基于CT、MRI测定胫骨结节-股骨滑车间距、胫骨结节-后十字韧带间距及Insall-Salvati指数对股骨滑车发育不良髌股关节不稳诊断价值

林艺群, 方 芳, 林 垚

联勤保障部队第九〇九医院(厦门大学附属东南医院) 放射诊断科,福建 漳州 363000

髌骨不稳是目前临床中较为常见的髌股关节病,在过量运动和青少年人群中发生率较高,其发病基础为膝关节解剖结构异常,髌骨不稳患者受到轻微外伤即可出现髌骨半脱位、脱位表现[1-2]。有学者指出,被动约束能力异常是髌股关节不稳的主要原因,会导致患者出现髌骨部分或完全脱离[3]。髌骨不稳由于缺乏特异性的临床表现,需结合患者病史、体格检查、影像学检查等进行综合分析,其中,以影像学检查结果作为髌骨不稳诊断的关键性指标[4]。有研究报道,股骨滑车发育不良患者的滑车沟前部几何深度和凹形存在解剖形态异常,因此,股骨滑车不良多会引起髌骨脱位或髌股关节不稳[5]。本研究旨在探讨基于CT、MRI测定的胫骨结节-股骨滑车间距(tibial tuberosity-trochlear groove distance,TT-TG)、胫骨结节-后十字韧带间距(tibial tubercle-posterior cruciate ligament,TT-PCL)及Insall-Salvati指数对股骨滑车发育不良的髌股关节不稳的诊断价值。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取联勤保障部队909医院自2020年2月至2022年2月收治的108例(108膝)股骨滑车发育不良的髌股关节不稳患者作为B组,另选取同期其他原因诱发的105例(105膝)髌骨关节不稳患者作为A组。A组中,男性69例,女性36例;平均年龄(25.21±7.01)岁;左膝42例,右膝63例。B组中,男性73例,女性35例;平均年龄(24.39±6.29)岁;左膝46例,右膝62例。两组患者一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。患者及其家属均签署知情同意书。本研究经医院伦理委员会批准。

1.2 检查方法

1.2.1 CT 所有患者均佩戴铅围裙、铅帽、铅衣,仰卧在CT检查床上,下肢保持中立位,双膝处伸展位,采用64排/320排螺旋CT常规扫描定位,以髌骨为扫描中心行平扫,扫描范围为胫骨结节下缘2～3 cm、髌骨上缘上2～3 cm,扫描间隔2.5 mm,层厚2.5 mm。

1.2.2 MRI 在配有专用膝关节线圈MRI扫描检查系统中进行检查,足先进,仰卧位,髌骨下缘保持正对线圈中心,采用膝关节线圈对膝关节进行扫描,并允许患者膝关节最大伸展位置,分析冠状T2、轴向T2、矢状T2序列。轴向T2加权成像:回波时间45 ms,激励次数2,重复时间4 917 ms,视野16 cm,矩阵288×224,层厚3.5 mm,回波链长度12,接受带宽31.25 kHz,空间分辨率0.3 mm。冠状T2加权成像:回波时间45 ms,激励次数2,重复时间3 667 ms,视野17 cm,矩阵288×224,层厚3.5 mm,回波链长度12,接受带宽31.25 kHz,空间分辨率0.6 mm。矢状T2加权成像:回波时间45 ms,激励次数2,重复时间3 400 ms,视野17 cm,矩阵320×256,层厚3.5 mm,回波链长度12,接受带宽31.25 kHz,空间分辨率0.5 mm。

1.3 观察指标 采用CT扫描检查图像测量TT-TG,将数据传输至配套工作站,膝关节轴位图像选择2个扫描平面,分别作为参考平面和胫骨结节近端平面。将2个平面叠加,选择股骨后髁切线进行标记并作基准线,后过股骨滑车最低点及胫骨结节中心点作股骨后髁切线垂线,其距离为TT-TG。MRI测量TT-PCL,将数据传输至配套工作站,膝关节轴位取3个扫描平面,第1个扫描平面作参考平面,第2个扫描平面取轴位图像胫骨内侧髁与后交叉韧带接合处,第3个扫描平面为完全显露的髌韧带平面,3个扫描平面叠加得到新的图像,以胫骨后髁切线作参考线,后分别过后髌韧带和交叉韧带内侧缘中点作垂线,2条垂线距离为TT-PCL。选择患者膝关节正中矢状位MRI,选择位于正中的髌骨的膝关节矢状位片,测量髌韧带长度T和髌骨长轴长度P,T/P即为Insall-Salvati指数。

2 结果

2.1 两组患者TT-TG、TT-PCL及Insall-Salvati指数比较 B组TT-TG、TT-PCL、Insall-Salvati指数分别为(18.08±1.73)mm、(22.03±0.91)mm、(1.37±0.15),分别大于A组的(15.49±1.29)mm、(18.94±0.83)mm、(1.13±0.12),差异有统计学意义(P<0.05)。典型病例见图1。

图1 典型病例影像(a.髌股关节对合不良患者CT轴位融合图像,以股骨后髁切线为基线1,分别经滑车最低点及胫骨结节向基线1作垂线2、3,垂线2、3间距测量线4即为TT-TG;b.髌骨半脱位患者T1序列正中失状位,髌骨最长对角线长度为直线1,髌腱长度为直线2,2/1即为Insall-Salvati指数)

2.2 TT-TG、TT-PCL及Insall-Salvati指数联合预测股骨滑车发育不良的髌股关节不稳的模型 TT-TG、TT-PCL及Insall-Salvati指数联合预测股骨滑车发育不良的髌股关节不稳的模型为Log(P)=0.643×TT-TG+0.591×TT-PCL+0.612×Insall-Salvati指数+0.681。见表1。

表1 TT-TG、TT-PCL及Insall-Salvati指数联合预测股骨滑车发育不良的髌股关节不稳的模型

2.3 TT-TG、TT-PCL及Insall-Salvati指数单独及联合应用预测股骨滑车发育不良的髌股关节不稳的价值 TT-TG+TT-PCL+Insall-Salvati指数预测股骨滑车发育不良的髌股关节不稳的敏感度、特异度及ROC曲线下面积均高于各指标单独应用(P<0.05)。见表2、图2。

表2 TT-TG、TT-PCL及Insall-Salvati指数单独及联合应用预测股骨滑车发育不良的髌股关节不稳的价值

图2 TT-TG、TT-PCL及Insall-Salvati指数单独及联合应用预测股骨滑车发育不良的髌股关节不稳的价值的ROC曲线图

3 讨论

髌股关节不稳定患者多存在股骨滑车发育不良、复发性髌骨脱位等,股骨滑车发育不良伴髌股关节不稳定患者多可见进行性严重关节炎和软骨损伤[6-7]。髌股关节辅助结构多且极易出现损伤,如不采取有效积极措施进行干预可能导致患者出现关节功能障碍、继发骨性关节炎等。有研究报道,术前影像学检查在评估髌骨关节不稳定过程中起到十分重要的作用,可有效、直接地评估髌股关节三维解剖[8]。有学者指出,股骨滑车发育不良是髌骨脱位的重要诱发因素[9]。滑车沟深度和髌股关节滑车沟角可反映患者的生理解剖结构,在滑车沟深度足够的情况下,髌骨会上下滑动而不易出现横向移位[10]。有研究发现,健康者与髌股关节不稳定者的滑车沟深度、滑车沟角差异明显[11]。股骨滑车发育不良致髌股关节不稳定的髌骨脱位多出现横向外侧脱位,通常情况下,外侧滑车倾斜度与滑车面不对称是导致股骨外侧滑车发育异常的主要原因,此外,患者外侧滑车倾斜度不够、外侧滑车关节面长也是重要的诱发髌骨外侧脱位的因素[12]。

本研究结果显示:B组TT-TG、TT-PCL、Insall-Salvati指数大于A组,差异有统计学意义(P<0.05);TT-TG、TT-PCL及Insall-Salvati指数联合预测股骨滑车发育不良的髌股关节不稳的模型为Log(P)=0.643×TT-TG+0.591×TT-PCL+0.612×Insall-Salvati指数+0.681;TT-TG+TT-PCL+Insall-Salvati指数预测股骨滑车发育不良的髌股关节不稳的敏感度、特异度及ROC曲线下面积均高于各指标单独应用(P<0.05)。TT-TG、髌骨偏移、滑车深度、髌骨倾斜等影像学评估参数对临床治疗和诊断具有重要意义,临床医师可借助影像学对患者的髌股关节不稳进行诊断并对其病情严重程度进行评估[13]。TT-TG过大需调整胫骨结节远端,滑车发育不良或高度扭曲滑车沟角需行滑车沟成型术。TT-PCL作为鉴别和评估髌股关节不稳定状态的参数,可有效确定胫骨结节横向移位,滑车形状或膝关节旋转不会对其造成影响。有学者对临床存在显著关节不稳定或髌股关节疼痛患者的研究发现,约30%以上的TT-TG异常患者存在TT-PCL异常[14]。Insall-Salvati指数可有效评估高位髌骨,重建并测量髌骨下极和髌骨最长对角线到胫骨结节的距离[15]。

综上所述,基于CT、MRI测定的TT-TG、TT-PCL及Insall-Salvati指数的联合应用可提高股骨滑车发育不良的髌股关节不稳的诊断价值。