低应力下股骨滑车角与髌骨偏移指数的MRI研究

郭家川，刘 英

（1.四川省医学科学院 四川省人民医院放射科，四川 成都 610072；2.四川省骨科医院放射科，四川 成都 610041）

髌骨不稳又称髌股关节不稳症，是一种多原因引起的疾病，常涉及骨骼、肌肉及相应韧带，好发于14～18岁，每万人发病率为 14～30人［1-4］。该病常无明显外伤史，易反复出现髌骨脱位、复位，首诊漏诊率很高［5］。 文献［6］报道，复发性髌骨脱位患者女性是男性 3倍以上。MRI对软组织及关节软骨显示较X线、CT优越，现在已越来越多地应用到膝关节检查中。Sanders等［7］研究显示，髌骨不稳是髌骨关节软骨损伤、髌股关节炎的风险因素。本研究试从简单且易准确测量的股骨滑车角及髌骨偏移指数探讨髌骨不稳症。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2017年3—12月在四川省人民医院行膝关节MRI检查的患者资料。正常志愿者的纳入标准：①无膝关节不适病史，无髌股关节不稳的体征；②无膝关节发育异常或过度活动；③无膝关节外伤史。髌骨不稳患者的纳入标准：①临床医师诊断有髌骨不稳的患者，且经MRI扫描发现有髌股关节吻合不良，但髌骨无脱位；②无膝关节发育异常或过度活动者；③无膝关节外伤病史。正常志愿者及髌骨不稳患者的排除标准：①MRI扫描禁忌证者；②MRI检查发现有膝关节发育畸形及肿瘤性病变。符合标准的正常志愿者27例，共54个膝关节。符合标准的髌骨不稳患者15例，共18个膝关节。27例志愿者中男13例，女14例；年龄12～30岁，平均（18.3±4.5）岁。15例髌骨不稳患者中男4例（26.7%），女11例（73.3%）；年龄 12～25 岁，平均（16.4±3.6）岁。

1.2 仪器与方法 使用奥泰1.5 T超导型MRI成像仪及膝关节线圈。患者取仰卧位，膝关节置于检查床中间，屈曲10°～20°，以关节间隙为中心扫描，足先进。常规行矢状位质子密度加权序列（TR 2 000 ms，TE 23 ms）、矢状位 T2WI（TR 4 400 ms，TE 80 ms）、冠状位 T1WI（TR 770 ms，TE 134 ms）、冠状位脂肪抑制质子密度加权序列（TR 3 605 ms，TE 24 ms）、横断位脂肪抑制 T2WI（TR 2 340 ms，TE 90 ms）。 层厚、层距均为0.4 mm，矩阵256×214。

1.3 数据测量 将原始图像传至后处理工作站，在横断位脂肪抑制T2WI图像上分别测量并计算股骨滑车角及髌骨偏移指数。股骨滑车角［8］：在出现软骨全覆盖股骨滑车横断面上，分别连接股骨外侧髁软骨最高点及滑车软骨最低点、股骨内侧髁软骨最高点及滑车软骨最低点所形成的夹角α；在髁间窝最大的横断层面，把股骨内、外髁后缘下缘连线作为参考线L，参考线L能自动显示在其他横断图像上，标记为 L’（图 1a）。 髌骨偏移指数［3］：选取髌骨长轴最大的横断图像，在滑车凹最低点做参考线L’的垂线H，H分割髌骨长轴线为AO、OB，髌骨偏移指数=AO/AB×100%（图 1b）。

图像处理、测量工作均由2名影像诊断医师完成，数据平均值，差异较大数据经复核、协商解决。

图1 女，17岁，反复膝关节疼痛 图1a 股骨滑车角测量方法，α为股骨滑车角，参考线L为股骨内、外髁后下缘连线，参考线L能自动显示在其他横断图像上，标记为L’ 图1b 髌骨偏移指数计算方法，选取髌骨长轴最大的横断图像，在滑车凹最低点做参考线L’的垂线H，H分割髌骨长轴线为AO、OB，髌骨偏移指数=AO/AB×100%

1.4 统计学分析 采用SPSS 17.0统计学软件，股骨滑车角、髌骨偏移指数以±s表示。应用配对t检验分析正常志愿者左、右膝间股骨滑车角与髌骨偏移指数的差异，应用t检验分别分析不同性别间及髌骨不稳患者、正常志愿者间股骨滑车角与髌骨偏移指数的差异。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 正常志愿者股骨滑车角、髌骨偏移指数在左、右膝间的对比 正常志愿者左、右膝间的股骨滑车角及髌骨偏移指数差异均无统计学意义（均P＞0.05）（表1），不同性别间的股骨滑车角及髌骨偏移指数差异均有统计学意义（均 P＜0.05）（表 2）。

2.2 正常志愿者与髌骨不稳患者股骨滑车角、髌骨偏移指数的对比（表3） 髌骨不稳患者的股骨滑车角及髌骨偏移指数较正常志愿者均增大（均P＜0.05）。

3 讨论

髌骨不稳是髌骨和股骨滑车沟之间的一种不匹配状态，常见于年轻人和膝关节活动剧烈的人群，是青少年膝前痛的常见原因［1，9-10］，因此膝前疼痛需考虑髌骨不稳的可能［2］。髌股关节由髌骨股骨面及股骨滑车构成，其真正的接触面是关节软骨，应用MRI检查更能准确反映髌股关节真实情况［3-4］。本研究应用MRI能清楚显示髌股关节软骨，并能准确定量测量股骨滑车角及髌骨偏移指数等指标，为MRI诊断髌骨不稳提供参考。研究［11］报道膝关节在屈曲＜30°时，髌骨受到的应力较低，能更真实地反映髌股关节的自然状态，故本研究的测量是在膝关节屈曲10°～20°的低应力状态进行的。

表1 正常志愿者股骨滑车角、髌骨偏移指数在左、右膝间的对比（±s）

表1 正常志愿者股骨滑车角、髌骨偏移指数在左、右膝间的对比（±s）

组别 股骨滑车角（°） 髌骨偏移指数（%）左膝 145.74±2.64 55.89±6.13右膝 145.63±2.68 55.48±5.78 t值 0.328 1.462 P值 0.746 0.156

表2 正常志愿者股骨滑车角、髌骨偏移指数在不同性别间的对比（±s）

表2 正常志愿者股骨滑车角、髌骨偏移指数在不同性别间的对比（±s）

组别 股骨滑车角（°） 髌骨偏移指数（%）男144.77±2.67 53.92±6.07女146.54±2.33 57.32±5.34 t值 -2.592 -2.187 P值 0.012 0.033

表3 正常志愿者与髌骨不稳患者股骨滑车角、髌骨偏移指数的对比（±s）

表3 正常志愿者与髌骨不稳患者股骨滑车角、髌骨偏移指数的对比（±s）

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Sanders等［2］研究显示，髌骨不稳患者中青少年的发病率有增大，应重点关注。本研究的髌骨不稳患者均为年轻患者，平均年龄（16.4±3.6）岁。Fithian等［6］研究显示，复发性髌骨脱位的女性患者是男性3倍以上。与本研究结果近似，但低于高畅等［3］的报道。Sanders等［2］研究显示，髌骨不稳患者女性的发病率呈下降趋势，不同性别间差异无统计学意义。本研究中，正常成人女性股骨滑车角及髌骨偏移指数均较男性大（均 P＜ 0.05），与高畅等［3，8］的研究一致，说明男女股骨滑车及髌骨的解剖学形态存在一定差异，这是否是男女发病率不同的原因还有待进一步研究。Mezaour等［12］报道，大部分人在行走中为右侧肢体优势，本研究显示同一正常成年人左右膝的股骨滑车角及髌骨偏移指数差别不大，与帖小佳等［8］的研究一致。

Fucentese等［1］认为，滑车发育不良是影响髌骨稳定的主要危险因素之一，股骨滑车角＞145°易引起髌骨不稳。本研究显示，髌骨不稳患者的股骨滑车角为（159.44±5.52）°，较正常志愿者增大，与高畅等［3］的研究一致，但数据较本研究稍小，可能与选取患者差异或膝关节屈曲角度不同有关。髌骨偏移指数可定量评价髌骨半脱位程度，反映髌骨运动轨迹的异常［3］。本研究显示，髌骨不稳患者的髌骨偏移指数较正常志愿者明显增大（P＜0.05），说明髌骨偏离股骨滑车凹中线，髌骨内外侧力量失衡，易引起不稳。这与高畅等［3］的研究结果近似。

综上所述，本研究应用MRI检查初步测量了股骨滑车角与髌骨偏移指数，通过对髌骨不稳患者、正常志愿者及不同性别间的数据进行分析，探讨了股骨滑车角与髌骨偏移指数在髌股不稳患者中的应用价值，为临床提供了影像学参考。髌骨不稳的影像学评价受影像检查方法、体位及不同测量者的偏差等影响较大，因此结合患者临床症状和体征才能最大限度地提高髌骨不稳的正确诊断率。