重视髌骨不稳的影像学诊断

叶琴，龚向阳

髌骨不稳是指由多种因素引起的髌股关节运动轨迹异常，临床表现为反复膝前痛，多发生于年轻女性。髌骨不稳的病因和形成机制复杂，早期诊断髌骨不稳主要利用X线片测量。随着影像技术的快速发展，测量方法不再仅限于X线片。本文旨在介绍髌骨不稳病因和发病机制，重点阐述各种影像测量方法、参考值及影像学诊断。

1 髌股关节解剖及其生物力学稳定机制

1.1 髌股关节的静态解剖关系 髌股关节通过多重的解剖结构将髌骨限制于关节内，可分为主动稳定结构（股内侧肌和股外侧肌远端形成的支持带）、被动稳定结构（内侧髌股韧带，MPFL）和静力稳定结构（髌骨和股骨滑车）。

1.2 髌股关节运动中的稳定机制 膝关节屈曲0～20°时，重要的稳定结构是MPFL，占髌骨外移总对抗力的53%。屈曲至30°时，MPFL由紧变松且髌骨开始接触股骨滑车，股骨外侧髁在稳定髌股关节稳定中起最重要的作用，占髌骨外移总对抗力的70%。股内侧肌斜肌在膝关节屈曲任何角度中均起次要作用。

2 髌股关节不稳的发病机制

目前公认的主要危险因素有MPFL损伤、股骨滑车发育不良、髌骨高位以及胫骨结节-股骨滑车沟（TT-TG）距离异常等。有研究发现危险因素之间存在相互作用，如股骨滑车发育不良及TT-TG距离异常是MPFL损伤的危险因素。

2.1 MPFL损伤 慢性髌骨不稳可引起MPFL发育不良。94%以上首次急性髌骨脱位患者会出现MPFL损伤，成年患者多发生在MPFL股骨侧，而儿童患者则多位于髌骨侧。因此在膝关节轻度屈曲时，MPFL缺乏足够的张力来对抗髌骨外移。

2.2 股骨滑车发育不良 人类的股骨滑车形态是直立行走进化的结果，形态异常具有先天性和家族性。在发育过程中运动负荷减少，可使股骨远端内侧髁和/或中间部发生病理改变而产生滑车发育不良。Dejour等将滑车发育不良形态分为4型，即Ⅰ型为交叉征，股骨滑车沟在横断面上较浅；Ⅱ型为出现交叉征和滑车沟突起，股骨滑车沟在横断面上扁平或突出；Ⅲ型为出现交叉征和双线征，股骨滑车内侧面在横断面上发育不良；Ⅳ型为交叉征、滑车沟突起和双线征均出现，股骨滑车在横断面上呈悬崖样。形态异常的股骨滑车与髌骨无法精确对合，造成髌股关节的稳定性大大下降。

2.3 髌骨高位 青春期的过度生长会引起髌骨生理性高位。病理性髌骨高位是由髌韧带过长或者股四头肌痉缩导致的，而不是胫骨结节的下移。有报道认为髌韧带因外伤发生撕脱或因运动引起的微小损伤致使髌韧带上移。髌骨位置高于股骨滑车沟，接触面积减小，从而降低了滑车对抗髌骨外移的作用。

2.4 TT-TG距离 TT-TG距离反映了作用于髌骨的外向力，能够量化临床评估的Q角。与膝关节旋转和胫骨结节位置有关，以前者为主。胫骨结节位置主要由基因决定，也有报道认为异常运动负荷导致胫骨结节的发育不良。胫骨结节外移使TT-TG距离增大，作用于髌骨的外向力加大，导致髌骨外侧移位。

3 临床表现、分类及专科检查

3.1 髌骨不稳的临床表现 多数髌骨不稳的临床症状无特异性，以膝前部持续性钝痛为主，上楼梯、久蹲坐位时加重，休息后可缓解。膝关节偶发无力感，发软或弹响，既往有一次或以上髌骨向外脱位或错动。

3.2 髌骨不稳的分类 髌骨不稳分类尚未统一，目前国内普遍接受的是将髌骨不稳分为髌骨半脱位、髌骨倾斜及两者同时存在3种类型。

3.3 髌骨不稳的专科检查 常用的检查有：（1）Q角测量，股四头肌力线（由髂前上棘到髌骨中心的连线）和髌韧带力线（髌骨中心到胫骨结节的连线）的夹角。女性的正常Q角（15°～ 20°）比男性（8°～ 15°）要大，可以解释女性更容易发生髌骨不稳。（2）“恐惧试验”，患者放松，检查者仰卧屈膝30°，将髌骨侧方外推呈半脱位。试验阳性时患者会突感疼痛并试图伸膝来阻止髌骨的推移。（3）髌骨研磨试验，压迫髌骨于滑车沟内向内外上下移动，出现膝前部疼痛为阳性。（4）其他，如髌骨被动倾斜试验及轨道试验等。

4 影像学测量

4.1 髌骨倾斜或半脱位 X线片包括了正位片、侧位片及轴位片。完美的侧位片要求股骨内外髁后缘完全重叠。目前还没有一种公认拍摄轴位片的标准方法，较常用的是Merchant法，即仰卧位屈膝45°摄片。在侧位片上，正常的髌骨外侧缘在前，关节嵴在后。当两者重叠或位置相反则提示髌骨倾斜。在轴位片上测量髌骨倾斜或半脱位的常用指标有：（1）适合角，平均值为－6°±11°，诊断髌骨半脱位的界值为＞16°；（2）Laurin髌股外侧角，正常情况下，该角开口向外的锐角，若不能成角或开口向内则提示髌骨倾斜；（3）Grelsamer髌骨倾斜角，正常值范围为2°±2°，诊断倾斜的界值为＞ 5°；（4）髌股指数，正常范围≤1.6，若该值＞1.6则提示髌骨倾斜。

与X线片相比，CT和MRI能够在膝关节完全伸直时扫描，避免了随着膝关节屈曲，滑车可能会降低或纠正髌骨倾斜和半脱位而引起的漏诊。另一个优势在于它为测量指标提供了统一的参考线，即股骨后髁轴线。髌骨倾斜角在CT和MRI上的测量不同于X线片，其诊断界值均为＞20%。髌骨倾斜随着膝关节屈曲和是否负重有所变化。将这些条件整合入测量指标中，对髌骨运动轨迹的描述更加精确，动态CT或MRI扫描来描述髌骨运动轨迹是研究的新方向。4.2MPFL损伤 X线片及CT上观察MPFL的价值有限，MRI将韧带损伤分为3级：Ⅰ级表现为韧带形态连续，呈局限高信号变化；Ⅱ级表现为韧带部分撕裂，呈条带样高信号；III级表现为韧带完全中断，边缘模糊不清，呈弥漫高信号。

4.3 股骨滑车发育不良 股骨滑车发育不良在侧位片上的特征性表现为交叉征、滑车沟突起及双线征。其中滑车沟突起＞3 mm提示股骨发育不良。在轴位上测量滑车沟角，该角正常范围是≤145°。股骨远端轻微旋转5°便会引起误差，股骨滑车发育不良多见于滑车近端，X线轴位上易漏诊。

CT可以观察到滑车从近端到远端的形态。常用测量参数有：（1）股骨滑车深度，诊断界值＜4mm；（2）股骨滑车沟角，其诊断界值＞145°。

利用MRI的软骨标志测量参数，界值发生了调整：（1）股骨滑车深度＜3 mm；（2）股骨滑车沟角165.67°～173°；（3）外侧滑车倾斜度和滑车面对称性，当外侧滑车倾斜度＜11°以及滑车面对称性＜40%时可诊断为股骨发育不良。

由于技术的进展，三维重建是目前的研究热点。不仅具有良好的敏感性和特异性，还更加真实完整地显示出股骨滑车的复杂形状，三维重建虽然提高了临床诊断价值，但因低效率及高成本，目前仍然是研究工具。

4.4 髌骨高位 X线片上测量髌骨高位的影像学方法主要分为两大类，一类是直接测量（髌骨与股骨之间），另一类是间接测量（髌骨与胫骨之间），目前广泛使用的是间接测量的方法。其中使用最广泛的测量技术是：（1）Insall-Salvati指数，正常范围是0.8～1.2；（2）Caton-Deschamps指数，正常范围是0.8～1.2；（3）Blackburne-Peel指数，正常范围是 0.6 ～ 1。

现已证实X线片上传统测量方法可应用于CT或MRI上，但是相应的临界值需要稍作调整。CT与MRI上的Insall-Salvati指数正常比值需要在侧位片的基础上分别增加0.1及0.13；CT上的Blackburne-Peel指数无需调整，而在MRI上需要增加0.09。

鉴于MRI对软骨的高分辨力，Biedert等提出一种完全利用MRI技术测量髌骨高度的方法，即髌骨滑车指数，结果显示＜12.5%为高位髌骨，＞50%为低位髌骨。4.5 TT-TG距离 Goutallier和Bernageau于1978年在屈膝30°的X线轴位片上第一次提出了TT-TG的概念。在CT扫描上，TT-TG距离正常范围是10～15mm，＞20mm提示髌骨不稳的风险。Hinckel研究发现在MRI上的TT-TG测量值要比CT的TT-TG测量值平均小3.1～3.6 mm，MRI上的TT-TG比TT-TG（腱-软骨）要小1.0～3.4 mm。

TT-TG距离同时受胫骨移位和膝关节旋转影响，因此Seitlinger等首次提出了胫骨结节与后交叉韧带之间的距离（TT-PCL）来反映胫骨外移，其值＞24 mm为异常，负重位扫描和动态扫描可带来更加客观的图像。Marzo等研究证明了TT-TG与膝关节屈曲和负重具有相关性，膝关节从完全伸直到屈曲过程中，TT-TG随之减小，这是由于膝关节一开始屈曲时候股骨有一定程度的外旋；负重位比非负重位的TT-TG要小。然而目前仍没有广泛应用。

5 治疗及预后

髌骨不稳的治疗可分为保守治疗和手术治疗，目前尚没有统一的治疗标准。保守治疗适用于不伴有骨软骨骨折的首次脱位，通过物理治疗起到防止再次脱位的效果。手术治疗的目的是纠正髌骨的异常运动轨迹，改善症状，预防复发。其分为髌骨近端重排术和远端重排术，以近端重排术最为常用。近端重排术纠正髌骨的移位，包括了膝关节外侧支持带松解术、膝关节内侧支持带紧缩术、内侧髌股韧带重建术及股四头肌内侧头加强术等。远端重排术恢复髌骨在三维空间的正常对位，包括胫骨结节移位术、股骨滑车成形术、肌腱转位术及髌腱手术。目前单一的手术方式不能起到有效的临床作用，需采用多种手术的结合，与患者个体情况相适应。若治疗不当，会并发骨关节炎及髌骨软骨软化症等疾病，严重影响患者的生活质量。

6 总结

维持髌骨稳定的解剖结构在发育过程中受到髌骨不稳的影响，以致髌骨不稳一再复发。因此，重视髌骨不稳的早期诊断能有效预防再复发，以提高患者的生活质量。髌骨不稳缺乏特征性临床表现，易漏诊。因此，影像学在其中占举足轻重的地位。以往髌骨不稳的影像诊断主要依赖于X线片基础上的各种测量参数。随着影像技术的发展，与X线片相比，CT和MRI的摄片体位不同、获取的图像清晰度及观察的内容增加等，应用于CT和MRI上传统测量的标准需要调整。另外三维重建、负重及动态扫描为观察髌骨周围稳定结构提供了更加整体直观的信息。(参考文献略，读者需要可向编辑部索取)