引用本文： 李国雷, 柳立军, 宋永彬, 张桂斌, 周汝明, 邢旭然. 胸壁重建肋骨骨折内固定有关的肋骨几何形态学研究. 中国胸心血管外科临床杂志, 2014, 21(1): 41-46. doi: 10.7507/1007-4848.20140013 复制
胸外伤中92%的患者合并肋骨骨折[1-2]，在钝性胸外伤中连枷胸的发生率为10%～20%，死亡率达30% [3-4]。近年来不少学者认为早期为连枷胸患者行手术内固定有积极意义[5-10]。由于肋骨形态复杂及缺少专用的解剖型内固定装置，所以目前使用的肋骨内固定器需按照肋骨形态进行塑型。行胸壁切开内固定有产生二次创伤、延长手术时间等缺点[11-12]。电视胸腔镜手术（VATS）在肋骨骨折中的应用是定位骨折肋骨，行胸壁小切口接骨板内固定术[13]。目前尚未检索到关研究全胸腔镜下胸腔内肋骨骨折内固定术及固定器械的报道。我们采用128排螺旋CT对成年人行胸部扫描，重建胸廓及肋骨的三维图像，观察肋骨解剖形态，测量分析其几何学参数，着重从肋骨内表面几何形态出发，探讨其不同参数的CT测量方法，为胸腔内固定器的设计提供参数，也为临床处理连枷胸提供技术与理论依据。
1 资料与方法
1.1 临床资料
选择2012年5～7月在河北省人民医院行胸部CT扫描的患者20例，男10例、女10例，汉族，身高167～177（173±8）cm，年龄16～58（37±18）岁。应用GE公司宝石能谱CT机对患者行胸部CT普通扫描。均排除胸部外伤及其他造成胸廓形态及密度异常的疾病，扫描参数120 kV，150 mA，扫描层厚1.25 mm，层距1.25 mm，螺距1.375；运用容积再现技术（VR）重建胸廓三维图像，测量右侧胸廓第3～9肋的各项解剖参数。
1.2 测量指标和方法
1.2.1 肋骨整体几何形态
测量前切割VR图像，保留目标肋骨。测量参数包括各区肋骨的弯曲度（rib curvature，Rc），肋骨长轴上的扭转角度（retroversion angle，Ra），肋骨沿长轴铺展开后的弯曲度即铺展角（unrolled angle，Ua）。为了缩小误差，我们参照Mohr等[14]的方法将肋结节-肋软骨连接处（costo-chondral junction，CCJ）肋骨作为标准长度，测其弧长（L），得出12.5% L的长度，作为肋骨分区、选点时的标准。
1.2.1.1 肋骨分区及各区弯曲度的测量
将肋骨肋结节（0%）至CCJ（100%）均分为4段，其中肋结节与肋角中点为5%点[14]。测量发现第3～9肋的肋头至肋结节的长度与该肋12.5%L的长度差异无统计学意义（P>0.05），那么肋头至37.5%点的距离为该肋骨长的50%L。所以肋骨分区为：肋头～37.5%点（1区），25%点～75%点（2区），50%点～100%点（3区）。肋骨弯曲度利用半径法测量[14]（图 1），测量前旋转肋骨图像，使之呈肋骨长轴面显示，充分显示肋骨弯曲度，尽量避免重叠。取25%～75%段肋骨，沿肋骨中线选取a、b、c三个点，使三点位于同一条弧线上，连接ab、bc，并向两线引垂线，两线相交于d点，得到R1、R2、R3均为该段弧的半径，而弧所在的该段肋骨弯曲度（Rc）表示为1/R，单位为/m。
图1
第6肋2区的弯曲度测量方法
1.2.1.2 肋骨长轴扭转角度的测量
每根肋骨都沿其长轴扭转，右侧胸廓为逆时针方向，左侧反之，这也是解剖型接骨板很好的契合于肋骨表面的重要参数，尤其是较长的接骨板应用时更是如此[15]。参照Mohr等[14]及李锦青等[16-17]对扭转角的研究，我们从胸腔内表面的角度探讨了肋骨截面扭转角的CT测量方法后肋冠状位取标准线z线（3D），使之与椎体纵轴平行。在得到相应的截面后，于该截面的纵轴方向上标记e线（3D），使之平行于肋骨内表面皮质缘长轴。回归至后肋冠状位，则z线与e线延长后会相交，二者成角就是该截面上的扭转角度（Ra）；如果两线距离较远延长后不能相交，则在初始位时取与z线平行的s线（2D），视距离调整s线的位置，使其可以与e线相交，所得角度即为该截面肋骨长轴上的扭转参数。所成的角朝上的为顺时针，朝下的为逆时针方向（图 2）。得到不同截面扭转角后，肋骨的扭转角用100%处的扭转角减去肋角处的扭转角表示。
图2
肋骨扭转角测量方法
1.2.1.3 肋骨铺展角度的测量
12.5%～87.5%该段肋骨在冠状面上有一个弯曲度，即肋骨延其长轴展开后的铺展角度（Ua），按照前述测量各区段弯曲度的方法进行测量并计算得出（图 3）。其测量方法与弯曲度的测量方法一致，主要是调整位置，使其尽量展示12.5%～87.5%该段肋骨，其在冠状面上有一个弯曲度，即为铺展角度。
图3
显示第4肋的铺展角（Ua）
1.2.2 肋骨截面几何形态
取双侧第3～9肋进行研究，分别将每根肋骨按照12.5% Lx长度等分为8段，然后取肋横突重叠区中点、肋结节、5%、肋角、12.5%、25.0%、37.5%、50.0%、62.5%、75.0%、87.5%、100%共计12个点对肋骨高、内表面高、宽、内外侧皮质厚度、髓腔面积进行测量，全面展示肋骨截面沿其长轴走行的规律。取得各截面后，调整肋骨位置，显示肋骨轴位像。
1.2.2.1 肋骨截面的高，内表面的高、宽
取得相应截面后，按照肋骨上、下、左、右四个边做一个长方形框，较长的边代表肋骨的高（height，h）（即肋骨该截面的长轴），较短的边代表肋骨的宽（width，w），内表面高（interal-height，Ih）是连接肋骨内表面最上及最下点的连线，并观察肋骨内表面的几何形态变化规律（图 4）。
图4
取得肋骨截面后，分别测量肋骨截面的高（h）、内表面高（Ih）、内侧皮质厚度（tin）、外侧皮质厚度（tout）和髓腔面积（Am）
1.2.2.2 肋骨截面内外侧皮质厚度及各截面的髓腔面积
骨内侧皮质厚度（inter cortex thickness，tin）、外侧皮质厚度（outer cortex thickness，tout）测量方法：框在每一截面上长方形的内外两边与肋骨该截面内外两侧骨皮质相交点及与该点上下间隔2 mm两点的皮质厚度均值。旋转图像至肋骨相应截面，直接测出每一截面的髓腔面积（area of marrow cavity，Am），数据精确到0.01 mm2。
1.3 统计学分析
数据均采用SPSS 14.0统计软件包进行统计分析，数据用均数±标准差（±s）描述。组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用SNK-q检验。P≤0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 肋骨整体几何形态
肋骨呈弧状结构，其弯曲度（Rc）在同一根肋骨不同的解剖区段不同（图 5）。弯曲度最大区段集中在1区，第3～6肋Rc从后向前逐渐减小，在3区处达到最小，3、4肋在各区段弯曲度均明显高于其余各肋。第7～9肋Rc最小值均出现在2区，其中最小值出现在第8肋2区[（6.14±0.96）/m]，与第7肋2区[（6.17±1.21）/m]差异无统计学意义（P>0.05）。在肋骨所分3个区中，1区中第3肋的Rc最大（P<0.05）；2区中第7、8、9肋之间差异无统计学意义（P>0.05）；3区中第3肋Rc最大（P<0.05）。由此可见在第3～9肋中，Rc在1区和3区数值变化幅度较小[1区Rc=（17.69±2.17）/m，3区Rc=（8.25±1.69）/m]。肋骨的扭转角（Ra）内表面与外表面不同，内表面扭转程度相对外表面来说偏小，且内表面形态变化幅度较大，总体来说其方向为右侧逆时针方向，每根肋骨越靠前变化越大，左侧反之。其中扭转程度最大的为第7、8、9肋，数值依次为46.3°±7.5°、53.2°±10.4°和50.7°±4.3°；而第3～6肋偏小，其数值依次为30.4°±8.6°、31.2°±5.2°、32.5°±6.9°和33.4°±7.2°（图 6）。
图5
右侧第3～9肋不同区段的弯曲度Rc
图6
第3～9肋逆时针方向上的扭转角Ra
肋骨的铺展角（Ua）在第3～9肋中有显著区别，第3肋最大，第3肋与第4肋差异无统计学意义（P>0.05）。第6肋铺展角最小，第5、6、7肋之间差异无统计学意义（P>0.05）。3～9肋铺展角呈先下降后略上升趋势（图 7），在第3肋该数值最大[（5.92±1.60）/m]，第6肋Ua最小[（1.107±0.567）/m]。
图7
第3～9肋骨铺展角变化情况：第3～6肋逐渐减小，后缓慢增高
2.2 肋骨截面几何形态
在3～9肋，各肋骨的高（h）、内表面高（Ih）、宽（w）、内外侧皮质厚度（tin，tout）见表 1。我们发现肋骨截面形态与肋骨测量位置相关，从梯形到三角形再到椭圆形，到后段的扁椭圆形。总体来说每根肋骨到50%以后的肋骨截面形状变化较小，基本为椭圆形。在每根肋骨中，其截面各参数根据截取位置的不同而变化。在所测肋骨中，h在5%点截面最低[（10.49±0.74）mm]，其与肋结节处、肋角处差异无统计学意义（P>0.05），显著小于25%和50%点（P<0.001），在100%点截面最高[（14.94±1.50）mm，P<0.01]。在25%、50%、 75%这3个点，数据分别为（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间w的测量中，87.5%点截面宽度最小[（5.74±1.13）mm]，其与50%、75%、95%点间差异无统计学意义（P>0.05）；肋结节处w最大[（9.31±1.34）mm，P<0.05]，与12.5%点截面差异无统计学意义（P>0.05）；在25%、50%、75%、100% 4点处w分别为（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比值从0.8到0.4由后向前逐渐下降。肋骨内表面高度在12.5%点截面处最低[（7.42±1.58）mm]，与5%处、肋角处、25%处比较差异无统计学意义（P>0.05）。100%点截面肋骨Ih达最大[（12.05±1.46）mm]，与其他各点截面比较差异有统计学意义（P<0.05）。h为（12.52±1.94）mm，Ih为（9.11±1.98）mm，h比Ih高35%。其中二者差别最小的截面为肋结节处，其余各点截面处内外h比较差异均有统计学意义（P<0.05）。
表1
肋骨截面数据（n=20，所有第3～9肋的tin和tout均数数据见表 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为（1.06±0.24）mm，其在100%点截面处最小[（0.89±0.27）mm]，而在中点处、75%点、87.5%点差异无统计学意义（P>0.05）。tin在12.5%点截面处数值最大[（1.16±0.26）mm]，肋结节至62.5%处各点间差异无统计学意义（P>0.05）。tout数值为[（1.22±0.38）mm]，95%点截面处最小[（0.92±0.25）mm]，与87.5%截面差异无统计学意义（P=0.208）；肋结节处最高[（1.79±0.78）mm]，与其他各点差异均有统计学意义（P=0.001）。除tout在5%点处为（1.49±0.27）mm外，其余各截面tout范围均在1.04～1.29 mm之间。所测各截面tin和tout采用两两比较，在肋结节、5%截面tout显著厚于tin，在其他各截面，tin和tout数值比较差异无统计学意义（P>0.05）。
肋骨的Am在第3～9肋中各截面上的变化规律相似，在肋横突结合区中点处最小[（27.59±8.10）mm2]，由后向前逐渐增大，在100%点截面处达到最大[（55.91±13.68）mm2]。Am从肋结节处的32.86 mm2到75%处的40.52 mm2，增加了近25%（P<0.001）。
3 讨论
随着固定材料及固定形式的不断改进，肋骨骨折手术内固定操作日益简单化与微创化[18-19]。电视胸腔镜手术的开展又对微创治疗肋骨骨折提出了更高的要求。本研究探讨了适合胸腔镜手术时的肋骨分区，总结出了肋骨的几何形态，为全胸腔镜下胸腔内肋骨骨折内固定重建完整胸廓提供了理论依据。
肋骨的弯曲度是解剖型接骨板设计时的重要参数。1988年Dansereau等[20]运用二维平面投影法测得尸体肋骨弯曲度。2005年Cormier等[21]采用CT测量人类胸廓，发现肋骨由上到下弯曲度逐渐变小的规律。2010年Mohr等[14]研究发现肋骨的弯曲度沿肋骨走行而发生变化，第3～7肋弯曲度由后向前逐渐变小，第7～9肋在中间偏后部分弯曲度最小。本研究发现肋骨弯曲度最大的区段是第3肋的1区即后部，第3～6肋弯曲度从后向前逐渐减小。弯曲度最小的区段出现在第8肋2区即中部，与第7肋2区差异无统计学意义（P>0.05），这与Mohr等[14]的研究结果中第7、8肋最小弯曲度均出现在肋骨的中部，而最小的是第7肋65%处具有一致性。为了满足胸腔镜下对肋骨解剖形态的观察，我们将肋骨分为3区，互相交错消除了盲区。我们还测量了各肋骨的扭转角度及铺展角度。以肋骨内表面皮质长轴作为参照标准测量其扭转角度，发现内表面扭转程度相对外表面要偏小一些，且内表面形态变化幅度较大，限制了扭转角度的准确性，总体来说其方向为右侧逆时针方向，每根肋骨越靠前变化越大，左侧反之。扭转角度是描述肋骨走行的特殊解剖参数，更是解剖型接骨板与肋骨相契合的重要组成部分。为了使较长的接骨板更好的契合于肋骨内表面，我们测量了肋骨大约12.5%～87.5%段肋骨的内表面铺展角度，结果显示第3～5肋逐渐减小，第6肋达到最小，第7～9肋又逐渐增大。这与Mohr等[14]报道的铺展角变化规律相似，但具体数值差异较大，这也是CT测量在铺展角上的不足之处。但在应用较短的接骨板时，铺展角度的意义就不是那么明显了[15, 22]。
Yoganandan [23]、Cormier [21]和Mohr等[14]不同程度地对肋骨的截面形态进行了研究，确定了肋骨的皮质厚度、皮质面积及截面面积，发现肋骨截面在同一根肋骨上的变化规律，阐述了皮质厚度从前向后不断递增的现象。Mohr等[14]选取肋骨上4个截面进行研究，得出在所有肋骨中皮质面积/总面积由前向后递增的范围为0.25～0.52。我们选取每根肋骨上12个截面进行测量，髓腔面积Am的变化规律为由后向前逐渐增大，从肋结节处到75%处增加了近25%（P<0.001），各肋骨均在100%处截面髓腔面积最大，与国外研究结论一致，为肋骨髓内固定器的设计提供了参数依据。
综上所述，本研究着重从肋骨几何形态的CT测量学及内表面几何形态学出发，并根据胸腔镜下肋骨骨折固定方式设计了肋骨胸腔内的分区及需要明确的肋骨解剖形态，为下一步全胸腔镜下肋骨骨折内固定器械的设计及实行提供了理论依据。
胸外伤中92%的患者合并肋骨骨折[1-2]，在钝性胸外伤中连枷胸的发生率为10%～20%，死亡率达30% [3-4]。近年来不少学者认为早期为连枷胸患者行手术内固定有积极意义[5-10]。由于肋骨形态复杂及缺少专用的解剖型内固定装置，所以目前使用的肋骨内固定器需按照肋骨形态进行塑型。行胸壁切开内固定有产生二次创伤、延长手术时间等缺点[11-12]。电视胸腔镜手术（VATS）在肋骨骨折中的应用是定位骨折肋骨，行胸壁小切口接骨板内固定术[13]。目前尚未检索到关研究全胸腔镜下胸腔内肋骨骨折内固定术及固定器械的报道。我们采用128排螺旋CT对成年人行胸部扫描，重建胸廓及肋骨的三维图像，观察肋骨解剖形态，测量分析其几何学参数，着重从肋骨内表面几何形态出发，探讨其不同参数的CT测量方法，为胸腔内固定器的设计提供参数，也为临床处理连枷胸提供技术与理论依据。
1 资料与方法
1.1 临床资料
选择2012年5～7月在河北省人民医院行胸部CT扫描的患者20例，男10例、女10例，汉族，身高167～177（173±8）cm，年龄16～58（37±18）岁。应用GE公司宝石能谱CT机对患者行胸部CT普通扫描。均排除胸部外伤及其他造成胸廓形态及密度异常的疾病，扫描参数120 kV，150 mA，扫描层厚1.25 mm，层距1.25 mm，螺距1.375；运用容积再现技术（VR）重建胸廓三维图像，测量右侧胸廓第3～9肋的各项解剖参数。
1.2 测量指标和方法
1.2.1 肋骨整体几何形态
测量前切割VR图像，保留目标肋骨。测量参数包括各区肋骨的弯曲度（rib curvature，Rc），肋骨长轴上的扭转角度（retroversion angle，Ra），肋骨沿长轴铺展开后的弯曲度即铺展角（unrolled angle，Ua）。为了缩小误差，我们参照Mohr等[14]的方法将肋结节-肋软骨连接处（costo-chondral junction，CCJ）肋骨作为标准长度，测其弧长（L），得出12.5% L的长度，作为肋骨分区、选点时的标准。
1.2.1.1 肋骨分区及各区弯曲度的测量
将肋骨肋结节（0%）至CCJ（100%）均分为4段，其中肋结节与肋角中点为5%点[14]。测量发现第3～9肋的肋头至肋结节的长度与该肋12.5%L的长度差异无统计学意义（P>0.05），那么肋头至37.5%点的距离为该肋骨长的50%L。所以肋骨分区为：肋头～37.5%点（1区），25%点～75%点（2区），50%点～100%点（3区）。肋骨弯曲度利用半径法测量[14]（图 1），测量前旋转肋骨图像，使之呈肋骨长轴面显示，充分显示肋骨弯曲度，尽量避免重叠。取25%～75%段肋骨，沿肋骨中线选取a、b、c三个点，使三点位于同一条弧线上，连接ab、bc，并向两线引垂线，两线相交于d点，得到R1、R2、R3均为该段弧的半径，而弧所在的该段肋骨弯曲度（Rc）表示为1/R，单位为/m。
图1
第6肋2区的弯曲度测量方法
1.2.1.2 肋骨长轴扭转角度的测量
每根肋骨都沿其长轴扭转，右侧胸廓为逆时针方向，左侧反之，这也是解剖型接骨板很好的契合于肋骨表面的重要参数，尤其是较长的接骨板应用时更是如此[15]。参照Mohr等[14]及李锦青等[16-17]对扭转角的研究，我们从胸腔内表面的角度探讨了肋骨截面扭转角的CT测量方法后肋冠状位取标准线z线（3D），使之与椎体纵轴平行。在得到相应的截面后，于该截面的纵轴方向上标记e线（3D），使之平行于肋骨内表面皮质缘长轴。回归至后肋冠状位，则z线与e线延长后会相交，二者成角就是该截面上的扭转角度（Ra）；如果两线距离较远延长后不能相交，则在初始位时取与z线平行的s线（2D），视距离调整s线的位置，使其可以与e线相交，所得角度即为该截面肋骨长轴上的扭转参数。所成的角朝上的为顺时针，朝下的为逆时针方向（图 2）。得到不同截面扭转角后，肋骨的扭转角用100%处的扭转角减去肋角处的扭转角表示。
图2
肋骨扭转角测量方法
1.2.1.3 肋骨铺展角度的测量
12.5%～87.5%该段肋骨在冠状面上有一个弯曲度，即肋骨延其长轴展开后的铺展角度（Ua），按照前述测量各区段弯曲度的方法进行测量并计算得出（图 3）。其测量方法与弯曲度的测量方法一致，主要是调整位置，使其尽量展示12.5%～87.5%该段肋骨，其在冠状面上有一个弯曲度，即为铺展角度。
图3
显示第4肋的铺展角（Ua）
1.2.2 肋骨截面几何形态
取双侧第3～9肋进行研究，分别将每根肋骨按照12.5% Lx长度等分为8段，然后取肋横突重叠区中点、肋结节、5%、肋角、12.5%、25.0%、37.5%、50.0%、62.5%、75.0%、87.5%、100%共计12个点对肋骨高、内表面高、宽、内外侧皮质厚度、髓腔面积进行测量，全面展示肋骨截面沿其长轴走行的规律。取得各截面后，调整肋骨位置，显示肋骨轴位像。
1.2.2.1 肋骨截面的高，内表面的高、宽
取得相应截面后，按照肋骨上、下、左、右四个边做一个长方形框，较长的边代表肋骨的高（height，h）（即肋骨该截面的长轴），较短的边代表肋骨的宽（width，w），内表面高（interal-height，Ih）是连接肋骨内表面最上及最下点的连线，并观察肋骨内表面的几何形态变化规律（图 4）。
图4
取得肋骨截面后，分别测量肋骨截面的高（h）、内表面高（Ih）、内侧皮质厚度（tin）、外侧皮质厚度（tout）和髓腔面积（Am）
1.2.2.2 肋骨截面内外侧皮质厚度及各截面的髓腔面积
骨内侧皮质厚度（inter cortex thickness，tin）、外侧皮质厚度（outer cortex thickness，tout）测量方法：框在每一截面上长方形的内外两边与肋骨该截面内外两侧骨皮质相交点及与该点上下间隔2 mm两点的皮质厚度均值。旋转图像至肋骨相应截面，直接测出每一截面的髓腔面积（area of marrow cavity，Am），数据精确到0.01 mm2。
1.3 统计学分析
数据均采用SPSS 14.0统计软件包进行统计分析，数据用均数±标准差（±s）描述。组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用SNK-q检验。P≤0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 肋骨整体几何形态
肋骨呈弧状结构，其弯曲度（Rc）在同一根肋骨不同的解剖区段不同（图 5）。弯曲度最大区段集中在1区，第3～6肋Rc从后向前逐渐减小，在3区处达到最小，3、4肋在各区段弯曲度均明显高于其余各肋。第7～9肋Rc最小值均出现在2区，其中最小值出现在第8肋2区[（6.14±0.96）/m]，与第7肋2区[（6.17±1.21）/m]差异无统计学意义（P>0.05）。在肋骨所分3个区中，1区中第3肋的Rc最大（P<0.05）；2区中第7、8、9肋之间差异无统计学意义（P>0.05）；3区中第3肋Rc最大（P<0.05）。由此可见在第3～9肋中，Rc在1区和3区数值变化幅度较小[1区Rc=（17.69±2.17）/m，3区Rc=（8.25±1.69）/m]。肋骨的扭转角（Ra）内表面与外表面不同，内表面扭转程度相对外表面来说偏小，且内表面形态变化幅度较大，总体来说其方向为右侧逆时针方向，每根肋骨越靠前变化越大，左侧反之。其中扭转程度最大的为第7、8、9肋，数值依次为46.3°±7.5°、53.2°±10.4°和50.7°±4.3°；而第3～6肋偏小，其数值依次为30.4°±8.6°、31.2°±5.2°、32.5°±6.9°和33.4°±7.2°（图 6）。
图5
右侧第3～9肋不同区段的弯曲度Rc
图6
第3～9肋逆时针方向上的扭转角Ra
肋骨的铺展角（Ua）在第3～9肋中有显著区别，第3肋最大，第3肋与第4肋差异无统计学意义（P>0.05）。第6肋铺展角最小，第5、6、7肋之间差异无统计学意义（P>0.05）。3～9肋铺展角呈先下降后略上升趋势（图 7），在第3肋该数值最大[（5.92±1.60）/m]，第6肋Ua最小[（1.107±0.567）/m]。
图7
第3～9肋骨铺展角变化情况：第3～6肋逐渐减小，后缓慢增高
2.2 肋骨截面几何形态
在3～9肋，各肋骨的高（h）、内表面高（Ih）、宽（w）、内外侧皮质厚度（tin，tout）见表 1。我们发现肋骨截面形态与肋骨测量位置相关，从梯形到三角形再到椭圆形，到后段的扁椭圆形。总体来说每根肋骨到50%以后的肋骨截面形状变化较小，基本为椭圆形。在每根肋骨中，其截面各参数根据截取位置的不同而变化。在所测肋骨中，h在5%点截面最低[（10.49±0.74）mm]，其与肋结节处、肋角处差异无统计学意义（P>0.05），显著小于25%和50%点（P<0.001），在100%点截面最高[（14.94±1.50）mm，P<0.01]。在25%、50%、 75%这3个点，数据分别为（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间w的测量中，87.5%点截面宽度最小[（5.74±1.13）mm]，其与50%、75%、95%点间差异无统计学意义（P>0.05）；肋结节处w最大[（9.31±1.34）mm，P<0.05]，与12.5%点截面差异无统计学意义（P>0.05）；在25%、50%、75%、100% 4点处w分别为（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比值从0.8到0.4由后向前逐渐下降。肋骨内表面高度在12.5%点截面处最低[（7.42±1.58）mm]，与5%处、肋角处、25%处比较差异无统计学意义（P>0.05）。100%点截面肋骨Ih达最大[（12.05±1.46）mm]，与其他各点截面比较差异有统计学意义（P<0.05）。h为（12.52±1.94）mm，Ih为（9.11±1.98）mm，h比Ih高35%。其中二者差别最小的截面为肋结节处，其余各点截面处内外h比较差异均有统计学意义（P<0.05）。
表1
肋骨截面数据（n=20，所有第3～9肋的tin和tout均数数据见表 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为（1.06±0.24）mm，其在100%点截面处最小[（0.89±0.27）mm]，而在中点处、75%点、87.5%点差异无统计学意义（P>0.05）。tin在12.5%点截面处数值最大[（1.16±0.26）mm]，肋结节至62.5%处各点间差异无统计学意义（P>0.05）。tout数值为[（1.22±0.38）mm]，95%点截面处最小[（0.92±0.25）mm]，与87.5%截面差异无统计学意义（P=0.208）；肋结节处最高[（1.79±0.78）mm]，与其他各点差异均有统计学意义（P=0.001）。除tout在5%点处为（1.49±0.27）mm外，其余各截面tout范围均在1.04～1.29 mm之间。所测各截面tin和tout采用两两比较，在肋结节、5%截面tout显著厚于tin，在其他各截面，tin和tout数值比较差异无统计学意义（P>0.05）。
肋骨的Am在第3～9肋中各截面上的变化规律相似，在肋横突结合区中点处最小[（27.59±8.10）mm2]，由后向前逐渐增大，在100%点截面处达到最大[（55.91±13.68）mm2]。Am从肋结节处的32.86 mm2到75%处的40.52 mm2，增加了近25%（P<0.001）。
3 讨论
随着固定材料及固定形式的不断改进，肋骨骨折手术内固定操作日益简单化与微创化[18-19]。电视胸腔镜手术的开展又对微创治疗肋骨骨折提出了更高的要求。本研究探讨了适合胸腔镜手术时的肋骨分区，总结出了肋骨的几何形态，为全胸腔镜下胸腔内肋骨骨折内固定重建完整胸廓提供了理论依据。
肋骨的弯曲度是解剖型接骨板设计时的重要参数。1988年Dansereau等[20]运用二维平面投影法测得尸体肋骨弯曲度。2005年Cormier等[21]采用CT测量人类胸廓，发现肋骨由上到下弯曲度逐渐变小的规律。2010年Mohr等[14]研究发现肋骨的弯曲度沿肋骨走行而发生变化，第3～7肋弯曲度由后向前逐渐变小，第7～9肋在中间偏后部分弯曲度最小。本研究发现肋骨弯曲度最大的区段是第3肋的1区即后部，第3～6肋弯曲度从后向前逐渐减小。弯曲度最小的区段出现在第8肋2区即中部，与第7肋2区差异无统计学意义（P>0.05），这与Mohr等[14]的研究结果中第7、8肋最小弯曲度均出现在肋骨的中部，而最小的是第7肋65%处具有一致性。为了满足胸腔镜下对肋骨解剖形态的观察，我们将肋骨分为3区，互相交错消除了盲区。我们还测量了各肋骨的扭转角度及铺展角度。以肋骨内表面皮质长轴作为参照标准测量其扭转角度，发现内表面扭转程度相对外表面要偏小一些，且内表面形态变化幅度较大，限制了扭转角度的准确性，总体来说其方向为右侧逆时针方向，每根肋骨越靠前变化越大，左侧反之。扭转角度是描述肋骨走行的特殊解剖参数，更是解剖型接骨板与肋骨相契合的重要组成部分。为了使较长的接骨板更好的契合于肋骨内表面，我们测量了肋骨大约12.5%～87.5%段肋骨的内表面铺展角度，结果显示第3～5肋逐渐减小，第6肋达到最小，第7～9肋又逐渐增大。这与Mohr等[14]报道的铺展角变化规律相似，但具体数值差异较大，这也是CT测量在铺展角上的不足之处。但在应用较短的接骨板时，铺展角度的意义就不是那么明显了[15, 22]。
Yoganandan [23]、Cormier [21]和Mohr等[14]不同程度地对肋骨的截面形态进行了研究，确定了肋骨的皮质厚度、皮质面积及截面面积，发现肋骨截面在同一根肋骨上的变化规律，阐述了皮质厚度从前向后不断递增的现象。Mohr等[14]选取肋骨上4个截面进行研究，得出在所有肋骨中皮质面积/总面积由前向后递增的范围为0.25～0.52。我们选取每根肋骨上12个截面进行测量，髓腔面积Am的变化规律为由后向前逐渐增大，从肋结节处到75%处增加了近25%（P<0.001），各肋骨均在100%处截面髓腔面积最大，与国外研究结论一致，为肋骨髓内固定器的设计提供了参数依据。
综上所述，本研究着重从肋骨几何形态的CT测量学及内表面几何形态学出发，并根据胸腔镜下肋骨骨折固定方式设计了肋骨胸腔内的分区及需要明确的肋骨解剖形态，为下一步全胸腔镜下肋骨骨折内固定器械的设计及实行提供了理论依据。
