引用本文： 李國雷, 柳立軍, 宋永彬, 張桂斌, 周汝明, 邢旭然. 胸壁重建肋骨骨折內固定有關的肋骨幾何形態學研究. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2014, 21(1): 41-46. doi: 10.7507/1007-4848.20140013 復制
胸外傷中92%的患者合并肋骨骨折[1-2]，在鈍性胸外傷中連枷胸的發生率為10%～20%，死亡率達30% [3-4]。近年來不少學者認為早期為連枷胸患者行手術內固定有積極意義[5-10]。由于肋骨形態復雜及缺少專用的解剖型內固定裝置，所以目前使用的肋骨內固定器需按照肋骨形態進行塑型。行胸壁切開內固定有產生二次創傷、延長手術時間等缺點[11-12]。電視胸腔鏡手術（VATS）在肋骨骨折中的應用是定位骨折肋骨，行胸壁小切口接骨板內固定術[13]。目前尚未檢索到關研究全胸腔鏡下胸腔內肋骨骨折內固定術及固定器械的報道。我們采用128排螺旋CT對成年人行胸部掃描，重建胸廓及肋骨的三維圖像，觀察肋骨解剖形態，測量分析其幾何學參數，著重從肋骨內表面幾何形態出發，探討其不同參數的CT測量方法，為胸腔內固定器的設計提供參數，也為臨床處理連枷胸提供技術與理論依據。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
選擇2012年5～7月在河北省人民醫院行胸部CT掃描的患者20例，男10例、女10例，漢族，身高167～177（173±8）cm，年齡16～58（37±18）歲。應用GE公司寶石能譜CT機對患者行胸部CT普通掃描。均排除胸部外傷及其他造成胸廓形態及密度異常的疾病，掃描參數120 kV，150 mA，掃描層厚1.25 mm，層距1.25 mm，螺距1.375；運用容積再現技術（VR）重建胸廓三維圖像，測量右側胸廓第3～9肋的各項解剖參數。
1.2 測量指標和方法
1.2.1 肋骨整體幾何形態
測量前切割VR圖像，保留目標肋骨。測量參數包括各區肋骨的彎曲度（rib curvature，Rc），肋骨長軸上的扭轉角度（retroversion angle，Ra），肋骨沿長軸鋪展開后的彎曲度即鋪展角（unrolled angle，Ua）。為了縮小誤差，我們參照Mohr等[14]的方法將肋結節-肋軟骨連接處（costo-chondral junction，CCJ）肋骨作為標準長度，測其弧長（L），得出12.5% L的長度，作為肋骨分區、選點時的標準。
1.2.1.1 肋骨分區及各區彎曲度的測量
將肋骨肋結節（0%）至CCJ（100%）均分為4段，其中肋結節與肋角中點為5%點[14]。測量發現第3～9肋的肋頭至肋結節的長度與該肋12.5%L的長度差異無統計學意義（P>0.05），那么肋頭至37.5%點的距離為該肋骨長的50%L。所以肋骨分區為：肋頭～37.5%點（1區），25%點～75%點（2區），50%點～100%點（3區）。肋骨彎曲度利用半徑法測量[14]（圖 1），測量前旋轉肋骨圖像，使之呈肋骨長軸面顯示，充分顯示肋骨彎曲度，盡量避免重疊。取25%～75%段肋骨，沿肋骨中線選取a、b、c三個點，使三點位于同一條弧線上，連接ab、bc，并向兩線引垂線，兩線相交于d點，得到R1、R2、R3均為該段弧的半徑，而弧所在的該段肋骨彎曲度（Rc）表示為1/R，單位為/m。
圖1
第6肋2區的彎曲度測量方法
1.2.1.2 肋骨長軸扭轉角度的測量
每根肋骨都沿其長軸扭轉，右側胸廓為逆時針方向，左側反之，這也是解剖型接骨板很好的契合于肋骨表面的重要參數，尤其是較長的接骨板應用時更是如此[15]。參照Mohr等[14]及李錦青等[16-17]對扭轉角的研究，我們從胸腔內表面的角度探討了肋骨截面扭轉角的CT測量方法后肋冠狀位取標準線z線（3D），使之與椎體縱軸平行。在得到相應的截面后，于該截面的縱軸方向上標記e線（3D），使之平行于肋骨內表面皮質緣長軸。回歸至后肋冠狀位，則z線與e線延長后會相交，二者成角就是該截面上的扭轉角度（Ra）；如果兩線距離較遠延長后不能相交，則在初始位時取與z線平行的s線（2D），視距離調整s線的位置，使其可以與e線相交，所得角度即為該截面肋骨長軸上的扭轉參數。所成的角朝上的為順時針，朝下的為逆時針方向（圖 2）。得到不同截面扭轉角后，肋骨的扭轉角用100%處的扭轉角減去肋角處的扭轉角表示。
圖2
肋骨扭轉角測量方法
1.2.1.3 肋骨鋪展角度的測量
12.5%～87.5%該段肋骨在冠狀面上有一個彎曲度，即肋骨延其長軸展開后的鋪展角度（Ua），按照前述測量各區段彎曲度的方法進行測量并計算得出（圖 3）。其測量方法與彎曲度的測量方法一致，主要是調整位置，使其盡量展示12.5%～87.5%該段肋骨，其在冠狀面上有一個彎曲度，即為鋪展角度。
圖3
顯示第4肋的鋪展角（Ua）
1.2.2 肋骨截面幾何形態
取雙側第3～9肋進行研究，分別將每根肋骨按照12.5% Lx長度等分為8段，然后取肋橫突重疊區中點、肋結節、5%、肋角、12.5%、25.0%、37.5%、50.0%、62.5%、75.0%、87.5%、100%共計12個點對肋骨高、內表面高、寬、內外側皮質厚度、髓腔面積進行測量，全面展示肋骨截面沿其長軸走行的規律。取得各截面后，調整肋骨位置，顯示肋骨軸位像。
1.2.2.1 肋骨截面的高，內表面的高、寬
取得相應截面后，按照肋骨上、下、左、右四個邊做一個長方形框，較長的邊代表肋骨的高（height，h）（即肋骨該截面的長軸），較短的邊代表肋骨的寬（width，w），內表面高（interal-height，Ih）是連接肋骨內表面最上及最下點的連線，并觀察肋骨內表面的幾何形態變化規律（圖 4）。
圖4
取得肋骨截面后，分別測量肋骨截面的高（h）、內表面高（Ih）、內側皮質厚度（tin）、外側皮質厚度（tout）和髓腔面積（Am）
1.2.2.2 肋骨截面內外側皮質厚度及各截面的髓腔面積
骨內側皮質厚度（inter cortex thickness，tin）、外側皮質厚度（outer cortex thickness，tout）測量方法：框在每一截面上長方形的內外兩邊與肋骨該截面內外兩側骨皮質相交點及與該點上下間隔2 mm兩點的皮質厚度均值。旋轉圖像至肋骨相應截面，直接測出每一截面的髓腔面積（area of marrow cavity，Am），數據精確到0.01 mm2。
1.3 統計學分析
數據均采用SPSS 14.0統計軟件包進行統計分析，數據用均數±標準差（±s）描述。組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用SNK-q檢驗。P≤0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 肋骨整體幾何形態
肋骨呈弧狀結構，其彎曲度（Rc）在同一根肋骨不同的解剖區段不同（圖 5）。彎曲度最大區段集中在1區，第3～6肋Rc從后向前逐漸減小，在3區處達到最小，3、4肋在各區段彎曲度均明顯高于其余各肋。第7～9肋Rc最小值均出現在2區，其中最小值出現在第8肋2區[（6.14±0.96）/m]，與第7肋2區[（6.17±1.21）/m]差異無統計學意義（P>0.05）。在肋骨所分3個區中，1區中第3肋的Rc最大（P<0.05）；2區中第7、8、9肋之間差異無統計學意義（P>0.05）；3區中第3肋Rc最大（P<0.05）。由此可見在第3～9肋中，Rc在1區和3區數值變化幅度較小[1區Rc=（17.69±2.17）/m，3區Rc=（8.25±1.69）/m]。肋骨的扭轉角（Ra）內表面與外表面不同，內表面扭轉程度相對外表面來說偏小，且內表面形態變化幅度較大，總體來說其方向為右側逆時針方向，每根肋骨越靠前變化越大，左側反之。其中扭轉程度最大的為第7、8、9肋，數值依次為46.3°±7.5°、53.2°±10.4°和50.7°±4.3°；而第3～6肋偏小，其數值依次為30.4°±8.6°、31.2°±5.2°、32.5°±6.9°和33.4°±7.2°（圖 6）。
圖5
右側第3～9肋不同區段的彎曲度Rc
圖6
第3～9肋逆時針方向上的扭轉角Ra
肋骨的鋪展角（Ua）在第3～9肋中有顯著區別，第3肋最大，第3肋與第4肋差異無統計學意義（P>0.05）。第6肋鋪展角最小，第5、6、7肋之間差異無統計學意義（P>0.05）。3～9肋鋪展角呈先下降后略上升趨勢（圖 7），在第3肋該數值最大[（5.92±1.60）/m]，第6肋Ua最小[（1.107±0.567）/m]。
圖7
第3～9肋骨鋪展角變化情況：第3～6肋逐漸減小，后緩慢增高
2.2 肋骨截面幾何形態
在3～9肋，各肋骨的高（h）、內表面高（Ih）、寬（w）、內外側皮質厚度（tin，tout）見表 1。我們發現肋骨截面形態與肋骨測量位置相關，從梯形到三角形再到橢圓形，到后段的扁橢圓形。總體來說每根肋骨到50%以后的肋骨截面形狀變化較小，基本為橢圓形。在每根肋骨中，其截面各參數根據截取位置的不同而變化。在所測肋骨中，h在5%點截面最低[（10.49±0.74）mm]，其與肋結節處、肋角處差異無統計學意義（P>0.05），顯著小于25%和50%點（P<0.001），在100%點截面最高[（14.94±1.50）mm，P<0.01]。在25%、50%、 75%這3個點，數據分別為（12.48±1.72）mm、（13.03±1.61）mm和（13.61±1.27）mm。在所有肋骨不同截面間w的測量中，87.5%點截面寬度最小[（5.74±1.13）mm]，其與50%、75%、95%點間差異無統計學意義（P>0.05）；肋結節處w最大[（9.31±1.34）mm，P<0.05]，與12.5%點截面差異無統計學意義（P>0.05）；在25%、50%、75%、100% 4點處w分別為（8.18±1.29）mm、（7.08±1.08）mm、（6.14±0.99）mm和（6.26±1.52）mm。而肋骨w/h比值從0.8到0.4由后向前逐漸下降。肋骨內表面高度在12.5%點截面處最低[（7.42±1.58）mm]，與5%處、肋角處、25%處比較差異無統計學意義（P>0.05）。100%點截面肋骨Ih達最大[（12.05±1.46）mm]，與其他各點截面比較差異有統計學意義（P<0.05）。h為（12.52±1.94）mm，Ih為（9.11±1.98）mm，h比Ih高35%。其中二者差別最小的截面為肋結節處，其余各點截面處內外h比較差異均有統計學意義（P<0.05）。
表1
肋骨截面數據（n=20，所有第3～9肋的tin和tout均數數據見表 1。肋骨的tin和tout在肋骨不同截面及不同肋骨都是不同的。tin為（1.06±0.24）mm，其在100%點截面處最小[（0.89±0.27）mm]，而在中點處、75%點、87.5%點差異無統計學意義（P>0.05）。tin在12.5%點截面處數值最大[（1.16±0.26）mm]，肋結節至62.5%處各點間差異無統計學意義（P>0.05）。tout數值為[（1.22±0.38）mm]，95%點截面處最小[（0.92±0.25）mm]，與87.5%截面差異無統計學意義（P=0.208）；肋結節處最高[（1.79±0.78）mm]，與其他各點差異均有統計學意義（P=0.001）。除tout在5%點處為（1.49±0.27）mm外，其余各截面tout范圍均在1.04～1.29 mm之間。所測各截面tin和tout采用兩兩比較，在肋結節、5%截面tout顯著厚于tin，在其他各截面，tin和tout數值比較差異無統計學意義（P>0.05）。
肋骨的Am在第3～9肋中各截面上的變化規律相似，在肋橫突結合區中點處最小[（27.59±8.10）mm2]，由后向前逐漸增大，在100%點截面處達到最大[（55.91±13.68）mm2]。Am從肋結節處的32.86 mm2到75%處的40.52 mm2，增加了近25%（P<0.001）。
3 討論
隨著固定材料及固定形式的不斷改進，肋骨骨折手術內固定操作日益簡單化與微創化[18-19]。電視胸腔鏡手術的開展又對微創治療肋骨骨折提出了更高的要求。本研究探討了適合胸腔鏡手術時的肋骨分區，總結出了肋骨的幾何形態，為全胸腔鏡下胸腔內肋骨骨折內固定重建完整胸廓提供了理論依據。
肋骨的彎曲度是解剖型接骨板設計時的重要參數。1988年Dansereau等[20]運用二維平面投影法測得尸體肋骨彎曲度。2005年Cormier等[21]采用CT測量人類胸廓，發現肋骨由上到下彎曲度逐漸變小的規律。2010年Mohr等[14]研究發現肋骨的彎曲度沿肋骨走行而發生變化，第3～7肋彎曲度由后向前逐漸變小，第7～9肋在中間偏后部分彎曲度最小。本研究發現肋骨彎曲度最大的區段是第3肋的1區即后部，第3～6肋彎曲度從后向前逐漸減小。彎曲度最小的區段出現在第8肋2區即中部，與第7肋2區差異無統計學意義（P>0.05），這與Mohr等[14]的研究結果中第7、8肋最小彎曲度均出現在肋骨的中部，而最小的是第7肋65%處具有一致性。為了滿足胸腔鏡下對肋骨解剖形態的觀察，我們將肋骨分為3區，互相交錯消除了盲區。我們還測量了各肋骨的扭轉角度及鋪展角度。以肋骨內表面皮質長軸作為參照標準測量其扭轉角度，發現內表面扭轉程度相對外表面要偏小一些，且內表面形態變化幅度較大，限制了扭轉角度的準確性，總體來說其方向為右側逆時針方向，每根肋骨越靠前變化越大，左側反之。扭轉角度是描述肋骨走行的特殊解剖參數，更是解剖型接骨板與肋骨相契合的重要組成部分。為了使較長的接骨板更好的契合于肋骨內表面，我們測量了肋骨大約12.5%～87.5%段肋骨的內表面鋪展角度，結果顯示第3～5肋逐漸減小，第6肋達到最小，第7～9肋又逐漸增大。這與Mohr等[14]報道的鋪展角變化規律相似，但具體數值差異較大，這也是CT測量在鋪展角上的不足之處。但在應用較短的接骨板時，鋪展角度的意義就不是那么明顯了[15, 22]。
Yoganandan [23]、Cormier [21]和Mohr等[14]不同程度地對肋骨的截面形態進行了研究，確定了肋骨的皮質厚度、皮質面積及截面面積，發現肋骨截面在同一根肋骨上的變化規律，闡述了皮質厚度從前向后不斷遞增的現象。Mohr等[14]選取肋骨上4個截面進行研究，得出在所有肋骨中皮質面積/總面積由前向后遞增的范圍為0.25～0.52。我們選取每根肋骨上12個截面進行測量，髓腔面積Am的變化規律為由后向前逐漸增大，從肋結節處到75%處增加了近25%（P<0.001），各肋骨均在100%處截面髓腔面積最大，與國外研究結論一致，為肋骨髓內固定器的設計提供了參數依據。
綜上所述，本研究著重從肋骨幾何形態的CT測量學及內表面幾何形態學出發，并根據胸腔鏡下肋骨骨折固定方式設計了肋骨胸腔內的分區及需要明確的肋骨解剖形態，為下一步全胸腔鏡下肋骨骨折內固定器械的設計及實行提供了理論依據。
胸外傷中92%的患者合并肋骨骨折[1-2]，在鈍性胸外傷中連枷胸的發生率為10%～20%，死亡率達30% [3-4]。近年來不少學者認為早期為連枷胸患者行手術內固定有積極意義[5-10]。由于肋骨形態復雜及缺少專用的解剖型內固定裝置，所以目前使用的肋骨內固定器需按照肋骨形態進行塑型。行胸壁切開內固定有產生二次創傷、延長手術時間等缺點[11-12]。電視胸腔鏡手術（VATS）在肋骨骨折中的應用是定位骨折肋骨，行胸壁小切口接骨板內固定術[13]。目前尚未檢索到關研究全胸腔鏡下胸腔內肋骨骨折內固定術及固定器械的報道。我們采用128排螺旋CT對成年人行胸部掃描，重建胸廓及肋骨的三維圖像，觀察肋骨解剖形態，測量分析其幾何學參數，著重從肋骨內表面幾何形態出發，探討其不同參數的CT測量方法，為胸腔內固定器的設計提供參數，也為臨床處理連枷胸提供技術與理論依據。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
選擇2012年5～7月在河北省人民醫院行胸部CT掃描的患者20例，男10例、女10例，漢族，身高167～177（173±8）cm，年齡16～58（37±18）歲。應用GE公司寶石能譜CT機對患者行胸部CT普通掃描。均排除胸部外傷及其他造成胸廓形態及密度異常的疾病，掃描參數120 kV，150 mA，掃描層厚1.25 mm，層距1.25 mm，螺距1.375；運用容積再現技術（VR）重建胸廓三維圖像，測量右側胸廓第3～9肋的各項解剖參數。
1.2 測量指標和方法
1.2.1 肋骨整體幾何形態
測量前切割VR圖像，保留目標肋骨。測量參數包括各區肋骨的彎曲度（rib curvature，Rc），肋骨長軸上的扭轉角度（retroversion angle，Ra），肋骨沿長軸鋪展開后的彎曲度即鋪展角（unrolled angle，Ua）。為了縮小誤差，我們參照Mohr等[14]的方法將肋結節-肋軟骨連接處（costo-chondral junction，CCJ）肋骨作為標準長度，測其弧長（L），得出12.5% L的長度，作為肋骨分區、選點時的標準。
1.2.1.1 肋骨分區及各區彎曲度的測量
將肋骨肋結節（0%）至CCJ（100%）均分為4段，其中肋結節與肋角中點為5%點[14]。測量發現第3～9肋的肋頭至肋結節的長度與該肋12.5%L的長度差異無統計學意義（P>0.05），那么肋頭至37.5%點的距離為該肋骨長的50%L。所以肋骨分區為：肋頭～37.5%點（1區），25%點～75%點（2區），50%點～100%點（3區）。肋骨彎曲度利用半徑法測量[14]（圖 1），測量前旋轉肋骨圖像，使之呈肋骨長軸面顯示，充分顯示肋骨彎曲度，盡量避免重疊。取25%～75%段肋骨，沿肋骨中線選取a、b、c三個點，使三點位于同一條弧線上，連接ab、bc，并向兩線引垂線，兩線相交于d點，得到R1、R2、R3均為該段弧的半徑，而弧所在的該段肋骨彎曲度（Rc）表示為1/R，單位為/m。
圖1
第6肋2區的彎曲度測量方法
1.2.1.2 肋骨長軸扭轉角度的測量
每根肋骨都沿其長軸扭轉，右側胸廓為逆時針方向，左側反之，這也是解剖型接骨板很好的契合于肋骨表面的重要參數，尤其是較長的接骨板應用時更是如此[15]。參照Mohr等[14]及李錦青等[16-17]對扭轉角的研究，我們從胸腔內表面的角度探討了肋骨截面扭轉角的CT測量方法后肋冠狀位取標準線z線（3D），使之與椎體縱軸平行。在得到相應的截面后，于該截面的縱軸方向上標記e線（3D），使之平行于肋骨內表面皮質緣長軸。回歸至后肋冠狀位，則z線與e線延長后會相交，二者成角就是該截面上的扭轉角度（Ra）；如果兩線距離較遠延長后不能相交，則在初始位時取與z線平行的s線（2D），視距離調整s線的位置，使其可以與e線相交，所得角度即為該截面肋骨長軸上的扭轉參數。所成的角朝上的為順時針，朝下的為逆時針方向（圖 2）。得到不同截面扭轉角后，肋骨的扭轉角用100%處的扭轉角減去肋角處的扭轉角表示。
圖2
肋骨扭轉角測量方法
1.2.1.3 肋骨鋪展角度的測量
12.5%～87.5%該段肋骨在冠狀面上有一個彎曲度，即肋骨延其長軸展開后的鋪展角度（Ua），按照前述測量各區段彎曲度的方法進行測量并計算得出（圖 3）。其測量方法與彎曲度的測量方法一致，主要是調整位置，使其盡量展示12.5%～87.5%該段肋骨，其在冠狀面上有一個彎曲度，即為鋪展角度。
圖3
顯示第4肋的鋪展角（Ua）
1.2.2 肋骨截面幾何形態
取雙側第3～9肋進行研究，分別將每根肋骨按照12.5% Lx長度等分為8段，然后取肋橫突重疊區中點、肋結節、5%、肋角、12.5%、25.0%、37.5%、50.0%、62.5%、75.0%、87.5%、100%共計12個點對肋骨高、內表面高、寬、內外側皮質厚度、髓腔面積進行測量，全面展示肋骨截面沿其長軸走行的規律。取得各截面后，調整肋骨位置，顯示肋骨軸位像。
1.2.2.1 肋骨截面的高，內表面的高、寬
取得相應截面后，按照肋骨上、下、左、右四個邊做一個長方形框，較長的邊代表肋骨的高（height，h）（即肋骨該截面的長軸），較短的邊代表肋骨的寬（width，w），內表面高（interal-height，Ih）是連接肋骨內表面最上及最下點的連線，并觀察肋骨內表面的幾何形態變化規律（圖 4）。
圖4
取得肋骨截面后，分別測量肋骨截面的高（h）、內表面高（Ih）、內側皮質厚度（tin）、外側皮質厚度（tout）和髓腔面積（Am）
1.2.2.2 肋骨截面內外側皮質厚度及各截面的髓腔面積
骨內側皮質厚度（inter cortex thickness，tin）、外側皮質厚度（outer cortex thickness，tout）測量方法：框在每一截面上長方形的內外兩邊與肋骨該截面內外兩側骨皮質相交點及與該點上下間隔2 mm兩點的皮質厚度均值。旋轉圖像至肋骨相應截面，直接測出每一截面的髓腔面積（area of marrow cavity，Am），數據精確到0.01 mm2。
1.3 統計學分析
數據均采用SPSS 14.0統計軟件包進行統計分析，數據用均數±標準差（±s）描述。組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用SNK-q檢驗。P≤0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 肋骨整體幾何形態
肋骨呈弧狀結構，其彎曲度（Rc）在同一根肋骨不同的解剖區段不同（圖 5）。彎曲度最大區段集中在1區，第3～6肋Rc從后向前逐漸減小，在3區處達到最小，3、4肋在各區段彎曲度均明顯高于其余各肋。第7～9肋Rc最小值均出現在2區，其中最小值出現在第8肋2區[（6.14±0.96）/m]，與第7肋2區[（6.17±1.21）/m]差異無統計學意義（P>0.05）。在肋骨所分3個區中，1區中第3肋的Rc最大（P<0.05）；2區中第7、8、9肋之間差異無統計學意義（P>0.05）；3區中第3肋Rc最大（P<0.05）。由此可見在第3～9肋中，Rc在1區和3區數值變化幅度較小[1區Rc=（17.69±2.17）/m，3區Rc=（8.25±1.69）/m]。肋骨的扭轉角（Ra）內表面與外表面不同，內表面扭轉程度相對外表面來說偏小，且內表面形態變化幅度較大，總體來說其方向為右側逆時針方向，每根肋骨越靠前變化越大，左側反之。其中扭轉程度最大的為第7、8、9肋，數值依次為46.3°±7.5°、53.2°±10.4°和50.7°±4.3°；而第3～6肋偏小，其數值依次為30.4°±8.6°、31.2°±5.2°、32.5°±6.9°和33.4°±7.2°（圖 6）。
圖5
右側第3～9肋不同區段的彎曲度Rc
圖6
第3～9肋逆時針方向上的扭轉角Ra
肋骨的鋪展角（Ua）在第3～9肋中有顯著區別，第3肋最大，第3肋與第4肋差異無統計學意義（P>0.05）。第6肋鋪展角最小，第5、6、7肋之間差異無統計學意義（P>0.05）。3～9肋鋪展角呈先下降后略上升趨勢（圖 7），在第3肋該數值最大[（5.92±1.60）/m]，第6肋Ua最小[（1.107±0.567）/m]。
圖7
第3～9肋骨鋪展角變化情況：第3～6肋逐漸減小，后緩慢增高
2.2 肋骨截面幾何形態
在3～9肋，各肋骨的高（h）、內表面高（Ih）、寬（w）、內外側皮質厚度（tin，tout）見表 1。我們發現肋骨截面形態與肋骨測量位置相關，從梯形到三角形再到橢圓形，到后段的扁橢圓形。總體來說每根肋骨到50%以后的肋骨截面形狀變化較小，基本為橢圓形。在每根肋骨中，其截面各參數根據截取位置的不同而變化。在所測肋骨中，h在5%點截面最低[（10.49±0.74）mm]，其與肋結節處、肋角處差異無統計學意義（P>0.05），顯著小于25%和50%點（P<0.001），在100%點截面最高[（14.94±1.50）mm，P<0.01]。在25%、50%、 75%這3個點，數據分別為（12.48±1.72）mm、（13.03±1.61）mm和（13.61±1.27）mm。在所有肋骨不同截面間w的測量中，87.5%點截面寬度最小[（5.74±1.13）mm]，其與50%、75%、95%點間差異無統計學意義（P>0.05）；肋結節處w最大[（9.31±1.34）mm，P<0.05]，與12.5%點截面差異無統計學意義（P>0.05）；在25%、50%、75%、100% 4點處w分別為（8.18±1.29）mm、（7.08±1.08）mm、（6.14±0.99）mm和（6.26±1.52）mm。而肋骨w/h比值從0.8到0.4由后向前逐漸下降。肋骨內表面高度在12.5%點截面處最低[（7.42±1.58）mm]，與5%處、肋角處、25%處比較差異無統計學意義（P>0.05）。100%點截面肋骨Ih達最大[（12.05±1.46）mm]，與其他各點截面比較差異有統計學意義（P<0.05）。h為（12.52±1.94）mm，Ih為（9.11±1.98）mm，h比Ih高35%。其中二者差別最小的截面為肋結節處，其余各點截面處內外h比較差異均有統計學意義（P<0.05）。
表1
肋骨截面數據（n=20，所有第3～9肋的tin和tout均數數據見表 1。肋骨的tin和tout在肋骨不同截面及不同肋骨都是不同的。tin為（1.06±0.24）mm，其在100%點截面處最小[（0.89±0.27）mm]，而在中點處、75%點、87.5%點差異無統計學意義（P>0.05）。tin在12.5%點截面處數值最大[（1.16±0.26）mm]，肋結節至62.5%處各點間差異無統計學意義（P>0.05）。tout數值為[（1.22±0.38）mm]，95%點截面處最小[（0.92±0.25）mm]，與87.5%截面差異無統計學意義（P=0.208）；肋結節處最高[（1.79±0.78）mm]，與其他各點差異均有統計學意義（P=0.001）。除tout在5%點處為（1.49±0.27）mm外，其余各截面tout范圍均在1.04～1.29 mm之間。所測各截面tin和tout采用兩兩比較，在肋結節、5%截面tout顯著厚于tin，在其他各截面，tin和tout數值比較差異無統計學意義（P>0.05）。
肋骨的Am在第3～9肋中各截面上的變化規律相似，在肋橫突結合區中點處最小[（27.59±8.10）mm2]，由后向前逐漸增大，在100%點截面處達到最大[（55.91±13.68）mm2]。Am從肋結節處的32.86 mm2到75%處的40.52 mm2，增加了近25%（P<0.001）。
3 討論
隨著固定材料及固定形式的不斷改進，肋骨骨折手術內固定操作日益簡單化與微創化[18-19]。電視胸腔鏡手術的開展又對微創治療肋骨骨折提出了更高的要求。本研究探討了適合胸腔鏡手術時的肋骨分區，總結出了肋骨的幾何形態，為全胸腔鏡下胸腔內肋骨骨折內固定重建完整胸廓提供了理論依據。
肋骨的彎曲度是解剖型接骨板設計時的重要參數。1988年Dansereau等[20]運用二維平面投影法測得尸體肋骨彎曲度。2005年Cormier等[21]采用CT測量人類胸廓，發現肋骨由上到下彎曲度逐漸變小的規律。2010年Mohr等[14]研究發現肋骨的彎曲度沿肋骨走行而發生變化，第3～7肋彎曲度由后向前逐漸變小，第7～9肋在中間偏后部分彎曲度最小。本研究發現肋骨彎曲度最大的區段是第3肋的1區即后部，第3～6肋彎曲度從后向前逐漸減小。彎曲度最小的區段出現在第8肋2區即中部，與第7肋2區差異無統計學意義（P>0.05），這與Mohr等[14]的研究結果中第7、8肋最小彎曲度均出現在肋骨的中部，而最小的是第7肋65%處具有一致性。為了滿足胸腔鏡下對肋骨解剖形態的觀察，我們將肋骨分為3區，互相交錯消除了盲區。我們還測量了各肋骨的扭轉角度及鋪展角度。以肋骨內表面皮質長軸作為參照標準測量其扭轉角度，發現內表面扭轉程度相對外表面要偏小一些，且內表面形態變化幅度較大，限制了扭轉角度的準確性，總體來說其方向為右側逆時針方向，每根肋骨越靠前變化越大，左側反之。扭轉角度是描述肋骨走行的特殊解剖參數，更是解剖型接骨板與肋骨相契合的重要組成部分。為了使較長的接骨板更好的契合于肋骨內表面，我們測量了肋骨大約12.5%～87.5%段肋骨的內表面鋪展角度，結果顯示第3～5肋逐漸減小，第6肋達到最小，第7～9肋又逐漸增大。這與Mohr等[14]報道的鋪展角變化規律相似，但具體數值差異較大，這也是CT測量在鋪展角上的不足之處。但在應用較短的接骨板時，鋪展角度的意義就不是那么明顯了[15, 22]。
Yoganandan [23]、Cormier [21]和Mohr等[14]不同程度地對肋骨的截面形態進行了研究，確定了肋骨的皮質厚度、皮質面積及截面面積，發現肋骨截面在同一根肋骨上的變化規律，闡述了皮質厚度從前向后不斷遞增的現象。Mohr等[14]選取肋骨上4個截面進行研究，得出在所有肋骨中皮質面積/總面積由前向后遞增的范圍為0.25～0.52。我們選取每根肋骨上12個截面進行測量，髓腔面積Am的變化規律為由后向前逐漸增大，從肋結節處到75%處增加了近25%（P<0.001），各肋骨均在100%處截面髓腔面積最大，與國外研究結論一致，為肋骨髓內固定器的設計提供了參數依據。
綜上所述，本研究著重從肋骨幾何形態的CT測量學及內表面幾何形態學出發，并根據胸腔鏡下肋骨骨折固定方式設計了肋骨胸腔內的分區及需要明確的肋骨解剖形態，為下一步全胸腔鏡下肋骨骨折內固定器械的設計及實行提供了理論依據。
