基于CT的远端尺骨中心化与偏心度（DUCE）方法：尸体标本中的旋转行为及其与乙状切迹形态的关联

《Scientific Reports》：Rotational behaviour and morphological associations of the CT-based distal ulnar centering and eccentricity (DUCE) method in cadaveric specimens

　　

对桡尺远侧关节（distal radioulnar joint, DRUJ）稳定性的无创评估仍具挑战性，因为基于CT的测量（如桡尺骨比率（radioulnar ratio, RR））依赖前臂旋转和切迹解剖。基于CT的远端尺骨中心化与偏心度（Distal Ulnar Centering and Eccentricity, DUCE）方法相对个体切迹几何描述DRUJ关节对合，并将旋转性平移分解为方向与幅度。30具尸体上肢在旋前位和旋后位接受锥形束CT（cone-beam CT），其中11具还在中立旋转位接受检查。将Centering（尺骨头中心至切迹衍生参考轴）与Eccentricity（至切迹最深点）同RR进行比较。RR随旋转变化（28.7 ± 8.5% vs. 70.8 ± 13.6%；P < 0.001），并随切迹形态变化（R²最高达0.31）；DUCE未检测到此类关联。带符号Centering系统性反转（+ 3.11 vs. ? 3.10 mm；P < 0.001），而其幅度保持等效。对两个终末位置取平均后，Centering与零等效（探索性± 0.6 mm等效界值；两单侧检验（two one-sided tests, TOST）P < 0.001），在组水平上将切迹衍生轴置于旋转弧中心，但在个体肢体中并非如此。Eccentricity不随旋转而变化。评分者间信度为良好至优秀。DUCE提供了以解剖学为参照的旋转性DRUJ行为描述。临床研究必须证明其是否改善病理性不稳定的评估。

一、研究背景与目的

桡尺远侧关节（distal radioulnar joint, DRUJ；前臂远端桡骨与尺骨之间的关节）不稳定的诊断在临床实践中仍具挑战，手术治疗与可靠检出均困难，诊断错误率高。Piano-Key test和ulnar grinding test等临床检查的敏感性与特异性有限，增加误判风险。X线及CT等影像技术虽有用，但高度依赖前臂位置，限制准确性与可比性；动态CT在应力与非应力条件下、完整与不稳定关节间存在测量差异，尤其在旋转中立位和旋后位。MRI可发现韧带损伤，但只能部分反映关节活动与动态行为，对功能稳定性评估受限。既有测量要么单独分类乙状切迹（sigmoid notch；桡骨远端与尺骨头相接的凹面）形态，要么单独评估尺骨相对其的平移，尚未将关节对合与解剖整合为单一测量，并同时考虑旋转位置、解剖变异和个体差异。关节镜仍是金标准并可直视关节，但属有创；因此需要可靠、无创且较少受关节位置影响的评估。为此，研究人员开发一种生物力学导向的新测量方法，基于尺骨头中心与由切迹角定义的几何参考轴之间的空间关系量化远端桡尺关节对合，并在尸体标本中表征其随前臂旋转的行为及对切迹形态的依赖，同时与RR这一当时最被临床接受的评估方法比较。

二、关键技术方法

关键技术方法：30具Thiel's procedure固定尸体上肢（来自奥地利Graz大学解剖学系；23名供者，7对双侧、16具单侧）以定制装置固定肘90°，行完全旋前、完全旋后位锥形束CT（cone-beam CT, CBCT），11具加中立位，共71次采集；按Lo et al.法测桡尺骨比率（RR），并以乙状切迹A、B、E点及尺骨头中心C构建DUCE的Centering与Eccentricity；3名评分者独立标注48次扫描评估信度，采用回归、广义最小二乘、Holm校正、两单侧检验（TOST）及组内相关系数（ICC）分析。

三、研究结果

原文结果部分未设次级小标题，以下按原文段落主题保留并归纳。

乙状切迹形态描述及参数间相关。30具标本平均切迹深度1.89 ± 0.74 mm、长度14.5 ± 3.0 mm、角度?0.3 ± 3.6°（腹侧方向）、平行比49.6 ± 12.9%。深度与长度显著相关（r = 0.80；P < 0.001），角度与平行比显著相关（r = 0.98；P < 0.001），深度、长度与角度或平行比无相关。原文指出角度与平行比的相关主要是结构性的，因为二者均由E点相对A、B点的位置导出，不应解释为独立解剖发现。

RR与DUCE参数同乙状切迹构型的关联。RR的12个关联中6个达名义显著，Holm校正后仅旋前位与切迹深度关联仍显著：深度每增加1 mm，RR降低10个百分点（95% CI ?16.2至?4.3；R² = 0.31；未校正P = 0.001；校正P = 0.017）；按供者聚类稳健标准误重估后不变（?10.3个百分点/mm；95% CI ?16.3至?4.2；校正P = 0.036）。DUCE的Centering或Eccentricity与所评估形态参数在任何旋转位均未达名义显著；但部分CI仍兼容潜在相关，如旋后位Centering与切迹深度为0.70 mm/mm（95% CI ?0.07至1.46；P = 0.074）。

前臂旋转对RR、Centering和Eccentricity的影响。RR随位置显著变化（F(2, 68) = 78.46；P < 0.001），中立位至旋前位增加19.5个百分点（95% CI 13.8至25.2），中立位至旋后位减少22.6个百分点（95% CI ?26.8至?18.4）。带符号Centering呈同样模式（F(2, 68) = 83.61；P < 0.001），相对中立位在旋前位增加3.45 mm（95% CI 2.76至4.14），在旋后位减少2.75 mm（95% CI ?3.44至?2.06），两端位置总位移6.20 mm；无符号Centering两端位置偏倚?0.01 mm，95%一致性界限（limits of agreement, LoA）?2.44至+2.42 mm。Eccentricity在各位置无显著差异（旋前10.65 mm、中立10.39 mm、旋后10.84 mm；F(2, 68) = 2.50；P = 0.090）；相对中立位，旋前高0.26 mm（95% CI ?0.41至0.93；P = 0.44），旋后高0.45 mm（95% CI ?0.05至0.95；P = 0.08），两端位置差0.18 mm（95% CI ?0.18至0.55；P = 0.32），95 LoA ?1.78至+2.15 mm。供者聚类稳健标准误重估后效应估计与CI基本不变。

事后等效性分析。以旋前和旋后值的均值定义个体水平旋转位移中点，30具平均0.005 mm（SD 0.62 mm；95% CI ?0.226至0.236 mm），平均绝对偏差0.51 mm（中位0.49 mm；IQR 0.25至0.79 mm），95%参考区间?1.21至+1.22 mm；16/30（53%）落在±0.6 mm内，28/30（93%）在±1.0 mm内。以文献来源探索性±0.6 mm界值行TOST，组均值与零等效（90% CI ?0.19至+0.20 mm；P < 0.001），说明阳性与阴性偏差在队列中相抵，个体仍可偏离切迹衍生轴约±1.2 mm。11具中立位者中，实测中立位Centering与插值中点平均差?0.23 mm（SD 0.98 mm；95% CI ?0.88至0.43 mm；t(10) = ?0.78；P = 0.46）；个体水平无可检出一致性（ICC(A,1) = 0.06；LoA ?2.14至+1.69 mm）。中立位Centering无方向偏倚（11具中5具背侧、6具腹侧；精确二项P = 1.00；均值?0.34 mm，SD 0.75 mm）。Centering幅度在两端位置无差异（旋前3.11 mm vs. 旋后3.10 mm；平均差0.01 mm；t(29) = 0.05；P = 0.96），且在±0.6 mm界值内等效（90% CI ?0.37至+0.40 mm；TOST P = 0.007）。按供者聚类稳健标准误重估不改变结论。

双侧供者左右侧差异。7名供者提供双侧肢体，每个旋转位7对；旋前位Centering平均差+0.83 mm（95% CI ?0.69至2.36；P = 0.23）、Eccentricity +0.63 mm（95% CI ?0.33至1.58；P = 0.16）；旋后位分别为+0.54 mm（95% CI ?1.35至2.44；P = 0.51）和+0.06 mm（95% CI ?1.14至1.26；P = 0.91）；Wilcoxon符号秩检验结论相同；7对样本把握度很低，仅作描述。

评分者信度。3名评分者对48次扫描（旋前、旋后各半，未含中立位）独立标注；评分者间Centering的ICC(A,1) = 0.866（95% CI 0.711至0.940），良好至优秀；Eccentricity 0.907（95% CI 0.826至0.955），优秀。专家评分者评分者内信度：Centering 0.976（95% CI 0.958至0.994），Eccentricity 0.935（95% CI 0.878至0.962），均优秀。评分者两两比较偏倚：Centering 0.17至0.63 mm（LoA ?1.15至+2.21 mm），Eccentricity 0.06至0.17 mm（LoA ?1.07至+1.30 mm）。

四、讨论与结论

讨论部分指出，RR、subluxation ratio和epicentre-derived translation indices等既有CT指标主要量化尺骨头相对静态桡骨参照结构的位置，因而易受旋转和乙状切迹形态影响。RR是当时手术评估中最常用工具，但其依赖前臂旋转限制临床适用性；本研究证实旋后位RR为28.7 ± 8.5%、旋前位为70.8 ± 13.6%（P < 0.001）。RR与切迹形态相关，但仅旋前位与切迹深度关联经多重性校正后仍显著；原文强调该关联并非完全几何独立，因为切迹尺寸同时进入结果与预测变量，且本研究切迹深度与长度强相关（r = 0.80）。DUCE以患者自身切迹解剖为参照描述关节对合，将平移分为方向与幅度。Eccentricity无显著旋转依赖，但研究把握度不足以排除小效应，CI仍兼容约0.9 mm差异；带符号Centering随旋转系统性改变，反映尺骨头背腹向平移，而其幅度在旋前与旋后几乎相同，位移中点与切迹衍生轴重合；该轴仅由A、B、E三个骨性标志构建，尺骨头位置未参与其定义或方向，原文认为这可能提示该几何构念在组水平捕捉到有解剖意义的远端桡尺平移中心，而非纯理论参照。个体水平上，位移中点与实测中立位Centering无可检出一致性（ICC(A,1) = 0.06），二者均窄幅散布于零附近（SD分别为0.75 mm和0.68 mm），原文认为在范围受限且仅11具标本时即使存在关联也无法检出，因此主要说明当前设置的分辨率，个体标本水平的一致性仍待证明。Bland–Altman分析显示旋转位置间系统偏倚很小，但LoA分别达?1.78至+2.15 mm和?2.44至+2.42 mm，超过完整与远端TFCC缺损腕间约0.6 mm的平移增量；这些差异混合了真实旋转效应与采集、平面重建和标志标注变异，DUCE能否分辨该量级平移增量尚未确定。信度良好至优秀、系统偏倚低，即使无经验评分者亦获高一致性，提示标志定义明确；但ICC受标本间跨度影响，只说明排序一致而非绝对精度，个体患者病理平移的准确性仍待检验。双侧差异小且无统计学意义，但仅7对，属描述性。Eccentricity为绝对距离，原则上可能受骨尺寸影响，长度归一化是否有诊断优势待 future 研究。原文进一步联系文献：除RR外，subluxation ratio和epicentre法亦需精确旋转对位，Scheer et al.显示15°旋转不良可使subluxation ratio改变>10%；Tolat et al.描述四种切迹形态型，Collins & Vossoughi报告平均version angle 9.8 ± 12°、软骨覆盖仅69%，但未将形态与关节平移联系；Shivdas et al.等形态学研究仅关注桡骨结构；DUCE通过融合形态与几何数据，以同一条等分线定义切迹方向和尺骨头平移参考轴。动态影像方面，Thillemann et al. 2020用动态放射立体测量显示尺骨头平移从完整尸体腕1.36 mm增至远端TFCC损伤后1.96 mm、远端与foveal联合损伤后2.30 mm；press-test研究显示无症状志愿者负重下DRUJ平移更大、foveal TFCC损伤患者腹侧尺骨头位置改变；双平面2D–3D配准显示前臂旋转本身含约1.8 mm轴向桡尺平移。原文据此认为，DUCE作为静态、基于CT、解剖参照的测量概念，可减少传统指标的旋转相关变异，其低系统旋转偏倚和良好评分者间信度支持技术稳健性，但动态及前瞻性临床验证仍必要。其临床价值取决于能否在病理条件下显示区分能力：Centering符号由旋转位置决定，而幅度在两端位置无差异，因此仅需单一参考值；本研究未检出DUCE与所评估形态参数的关联，而RR有一关联经校正后仍显著，但样本量下“未检出关联”尚不能确立DUCE独立于切迹形态。讨论还列出局限：Thiel's procedure固定尸体不能完全复制肌张力、本体感觉和主动稳定器功能；供者平均年龄74岁，不代表年轻创伤人群；年龄相关退变性TFCC撕裂及隐匿不稳不能排除；种族/民族未充分记录；30腕足以显示低系统旋转偏倚及相对RR的可重复性，但需更大异质队列确定“正常”切迹形态谱和病理阈值；仅7/23供者提供双侧肢体，供者水平依赖用聚类稳健标准误处理；所有病例仅评估完全旋前和完全旋后两个静态位置，仅11例有中立位，中间位置及动态生理负荷下的稳健性待确定；报告位置为标准化装置定位而非实测桡尺角；Eccentricity为绝对距离，可能受患者尺寸影响；标志放置精度受体积空间分辨率限制，所用3D C-arm各向同性体素0.47 mm，同一设备识别1 mm关节台阶仅40%正确，尺骨头中心为手动圆拟合，现代四肢CBCT达0.15至0.20 mm，能否分辨目标平移增量需在该平台评估；尚需前瞻性临床验证，将DUCE与关节镜、临床检查（如Piano-Key和ballottement tests）及患者报告结局相关分析；DUCE为CT/CBCT骨性评估设计，超声、四维CT、运动学MRI等可补充，但DUCE被设计为可用于围手术期尤其术中比较的快速评估方法，故CT/CBCT被认为最可行。

研究结论（翻译）：总之，本研究介绍并评估DUCE方法，作为一种可重复的、基于CT的远端桡尺关节对合几何测量，参考个体乙状切迹解剖。通过描述尺骨头在每例患者自身乙状切迹内的位置，即其Centering与Eccentricity，该方法以单一、解剖参照的评估捕捉关节关系。其诊断与临床价值尚待确立：在病理条件下及完整旋转弧范围内验证其区分能力后，DUCE或可支持术前规划、术中评估和术后监测。