張揚　謝國明　張程遠　趙金忠

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脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)移術(shù)治療復發(fā)性髕骨脫位的影像學測量方法

張揚謝國明張程遠趙金忠

200233,上海交通大學附屬第六人民醫(yī)院運動醫(yī)學科

摘要脛骨結(jié)節(jié)-股骨滑車溝(TT-TG)間距是判斷髕骨外偏程度的最常用指標和制定復發(fā)性髕骨脫位手術(shù)方案的重要參考依據(jù)。隨著影像學技術(shù)的發(fā)展，TT-TG間距的測量值在不斷校正。該文深入分析了TT-TG間距測量誤差的常見原因，結(jié)合自身經(jīng)驗提出以單圖像法來測量股骨滑車溝最近端的最深點來減少股骨滑車發(fā)育不良造成的測量偏倚，討論脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)移術(shù)的影像學指征及其采用的生物力學依據(jù)，支持手術(shù)指征適當“矯枉過正”，并指出需要解決的臨床問題和針對中國人群的未來研究方向。

關(guān)鍵詞脛骨結(jié)節(jié)-股骨滑車溝間距；髕骨脫位；髕骨不穩(wěn)；脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)移術(shù)

復發(fā)性髕骨脫位是常見的髕股關(guān)節(jié)紊亂疾病，患者發(fā)病前多存在髕骨對線異常的不穩(wěn)狀態(tài)，長期伸屈膝造成關(guān)節(jié)軟骨受力不均、磨損，出現(xiàn)膝前痛等癥狀，過早發(fā)生退行性關(guān)節(jié)炎[1-3]。在骨骼對合關(guān)系異常中，脛骨結(jié)節(jié)外偏是導致股四頭肌和髕腱牽拉髕骨外向力矩增大(Q角增大)的主要原因[4]。隨著CT和MRI成像技術(shù)的發(fā)展，膝關(guān)節(jié)解剖標志可在多層面、多角度細致測量。Dejour等[1]首次采用CT檢查對髕骨不穩(wěn)患者與健康人群膝關(guān)節(jié)肌肉骨骼解剖標志進行標記、測量，提出了髕骨不穩(wěn)的4項危險因素包括股骨滑車發(fā)育不良、股四頭肌發(fā)育不良(表現(xiàn)為髕骨傾斜角異常)、髕骨高位(Caton-Deschamps指數(shù)≥1.2)和異常脛骨結(jié)節(jié)-股骨滑車溝(TT-TG)間距(TT-TG間距>20 mm)，健康人群中只有3%～6.5%存在上述1種或多種危險因素。軟組織手術(shù)如髕骨外側(cè)支持帶松解術(shù)、內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)緊縮術(shù)或重建術(shù)、股內(nèi)側(cè)肌成形術(shù)等可以增加髕骨內(nèi)移，減少外側(cè)牽拉，但部分經(jīng)單純軟組織手術(shù)治療的患者癥狀未明顯改善，需行脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)移術(shù)(主要是將髕骨內(nèi)移抬高)才能有效保證髕骨穩(wěn)定性[3,5-8]。

脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)移術(shù)的難度、創(chuàng)傷及風險較軟組織手術(shù)大，對于診治復發(fā)性髕骨不穩(wěn)、脫位經(jīng)驗尚不豐富的骨科和運動醫(yī)學科醫(yī)師而言，需要更多的臨床研究以助作出科學決策和把握手術(shù)指征。TT-TG間距被認為是判斷髕骨外偏風險的金標準和制定脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)移術(shù)方案最重要的參考依據(jù)[6,9]。隨著影像學技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了多種測量TT-TG間距的方法并幾經(jīng)修訂，但仍然存在測量難點和有爭議的觀點。本文力求全面梳理TT-TG間距測量方法研究進展，分析其在脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)移術(shù)手術(shù)指征把握中的作用。

1TT-TG間距測量的攝片角度與參考標志

臨床實踐中，屈膝30°位X線和CT檢查仍被廣泛應用，在該角度能同時觀察股骨滑車和脛骨結(jié)節(jié)，可直接、便捷地測量TT-TG間距，在高能量暴力造成髕骨周圍結(jié)構(gòu)、功能缺損的情況下，動態(tài)屈膝30°位時髕骨如有明顯外移，可直接診斷脫位。但大部分髕骨屈膝30°時往往已進入股骨滑車，于正常軌跡運動，無法測量和判斷其他危險因素。髕股關(guān)節(jié)是復雜的運動關(guān)節(jié)，在屈膝過程中，關(guān)節(jié)對合關(guān)系會發(fā)生改變。Seitlinger等[10]采用CT檢查比較髕骨脫位患者和健康受試者屈膝時TT-TG間距，具體操作為由0°伸膝位開始，每增加15°屈膝角度攝片1次，至屈膝90°為止，共7個觀察角度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組TT-TG間距隨著屈膝角度增大持續(xù)減小(P<0.05)，相同屈膝角度時髕骨脫位組TT-TG間距均大于健康組，其中0°伸膝位時為(16±6)mm對(12±5)mm，30°屈膝位時為(14±6)mm對(10±4)mm。值得注意的是，兩組單位屈膝角度的TT-TG間距變化無明顯差別，表明其髕股關(guān)節(jié)運動規(guī)律類似。其可能的解釋包括髕骨在屈膝位進入股骨滑車后運動軌跡固定，膝關(guān)節(jié)鎖扣機制產(chǎn)生的脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)旋則進一步縮短了TT-TG間距[11]。0°伸膝位CT檢查能準確反映髕骨靜態(tài)位置，足尖中立位可減少股骨與脛骨之間的旋轉(zhuǎn)，同時便于測量髕骨與股骨滑車的相對位置關(guān)系，如髕骨傾斜角、外移距離、髕骨高度等。醫(yī)師在查閱患者外院的CT影像資料時，應首先參考膝關(guān)節(jié)矢狀位圖像，若有攝片不規(guī)范導致明顯屈膝，則要謹慎判讀相關(guān)測量數(shù)據(jù)。

CT圖像上測量TT-TG間距方法：確定脛骨結(jié)節(jié)最前點(所在CT橫截面為遠側(cè)參考平面)和股骨滑車溝最深點(所在CT橫截面為近側(cè)參考平面)，股骨髁最后緣位置固定對稱，通過脛骨結(jié)節(jié)最前點和股骨滑車溝最深點分別作垂線垂直于股骨髁后緣連線，過脛骨結(jié)節(jié)的垂線稱為脛骨結(jié)節(jié)線(TT線)，過股骨滑車溝的垂線稱為股骨滑車溝線(TG線)，兩垂線的水平距離即為TT-TG間距[1]，測量的關(guān)鍵點和難點在于如何確定脛骨結(jié)節(jié)最前點和股骨滑車溝最深點。部分學者[12-13]選擇髕腱在脛骨結(jié)節(jié)最近側(cè)止點的中點所在CT橫截面為遠側(cè)參考平面，并由此提出了改良的TT-TG間距，稱為髕腱-滑車溝(PT-TG)間距，認為髕腱與股四頭肌構(gòu)成外向力矩，若髕腱均勻分布于脛骨結(jié)節(jié)，無論脛骨結(jié)節(jié)最前點朝內(nèi)或外側(cè)偏移，外向力矩方向都基本相同，但TT-TG間距會縮短或增大。筆者認為，PT-TG間距確實更為客觀，髕腱牽拉髕骨下極，其位置即為外向力矩方向，而脛骨結(jié)節(jié)位置需間接測量，它與髕腱位置無法完全重疊，髕腱形態(tài)不規(guī)則時，遠側(cè)參考平面的脛骨結(jié)節(jié)與髕腱附著處可有較大偏移。無論CT檢查還是MRI檢查，均能清晰觀察髕腱完整走行及附著處，測量不存在難度。在髕骨脫位患者中，股骨滑車發(fā)育不良是常見影像學表現(xiàn)，有時很難確定股骨滑車溝最深點，往往造成多次測量變異度大、可重復性差等缺點[14-17]。有學者[17-20]計算分析認為測量者間變異度<4 mm、可重復性>85%的方法才能作為真正有效的檢測手段，但6名放射科醫(yī)師根據(jù)CT圖像資料分別測量13例患者的TT-TG間距, 發(fā)現(xiàn)54%的誤差超過5 mm，19%的誤差超過8 mm，僅有15%的數(shù)據(jù)可重復，造成誤差的主要原因在于股骨滑車溝最深點選擇偏差大。Nizic等[18]研究認為，股骨滑車溝最深點與股骨內(nèi)外髁中點接近，可選擇股骨髁后緣圍成“羅馬拱門”的拱柱前后距離為股骨髁前后距離的1/3左右的CT層面進行測距。先作股骨髁后緣連線，再分別作垂直于后緣連線、過內(nèi)外髁兩側(cè)的切線，最后平行后緣連線作股骨髁前緣的切線，4條線構(gòu)成矩形。股骨滑車溝最深點投影在股骨髁前緣切線上，比較投影點和內(nèi)外髁中點發(fā)現(xiàn)，兩者位置無統(tǒng)計學差異，可重復性高[18]。該思路可規(guī)避股骨滑車形態(tài)異常，但樣本量小，且研究對象的股骨滑車角正常，其結(jié)論并不能直接替代對患者的研究結(jié)論。

臨床上精確測量TT-TG間距需要軟件分析圖像，可選擇疊加近側(cè)和遠側(cè)參考平面圖像，再標記TT線、TG線進行測距(雙圖像法)，也可以先在近側(cè)參考平面作TG線，再復制TG線至遠側(cè)參考平面測距(單圖像法)[9,12，21]。Koeter等[12]比較了2種測量方法的測量誤差和可重復性，臨床經(jīng)驗不同的4名測量者分別對50例膝關(guān)節(jié)進行測量，發(fā)現(xiàn)雙圖像法對同一膝關(guān)節(jié)的測量誤差為3～5 mm，單圖像法為2～3 mm, 且不同測量者中采用雙圖像法TT-TG間距平均誤差>2 mm的發(fā)生頻率較單圖像法波動大。單圖像法可避免圖像疊加后造成的圖像模糊、參考點和線的重疊，對于測量者無特別培訓要求，測量者均可以較準確地測量TT-TG間距[12]。單圖像法除上述優(yōu)勢外，由于各參考點、線均能在相應層面圖像上保留，可直接用預先選擇的TG線來比較股骨滑車多個可選的近側(cè)面最前點，減少肉眼觀察產(chǎn)生的誤差，規(guī)避股骨滑車溝最深點難以選擇，最后通過比較各層面圖像對TG線進行調(diào)整和重新選擇。

2CT檢查與MRI檢查的選擇

髕骨不穩(wěn)最終導致的病理改變是關(guān)節(jié)軟骨的磨損、破壞，CT檢查評估骨性異常是當下診斷髕骨不穩(wěn)、脫位的金標準，但MRI檢查對軟組織的成像更清晰，能更客觀地評估軟骨狀態(tài)。MRI檢查能減少放射性危害，全面評估骨性和軟組織形態(tài)[9,15,19,22-23]，可取代CT檢查作為診斷髕骨不穩(wěn)、脫位的金標準，但在醫(yī)療資源相對有限的發(fā)展中國家，CT檢查更為便捷且醫(yī)療費用較低，依然是最常用的影像學診斷技術(shù)。Schoettle等[24]首次比較了CT和MRI圖像上測得的TT-TG間距(實際所測為PT-TG間距)，首先根據(jù)骨性參考點(股骨滑車溝最深點和脛骨結(jié)節(jié)最前點)測得CT圖像上TT-TG間距平均為(14.4±5.4)mm, MRI圖像上TT-TG間距平均為(13.9±4.5)mm，兩者無顯著統(tǒng)計學差異，再以股骨滑車內(nèi)外側(cè)完整被軟骨覆蓋層面為近側(cè)參考平面，確定股骨滑車最深點，以髕腱完全貼合脛骨結(jié)節(jié)為遠側(cè)參考平面，髕腱中點為脛骨結(jié)節(jié)參考點，測得CT圖像上TT-TG間距平均為(15.3±4.1)mm，MRI圖像上TT-TG間距平均為(13.5±4.6)mm，兩者有顯著統(tǒng)計學差異；CT與MRI測量方法間可靠性為86%，選擇骨性與軟骨參考點測量方法間可靠性為91%，表明通過MRI圖像測量TT-TG間距有效可靠，可以取代CT圖像，但該研究的樣本量較小，只有11例患者，存在β錯誤風險，可能錯誤地判斷為兩者無差別[24]。

比較CT和MRI圖像測量TT-TG間距的研究較多，但結(jié)論仍存爭議[9,22,25]。Camp等[25]采用Schoettle的測量方法，增大樣本量至54例患者，發(fā)現(xiàn)CT圖像上測得TT-TG間距平均為16.9 mm(8.3～25.8 mm)，MRI圖像上測得TT-TG間距平均為14.7 mm (1.5～25.1 mm)，CT檢查單個測量者重復測量可靠性為77.7%， MRI檢查則為84.3%，但兩種方法間的可靠性僅為53.0%。TT-TG間距>20 mm是脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)移術(shù)常用的影像學適應證，11例患者符合該標準，CT圖像上測得TT-TG間距平均為22.5 mm，而MRI圖像上測得TT-TG間距平均為18.7 mm，兩者有顯著統(tǒng)計學差異，表明兩者不能相互替代。Hinckel等[22]分別用CT、MRI檢查測量了TT-TG間距和PT-TG間距，發(fā)現(xiàn)MRI圖像上測得的TT-TG間距較CT圖像上測得小3.1～3.6 mm，MRI圖像上測得的PT-TG間距較TT-TG間距大1.0～3.4 mm，4種測距方法的單個測量者重復測量可靠性均>90.0%，說明骨性標志和軟組織標志定位參考點測距在CT和MRI圖像間有差異，不能相互替代；造成差異的可能原因首先包括MRI檢查時患者平均屈膝7°，CT檢查為伸膝0°位，其次髕腱中點位置較脛骨結(jié)節(jié)最前點偏外側(cè)會增大測量值。Thakkar等[9]測量32例患者PT-TG間距，發(fā)現(xiàn)CT圖像上測得PT-TG間距平均為(15.3±3.0)mm，MRI圖像上測得PT-TG間距平均為(14.7±2.8)mm，兩種方法間可靠性為86%，CT檢查可重復性為89%，MRI檢查則為90%；PT-TG間距>15 mm患者有17例，其中12例存在髕骨外側(cè)面軟骨損傷和周圍積液，且有統(tǒng)計學差異，認為兩種影像學技術(shù)均能可靠地評估脛骨結(jié)節(jié)外移程度，但MRI檢查能更好地評估軟組織情況，便于觀察髕股關(guān)節(jié)軟骨病變[9]。

遠側(cè)面的定位無論以脛骨結(jié)節(jié)還是髕腱為參考，均不存在難度且誤差可控。CT測量TT-TG間距常規(guī)選擇股骨髁間窩“羅馬拱門”或股骨滑車外側(cè)面硬化的軟骨下骨為近側(cè)參考平面[9,22,26-28]，但CT檢查不是評估軟組織受損程度的金標準，特別對于存在髕股關(guān)節(jié)損傷的患者，關(guān)節(jié)積液使CT信號不清，干擾軟骨參考點的定位，且利用“羅馬拱門”形態(tài)進行間接測量，雖可規(guī)避股骨滑車發(fā)育異常，但誤差大小尚無明確研究。MRI測量TT-TG間距以股骨遠端最先出現(xiàn)軟骨覆蓋的層面為近側(cè)參考平面，健康人群中股骨下端有軟骨覆蓋即表明股骨滑車的存在[11,15]，髕股關(guān)節(jié)損傷以軟骨面為主是該測量方法的優(yōu)勢所在和理論基礎(chǔ)。但需要指出的是，髕骨不穩(wěn)、脫位患者的股骨滑車形態(tài)和軟骨形態(tài)不一定能準確匹配，部分患者以軟骨標志選擇近側(cè)參考平面并不能觀測到股骨下端的移行凹面(即股骨滑車溝)，該層面可能處于真正股骨滑車溝的相對高位。因此，無論以骨還是軟骨標志選擇參考平面，均要在觀測到股骨滑車溝形態(tài)的基礎(chǔ)上進行測量，以股骨滑車溝最近端的最深點為參考可能更為恰當，前者考慮到了髕股關(guān)節(jié)磨損的起始位置，后者則保證了股骨滑車溝的存在，依據(jù)前文所述的“單圖像法”能較準確地選擇和評估近側(cè)參考平面。

3TT-TG間距異常的診斷和脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)移指征

Dejour等[1]采用CT檢查測量了210例異常TT-TG間距，發(fā)現(xiàn)有56%超過20 mm，這一數(shù)值成為異常TT-TG間距的診斷標準，但其正常對照組只有27例，樣本量小，測得正常TT-TG間距為(12.7±3.4)mm。近年來不斷有新的研究在探討TT-TG間距大小，從影像、生物力學和臨床效果來優(yōu)化手術(shù)方案[5,29-31]。Diks等[31]對27例髕骨脫位和16例髕股關(guān)節(jié)痛伴TT-TG間距異?；颊哌M行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中41例TT-TG間距>15 mm；所有患者接受脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)移術(shù)，內(nèi)移至10～12 mm，其中18例還經(jīng)結(jié)節(jié)下移術(shù)糾正髕骨高位，平均隨訪37個月，發(fā)現(xiàn)髕骨脫位患者中63%癥狀明顯改善，可參加日常體育運動，33%髕骨穩(wěn)定性增強，但仍有疼痛；81%髕股關(guān)節(jié)疼痛伴TT-TG間距異?；颊咛弁疵黠@改善。Monk等[30]對60例前膝痛和髕骨半脫位患者采用MRI檢查測量TT-TG間距，通過受試者工作特征曲線(ROC)確定在最佳檢測敏感度(80%)和特異度(70%)時TT-TG間距異常的診斷臨界值為14.5 mm，認為髕骨嚙合度(髕骨軟骨與股骨滑車軟骨重合度)<30%易發(fā)生髕骨不穩(wěn)；內(nèi)側(cè)髕股韌帶重建術(shù)和脛骨結(jié)節(jié)移位術(shù)是2種有效糾正髕骨脫位的手術(shù)方式，但尚未有明確的TT-TG間距來界定手術(shù)方案選擇。Stephen等[5]在8例膝關(guān)節(jié)標本上研究了不同TT-TG間距對手術(shù)效果的影響，所有膝關(guān)節(jié)的股骨滑車角、髕骨高度和TT-TG間距(8～14 mm，平均10.4 mm)均正常，脛骨結(jié)節(jié)向外側(cè)依次移位5、10和15 mm，股四頭肌和髂脛束利用滑輪施以205 N的拉力牽拉，在內(nèi)側(cè)髕股韌帶被切斷和用雙股股薄肌重建后，利用壓力感受器和光學定位系統(tǒng)在屈膝0°～90°范圍內(nèi)測量內(nèi)外側(cè)髕股關(guān)節(jié)壓力和髕骨運動軌跡，結(jié)果發(fā)現(xiàn)僅在脛骨結(jié)節(jié)處于正常解剖位和向外移位5 mm范圍內(nèi)，內(nèi)側(cè)髕股韌帶重建可以糾正髕骨外移，恢復正常內(nèi)側(cè)髕股關(guān)節(jié)壓力和髕骨傾斜角；認為樣本平均TT-TG間距為10.4 mm，若TT-TG間距>15 mm，應考慮行脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)移術(shù)。有學者擔心脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)移會異常增大內(nèi)側(cè)髕股關(guān)節(jié)壓力、軟骨磨損。但Stephen等[29]的進一步研究提供了生物力學證據(jù)，證明即使脛骨結(jié)節(jié)向解剖位內(nèi)側(cè)移動15 mm，其內(nèi)側(cè)壓力與解剖位無統(tǒng)計學差異。Koester等[12]首次聯(lián)合分析多項髕股關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)異常，比較復發(fā)性髕骨脫位患者和健康人群的髕骨形態(tài)學異同，發(fā)現(xiàn)復發(fā)性髕骨脫位患者TT-TG間距過大、髕骨高位、股骨滑車發(fā)育不良、脛骨結(jié)節(jié)旋轉(zhuǎn)角過大聯(lián)合出現(xiàn)比例最高(15%)，髕骨高位、股骨滑車發(fā)育不良聯(lián)合出現(xiàn)其次(11.7%)，而健康對照組中無上述2種異常結(jié)構(gòu)聯(lián)合出現(xiàn)。近期Wagner等[32]臨床研究也指出，單純內(nèi)側(cè)髕骨韌帶重建對于股骨滑車發(fā)育不良患者效果較發(fā)育正常者差。而Moitrel等[20]進行內(nèi)側(cè)髕骨韌帶重建聯(lián)合脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)移術(shù)研究，發(fā)現(xiàn)不同股骨滑車形態(tài)的患者術(shù)后髕骨穩(wěn)定性無差異。筆者認為，TT-TG間距異?；颊叱０橛泄晒腔嚢l(fā)育不良，股骨滑車外側(cè)面骨性阻擋較弱，適當?shù)拿劰墙Y(jié)節(jié)內(nèi)移有助于髕骨內(nèi)向穩(wěn)定。在實際臨床操作中，脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)移術(shù)參考的TT-TG間距還有待進一步研究，但股骨滑車內(nèi)側(cè)面較平坦，髕骨也常為WibergⅡ型和Ⅲ型，內(nèi)側(cè)髕股關(guān)節(jié)接觸面有限，不易產(chǎn)生關(guān)節(jié)軟骨磨損[33-36]。從生物力學角度考慮，即使TT-TG間距為0 mm，股四頭肌構(gòu)成的Q角力矩矢量依然朝外，因此如果脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)移距離和指征過于保守，有可能反而削弱了手術(shù)效果[37]。未來的臨床研究可依據(jù)生物力學和影像學證據(jù)，放寬脛骨結(jié)節(jié)骨性手術(shù)指征，分別以15 mm和20 mm為臨界值做隨機對照研究，比較術(shù)后療效和并發(fā)癥。

已有的TT-TG間距參考值研究大部分針對歐美人種，而中國人在膝關(guān)節(jié)骨骼、肌肉發(fā)育上的大小和形態(tài)較歐美人有所不同，理論上中國人異常TT-TG間距較文獻報道的臨界值小。有研究采用CT測量中國人TT-TG間距，分別測得單側(cè)復發(fā)性髕骨不穩(wěn)患者患側(cè)TT-TG間距為(16.47±3.87)mm和健側(cè)TT-TG間距為(15.61±3.52)mm[26]、健康人TT-TG間距為(15.60±3.81)mm[27]、復發(fā)性髕骨脫位患者TT-TG間距為(19.1±5.8)mm[28]。上述研究初步建立了中國人TT-TG間距的參考數(shù)值，基本與國外患者接近，但涉及的測量方法均存在測量偏倚，尚未檢索到以MRI影像學角度的相關(guān)研究，還需要更多的中國人臨床數(shù)據(jù)來驗證中外人群的TT-TG間距差異。

4結(jié)語

TT-TG間距大小是脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)移術(shù)需要明確的影像學指征，但髕骨脫位患者具有多種發(fā)病危險因素，造成TT-TG間距測量的許多困難和存在干擾療效的各類偏倚。未來的研究需從影像學和方法學進一步明確符合中國人的TT-TG間距范圍，規(guī)避股骨滑車溝發(fā)育異常的測距障礙，生物力學研究提供更多客觀模擬生理情況的力學數(shù)據(jù)、探索髕股關(guān)節(jié)運動軌跡，最終指導臨床研究獲得更客觀的數(shù)據(jù)結(jié)論，優(yōu)化術(shù)式提高療效。

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(收稿：2015-12-01；修回：2016-01-22)

(本文編輯：李圓圓)

通信作者：趙金忠E-mail: zhaojinzhong@vip.163.com

DOI：10.3969/j.issn.1673-7083.2016.04.008