关于膝关节功能支具对前交叉韧带损伤后胫骨前移影响的影像学分析

程哲 任士友 尤田 江长青 张文涛

【摘要】 目的 探究膝关节功能支具对膝关节前交叉韧带（ACL）损伤后胫骨前移的影响。方法 选取20例单侧前交叉韧带损伤的患者， 分别在佩戴支具前后对患侧、健侧肢体行X线膝关节90°侧位片， 通过测量胫骨内侧平台外缘与股骨内侧髁前缘的相對位置， 评估胫骨前移的距离。结果 20例患者患侧佩戴支具前的胫骨前移距离为（18.98±1.39）mm， 明显大于健侧佩戴支具前的（17.62±1.58）mm， 差异有统计学意义（t=2.890， P=0.006<0.05）。健侧、患侧佩戴支具后的胫骨前移距离分别为（16.32±1.47）、（17.19±1.74）mm， 均明显小于佩戴支具前的（17.62±1.58）、（18.98±1.39）mm， 差异均有统计学意义（t=2.694、3.595， P=0.011、0.001<0.05）。患者患侧佩戴支具前后的差值（1.79±0.94）mm明显大于健侧的（1.30±0.52）mm， 差异有统计学意义（t=2.040， P=0.048<0.05）， 患侧佩戴支具前后缩小百分比（0.09±0.05）略大于健侧佩戴支具前后的（0.07±0.27）， 但差异无统计学意义（t=0.326， P=0.746>0.05）。结论 在局限性范围内， 膝关节功能支具可以限制前交叉韧带损伤后的胫骨前移。

【关键词】 前交叉韧带损伤;胫骨前移;支具;X线

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2019.19.004

【Abstract】 Objective   To investigate the effect of knee functional brace on tibial anterior displacement after anterior cruciate ligament （ACL） injury. Methods   A total of 20 patients with unilateral anterior cruciate ligament injury were selected and X-ray knee joint 90 degrees lateral films were performed on affected and healthy limbs before and after wearing braces. The distances of tibia anterior displacement were evaluated by measuring the relative position between the outer edge of medial tibial plateau and the anterior edge of medial femoral condyle. Results   20 patients had anterior tibial displacement distance of before wearing braces on the affected side as （18.98±1.39） mm， which was significantly larger than （17.62±1.58） mm before wearing braces on the healthy side， and the difference was statistically significant （t=2.890， P=0.006<0.05）. The anterior tibial displacement distance of healthy side and affected side after wearing braces was （16.32±1.47） and （17.19±1.74） mm respectively， which were significantly smaller than （17.62±1.58） and （18.98±1.39） mm before wearing braces， and their difference was statistically significant （t=2.694， 3.595， P=0.011， 0.001<0.05）. The difference between before and after wearing braces on the affected side was （1.79±0.94） mm， which was significantly greater than （1.30±0.52） mm on the healthy side， and the difference was statistically significant （t=2.040， P=0.048<0.05）. The percentage of reduction before and after wearing braces on the affected side was （0.09±0.05）， which was slightly higher than （0.07±0.27） on the healthy side， but the difference was not statistically significant （t=0.326， P=0.746>0.05）. Conclusion   Knee functional braces can limit tibial anterior displacement after anterior cruciate ligament injury within limits.

【Key words】 Anterior cruciate ligament injury; Tibial anterior displacement; Brace; X ray

膝关节前交叉韧带是维持膝关节前后及旋转稳定性的重要结构， 一旦发生断裂则会严重影响膝关节功能， 若不及时治疗， 会继发关节软骨及半月板的损伤， 最终导致骨关节炎的发生[1]。既往研究中认为， 膝关节功能支具是康复治疗中不可或缺的一部分， 能支持前交叉韧带的愈合， 提高关节的功能稳定性， 恢复正常的运动学[2]。然而， 作者发现通用的膝关节功能支具是单纯的铰链式屈伸运动， 而膝关节在运动时伴有股骨髁滚动滑动及胫骨轴向内旋等一系列复合的三维运动[3]。所以国内通用的这些膝关节支具并不符合人体膝关节的生物构造。据相关研究报道， 前交叉韧带损伤后会出现胫骨相对股骨前移的现象， 且损伤的严重程度不同， 胫骨的相对位移也不同。为了探究患者佩戴单纯的铰链式屈曲支具后会对胫骨前移产生怎样的影响， 作者采用医学成像的方法， 直接显示股骨和胫骨的相对位置， 从而无创地进行相对运动， 同时使患者侧卧位， 膝关节固定屈曲角度， 排除患者体重及膝关节活动对膝关节功能支具的作用， 进一步了解膝关节功能性支具对前交叉韧带损伤患者胫骨前移的影响。现将研究结果报告如下。

1 资料与方法

1. 1 一般资料 选取2018年9～10月在北京大學深圳医院运动医学门诊就诊的20例前交叉韧带损伤的患者。所有患者均由专业的运动医学医生进行临床查体及磁共振成像（MRI）检查诊断， 在测试之前， 所有患者均被告知详细试验内容并了解研究的目的， 阅读并签署了北京大学深圳医院研究伦理委员会批准的知情同意书。20例患者一般资料见表1。

1. 2 纳入及排除标准

1. 2. 1 纳入标准 ①单侧完全独立的前交叉韧带撕裂;②年龄18～40岁;③受伤时间<3个月。

1. 2. 2 排除标准 ①合并任何炎症、关节积液、半月板损伤、侧支或后交叉韧带损伤;②患肢膝关节手术史;③对侧肢体伤病史或手术史;④患肢膝关节肿胀不能做屈曲运动。

1. 3 材料 每例患者均使用国际认可的专业膝关节功能支具（美国进口DJO DonJoy， 货号：11-2151-9）。

1. 4 方法

1. 4. 1 体位摆放 在试验过程中， 由北京大学深圳医院专业的放射科技师为受检者摆放体位， 要求受检者在摄影台上为侧卧位， 受检侧膝部外侧面贴近台面， 受检侧膝关节屈曲成90°， 行患侧膝关节X射线（X-ray）摄影， 获得患侧膝关节屈曲90°侧位片。按上述步骤摆放体位， 获得患侧膝关节佩戴支具后的90°侧位片。检查X线片质量无误后， 同理获得受检者对侧膝关节佩戴与不佩戴膝关节功能支具的90°侧位片。

1. 4. 2 胫骨前移距离的测量 拍摄完成后从影像学系统中将所有受检者的图像导出， 在软件上进行绘图、标注及测量。测量胫骨前移时， 作者首先以股骨内侧髁后方的轮廓为参照画一标准圆形， 然后再以胫骨内侧平台为参照画一条切线并向前延长， 接下来沿着该圆前方画一条与该圆形相切的直线， 并同时垂直于胫骨内侧平台前方的延长线， 这条直线命名为 a， 最后再以胫骨内侧平台最前方的皮质为参照画一直线与胫骨内侧平台延长线垂直， 并命名为b， a、b两条线之间的垂直距离即为胫骨前移距离[4， 5]。当b线在a线下方时， 表示测得的胫骨前移距离为正值， 当b线与a线重叠或位于a线的上方时， 表示测得的胫骨前移距离为负值。平片测量胫骨前移距离方法见图1。

1. 5 统计学方法 采用SPSS24.0统计学软件对数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差（ x-±s）表示， 采用t检验。P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

20例患者患侧佩戴支具前的胫骨前移距离为（18.98±1.39）mm， 明显大于健侧佩戴支具前的（17.62±1.58）mm， 差异有统计学意义（t=2.890， P=0.006<0.05）。健侧、患侧佩戴支具后的胫骨前移距离分别为（16.32±1.47）、（17.19±1.74）mm， 均明显小于佩戴支具前的（17.62±1.58）、（18.98±1.39）mm， 差异均有统计学意义（t=2.694、3.595， P=0.011、0.001<0.05）。患者患侧佩戴支具前后的差值（1.79±0.94）mm明显大于健侧的（1.30±0.52）mm， 差异有统计学意义（t=2.040， P=0.048<0.05）， 患侧佩戴支具前后缩小百分比（0.09±0.05）略大于健侧佩戴支具前后的（0.07±0.27）， 但差异无统计学意义（t=0.326， P=0.746>0.05）。见表2。

3 讨论

在本次研究中， 首次采用侧卧位医学成像的方法来测量膝关节功能支具对前交叉韧带损伤患者胫骨前移的影响， 以避免患者自身的体重以及中高强度的活动影响到功能性支具对患膝关节功能稳定性的作用[6-9]。同时医学成像的方法可以直接显示股骨和胫骨的相对位置， 避免了膝关节周围软组织对股骨及胫骨覆盖作用， 能更加直观地观察股骨和胫骨相对运动[10， 11]。

本研究采用随机、配对性研究， 旨在排除影响胫骨前移程度的其他变量， 如性别、年龄、受伤时间、身高及体重的差异， 同时作者采用的研究设计对所需设备要求不高， 操作也较为简单， 可在大多数医院开展。采用健患侧对比， 可以突出支具对胫骨前移的作用， 同时使测量结果更具有可靠性。此外， 作者对前交叉韧带损伤膝关节前后平移距离的研究结果与诸多研究一致。而且在膝关节90°屈曲的情况下， 前交叉韧带损伤后胫骨前移距离稍大于前交叉韧带完好的胫骨前移距离， 此数据与陈执平等[6]报道的膝关节屈曲90°情况下， 前交叉韧带完整时的胫骨前移程度和切断前交叉韧带后的胫骨前移程度的结果相似。因为患者的身高及韧带长度等影响， 考虑单纯的胫骨前移差值不能精确地反映两者之间的差异， 所以加用缩小百分比（胫骨前移差值/佩戴支具前的胫骨前移距离）的方法， 以便更精确地反映两者之间的差异。健侧、患侧佩戴支具后的胫骨前移距离分别为（16.32±1.47）、（17.19±1.74）mm， 均明显小于佩戴支具前的（17.62±1.58）、（18.98±1.39）mm， 差异均有统计学意义（t=2.694、3.595， P=0.011、0.001<0.05）。患侧佩戴支具前后缩小百分比（0.09±0.05）略大于健侧佩戴支具前后的（0.07±0.27）， 但差异无统计学意义（t=0.326， P=0.746>0.05）。上述结果充分表明， 膝关节功能支具能维持和保护膝关节的活动度与稳定性[12-15]。

当然， 由于本研究只是在静态二维层面上的研究结果， 而患者术后佩戴膝关节功能支具进行康复时涉及到各种强度、开链和闭链等康复动作， 以及涉及到旋转稳定性的动作等， 作者不能就此肯定膝关节功能支具对前交叉韧带损伤术后患者的康复作用， 但是对研究膝关节功能支具对前交叉韧带损伤患者的膝关节运动学影响仍有较大的意义。

参考文献

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[收稿日期：2019-02-25]