劉麗思，袁慧書

1.華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院放射科，湖北武漢 430030；2.北京大學(xué)第三醫(yī)院放射科，北京 100191；*通訊作者 袁慧書 huishuy@bjmu.edu.cn

髕股關(guān)節(jié)由髕骨與股骨滑車構(gòu)成，其穩(wěn)定性依靠骨骼、韌帶和肌肉共同維持，并與膝關(guān)節(jié)屈曲角度有關(guān)。當(dāng)膝關(guān)節(jié)由伸直位至輕度屈曲時，髕骨未進(jìn)入滑車或剛進(jìn)入滑車，此時骨骼提供的穩(wěn)定力有限，髕骨穩(wěn)定性主要依靠周圍軟組織（韌帶和股四頭肌）。理論上此體位應(yīng)比伸直位更容易發(fā)生髕骨脫位。因此，有文獻(xiàn)推薦使用輕度屈膝位檢查髕股關(guān)節(jié)不穩(wěn)定，在小角度屈曲位對評價髕骨脫位更為敏感[1-4]。傳統(tǒng)MRI 對于髕骨脫位定量測量診斷多采用伸膝位以確定各測量指標(biāo)的診斷價值[5-7]。隨著近年線圈技術(shù)的發(fā)展，多通道膝關(guān)節(jié)專用線圈越來越多地應(yīng)用于臨床。關(guān)于小角度屈曲位各測量指標(biāo)的診斷價值有待探究。本研究擬在輕度屈曲狀態(tài)下比較正常志愿者和復(fù)發(fā)性髕骨脫位患者M(jìn)RI橫斷面定量測量指標(biāo)，并探討其診斷價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 收集2014年8月—2015年8月臨床診斷為復(fù)發(fā)性髕骨脫位患者，納入標(biāo)準(zhǔn)：①復(fù)發(fā)性脫位>2次；②無膝關(guān)節(jié)骨折、韌帶損傷或斷裂；③近期無膝關(guān)節(jié)外傷史；④1個月內(nèi)雙下肢未進(jìn)行劇烈運(yùn)動。正常對照組來自招募志愿者，檢查前詢問對照組病史、年齡、身高、體重。納入與研究組患者性別、年齡及體重指數(shù)（BMI）相匹配者，納入標(biāo)準(zhǔn)：①無膝關(guān)節(jié)外傷史、手術(shù)史及明確膝關(guān)節(jié)疼痛病史；1個月內(nèi)雙下肢未進(jìn)行劇烈運(yùn)動。

最終納入研究組30例，其中男7例（左膝3例、右膝4例），女23例（左膝11例、右膝12例）；年齡15～29歲，平均（21.37±3.76）歲；BMI（21.18±3.18）kg/m2。對照組納入30例，其中男7例（左膝3例、右膝4例），女23例（左膝11例、右膝12例）；年齡15～29歲，平均（21.93±3.12）歲，BMI（20.80±2.64）kg/m2。兩組研究對象年齡與BMI差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。本研究通過醫(yī)院倫理委員會審批（批準(zhǔn)號：2014165），所有研究對象均知情同意。

1.2 儀器與方法 所有膝關(guān)節(jié)MRI掃描均通過3.0 T超導(dǎo)型MR掃描儀（SignaHDxT，GE）完成。所有受檢者均取仰臥位、足先進(jìn)，采用Invivo 8 通道膝關(guān)節(jié)專用線圈（Gainesville）。膝關(guān)節(jié)呈輕度屈曲狀態(tài)（擺體位時統(tǒng)一測量屈膝角度，盡量保持患者舒適體位，同時控制屈膝角度約10°）。掃描范圍包括全髕骨、股骨滑車及脛骨結(jié)節(jié)，參數(shù)見表1。

表1 MRI掃描序列及參數(shù)

1.3 圖像分析 所有圖像傳輸至 PACS系統(tǒng)（Centricity RIS CE 3.0，GE）。通過圖像工作站（Centricity Radiology RA 600，GE）利用PACS系統(tǒng)對膝關(guān)節(jié)脂肪抑制FSE PDWI橫斷面圖像進(jìn)行股骨滑車面對稱性、外側(cè)滑車傾斜度、滑車深度、髕骨傾斜角、外移度及股骨滑車與脛骨結(jié)節(jié)的水平距離（tibial tuberosity-trochlear groove distance，TTTG）測量（圖1）。所有測量均由1位研究者間隔3個月重復(fù)測量2次后取均值。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 19.0軟件，計量資料以表示。2次測量間的一致性檢驗采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）分析。研究組與對照組各項測量值比較采用獨(dú)立樣本t檢驗。P<0.05表示有統(tǒng)計學(xué)意義。采用受試者工作特征（ROC）曲線觀察各項測量指標(biāo)的曲線下面積（AUC），并以約登指數(shù)最大點作為診斷界值，計算各指標(biāo)的診斷敏感度和特異度。

2 結(jié)果

2.1 測量指標(biāo)比較 2次測量結(jié)果組內(nèi)一致性良好（ICC 均>0.90）。研究組股骨滑車面對稱性、外側(cè)滑車傾斜度及滑車深度均顯著小于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。研究組髕骨傾斜角、外移度及TTTG 較對照組顯著增大，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。見表2。

2.2 MRI橫斷面測量指標(biāo)對復(fù)發(fā)性髕骨脫位的診斷效能 滑車面對稱性、外側(cè)滑車傾斜度、滑車深度、髕骨傾斜角、外移度、TTTG 測量指標(biāo)的AUC 均>0.8，診斷界值及對應(yīng)的敏感度、特異度見表3、圖2。

圖1 女，23歲，復(fù)發(fā)性髕骨脫位患者右膝關(guān)節(jié)MRI 測量。A.股骨滑車面對稱性測量方法，選用最早出現(xiàn)股骨滑車軟骨全覆蓋的橫斷面，股骨滑車面對稱性=內(nèi)側(cè)滑車面長度（M）/外側(cè)滑車面長度（L）×100%；B.股骨外側(cè)滑車傾斜度測量方法，股骨外側(cè)滑車傾斜度（角α）指股骨外側(cè)滑車面與股骨內(nèi)外后髁連線的夾角；C.股骨滑車深度測量方法，A、B、C分別為股骨外側(cè)滑車最凸點、滑車溝最凹點及內(nèi)側(cè)滑車最凸點至D（股骨內(nèi)外后髁連線）的垂直距離，滑車深度=（A+C）/2-B；D.髕骨傾斜角測量方法，選用經(jīng)髕骨最大長軸的橫斷面，髕骨長軸與股骨內(nèi)外后髁連線間的夾角即髕骨傾斜角（角α）；E.髕骨外移度測量方法，經(jīng)內(nèi)側(cè)滑車最凸點做股骨內(nèi)外后髁連線（參照線A）的垂線B，經(jīng)髕骨最大長軸的橫斷面，經(jīng)髕骨內(nèi)側(cè)邊緣點做參照線A的垂線C，B’線為B 線的投影線；C 與B’的水平距離（雙箭）即為髕骨外移度。若C 在B’內(nèi)側(cè)，為負(fù)值；反之，則為正值；F.TTTG測量方法，經(jīng)滑車溝最凹點做參照線A的垂線B，經(jīng)過脛骨結(jié)節(jié)最凸點的橫斷面，經(jīng)脛骨結(jié)節(jié)最凸點做參照線A的垂線C，B’線為B 線的投影線；C 與B’的水平距離（雙箭）即為TTTG

表2 研究組與對照組MRI橫斷面測量指標(biāo)參數(shù)比較（±s）

表2 研究組與對照組MRI橫斷面測量指標(biāo)參數(shù)比較（±s）

注：TTTG為股骨滑車與脛骨結(jié)節(jié)的水平距離

測量指標(biāo) 研究組（n=30）對照組（n=30）t值 P值 股骨滑車面對稱性（%）46.03±8.52 65.60±9.59 8.35 ＜0.01 股骨外側(cè)滑車＜0.01 股骨滑車深度（mm）2.82±1.09 5.28±1.10 8.71 ＜0.01 傾斜度（°）11.04±4.07 21.18±4.71 8.92 髕骨傾斜角＜0.01 髕骨外移度（mm）5.69±6.59 ?5.14±1.87 ?8.66 ＜0.01（°）20.68±8.74 6.51±3.38 ?8.27 TTTG（mm）11.38±3.22 6.80±2.85 ?5.83 ＜0.01

表3 復(fù)發(fā)性髕骨脫位MRI橫斷面測量指標(biāo)的診斷效能

圖2 股骨滑車面對稱性、外側(cè)滑車傾斜度及滑車深度診斷復(fù)發(fā)性髕骨脫位的ROC曲線（A）；髕骨傾斜角、外移度及TTTG診斷復(fù)發(fā)性髕骨脫位的ROC曲線（B）

3 討論

股骨滑車發(fā)育不良是髕骨不穩(wěn)的危險因素，先天性因素是造成其形態(tài)異常的主要原因[8-9]。滑車面對稱 性、外側(cè)滑車傾斜度和滑車深度均可反映股骨滑車發(fā)育不良[10-11]。在正常人伸膝及輕度屈膝時，上述3項測量指標(biāo)并不受膝關(guān)節(jié)屈曲角度影響，其原因為測量值僅涉及股骨滑車本身，不涉及其他結(jié)構(gòu)的相對空間關(guān)系[12]。吳俊峰等[13]在伸膝位測量研究中顯示滑車面對稱性、外側(cè)滑車傾斜度和滑車深度診斷界值分別為<55%、<15°和<5 mm，特異度和敏感度分別為91.3%、97.8%、89.1%和91.2%、85.3%、91.2%，與本研究結(jié)果相似，表明這3項指標(biāo)在膝關(guān)節(jié)輕度屈曲位的診斷界值與伸直位測量相差無異。

髕骨傾斜角及外移度分別是反映髕骨內(nèi)、外側(cè)支持力量平衡性及髕骨半脫位的定量指標(biāo)，兩者與髕骨脫位狀態(tài)密切相關(guān)。本研究中髕骨傾斜角及髕骨外移度的AUC 均>0.9，提示這2項測量指標(biāo)對診斷復(fù)發(fā)性髕骨脫位具有較高的診斷價值，其診斷界值分別為>10.7°和>-2.4 mm，兩者的特異度和敏感度均為93.3%。本研究結(jié)果的診斷界值與既往研究存在部分偏差，主要原因為本研究所有受試者膝關(guān)節(jié)均采用8 通道專用線圈，膝關(guān)節(jié)屈曲約10°，并非完全伸直位狀態(tài)[13]；而研究表明在膝關(guān)節(jié)屈曲過程中，髕骨會出現(xiàn)一定程度的內(nèi)旋，導(dǎo)致髕骨傾斜角及髕骨外移度測量值變小。因此，相應(yīng)的診斷界值也會發(fā)生變化。既往研究主要集中在膝關(guān)節(jié)伸直位相關(guān)參數(shù)的測量，研究表明膝關(guān)節(jié)小角度屈曲位（10°～20°）較伸直位評價髕骨脫位具有更高的準(zhǔn)確度和敏感度，同時還可以減少由于股四頭肌緊張造成的誤差[14]。隨著膝關(guān)節(jié)專用線圈的普及，越來越多的MRI檢查在膝關(guān)節(jié)輕度屈曲位完成。因此，本研究測量指標(biāo)診斷界值的初步判定是對影像學(xué)診斷工作的補(bǔ)充，提示在測量指標(biāo)時需要關(guān)注膝關(guān)節(jié)伸屈的特定角度，不同狀態(tài)下診斷界值會有改變。

TTTG值可間接反映下肢Q 角大小，量化脛骨結(jié) 節(jié)外偏的程度。目前公認(rèn)的TTTG 正常推薦上限為15～20 mm[15]。本研究結(jié)果顯示，TTTG 測量值在研究組和對照組間具有顯著差異，研究組TTTG 明顯增大，AUC為0.852，診斷界值為>9.7 mm，其特異度為70.0%、敏感度為86.7%。本研究結(jié)果的診斷界值與以往文獻(xiàn)報道存在一定的差異，可能是膝關(guān)節(jié)伸屈狀態(tài)不一致所致。膝關(guān)節(jié)在接近伸直位時會出現(xiàn)生理性的脛骨外旋現(xiàn)象，即所謂的“扣鎖機(jī)制”，這種生理性的外旋鎖定既發(fā)生于正常人群，也可出現(xiàn)在復(fù)發(fā)性髕骨脫位人群[12,16]。當(dāng)膝關(guān)節(jié)輕度屈曲時，外旋鎖定解除，此時髕骨脫位受損的軟組織穩(wěn)定力可能發(fā)揮更明顯的作用。因此，不同屈曲角度會造成TTTG值診斷效能受到影響，診斷界值也會發(fā)生相應(yīng)的變化。在膝關(guān)節(jié)輕度屈曲時，TTTG值具有更高的臨床價值。然而，盡管本研究結(jié)果顯示TTTG值對診斷復(fù)發(fā)性髕骨脫位具有一定的價值，但其診斷效能低于其他5項測量指標(biāo)。

因膝關(guān)節(jié)屈曲角度對測量指標(biāo)有不同程度的影響[12]；故僅對屈曲角度約為10°的體位進(jìn)行研究存在一定的局限性，后續(xù)研究將擴(kuò)大屈曲角度范圍；另外，在正常人群中部分測量指標(biāo)（如TTTG）的診斷界值變化較大，需要更大樣本量研究判斷不同體位下各測量指標(biāo)的界值范圍。

總之，在膝關(guān)節(jié)輕度屈曲位（10°），應(yīng)用MRI橫斷面定量測量指標(biāo)評估復(fù)發(fā)性髕骨脫位時，股骨滑車面對稱性、外側(cè)滑車傾斜度、滑車深度、髕骨傾斜角及外移度均具有良好的診斷價值。