膝关节J形征在复发性髌骨脱位患者中的发病率、分度及放射学特征

2017-10-22薛喆宋关阳刘心张辉钱驿冯华

中国运动医学杂志 2017年10期

薛喆宋关阳刘心张辉钱驿冯华

北京积水潭医院运动损伤科（北京 100035）

髌骨运动轨迹的研究受到运动医学研究人员的广泛关注。Amis等[1]定义生理状态下的髌骨轨迹为：在膝关节主动屈伸的过程中，于近伸直位（即最后20°～0°）出现轻微的外侧位移（最大约4 mm），肉眼观察髌骨沿股骨滑车沟方向基本呈直线走形。

在复发性髌骨脱位（recurrent patella dislocation，RPD）群体中，可观察到部分患者存在异常的髌骨轨迹[2]，即在伸膝终末端髌骨向外侧明显移位，此时髌骨走行呈“J”形或“反J”形，称之为膝关节J形征[3]。

Frosch和Tanaka 等[2，4]指出，J形征属于髌骨近端轨迹不良。其发病机制目前尚未完全阐明：静态软组织的不平衡，如膝内侧支持带松弛、外侧支持带过紧、内侧髌骨股骨韧带（medial patellofemoral ligament，MPFL）损伤[5，6]；动态肌力因素，如股内侧肌肌力减弱、股外侧肌肌力过强[7]；骨性结构发育异常，如股骨滑车形态发育不良、高位髌骨、髌骨形态异常、胫骨结节-股骨滑车沟间距过大、股骨前倾角过大、胫骨外旋角过大，膝外翻等因素[8-10]均可能为J形征的危险因素。

目前，J形征的相关临床研究相对缺乏[2-4，11-13]，鲜见于文献报道。本研究的目的为：探究膝关节J形征在RPD患者中的发病率；对J形征进行临床分度；分析放射学参数与分度之间的关系。假设：膝关节J形征具有较高的阳性发病率，其临床分度与放射学参数呈正相关性。

1 对象与方法

1.1 研究对象

本研究对2015年至2017年间共59例连续的复发性髌骨脱位患者进行了回顾性研究，所有入组患者均于术前行全面的体格检查及膝关节CT扫描（北京积水潭医院放射科）。入选标准：（1）出现2次或2次以上髌骨脱位病史；（2）骨骺已闭合；（3）患侧膝关节无既往手术史。排除标准：（1）翻修手术；（2）合并其他韧带损伤；（3）多发韧带松弛症；（4）习惯性髌骨脱位。

1.2 评估与测量方法

1.2.1 膝关节J形征的评估

所有患者均于清醒状态下由高年资医师进行髌骨轨迹评估：患者坐位，双腿垂于床边，主动伸直膝关节，观察髌骨在整个屈伸过程中的运动轨迹。根据终末伸膝位（最后10°范围）髌骨的运动轨迹分为：直线走形，J形征阴性（－）；轻度外侧位移，一度阳性（1+）；明显外侧位移，二度阳性（2+）。

其他检查（麻醉下）：屈膝30°髌骨外推试验；髌骨外推恐惧实验；透视下髌骨应力X线片：屈膝30°给予内侧和外侧最大手动应力，记录髌骨位移距离。

1.2.2 计算机断层扫描（CT）

1.2.2.1 患者体位与CT设备

伸膝0°位行CT检查。患者取仰卧，足外旋15°位保持静止。使用CT设备Siemens Somatom DR-H C2进行扫描（Siemens Aktiengesellschaft，Medical Engi⁃neering Group，Erlanger，Federal Republic of Germany）（扫描时间4秒，重建矩阵512*512，层厚2 mm，125 kV，460 mAs）。

1.2.2.2 CT参数设置与测量方法

选取膝关节以下两个扫描层面，使用软件（Photo⁃shop，Adobe Inc，San Jose，CA，USA）进行叠加。股骨滑车层面：股骨髁间窝形态最接近对称性拱门形态的层面；髌骨层面：髌骨内、外侧最大横径层面（见图1）。

髌骨平分指数（图1A）：用于量化髌骨外移程度。过股骨滑车最低点做股骨后髁连线的垂线（L）与髌骨最大横径线（AB）相交于O点，AO/（AO+OB）*100%为此参数值。若O点位于髌骨横径内，OB值为正值；O点位于髌骨横径外，OB值为负值。

髌骨滑车距离（图1B）：用于量化髌骨外移程度。髌骨最内缘点C，滑车最低点垂线为L，C和L间的距离d为此参数值。若C点位于垂线L外侧，d值为正值；若C点位于垂线L内侧，d值为负值。

髌骨外倾角（图1C）：用于量化髌骨外倾程度。髌骨内、外侧最大横径与两股骨后髁连线之间的夹角α。

图1 J形征CT参数的测量方法

1.3 统计分析

统计J形征的总体和各亚组的发病率。使用Pear⁃son卡方检验或Fisher精确检验比较J形征阴性、一度阳性（1+）和二度阳性（2+）三组间的分类变量。使用ANOVA方差分析比较三组间的连续变量。计算组内相关系数（Intraclass correlation coefficients ，ICCs）以评估组间一致性及组内一致性（inter-and intra-ob⁃server reproducibility）。定义P＜0.05有统计学差异。统计学分析使用SPSS 20.0版本数据分析软件[SPSS statistics version 20.0 software package（IBM Corp）]进行分析处理。

计算组内相关系数（Intraclass correlation coeffi⁃cients，ICCs）以评估组间一致性及组内一致性（interand intra-observer reproducibility）。随机选取30名患者，阴性（－）、一度阳性（1+）、二度阳性（2+）各10名：由2名检查者分别独立鉴别J形征的分度；另，每一名检查者均于患者入院第1天及第3天（术前住院时间均大于3天）对同一患者行J形征分度鉴别。ICC＞0.8为很好，0.6＜ICC＜0.8为较好，0.4＜ICC＜0.6为一般，ICC＜0.4为较差[14]。J形征分度评估的组间一致性及组内一致性分别为0.58和0.74。

2 结果

共59例连续的RPD患者入选本研究。J形征评估结果：阳性发病率为72.9%（43/59），一度阳性率为27.1%（16/59），二度阳性率为45.8%（27/59）。见表1所示。

在J形征阴性（－）、一度阳性（1+）、二度阳性（2+）三组中，髌骨外移程度（髌骨平分指数，髌骨滑车距离）随J形征分度的增加而显著增大（P＜0.05）；髌骨外倾程度在阴性组和阳性组间存在显著性差异（P＜0.01），一度阳性（1+）组与二度阳性（2+）组间无统计学差异（P=0.096）。见表1、图2所示。

表1 59例患者J形征的基本资料（±s）

年龄（年）性别（女/男）伤侧（左/右）阴性（－）（n=16）18.19±4.07 14/2 10/6一度阳性（1+）（n=16）20.31±4.38 14/2 11/5二度阳性（2+）（n=27）21.81±5.74 24/3 10/17

图2 CT参数与J形征分度相关性分析结果

3 讨论

本研究发现：入选的59例复发性髌骨脱位患者中，阳性发病率为72.9%（43/59）；J形征的严重程度与髌骨的外倾和外侧位移存在正相关性。

既往对复发性髌骨脱位的研究多侧重于髌骨不稳定，轨迹异常（如J形征）的研究相对缺乏[11-13]。本研究对J形征的研究提示：J形征具有较高的发病率，多数的复发性髌骨脱位均合并J形征，应引起临床医生的足够重视。与此同时，J形征的严重程度具有差异性（分度）。这种差异性是否具有前交叉韧带“轴移试验”的临床意义尚待进一步研究。

本研究的结果显示，髌骨外倾和外移是J形征的两个显著特征。外移两个参数和外倾一个参数在J形征阴性和阳性之间均存在显著差异（P＜0.01）（见图2）。这可以提示临床医生在解读复发性髌骨脱位患者常规CT片时，若发现髌骨有明显的对合不良（外移和/或外倾），应提高警惕J形征的存在并通过查体进一步证实。与之类似，MPFL重建术后CT片若发现类似表现，也提示J形征残留。

本研究的另一个结果显示，在一度和二度阳性两亚组间，外移两个参数具有显著性差异（P＜0.05），而外倾参数无显著性差异（P=0.096）。表明J形征的严重程度更多表现为髌骨的横向位移。提示临床医生手术中纠正髌骨的外移对于术后J形征的消除具有较为重要的作用。

J形征的临床意义目前尚未得到充分的证实。MP⁃FL重建术被认为是纠正髌股关节不稳定的核心术式之一，曾报道97%的患者可取得较满意的短期效果[6，15]，但近年来报道的失效率在逐渐增加[2]。既往研究多认为[16]，移植物失效的主要原因为MPFL股骨侧止点定位不准确。Frosch指出，髌骨明显的轨迹异常也是造成移植物失效的原因之一[2]。生物力学研究对健康人群MP⁃FL的等长性研究发现，在生理状态下MPFL的等长性较好。Oka等[17]报道，在屈伸膝0°～60°范围内，MPFL基本等长。Steensen等[18]认为，在屈伸膝0°～90°范围内，MP⁃FL的长度变化仅为1 mm。Amis等[19]的研究显示，在屈伸膝0°～110°范围内，MPFL的长度变化在2.1 mm之内。于此同时，研究发现MPFL在伸直0°位时达到承受最大张力[20]。由此推测，若术后J形征残留阳性，则0°位时髌骨外侧位移增大，MPFL承受过度应力，可能会导致移植物松弛甚至失效。关于J形征残留与MPFL术后远期临床疗效的关系，还有待进一步研究证实。

本研究的局限性在于：第一，患者样本量较少，J形征的精确发生率需大样本研究进一步验证。第二，为回顾性研究。第三，肉眼评估J形征具有较强的主观性。本研究中对J形征分度的评估具有一般的组间一致性（0.58）及较好的组内一致性（0.74），这一结果虽优于Smith等的研究结果[13]，但仍表明临床评估J形征存在其主观性和不可重复性。第四，膝关节CT检查仅为0°位扫描，无动态CT检查。