胫骨结节-股骨滑车间距离对于髌骨不稳的预测价值研究

安伟，张浩沙强，张新刚，贺莎莎

摘要：目的  探討胫骨结节-股骨滑车间（TT-TG）距离对于髌骨不稳的预测价值。方法  纳入2021年1月-2022年8月因半月板损伤或可疑膝关节疼痛，在我院骨科住院的101例患者作为研究对象。按术中关节镜检查是否明确诊断为髌骨不稳分为髌骨不稳组54例（53.47%）和非髌骨不稳组47例（46.53%），比较两组患者基本人口学特征以及解剖学参数。以单因素分析中有统计学意义的指标作为自变量代入多因素Logistic回归模型进行分析。采用最大似然比前进法筛选出髌骨不稳的独立预测因素，重点分析TT-TG距离与髌骨不稳的相关性，绘制独立预测因素预测髌骨不稳的ROC曲线，进一步分析独立预测因素的预测效能。结果  髌骨不稳组患者股骨前倾角、膝关节扭转角、TT-TG距离以及高位髌骨所占比例高于非髌骨不稳组（P＜0.05）；两组患者胫骨外旋角、Caton指数以及滑车发育不良比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；多因素Logistic回归分析结果显示，股骨前倾角、膝关节扭转角以及TT-TG距离为髌骨不稳的独立预测因素（P＜0.05），其中TT-TG距离每增加1 mm，患者髌骨不稳的患病风险增加2.246倍（OR：3.246，95%CI：1.029～6.435，P=0.003）；ROC分析结果显示，股骨前倾角、膝关节扭转角以及TT-TG距离预测髌骨不稳的曲线下面积（AUC）分别为0.834（95%CI：0.756～0.887）、0.776（95%CI：0.715～0.838）以及0.811（95%CI：0.732～0.875），预测髌骨不稳的最佳诊断截点分别为28.5度、14.1度以及22.5 mm，三者联合预测的AUC为0.928（95%CI：0.887～0.975）。结论  股骨前倾角、膝关节扭转角以及TT-TG距离对于髌骨不稳均具有良好的预测效能，并且三者联合预测的预测价值最高。

关键词：胫骨结节-股骨滑车；髌骨不稳；独立预测因素

中图分类号：R681                                   文献标识码：A                                 DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2024.08.018

文章编号：1006-1959（2024）08-0095-05

Predictive Value of Tibial Tuberosity-trochlear Groove Distance for Patellar Instability

AN Wei，ZHANG Hao-sha-qiang，ZHANG Xin-gang，HE Sha-sha

（Orthopedics Department of Urumqi International Hospital，Urumqi 830000，Xinjiang，China）

Abstract：Objective  To investigate the predictive value of tibial tuberosity-trochlear groove distance（TT-TG） for patellar instability.Methods  From January 2021 to August 2022， 101 patients hospitalized in the Department of Orthopedics of our hospital due to meniscus injury or suspected knee joint pain were included in the study. The patients were divided into patellar instability group （54 patients， 53.47%） and non-patellar instability group （47 patients， 46.53%） according to whether patellar instability was clearly diagnosed by intraoperative arthroscopy. The basic demographic characteristics and anatomical parameters of the two groups were compared. The statistically significant indicators in the univariate analysis were substituted into the multivariate logistic regression model as independent variables for analysis. The maximum likelihood ratio forward method was used to screen out the independent predictors of patellar instability. The correlation between TT-TG distance and patellar instability was analyzed. The ROC curve of independent predictors to predict patellar instability was drawn to further analyze the predictive efficacy of independent predictors.Results  The proportion of femoral anteversion angle， knee joint torsion angle， TT-TG distance， and high patella in the patellar instability group was significantly higher than that in the non-patellar instability group （P<0.05）. There was no statistically significant difference between the two groups in terms of tibial lateral rotation angle， Caton index， and pulley dysplasia （P>0.05）. Multivariate Logistic regression analysis showed that femoral anteversion angle， knee joint torsion angle and TT-TG distance were independent predictors of patellar instability （P<0.05）. For every 1 mm increase in TT-TG distance， the risk of patellar instability increased by 2.246 times （OR：3.246，95%CI：1.029-6.435， P=0.003）. ROC analysis showed that the area under the curve （AUC） of femoral anteversion， knee torsion angle and TT-TG distance for predicting patellar instability were 0.834（95%CI：0.756-0.887）， 0.776（95%CI：0.715-0.838） and 0.811（95%CI：0.732-0.875）， respectively. The best diagnostic cut-off points for predicting patellar instability were 28.5 degrees， 14.1 degrees and 22.5 mm， respectively; the AUC of the combined prediction of the three was 0.928（95%CI：0.887-0.975）.Conclusion  Femoral anteversion angle， knee joint torsion angle， and TT-TG distance are all effective predictors of patellarinstability， and their combined prediction has the highest predictive value.

Key words：Tibial tuberosity-trochlear groove;Patellar instability;Independent predictors

髌骨不稳（patellar instability）是一种常见的髌股关节疾病，患病人群中以10～18岁的年轻人，以及经常性运动过量的人为主，1000人中约有1人患髌骨不稳，其人群发病率为43/10万，其中女性患病率大于男性[1，2]。若髌骨不稳状态长期存在则会引起髌股关节退行性变、滑膜增生等并发症，所以早诊断、早治疗对于改善预后意义重大。在髌骨不稳的治疗中部分人可先行保守治疗，效果较差者可考虑手术，其手术方式包括软组织修复及骨性修复手术，骨性修复手术中的胫骨结节移位术是对髌骨外向剪切力的矫正[3-5]。髌骨的外向剪切力是髌骨骨性稳定机制的一个重要组成部分，在髌骨不稳的诊断及治疗中，反映髌骨外向剪切力的早期研究以Q角的大小作为重要的参考指标[6，7]。近年来相关研究显示[8]，Q角的测量受多种因素的影响，且测量误差较大，因而逐渐转向了胫骨结节-股骨滑车间（TT-TG）距离的研究。TT-TG是膝关节横断面影像中常用的一种测量值，主要反映股骨滑车凹和胫骨结节的相对空间位置[9]。研究显示[10]，TT-TG距离增大与髌骨关节失稳有密切关联。本研究通过CT测量TT-TG距离，初步探讨TT-TG距离对于髌骨不稳的预测价值，旨在为髌骨脱位的临床诊断和治疗提供理论依据。

1资料与方法

1.1一般资料  纳入2021年1月-2022年8月因半月板损伤或可疑膝关节疼痛，在乌鲁木齐国际医院骨科住院的101例患者作为研究对象。按术中关节镜检查是否明确诊断为髌骨不稳分为髌骨不稳组54例和非髌骨不稳组47例。纳入标准：术前体格检查阴性；影像学检查不支持髌骨脱位；术中关节镜检查明确诊断为髌骨脱位者。排除标准：关节镜下未证实有明显髌骨倾斜、半脱位及脱位患者；任何合并有骨折的患者；任何合并有多组韧带损伤的患者。本研究经我院伦理委员会批准，所有患者以及家属均知情同意，签署同意书。

1.2方法

1.2.1资料收集  收集患者入院时一般临床资料，包括年龄、性别、体重指数（BMI）、侧别、吸烟史以及饮酒史；记录患者入院时CT检查相关指标，包括股骨前倾角、膝关节扭转角、TT-TG距离、胫骨外旋角、Caton指数以及滑车发育不良以及高位髌骨相关情况。Caton指数为髌骨关节面最低点到胫骨平台轮廓前上角最短的距离与髌骨关节面的长度之间的比值，Caton指数＞1.2提示高位髌骨。

1.2.2影像学参数测量  采用5.2.3 Mimics Research软件对CT数据进行三维重建，在重建模型中进行下肢旋转参数的测量：①股骨前倾角；②关节扭转角；③胫骨外旋角。以下3个解剖参数也在二维CT或膝关节纯侧位像上进行测量：①髌骨高度：术前在手术室通过C臂获取膝关节纯侧位像，在纯侧位像上使用Caton指数测量髌骨高度；②滑车发育程度：将Deiour B、D型诊断为滑车发育不良；③TT-TG距离：将股骨滑车近端层面与胫骨结节近端层面进行叠加，首先标记股骨后髁的连线作为参考线，然后标记股骨滑车最低点和胫骨结节中点，分别投影在参考线上，测量这两条线之间的距离即为TT-TG距离。

1.3统计学方法  采用SPSS 25.0统计学软件对数据进行分析，所有资料均符合正态分布，计量资料以（x±s）表示，两组间比较采用独立样本t检验，计数资料以[n（%）]表示，两组间比较采用？字2检验，以单因素分析中有统计学意义的指标作为自变量代入多因素Logistic回归模型进行分析。采用最大似然比前进法筛选出髌骨不稳的独立预测因素，绘制独立预测因素预测髌骨不稳的ROC曲线，进一步分析独立预测因素的预测效能，以α=0.05为检验水准。

2结果

2.1两组患者基本人口学特征比较  研究共纳入因半月板损伤或可疑膝关节疼痛在我院骨科住院的患者101例，年龄16～35岁，平均年龄（22.14±4.63）岁；男55例（54.46%），女46例（45.54%）。按术中关节镜检查是否明确诊断为髌骨不稳分为髌骨不稳组54例（53.47%）和非髌骨不稳组47例（46.53%），两组患者年龄、性别、BMI、侧别、吸烟史，以及饮酒史比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。

2.2兩组患者解剖学参数比较  髌骨不稳组患者股骨前倾角、膝关节扭转角、TT-TG距离以及高位髌骨所占比例高于非髌骨不稳组（P＜0.05）；两组患者胫骨外旋角、Caton指数以及滑车发育不良比较差异均无统计学意义（P＞0.05）， 见表2。

2.3预测髌骨不稳的多因素Logistic回归分析  以是否明确诊断为髌骨不稳（是=1，否=0）作为因变量，以单因素分析中有统计学意义的指标：股骨前倾角（实际值）、膝关节扭转角（实际值）、TT-TG距离（实际值）以及高位髌骨（是=1，否=0）作为自变量，多因素Logistic回归分析结果显示，股骨前倾角、膝关节扭转角以及TT-TG距离为髌骨不稳的独立预测因素（P＜0.05），其中TT-TG距离每增加1 mm，患者髌骨不稳的患病风险增加2.246倍，股骨前倾角每增加1度，患者髌骨不稳的患病风险增加2.736倍，膝关节扭转角每增加1度，患者髌骨不稳的患病风险增加1.369倍，见表3。

2.4 ROC分析  股骨前倾角、膝关节扭转角以及TT-TG距离预测髌骨不稳的曲线下面积（AUC）分别为0.834（95%CI：0.756～0.887）、0.776（95%CI：0.715～0.838），以及0.811（95%CI：0.732～0.875），预测髌骨不稳的最佳诊断截点分别为28.5°、14.1°，以及22.5 mm，三者联合预测的AUC为0.928（95%CI：0.887～0.975），见图1。

3讨论

本研究共纳入因半月板损伤或可疑膝关节疼痛在我院骨科住院的患者101例。本研究结果显示，两组患者年龄、性别、BMI、侧别、吸烟史以及饮酒史比较，差异无统计学意义（P＞0.05），提示两组患者一般临床资料组间分布较为均衡，具有可比性。此外，本研究单因素分析显示，髌骨不稳组患者股骨前倾角、膝关节扭转角、TT-TG距离以及高位髌骨所占比例明显高于非髌骨不稳组，提示以上因素可能与患者髌骨不稳相关。

TT-TG距离是一个独立于其他影像学指标的参数，反映股骨滑车与胫骨结节之间的距离。目前随着影像学技术的发展及人们认识的提高，TT-TG距离逐渐被应用于临床中。TT-TG距离是指对膝关节在放射学上行X线、CT或MRI平扫检查时在获得的轴位图像上测量的胫骨结节中点与股骨滑车最深点的水平距离。其大小反映了远端伸膝装置的外侧牵引分量，正常范围为8.6～13.6 mm，并具有高度可变性，不排除存在较大的观察者自身和不同观察者之间的测量误差[11-13]。在选择进行手术干预时多以高数值的TT-TG间距作为依据，TT-TG间距＞20 mm时被认为有手术干预的必要[14-16]。Essa A等[17]对60例前膝痛和髌骨半脱位患者采用MRI检查测量TT-TG间距，通过ROC曲线确定在最佳检测敏感度（80%）和特异度（70%）时，TT-TG间距异常的诊断临界值为14.5 mm，认为髌骨啮合度＜30%易发生髌骨不稳。Paiva M等[18]的研究显示，膝关节在伸直位条件下CT测量无症状膝关节组TT-TG值为（12.7±3.4）mm；以前的文献中均报道测量者内部及测量者之间具有较好的一致性，而不同的文献报道的数据之间却有较大的差异，可能是没有考虑到膝关节屈曲角度对TT-TC值的影响。Hess S等[19]研究发现，经CT测量得到TT-TG值在膝关节伸直位时2名测量者测得的数据分别为（15.1±3.2）mm及（14.8±3.3）mm，膝关节屈曲15度时2名测量者测得的数据分别为（10.0±3）mm及（9.4±3.0）mm，膝关节屈曲30度时，测得的数据分别为（8.1±3.4）mm及（8.5±3.4）mm。而本研究多因素Logistic回归分析结果显示，股骨前倾角、膝关节扭转角以及TT-TG距离为髌骨不稳的独立预测因素，其中TT-TG距离每增加1 mm，患者髌骨不稳的患病风险增加2.246倍（OR：3.246，95%CI：1.029～6.435， P=0.003）。ROC分析结果显示，TT-TG距离预测髌骨不稳的AUC为0.811（95%CI：0.732～0.875），提示TT-TG距离可用于准确有效的预测髌骨不稳，TT-TG距离值越大，患者髌骨不稳的患病风险越大，并且当TT-TG距离≥22.5 mm时，患者髌骨不稳的患病风险较大。

目前国内以TT-TG距离作为手术参考指标行胫骨结节移位术刚刚起步，尚未统一定义TT-TG距离参考值，通常以国外的TT-TG距离作为胫骨结节移位的参考指标。本研究通过CT测量TT-TG距离是较为准确和可靠的测量方法，初步建立了TT-TG距离的相关参数值，当TT-TG距离≥22.5 mm时，患者髌骨不稳的患病风险较大。目前国内外关于TT-TG距离预测髌骨不稳的价值以及其最佳界值点尚无统一共识。本研究得出关于TT-TG距离预测髌骨不稳患病风险的最佳界值点，并且证实其具有较高的预测效能，有助于临床早期诊断髌骨不稳，且可为指导临床决策提供参考依据。

综上所述，股骨前倾角、膝关节扭转角以及TT-TG距离对于髌骨不稳均具有良好的预测效能，TT-TG距离值越大，患者髌骨不稳的患病风险越大，并且当TT-TG距離≥22.5 mm时，患者髌骨不稳的患病风险较大。

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收稿日期：2023-04-20；修回日期：2023-05-25

編辑/肖婷婷