膝关节伸直位及屈曲30°胫骨结节-股骨滑车沟与胫骨结节-股骨滑车垂直距离比值对髌骨不稳的诊断价值

代鹏举，杨大钊，张元锴，裴富强，张 飞，樊立宏

(1.西安交通大学第二附属医院骨科，陕西 西安 710004；2.西安航天总医院关节外科，陕西 西安 710100)

髌骨不稳是青少年膝关节疼痛的一个重要原因，尤其是10～17岁女性发生风险更高[1-4]。胫骨结节至股骨滑车沟距离(Tuberositas tibae-trochlear groove distance，TT-TG)是评价髌骨不稳的重要指标之一，由Goutallier于1978年首先提出[5]。尽管髌骨不稳的危险因素很多，但TT-TG增大是其主要危险因素，通常TT-TG大于20 mm是诊断髌骨不稳的“金标准”[6]。Schoettle等[7]测量了TT-TG，并证明TT-TG也可以用MRI测量。然而，TT-TG作为一个绝对化数值，仅考虑了胫骨结节相对外移度，而未考虑到不同膝关节大小及个体间差异的影响。于是，国外学者Hingelbaum等[8]提出胫骨结节至股骨滑车间垂直距离(Perpendicular distance between the entrance of the chondral trochlear groove and the onset of the patellar tendon at the tibial tubercle，TT-TE)的概念，通过引入这个相对化的评价指标为临床工作中是否行胫骨结节内移提供了参考。国内也有学者使用MRI测量并验证了TT-TG/TT-TE可以更有效地预测髌骨不稳[9-10]。传统膝关节MRI均采取伸直位，然而不同屈膝角度是否会影响以上基于MRI测量的指标，目前很少有文献关注。研究[11]发现膝关节由屈曲转向伸直时TT-TG逐渐增大。关于不同屈膝角度下TT-TG/TT-TE的测量研究目前国内外鲜有报道。本研究探讨膝关节伸直位(0°)、屈曲位(30°)TT-TG/TT-TE对髌骨不稳的诊断价值，为临床提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2017年12月至2020年12月西安航天总医院医院40例髌骨脱位患者的MRI资料作为观察组，其中男性19例，女性21例；年龄10～30岁，平均(19.6±5.3)岁；左膝 19 例，右膝21例。选取同期40例病史、专科查体、MRI和(或)关节镜探查均证实无髌骨不稳患者的MRI资料作为对照组，其中男性19例，女性21例；年龄11～30岁，平均(24.1±5.3)岁；左膝21 例，右膝19例。两组患者性别、年龄、部位等比较均无统计学差异(均P>0.05)。病例纳入标准：观察组有膝外伤后致髌骨向外脱出病史，膝关节MRI见髌骨内侧微小撕脱骨折、内侧髌股韧带损伤，髌骨半脱位或脱位，对吻征阳性；对照组无髌骨不稳，无韧带松弛，仅半月板损伤。

1.2 检查方法 本研究图像由日本东芝公司Canon Vantage Elan 1.5T MRI在患者膝关节伸直位及屈膝30°下获得。扫描参数：层厚2.5 mm；层间隔0.5 mm；扫描层数21层。定制屈曲30°木质支具，由两名测量者采用盲法通过Kingstar Winning Tview V6.1.0工作站分别对数据进行测量。

1.2.1 TT-TG测量：在MRI横断面分别过股骨滑车最低点做后髁切线的垂线，选择胫骨结节中点并分别过其做股骨后髁切线的垂线，两条垂线间的垂直距离即为TT-TG[7]。

1.2.2 TT-TE测量：利用MRI 3D成像找到横断位上滑车沟软骨最低点所对应的矢状位上扫描线及胫骨结节近端髌腱止点对应的矢状位上扫描线，两扫描线间距离即为TT-TE[8]。

2 结 果

2.1 两名测量者TT-TG、TT-TE测量一致性检验 见表1。两名测量者TT-TG、TT-TE测量具有高度一致性(均P<0.05)。

表1 两名测量者TT-TG、TT-TE测量一致性检验(mm)

2.2 两组患者相同屈膝角度下TT-TG、TT-TE及TT-TG/TT-TE比较 见表2。观察组患者膝关节伸直位(0°)及屈曲位(30°)TT-TG、TT-TG/TT-TE均显著高于对照组(均P<0.05)，而TT-TE比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。

2.3 两组患者不同屈膝角度下TT-TG、TT-TE及TT-TG/TT-TE比较 见表2。两组膝关节伸直位(0°)TT-TG、TT-TE及TT-TG/TT-TE均显著高于屈曲位(30°)(均P<0.05)。

表2 两组患者TT-TG、TT-TE及TT-TG/TT-TE比较

2.4 两组患者屈膝角度变化时TT-TG、TT-TE及TT-TG/TT-TE差值比较 见表3。两组患者伸直位(0°)与屈曲位(30°)各指标差值比较，差异均具有统计学意义(均P<0.05)。

表3 两组患者屈膝角度变化时TT-TG、TT-TE及TT-TG/TT-TE差值比较

2.5 不同屈膝角度下TT-TG及TT-TG/TT-TE对髌骨不稳的诊断价值 见表4(图1)。ROC曲线分析结果显示，伸直位(0°)与屈曲位(30°)TT-TG/TT-TE AUC均大于0.9，以屈膝30时为最佳。

图1 不同参数诊断髌骨不稳ROC曲线

表4 不同屈膝角度TT-TG及TT-TG/TT-TE对髌骨不稳的诊断价值

3 讨 论

髌骨不稳作为常见膝关节疾病之一，以年轻女性多见，发生率约33%[2,12-13]。TT-TG作为胫骨结节相对外偏程度指标，被认为是影响髌骨不稳的独立因素[14]。TT-TG≥20 mm常被认为是病理性的，有助于预测髌骨不稳[14-15]，近年来的研究[16]也证明了其在预测髌骨不稳中具有较好的价值。本研究发现观察组TT-TG显著高于对照组，且ROC曲线分析结果显示TT-TG诊断髌骨不稳的AUC分别为0.890(0°)和0.888(屈膝30°)，与以往研究相似。然而，TT-TG为绝对值，没有充分考虑患者膝关节具体尺寸等因素，特别是青少年患者，其身体尚未发育完全且个体差异较大[8,17-18]。闫斌等[19]研究认为，单独使用TT-TG来预测髌骨不稳并不客观，误诊率高。

为了克服TT-TG诊断髌骨不稳的不足，研究者们提出了其他指标，如胫骨结节至后交叉韧带间距离(TT-PCL)。Seitlinger等[20]报道TT-PCL有效避免了TT-TG的一些局限性，认为TT-PCL≥24 mm是病理性的。Xu等[21]研究表明，TT-PCL虽可以避免部分TT-TG的不足，但TT-TG比TT-PCL诊断能力更好。近年来研究较多的还有TT-TG/TT-TE，其充分考虑了膝关节大小及髌股关节生物力学架构，因而更具有参考价值。相关研究[9-10]显示髌骨不稳组TT-TG/TT-TE为(0.30±0.06)，显著高于对照组，本研究显示观察组伸直位TT-TG/TT-TE为(0.29±0.06)，与其研究结果基本一致。此外，本研究发现膝关节较为粗大的对照组患者的TT-TG大于20 mm，但无髌骨不稳病史及症状；同时，TT-TG为15.88 mm的患者，其TT-TG/TT-TE为0.31，但存在髌骨不稳，通过纳入TT-TE进行校正，将患者个体差异等因素考虑进去，降低了其对诊断的影响。本研究ROC曲线分析结果也显示TT-TG/TT-TE对诊断髌骨不稳的AUC均高于TT-TG，这也提示了TT-TG/TT-TE可能会成为一项诊断髌骨不稳的新指标。当然，目前大多文献仍支持采用TT-TG来预测髌骨不稳[8-10]，但它们都没有将膝关节的屈伸角度考虑进来。

Dietrich等[11]研究了志愿者在膝关节0°、屈膝15°及30°下TT-TG的变化，发现膝关节自屈曲至伸直过程中TT-TG在递增。目前尚无证据表明在不同屈膝角度下的TT-TG更能诊断髌骨不稳，且TT-TG、TT-TE均是在膝关节伸直位进行测量计算，而本研究显示在膝关节伸直位(0°)及屈曲位(30°)时，两组患者TT-TG、TT-TG/TT-TE差异均具有统计学意义。考虑到伸直时下肢肌肉处于紧张状态，患者因疼痛可能无法长时间维持而导致伪影产生，本研究过程中也遇到类似情况，故不同屈膝角度需要被考虑到，尤其是屈膝30°时可减少MRI伪影，提高清晰度及准确率。本研究还发现从伸直位(0°)到屈曲位(30°)过程中，两组患者TT-TG、TT-TE以及TT-TG/TT-TE的差值比较仍具有统计学差异，提示两组患者在膝关节屈伸活动时的冠状面活动度可能存在差异。然而，目前尚未发现与此相关的研究，故此结果还需要更多研究来验证。

本研究通过MRI测量初步获得了国人髌骨不稳组及无髌骨不稳组TT-TG、TT-TE的相关数据，进一步验证了TT-TG/TT-TE对预髌骨不稳有着良好的诊断价值，尤其是发现了屈膝30°下TT-TG/TT-TE的AUC为0.925，对应诊断界值为> 0.14，获得了一个相对化的新指标来更好地预测髌骨不稳。

综上所述，不同屈膝角度下TT-TG/TT-TE能消除个体化差异的影响，较TT-TG对于预测髌骨不稳具有更好的诊断价值，尤其是屈膝30°时更为准确。本研究也存在不足之处：在选择参考点时可能具有一定的主观性，虽然观察者间一致性很好，但不同屈膝角度下TT-TG/TT-TE预测髌骨不稳的临床应用还需进一步大样本论证。尽管仍有不足，但我们认为应用不同屈膝角度下TT-TG/TT-TE来预测髌骨不稳是一个新的可靠指标，尤其是对TT-TG的阈值在15～20 mm或在膝关节异常粗大或短小的患者。