下肢应力像评价膝关节后向不稳定临床研究

刘心 张辉 冯华

北京积水潭医院运动损伤科（北京 100035）

单纯后交叉韧带损伤或复合韧带损伤后可导致膝关节后向不稳定，对其进行量化研究对于临床工作有重要意义：（1）通过准确判断胫骨后移的程度，有助于分析不同的韧带损伤程度，从单纯的后交叉韧带（PCL）损伤到复合韧带损伤（累及PCL，后外侧复合体和/或后内复合体）［1］；（2）量化数据既可以用于后交叉韧带损伤的临床诊断，也可以用于术后随访的疗效判断［2］。

除使用传统的KT-1000测量膝关节后向位移程度以外，下肢应力位拍摄X线片为判断膝关节后向不稳定的程度提供另一种量化的方法，在拍摄膝关节应力像的时候，有多种方法能够提供后向应力［3］，但难于将应力进行标准化和量化。相关文献表明，临床检查中使用Telos装置拍摄膝关节应力像测量可信度和可重复性较高［4］，但关于这一方法与传统的KT-1000对比的文献报道少见［5］。本实验针对采用Telos装置获得的应力像的膝关节后向位移数据进行研究，计算不同测试者之间以及同一测试者不同测试时间点的组内相关系数，评估测量结果可信度，并将测量结果与KT-1000测量和后抽屉试验结果进行对比，讨论其相关性，以探讨其临床应用价值。

1 资料和方法

1.1 患者选择

选取2008年10月～2009年6月，诊断为后交叉韧带损伤或多发韧带损伤并接受手术治疗的患者。入选标准：（1）根据临床检查诊断为后交叉韧带损伤或多发韧带损伤，拟行手术治疗；（2）无ACL损伤手术史；（3）膝关节无骨性结构缺损；（4）非急性损伤（<1月）的病例；（5）符合以上标准，并接受后交叉韧带合并或不合并后外侧复合体损伤重建手术，术后随访并接受二次手术（取内固定物）检查的患者。共34例患者符合入选标准，平均年龄 31.2±2.1岁（21～44岁），男性 25例（73.5%），女性9例（26.5%）。合并ACL损伤的患者不列入本研究。

1.2 麻醉下后抽屉试验（posterior drawer test，PDT）及KT-1000测量

麻醉生效后，患者取仰卧位，屈膝90°，采用标准的后抽屉试验检查手法，判断胫骨近端后向不稳定的程度，先后测量患侧及健侧。分级标准为［6］：1+，表示胫骨近端后向不稳定<5mm；2+，表示胫骨近端后向不稳定5mm～10mm；3+，表示胫骨近端后向不稳定10mm～15mm；4+，胫骨近端后向不稳定超过15mm。后抽屉试验检查均由同一研究者完成。

后抽屉试验检查结束后，以相同手法采用KT-1000（MEDmetric Corporation，San Diego，California） 测量胫骨近端后向不稳定，包括患侧及健侧，并记录数值。

1.3 麻醉下使用Telos装置拍摄应力像方法［7］

麻醉生效后，患者取侧卧位，患侧肢体在下方，使用Telos装置（Telos GmbH，Marburg，Germany）辅助固定膝关节于屈膝90°位，于胫骨结节水平由前向后向胫骨施加15kg的应力。保持肢体处于中立位（胫骨没有内旋或外旋）。侧位像的投照方向为由内向外，保证管球与膝关节的距离在1米左右，并在膝关节周围放置测量标尺（图1）。相同方法拍摄健侧应力像（健侧肢体在下方）。透视获得的应力像，经过采集后直接传输到计算机，进行后期处理和测量（图2）。

1.4 测量及统计学分析

将应力像X线片转换为电子版图像文件，使用Adobe Photoshop（Adobe Systems Inc，San Jose，Califor nia）软件进行测量，每张应力像都包含有标准的测量标尺用作校正X线片的放大率，通过Photoshop软件测量胫骨后移的像素值，根据标尺换算为毫米。应力像的测量采用Jacobsen和Staubli［7-9］描述的方法，使用骨性标志点来测量胫骨相对于股骨的移位程度。首先沿胫骨平台划一条直线，然后分别取股骨内、外髁和胫骨内、外侧平台的后轮廓线的中点，分别作该直线的垂线。然后测量两垂线间的距离，根据标尺计算胫骨相对于股骨移位的程度。胫骨向后方移位记录为正值，反之记录为负值。

采用Telos装置测量健侧和患侧膝关节后向不稳定，对应力像的测量时间间隔至少超过24小时，由2位医生分别进行两次测量。采用同一名医生的两次测量数据计算可重复性，采用两名医生分别测量的数据合计计算可信度。使用SPSS13.0统计软件对结果进行分析，采用标度测量（scale）中的信度分析（reliability analysis）模块［10］，分别得出该测量方法的可信度和可重复性的组内相关系数。将Telos装置测量方法所得结果与KT-1000所得膝关节后向不稳定的测量结果进行对比，采用样本成对t检验的方法分析两种测量方法所得数据有无显著差异。最后，比较Telos装置测量方法所得结果与后抽屉试验的后向不稳定程度分级之间的符合程度。

2 结果

2.1 应力像测量的可信度与可重复性

共采集68例膝关节后向不稳定数据，对此数据进行可信度（Intra-observer reliability）分析，组内相关系数为0.992，95%置信区间0.987～0.995；可重复性（Inter-observer reliability）分析的组内相关系数为 0.991，95%置信区间0.985～0.994。

2.2 应力像与KT-1000测量结果对比

本组34例患者中，获得健侧和患侧膝关节KT-1000测量后向不稳定数据的共19例患者，38例膝关节，计算其健侧与患侧差值，并将结果与此19例患者的应力像测量的健、患侧差值进行对比。除2例外，所有患者两种测量方法的差值均小于5mm。采用散点图分析两种测量方法的相关性，偏离较明显的为上述2例差值较大的数据（见图3）。对两种方法测量的健侧、患侧后向不稳定差值数据进行配对t检验，两组数据间无显著性差异（P=0.867）。

2.3 应力像与后抽屉试验结果对比

34例患者中，有24例获得患侧后抽屉试验检查结果。对比此24例结果与应力像测量数据。表1显示，应力像结果在0～5mm的1例，后抽屉试验检查结果为阴性；应力像结果在5mm～10mm的5例，后抽屉试验检查结果为1例阴性，1例1+，1例2+，2例 3+；应力像结果在10mm～15mm的7例，后抽屉试验检查结果为1例1+，1例2+，5例3+；应力像测量结果>15mm的11例，后抽屉试验检查结果为8例3+，3例4+。

表1 应力像测量数据与后抽屉试验（PDT）检查结果一致性对比

3 讨论

虽然临床医生通过详细询问病史和仔细查体可以诊断绝大多数单纯PCL损伤，但临床研究仍然需要客观量化膝关节后向松弛度，而且需要确立标准化的可重复的衡量不同程度PCL松弛的方法。近年来，部分学者开始重视采用拍摄膝关节应力像评价PCL重建术后胫骨的后移程度［7，11］。Hewett等人［5］采用膝关节应力像分析PCL完全断裂的患者，其胫骨后向不稳定程度为12.2mm，应力像评价胫骨后向不稳定准确度可达±1.5mm；采用Telos装置拍摄应力像的方法优于KT-1000和后抽屉试验。在Chassaing等人［12］的一项研究中，分别采用腘绳肌主动收缩和Telos装置拍摄应力像，在150例PCL损伤患者中，腘绳肌主动收缩法测得的胫骨后移为12.3±4.6mm，采用Telos装置方法测得的屈膝90°胫骨后移为12.9±4.5mm，Chassaing 等［12］认为拍摄下肢应力像对于评估PCL损伤所致的胫骨后向不稳定简单易用，可重复性好。

3.1 应力像测量膝关节后向不稳定的可信度分析

本研究中，共34例患者符合对膝关节后向不稳定检查的入选标准，其中6例为二次手术取内固定患者。拍摄应力像目的之一是为了便于在临床随访中进行评估，因此，无论术前检查还是术后复查，Telos装置拍摄下肢应力像所得到的数据的稳定性对临床应用均有重要意义。通常在探讨可信度评估的数据组内相关系数（ICCs）时，将ICCs值>0.7定义为具有良好的可信度和可重复性［10］。本组数据在评价Telos装置拍摄应力像的数据时，测量结果的ICCs均大于0.9，说明这一方法在评估膝关节后向不稳定时，无论在不同检查者之间，抑或同一检查者在不同时间段进行的重复检查，得到的数据均有较好的可信度。检查者的临床经验对评测数据无显著影响。Schulz等人［4］采用Telos装置位测量膝关节屈膝90°后向不稳定的可信度ICCs值为0.95，可重复性ICC值为0.91。本组实验结果略优于Schulz等的报道。在本实验中，涉及的检查者数量较少，仅2名医生参与，产生组间评测差异的几率相对较小。两次测量的时间间隔也较短，在进行第一次测量之后，第二次测量时检查者对前次结果仍留有相当的印象。如能进一步增加检查者人数，增加测试次数以及延长两次测试之间的时间间隔，可能能够更好评价此方法的临床应用可信度和可重复性。

3.2 应力像与KT-1000测量结果对比分析

KT-1000也是评价膝关节不稳定程度的量化方法之一，相对于拍摄下肢应力像，采用KT-1000测量膝关节的后向不稳定，操作更简单、快捷，不需要X线成像，便于连续进行检测，临床应用较为广泛。临床应用中，KT-1000更关注的是健侧与患侧的差值，故同样采用应力像结果的健、患侧差值进行比较。本组病例中，有2例数据在两种方法间差值超过5mm。对后向不稳定分级时，差值大于5mm意味着可能损伤的程度加重，可能影响治疗方案。本组2例差值超过5mm的病例，在两种方法分别测量膝关节后向不稳定时，胫骨近端后移幅度均大于10mm，即后向不稳定分级均超过II度，有手术指征。进行配对t检验，结果表明两组数据之间无显著差异。故现有数据尚不能表明采用Telos装置拍摄应力像测量膝关节后向不稳定明显优于传统的KT-1000测量法。

3.3 应力像测量与后抽屉试验的相关性分析

后抽屉试验是诊断膝关节后向不稳定的最常用的临床体检方法，操作简单，适用范围广。但其作为一项体格检查方法，存在一定程度的主观性。对膝关节后向不稳定的认知程度不同，可能对检查结果产生一定的影响。并且，不同检查者在实际操作过程中能够给患者膝关节施加的后向应力也不相同，无法对外力进行量化，不便于临床比对。Schulz等人［4］的一项针对787例患者的膝关节后抽屉实验检查中，有经验的检查者与经验相对欠缺的检查者得到的数据之间无显著差异，但检查者经验不足时得到的数据平均差值更大。对比本组获得后抽屉试验结果24例和对应的应力像测量结果，两种检查结果差异主要集中在膝关节后向不稳定在5～10mm以及10～15mm区间。其中，应力像计算胫骨相对于股骨的后向位移在5～10mm时，后抽屉试验符合率为20%，低估几率为40%，高估几率为40%。应力像计算胫骨相对于股骨的后向位移在10～15mm时，后抽屉试验符合率为71.4%，低估几率为28.6%，高估几率为0。应力像计算胫骨相对于股骨的后向位移>15mm时，后抽屉试验符合率为27.3%，低估几率为72.7%，但低估时后抽屉试验均达到3+，高估几率为0。从以上结果可见，在胫骨近端后向移位的程度超过15mm时，后抽屉试验检查的准确程度相对较高。目前临床常用的后交叉韧带损伤的手术指征为II度PCL损伤合并其他韧带损伤或III度以上的单纯PCL损伤。而从本实验结果看，后抽屉试验对有绝对手术适应症的患者的可信度更好，而对于胫骨近端后向移位程度不大的病例，可能存在一定的差异。

本实验也存在一定的局限性。首先，入选的病例数相对较少。尤其在比较不同方法测量的一致性时，如样本量估计置信水平为95%，对于膝关节后向不稳定计算的容许误差水平为1mm，则需要94例样本才能符合差异性检验要求，而本组仅34例。但实际运用过程中能够符合条件的病例数据有限。在检测Telos装置拍摄应力像的可信度时，如前所述，应当增加检查者人数，并且设置更合理的时间间隔。其次，入选病例涉及术前、术后患者，在对比KT-1000以及后抽屉试验数据时，患者术前患侧与健侧的差值更有临床意义，因此本试验结果仅说明这两种方法和Telos装置拍摄应力像所得数据之间的一致性，并不能完全说明其临床意义，不同方法的具体应用价值有待于进一步研究。

4 总结

本实验结果表明，采用麻醉下的Telos装置拍摄下肢应力像评价膝关节后向不稳定具有较好的可信度和可重复性，为临床检查膝关节后向不稳提供了较好的量化指标。采用KT-1000测量的膝关节后向不稳定结果与应力像结果具有较好的一致性。采用后抽屉试验评价方法，在膝关节后向不稳定程度较严重时，可信度较高，而在膝关节后向不稳定程度较轻时，后抽屉试验结果可能存在一定差异。

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