一种适用于膝关节积液时髌骨高度的测量方法及与传统方法的比较

何航元 倪曲波 杨旭 谭杨 陈廖斌

膝关节积液是临床中常见的一种病理表现，常见于膝关节急性创伤期或膝关节慢性疾病，如创伤性髌骨脱位、复发性髌骨脱位等[1-3]。在积液量较大的情况下，膝关节积液主要积聚在膝关节的髌股关节以及髌上囊[4-5]。在大量膝关节积液的状态下，髌骨可能会浮离股骨滑车。由于髌韧带及股四头肌肌腱的弹性不一致，大量关节积液会导致髌骨下极靠近股骨滑车向近心端移动，而髌骨上极远离股骨滑车向远心端移动，我们称之为"翘翘板效应"。因此，大量膝关节积液可能会导致以髌骨下极为参考点的传统髌骨高度评估方法的测量结果出现误差。然而，在这一过程中，髌骨中心的位置几乎无偏离。因此，我们推测当膝关节积液时，以髌骨中心为参考点评估髌骨高度可能会更加准确。我们通过以髌骨中心为参考点的新方法及以髌骨下极为参考点的三种传统方法对50例病人同侧膝关节积液与否的髌骨高度进行测量评估，并进行对比分析，探究膝关节积液对各种测量方法的影响，及以髌骨中心为参考点新方法的优点。

对象与方法

一、对象

回顾性分析2017年 6月～2019年 6月于我院就诊病人的影像学资料50例。其中男性 26例，女性 24例，年龄 20～45岁，平均(27.7±6.0)岁。纳入标准：(1)本次就诊前无膝关节周围手术史；(2)无二分髌骨；(3)无膝关节周围畸形；(4)术前膝关节MRI显示髌上囊有大量积液；(5)术前及术后均进行了膝关节侧位X线检查。

二、方法

以髌骨中心为参考点的髌骨高度评估方法定义为改良髌骨指数(modified patellar index,MPI)，测量方法如下：以膝关节侧位片上髌骨最长轴的中点为髌骨中心点，测量髌骨中心点至胫骨结节上缘的距离，记为a；测量髌骨关节面的长度，记为b，MPI即为a与b的比值(图1)。传统髌骨高度评估方法参照文献所描述的方法。所有测量过程均由两位具有3年以上临床经验的关节与运动科医生完成，取两者测量值的平均值。两测量者于同一时间独立进行。

图1 改良髌骨指数测量方法示意图

为了评估MPI在判断髌骨高度时的可靠性，我们通过Pearson相关系数对MPI与传统髌骨指数进行了相关性分析。为了明确膝关节积液对不同髌骨高度评估方法的影响，我们对纳入的50例研究对象膝关节积液前后的Modified Insall-Salvati 指数、Caton-Deschamps 指数、Blackburne-Peel 指数以及MPI分别进行了测量和比较。

三、统计学分析

结果

1.MPI与传统髌骨指数的相关性：结果显示，在无膝关节积液的状态下，MPI与三个传统髌骨指数均具有较好的相关性(图2A～C，P<0.05)。其中，MPI与Modified Insall-Salvati指数具有最好的相关性(图2A，P<0.05)。表明表明MPI是一种可靠的髌骨高度评估方法。

图2 改良髌骨指数与传统髌骨指数的相关性

2.髌骨指数在膝关节积液前后的变化见表1。结果显示，膝关节积液前后Modified Insall-Salvati 指数、Caton-Deschamps指数以及Blackburne-Peel 指数的测量值比较差异有统计学意义(P<0.05)，而MPI的膝关节积液前后测量值比较差异无统计学意义(P>0.05)。

表1 膝关节积液前后的传统髌骨指数

讨论

目前，临床上最常使用的传统髌骨高度评估方法包括Modified Insall-Salvat指数、Caton-Deschamps 指数以及Blackburne-Peel指数[6-8]。这些指数最初的提出，都主要是基于膝关节X线侧位片，测量的要求低，只要膝关节屈曲30°以上，保证髌腱的紧张即可[9]，这种实用性和可操作性使得它们在提出之后就得到了广泛的应用。然而，这些传统的髌骨高度评估方法在设计时，并没有考虑到膝关节积液对髌骨下极位置的影响。本研究结果显示，在膝关节积液状态下，Modified Insall-Salvat 指数、Caton-Deschamps 指数以及Blackburne-Peel指数均较无膝关节积液时具有明显差异。这表明，Modified Insall-Salvat、Caton-Deschamps 指数以及Blackburne-Peel 指数在有无膝关节积液状态下不具有良好的一致性，无法在膝关节积液状态下准确的评估髌骨高度。

在膝关节的急性创伤期或一些膝关节慢性疾病中，膝关节内会产生大量积液[1]。在伸膝及稍屈膝状态下，这些积液会积聚在髌上囊及髌股关节之间。髌骨位置的维持主要由股四头肌、髌腱、内侧支持带以及外侧支持带等软组织结构[10-13]。我们推测，积聚在髌上囊的膝关节积液产生一种“翘翘板效应”。髌上囊的膝关节积液会导致髌骨以髌骨中心为支点，使髌骨的上下极偏离正常位置，而在此过程中，髌骨中心的位置几乎无偏离。据于此，我们提出新髌骨指数，即以髌骨中心的位置来评估髌骨高度。在本研究中，我们通过对无膝关节积液状态下的髌骨高度进行评估发现，MPI与传统三种髌骨指数均具有较好的相关性。我们对膝关节积液状态的下MPI进行了进一步测量。结果显示，新髌骨指数在膝关节积液前后无显著变化，提示膝关节积液对新髌骨指数无显著影响。

综上，新髌骨指数与传统髌骨指数具有较好的相关性，且新髌骨指数在膝关节积液前后无显著改变。