面觀、入口位、出口位
Figure1. Sketch map of the pelvis origin and pelvis coordinate systema. The mean pelvic gravity center C in the medical modeling software; b. The mean pelvic gravity center C and the anterior superior iliac spine point O in the medical modeling software; c-f. The pelvis three-axis coordinate system established on the pelvic three-dimensional reconstruction images; for the front view, back view, inlet view, and exit view respectively
圖2
三軸移位方式分類示意圖
O 表示原點位置，圖示手表示使用的法則，箭頭方向為旋轉移位的正方向 a. 距離移位 x+；b. x 軸旋轉移位（右手法則 x 旋–）；c. y 軸旋轉移位（左手法則 y 旋+）；d. y 軸旋轉移位（右手法則 y 旋–）；e. z 軸旋轉移位（左手法則 z 旋+）；f. z 軸旋轉移位（右手法則 z 旋–）
Figure2. Schematic diagram of three-axis displacement mode classificationO indicated the origin position, the hand indicated the rule, the direction of the arrow indicated the forward direction of rotation displacement a. The distance displacement, x+; b. x-axis rotation displacement (right hand rule, x rotation –); c. y-axis rotation displacement (left hand rule, y rotation +); d. y-axis rotation displacement (right hand rule, y rotation –); e. z-axis rotation displacement (left hand rule, z rotation +); f. z-axis rotation displacement (right hand rule, z rotation –)
圖3
基于骨盆三軸坐標系的臨床骨盆骨折三維移位方式
從左至右依次為骨盆正位 X 線片、三軸坐標系骨盆三維重建前面觀、三軸坐標系骨盆三維重建后面觀或上面觀 a. x+移位；b. z+移位；c. z 旋–移位；d. y 旋+移位；e. x+、z+移位；f. y–、z 旋–移位
Figure3. Typical cases of three-dimensional displacement of pelvic fractures based on three-axis coordinate systemFrom left to right for anteroposterior X-ray film of pelvic, the front view of three-dimensional reconstruction pelvic of three-axis coordinate system, the back view or top view of three-dimensional reconstruction pelvic of three-axis coordinate system a. x+ displacement; b. z+ displacement; c. z rotation –; d. y rotation +; e. x+ z+ displacement; f. y– displacement, z rotation –
圖4
根據三維移位方式分析結果術中指導復位
從左至右依次為三軸坐標系骨盆前面觀、復位過程、術后骨盆正位 X 線片 a. x+移位；b. z+移位；c. z 旋+移位；d. y 旋+移位；e. y+、z+移位；f. x+、z+移位
Figure4. Intraoperative reduction guidance of pelvic fractures according to the three-dimensional displacement classification of pelvic fracture and its reduction principlesFrom left to right for the front view of pelvic of three-axis coordinate system, reduction process, postoperative anteroposterior X-ray film of pelvic a. x+ displacement; b. z+ displacement; c. z rotation +; d. y rotation +; e. y+ z+ displacement; f. x+ z+ displacement
3 討論
骨盆骨折是一種較常見的多發性創傷，多由交通事故、高處墜落、重物壓砸或機器事故等高能量損傷導致，病死率可達 5.1%～22.3%[4]。既往骨盆骨折多采用保守治療，但常因骨盆骨折復位不佳造成骨盆畸形愈合、肢體短縮、慢性腰背痛甚至跛行等并發癥。因此，對于骨盆骨折，尤其是不穩定骨盆骨折，了解其移位方式，進而早期精確復位和穩定固定，對維持血流動力學穩定、降低死亡率及改善預后至關重要。
本研究確定的三軸骨盆骨折移位方式分類是為了指導骨盆骨折術中復位，利用骨盆三維重建圖片結合三維坐標系，進行骨盆骨折距離和旋轉移位的分析。在骨盆三維重建圖片中，建立以髂前下棘中點為原點的三維立體坐標系，就可只通過每個方向軸的距離和旋轉確定其移位方式，進而按照沿著骨盆骨折移位方向的反方向進行復位，尤其適用于手術導航的引導下微創復位內固定，縮小了復位及輻射時間，便于骨盆骨折的精確復位和固定，本組末次隨訪時 Matta 評分標準優良率達 94.55%。
目前國內外醫生關于骨盆坐標軸，尤其是坐標原點位置的確立爭議頗多。陳惟昌等[5]確定的人體坐標系統，將恥骨聯合上緣中點定義為坐標系原點，雖然定位容易，標志明顯，可將重要結構與器官區分開，但其確定的是整個人體的坐標系，適合應用針對整個人體為對象時的定位定性診斷、手術導航及放射定位。徐青鐳等[6]將髖臼的中心為原點建立骨盆正交坐標系，并測定了骨性標志和周圍肌肉附著點的坐標，坐標軸適用于研究髖關節的運動及其手術治療的效果。Zheng[7]則將骶尾關節中心及恥骨聯合上緣的連線與兩髖臼中心連線的交點定為原點，常用于測量髖關節置換術中髖臼的大小。而 Borhani 等[8]在研究骨盆旋轉度及傾斜度時，將骨盆髂前上棘中點確定為原點，并證明方法可重復性強，操作簡便。但我們通過建立的均值骨盆三維模型發現，髂前上棘中點在骨盆重心的偏外上方向，距離骨盆重心較遠，為 48.15 mm；而髂前下棘中點位置逼近骨盆重心，距離僅為 24.53 mm，在骨盆各標記物中距離重心最近。若將髂前下棘中點設置為骨盆原點，可簡化移位分析系統，并可重復、快速地應用于骨盆傾斜度及旋轉度的評估，以及臨床的定位定量診斷和手術導航。因此我們在骨盆三維重建正位片中將髂前下棘中點確定為原點。
近幾年，隨著骨盆骨折微創化治療的發展和對骨盆骨折復位的日趨重視，逐漸有骨科研究者加入到骨盆骨折三維移位方式的研究中來。高金華等[9]的骨盆骨折 3D 分型是基于骨盆骨折 X 線片及三維重建圖片，通過對骨盆兩側髂骨和坐骨結節等寬度、高度的對比，利用常規測量來判斷移位，將骨盆骨折分為 1D、2D 和 3D 三類共 17 項分型。該分型也是一種空間分型，能夠較為準確地表示骨折的各向移位，作者通過尸體解剖標本建立骨盆模型進行驗證，Kappa 值顯示為中等可信度。石成弟等[10]則根據骨盆 X 線片及 PACS 影像系統來診斷不穩定型骨盆骨折三維空間的移位，利用 PACS 自帶工具測量健側與患側骨盆髂骨翼寬度、半骨盆上下徑、恥骨結節及坐骨結節的移位幅度、閉孔面積等。通過比較分析，將不穩定骨盆骨折分為平面旋轉（外翻與內翻）、矢狀面旋轉（前旋與后旋）和垂直上移。該移位分析簡單實用，尤其適用于單側骨盆骨折，作者通過 43 例臨床病例行骨盆前后環空心螺釘內固定術進行驗證，證實其可指導術中閉合復位，取得較為滿意的復位效果。
因為骨盆解剖的復雜、深在及其骨折構型的多樣性，加上各種偽影、遮擋、體位等的相互影響，使得傳統根據 X 線片確定其移位及旋轉方向非常困難，更無法進行術中指導復位。但隨著 CT 及三維重建數字影像的發展，通過三維骨盆模型可以動態、清晰地顯示骨盆骨折的位置、損傷時移位及旋轉方向，且能模擬骨盆骨折的復位過程。本研究區別于傳統的骨盆骨折移位分型，將臨床問題與三維坐標系有效結合。通過對 21 例正常骨盆 CT 的點云數據進行均值化，逆向處理后建立了均值骨盆三維模型；為簡化移位分析系統，創新性地將逼近骨盆重心的髂前下棘中點確定為骨盆原點，建立骨盆坐標系，在骨盆骨折三維重建圖片上進行三軸空間移位方式研究，將復雜的骨盆骨折分解成三個坐標軸的距離移位及旋轉移位，將所有骨折都標準化一致化，做到簡單、精確、清晰，三維可視性和可重復性強。根據三軸移位分析建立了反移位方向復位的復位原則，并應用于臨床骨盆骨折的手術復位，具有手術切口小、操作簡便、復位速度快、準確率高、手術時間短、術中輻射時間少、術后并發癥少及術后骨盆功能恢復良好等優點，取得了不錯的復位及預后效果，具有一定的臨床指導價值。
隨著現代工業的進步和機械、交通運輸行業的快速發展，因各種創傷引起的骨盆骨折人數日益增多，據報道已占全身骨折的 2%～8%，占多發性創傷的 25% 以上[1-3]。骨盆骨折是創傷骨科臨床中最復雜的骨折，其位置深在，移位方式多種多樣，而且往往伴隨著神經、血管甚至泌尿生殖及腸道系統損傷，其診斷和治療一直是骨科醫師工作的重點和難點。
近年來，由于生物力學、電子導航設備、內固定系統以及骨科手術技術的進步，骨盆骨折的治療逐漸向微創化手術轉變，掌握骨盆骨折的移位方式及復位原則是手術復位成功和獲得良好預后的關鍵。但由于骨盆解剖結構的復雜性和特殊性，不穩定骨盆骨折后其移位方式多種多樣，采用閉合復位甚至是有限切開復位都異常困難。對骨盆骨折在三維空間內各個方向的移位方式都診斷、分析明確，才能夠根據逆移位方向原則進行快速準確復位。為了更好地了解骨盆骨折在三維空間中的移位方式，我們基于骨盆 CT 三維重建，確定骨盆坐標原點，建立骨盆三維坐標系，分析骨盆骨折的三軸精確移位方式，并以此作為參考來指導骨盆骨折術中復位。
1 研究方法
1.1 研究對象
1.1.1 正常骨盆 納入我院 2015 年 6 月—2016 年 5 月同一臺 CT 機保存的骨盆 CT 數據進行篩選，獲取明確診斷為正常骨盆的健康成人骨盆 CT 原始資料 21 例，以建立標準骨盆，通過計算確定骨盆重心位置。其中男 11 例，女 10 例；年齡 20～50 歲，平均 37 歲。
1.1.2 骨折骨盆 納入標準：① 2012 年 1 月—2016 年 5 月于我院骨科創傷中心明確診斷為骨盆骨折的患者；② 患者有手術指征并可耐受手術；③ 患者及家屬同意手術治療方案。排除標準：① 病程>3 周的陳舊性骨盆骨折；② 嚴重骨質疏松患者；③ 一般情況極差，手術風險大，無法耐受手術治療。本研究共 55 例患者符合選擇標準納入研究。
1.2 建立正常骨盆三維重建模型并確定骨盆重心
將所有正常骨盆 CT 原始圖像分別導入至 Mimics16.01 軟件（Materialise 公司，瑞士）行三維重建，構建出骨盆三維實體模型，分離出骨盆蒙版，經模型裝配、擬合對齊、位置配準、獲取輪廓線、構建平面網格、獲取均值點云及逆向重建等圖像后處理后，構建均值骨盆三維模型，對其求解模型重心。結果顯示，在均值骨盆三維模型中，骨盆的重心 C 位于骨盆上口與骨盆下口內，骶正中嵴上方平第 4 骶前孔（圖 1a），在初始坐標系的坐標為（–2.74 mm，–140.69 mm，–626.49 mm）。
1.3 確定骨盆坐標系原點并構建骨盆三軸坐標系
測量髂前上棘、髂前下棘、髂后上棘、髂后下棘、髖臼中心及恥骨聯合上緣各標志點左右側及連線中點的坐標，并計算各連線中點至骨盆重心 C 的距離，將最接近重心的點確定為三維坐標系原點，以簡化移位分析系統。結果顯示，髂前下棘連線中點 O 與骨盆重心 C 的距離最近，故以 O 點作為三維坐標系的原點（0，0，0）（圖 1b）。見表 1。建立骨盆三軸坐標系：即水平面上經過原點向右為 x 軸，經過原點垂直于 x 軸指向骶骨為 y 軸，經過原點垂直于水平面為 z 軸。見圖 1c～f。
表1
各標志點左右側及連線中點的坐標及其到骨盆重心 C 的距離（mm）
Table1.
The coordinate of each mark and its distance to the gravity center C of pelvis (mm)
1.4 移位方法及標準
在骨折骨盆三維重建圖片內，以髂前下棘連線中點為原點（0，0，0）建立骨折骨盆三軸立體坐標系。基于骨折骨盆坐標系，可將骨盆骨折移位方式分為兩類：距離移位和旋轉移位。每類移位方式均包括 x 軸移位、y 軸移位、z 軸移位。各個方向軸移位均含有正距離移位、負距離移位、旋正移位和旋負移位。定義骨盆位點為骨折骨盆上的移位骨塊與骨盆原點之間的距離，正距離移位可表示為+移位，是沿 x、y、z 軸向離開原點的移位，表現為骨盆位點在 x、y、z 軸上的絕對值增大；負距離移位可表示為–移位，是沿 x、y、z 軸向靠近原點的移位，表現為骨盆位點在 x、y、z 軸上的絕對值減小。
在旋轉移位方面，x 軸左右骨盆的旋轉移位均采用右手法則，旋正（x 旋+）為骨盆旋后，旋負（x 旋–）為骨盆旋前。y 軸和 z 軸旋轉移位需分左右半側骨盆，左側骨盆用左手法則，右側骨盆用右手法則。因此，y 軸旋正（y 旋+）為恥骨向外上旋轉，旋負（y 旋–）為恥骨向內旋轉；z 軸旋正（z 旋+）具體表現為骨盆內翻，即“關書樣”骨折，旋負（z 旋–）為骨盆外翻，即“開書樣”骨折。見圖 2、3。
1.5 骨盆骨折復位基本原則
根據確定的三軸移位方式分類，沿骨盆骨折移位方向的反方向進行復位，是我們確定的骨盆骨折復位基本原則。復位過程中可加以拔伸、牽引、撬撥等骨科常規復位手法，輔以 Schantz 釘、釘棒、骨鉤等器械輔助進行復位。
1.6 臨床應用
1.6.1 一般資料 本組男 29 例，女 26 例；年齡 11～66 歲，平均 35.6 歲。致傷原因：交通事故傷 23 例，高處墜落傷 19 例，重物砸傷 11 例，地震傷 1 例，摔傷 1 例。Tile 分型：B2 型 3 例，B3 型 6 例，C1 型 30 例，C2 型 5 例，C3 型 11 例。合并四肢骨折 27 例，胸部損傷 21 例，顱腦損傷 15 例，脊柱骨折 17 例，腹腔臟器損傷 7 例，骶叢神經損傷 7 例，失血性休克 6 例，泌尿系損傷 4 例，四肢燒傷 1 例。根據上述方法，本組骨盆骨折患者 x、y、z 軸距離移位 11 例，旋轉移位 21 例，距離合并旋轉移位 23 例。
1.6.2 手術方法 根據上述骨盆骨折復位基本原則，本組 44 例在導航下行閉合復位（37 例）或有限切開復位（7 例）經皮空心釘內固定治療骨盆骨折，其中 3 例同時行骨盆外固定支架固定術，4 例聯合前環切開復位鋼板螺釘內固定術；其余患者中，9 例單純行切開復位重建鋼板螺釘內固定，1 例切開復位經后路行雙側髂骨后嵴間張力帶鋼板固定術，1 例閉合復位骨盆外固定支架固定。共植入螺釘 105 枚（骶髂螺釘 58 枚、恥骨螺釘 44 枚、髂骨螺釘 3 枚），放置鋼板 34 塊（骶髂鋼板 6 塊、恥骨 14 塊、髂骨鋼板 14 塊）。
1.6.3 評估指標 記錄患者手術切口長度、復位時間、受輻射時間、螺釘植入時間及植入準確率、術中失血量、手術時間、住院時間，神經、血管、臟器損傷情況，術后骨折復位情況及術后并發癥等。采用 Matta 評分標準（骨折移位≤4 mm 為優，4～10 mm 為良，10～20 mm 為可，>20 mm 為差），根據術后 X 線片評估患者骨折復位質量，評估該三軸移位方式應用于臨床的療效。
2 結果
本組患者手術切口長度 3～20 cm，平均 7.1 cm；復位時間 1～50 min，平均 12.2 min；受輻射時間 6～120 s，平均 55.3 s；螺釘植入時間 4～117 min，平均 27.2 min，術后骨盆 X 線片或三維 CT 顯示所有骨盆骨折復位良好，螺釘鋼板植入無誤；術中失血量 10～1 500 mL，平均 96.5 mL；手術時間 1～5 h，平均 2.1 h；住院時間 8～49 d，平均 18.7 d。本組患者均獲隨訪，隨訪時間 6～53 個月，平均 16.7 個月。術后無其他臟器損傷；1 例發生醫源性坐骨神經不全性牽伸損傷，術后 6 個月恢復；1 例手術創面感染，經反復換藥抗感染后治愈；1 例因雙肺挫傷伴肺部感染轉入重癥監護室，經治療后順利出院；2 例術后出現下肢深靜脈血栓形成，經藥物治療 3 個月后癥狀完全消失。末次隨訪時根據 Matta 評分標準，優 39 例，良 13 例，可 3 例，優良率 94.55%。見圖 4。
圖1
確定的骨盆原點和骨盆坐標系示意圖
a. 醫學建模軟件中顯示的均值骨盆重心 C；b. 醫學建模軟件中顯示的均值骨盆重心 C 及髂前下棘中點 O；c～f. 骨盆三維重建圖片上建立的骨盆三軸坐標系，分別為骨盆正面觀、后面觀、入口位、出口位
Figure1. Sketch map of the pelvis origin and pelvis coordinate systema. The mean pelvic gravity center C in the medical modeling software; b. The mean pelvic gravity center C and the anterior superior iliac spine point O in the medical modeling software; c-f. The pelvis three-axis coordinate system established on the pelvic three-dimensional reconstruction images; for the front view, back view, inlet view, and exit view respectively
圖2
三軸移位方式分類示意圖
O 表示原點位置，圖示手表示使用的法則，箭頭方向為旋轉移位的正方向 a. 距離移位 x+；b. x 軸旋轉移位（右手法則 x 旋–）；c. y 軸旋轉移位（左手法則 y 旋+）；d. y 軸旋轉移位（右手法則 y 旋–）；e. z 軸旋轉移位（左手法則 z 旋+）；f. z 軸旋轉移位（右手法則 z 旋–）
Figure2. Schematic diagram of three-axis displacement mode classificationO indicated the origin position, the hand indicated the rule, the direction of the arrow indicated the forward direction of rotation displacement a. The distance displacement, x+; b. x-axis rotation displacement (right hand rule, x rotation –); c. y-axis rotation displacement (left hand rule, y rotation +); d. y-axis rotation displacement (right hand rule, y rotation –); e. z-axis rotation displacement (left hand rule, z rotation +); f. z-axis rotation displacement (right hand rule, z rotation –)
圖3
基于骨盆三軸坐標系的臨床骨盆骨折三維移位方式
從左至右依次為骨盆正位 X 線片、三軸坐標系骨盆三維重建前面觀、三軸坐標系骨盆三維重建后面觀或上面觀 a. x+移位；b. z+移位；c. z 旋–移位；d. y 旋+移位；e. x+、z+移位；f. y–、z 旋–移位
Figure3. Typical cases of three-dimensional displacement of pelvic fractures based on three-axis coordinate systemFrom left to right for anteroposterior X-ray film of pelvic, the front view of three-dimensional reconstruction pelvic of three-axis coordinate system, the back view or top view of three-dimensional reconstruction pelvic of three-axis coordinate system a. x+ displacement; b. z+ displacement; c. z rotation –; d. y rotation +; e. x+ z+ displacement; f. y– displacement, z rotation –
圖4
根據三維移位方式分析結果術中指導復位
從左至右依次為三軸坐標系骨盆前面觀、復位過程、術后骨盆正位 X 線片 a. x+移位；b. z+移位；c. z 旋+移位；d. y 旋+移位；e. y+、z+移位；f. x+、z+移位
Figure4. Intraoperative reduction guidance of pelvic fractures according to the three-dimensional displacement classification of pelvic fracture and its reduction principlesFrom left to right for the front view of pelvic of three-axis coordinate system, reduction process, postoperative anteroposterior X-ray film of pelvic a. x+ displacement; b. z+ displacement; c. z rotation +; d. y rotation +; e. y+ z+ displacement; f. x+ z+ displacement
3 討論
骨盆骨折是一種較常見的多發性創傷，多由交通事故、高處墜落、重物壓砸或機器事故等高能量損傷導致，病死率可達 5.1%～22.3%[4]。既往骨盆骨折多采用保守治療，但常因骨盆骨折復位不佳造成骨盆畸形愈合、肢體短縮、慢性腰背痛甚至跛行等并發癥。因此，對于骨盆骨折，尤其是不穩定骨盆骨折，了解其移位方式，進而早期精確復位和穩定固定，對維持血流動力學穩定、降低死亡率及改善預后至關重要。
本研究確定的三軸骨盆骨折移位方式分類是為了指導骨盆骨折術中復位，利用骨盆三維重建圖片結合三維坐標系，進行骨盆骨折距離和旋轉移位的分析。在骨盆三維重建圖片中，建立以髂前下棘中點為原點的三維立體坐標系，就可只通過每個方向軸的距離和旋轉確定其移位方式，進而按照沿著骨盆骨折移位方向的反方向進行復位，尤其適用于手術導航的引導下微創復位內固定，縮小了復位及輻射時間，便于骨盆骨折的精確復位和固定，本組末次隨訪時 Matta 評分標準優良率達 94.55%。
目前國內外醫生關于骨盆坐標軸，尤其是坐標原點位置的確立爭議頗多。陳惟昌等[5]確定的人體坐標系統，將恥骨聯合上緣中點定義為坐標系原點，雖然定位容易，標志明顯，可將重要結構與器官區分開，但其確定的是整個人體的坐標系，適合應用針對整個人體為對象時的定位定性診斷、手術導航及放射定位。徐青鐳等[6]將髖臼的中心為原點建立骨盆正交坐標系，并測定了骨性標志和周圍肌肉附著點的坐標，坐標軸適用于研究髖關節的運動及其手術治療的效果。Zheng[7]則將骶尾關節中心及恥骨聯合上緣的連線與兩髖臼中心連線的交點定為原點，常用于測量髖關節置換術中髖臼的大小。而 Borhani 等[8]在研究骨盆旋轉度及傾斜度時，將骨盆髂前上棘中點確定為原點，并證明方法可重復性強，操作簡便。但我們通過建立的均值骨盆三維模型發現，髂前上棘中點在骨盆重心的偏外上方向，距離骨盆重心較遠，為 48.15 mm；而髂前下棘中點位置逼近骨盆重心，距離僅為 24.53 mm，在骨盆各標記物中距離重心最近。若將髂前下棘中點設置為骨盆原點，可簡化移位分析系統，并可重復、快速地應用于骨盆傾斜度及旋轉度的評估，以及臨床的定位定量診斷和手術導航。因此我們在骨盆三維重建正位片中將髂前下棘中點確定為原點。
近幾年，隨著骨盆骨折微創化治療的發展和對骨盆骨折復位的日趨重視，逐漸有骨科研究者加入到骨盆骨折三維移位方式的研究中來。高金華等[9]的骨盆骨折 3D 分型是基于骨盆骨折 X 線片及三維重建圖片，通過對骨盆兩側髂骨和坐骨結節等寬度、高度的對比，利用常規測量來判斷移位，將骨盆骨折分為 1D、2D 和 3D 三類共 17 項分型。該分型也是一種空間分型，能夠較為準確地表示骨折的各向移位，作者通過尸體解剖標本建立骨盆模型進行驗證，Kappa 值顯示為中等可信度。石成弟等[10]則根據骨盆 X 線片及 PACS 影像系統來診斷不穩定型骨盆骨折三維空間的移位，利用 PACS 自帶工具測量健側與患側骨盆髂骨翼寬度、半骨盆上下徑、恥骨結節及坐骨結節的移位幅度、閉孔面積等。通過比較分析，將不穩定骨盆骨折分為平面旋轉（外翻與內翻）、矢狀面旋轉（前旋與后旋）和垂直上移。該移位分析簡單實用，尤其適用于單側骨盆骨折，作者通過 43 例臨床病例行骨盆前后環空心螺釘內固定術進行驗證，證實其可指導術中閉合復位，取得較為滿意的復位效果。
因為骨盆解剖的復雜、深在及其骨折構型的多樣性，加上各種偽影、遮擋、體位等的相互影響，使得傳統根據 X 線片確定其移位及旋轉方向非常困難，更無法進行術中指導復位。但隨著 CT 及三維重建數字影像的發展，通過三維骨盆模型可以動態、清晰地顯示骨盆骨折的位置、損傷時移位及旋轉方向，且能模擬骨盆骨折的復位過程。本研究區別于傳統的骨盆骨折移位分型，將臨床問題與三維坐標系有效結合。通過對 21 例正常骨盆 CT 的點云數據進行均值化，逆向處理后建立了均值骨盆三維模型；為簡化移位分析系統，創新性地將逼近骨盆重心的髂前下棘中點確定為骨盆原點，建立骨盆坐標系，在骨盆骨折三維重建圖片上進行三軸空間移位方式研究，將復雜的骨盆骨折分解成三個坐標軸的距離移位及旋轉移位，將所有骨折都標準化一致化，做到簡單、精確、清晰，三維可視性和可重復性強。根據三軸移位分析建立了反移位方向復位的復位原則，并應用于臨床骨盆骨折的手術復位，具有手術切口小、操作簡便、復位速度快、準確率高、手術時間短、術中輻射時間少、術后并發癥少及術后骨盆功能恢復良好等優點，取得了不錯的復位及預后效果，具有一定的臨床指導價值。
