膝关节MRI 检查髁间窝宽度指数在髁间嵴撕脱骨折与前交叉韧带损伤中的诊断价值

孙祖达，张树伟，张振雷，赵俊

前交叉韧带（ACL）是对膝关节稳定性有维持作用的结构，ACL 能够在一定程度上阻止胫骨过度活动[1]。同时，人的行走特点可在一定程度上限制膝关节内翻，外来创伤可引起ACL 损伤，涉及膝关节ACL 的创伤可导致膝关节ACL的断裂或者是胫骨髁间嵴撕脱骨折[2-3]。膝关节创伤后不同个体的韧带断裂或韧带撕脱的不同机制仍不清楚，有研究已经探讨了膝关节受力的不同方面，ACL以及股骨和胫骨界面的强度等方面可能与两者的发病机理不同有关[4]。有研究表明膝关节髁间窝的形状与ACL 损伤的发作有关，髁间嵴撕脱骨折与ACL损伤若不能得到及时处理，可能会导致膝关节不稳定，甚至引起软骨、半月板等膝关节结构损伤，引起骨关节炎，严重危害膝关节健康[5-6]。近年来，与ACL 密切相关的股骨髁间窝的形态和髁间窝宽度指数（NWI）等逐渐受到广泛关注，但目前针对ACL 损伤与髁间嵴撕脱骨折人群的NWI差异的研究较少[7-8]，本研究回顾性分析膝关节ACL 损伤和髁间嵴撕脱骨折患者的临床资料，旨在探讨膝关节MRI 检查NWI 在髁间嵴撕脱骨折与ACL 损伤中的诊断价值。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2018 年1 月至2021 年3 月在浙江省余姚市中医医院治疗的膝关节ACL 损伤患者54 例（ACL组），男30 例，女24 例；年龄38～72 岁，平均（53.3±8.3）岁；平均病程（1.72±0.80）个月。髁间嵴撕脱骨折患者50 例（骨折组），男27 例，女性23 例；年龄36～70 岁，平均（52.2±9.7）岁；平均病程（1.80±0.73）个月。两组一般资料差异无统计学意义（P ＞0.05）。

1.2 纳入及排除标准 纳入标准：（1）年龄＞18 岁；（2）病程＜3 个月；（3）双下肢负重位X线片显示膝关节无内外翻畸形；（4）胫骨平台后倾角度不超过7°。排除标准：（1）合并有膝关节周围其他韧带损伤；（2）膝关节X 线Kellgren-Lawernce 评分＞2 级；（3）既往有类风湿关节炎、膝关节结核或膝关节手术史。

1.3 方法 采用XGY Superscan-1.5T磁共振扫描仪，患者处于仰卧位，膝关节自然处于非承重状态，在膝关节矢状、冠状和轴向位置扫描。MRI 图像参数：扫描层数为17，层厚4.0 mm，层间距1.0 mm，视野20 cm×16 cm，在膝关节的冠状图像中，从前到后进行选择，股骨内、外侧髁保持连续性。

1.4 图像分析 髁间窝宽度的测量：在冠状位MRI 图像上，连接股骨双髁最低点的直线为基线；将A 线向上平移至腘肌腱沟最低点水平并与股骨内外侧髁外侧缘的交点间距离为股骨双髁间宽度；髁间窝顶最高处与基线间线段长度为股骨髁间窝高度；髁间窝高度1/2 处与基线平行并与股骨内外侧髁内侧缘交点的线段为髁间窝宽度。NWI 的计算公式：NWI=髁间窝宽度／股骨双髁间宽度[9]。NWI ＞0.27 视为髁间窝宽度正常，而NWI＜0.27 则被认为髁间窝宽度狭窄。见图1。

图1 MRI 测量NWI

1.5 统计方法 采用SPSS 22.0 统计软件进行分析，计量资料以均数±标准差表示，采用t 检验；计数资料采用2检验；诊断价值采用受试者工作特征（ROC）曲线分析。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组髁间窝形态比较 ACL 组髁间窝形态呈“A”形比例高于骨折组，而“U”形比例低于骨折组（均P ＜0.05），两组髁间窝形态呈“W”形比例差异无统计学意义（P ＞0.05），见表1。

表1 两组髁间窝形态比较 例（%）

2.2 两组髁间窝宽度、股骨双髁间宽度及NWI 比较 ACL 组髁间窝宽度和NWI 均低于骨折组（均P ＜0.05），两组股骨双髁间宽度差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 两组髁间窝宽度、股骨双髁间宽度及NWI 比较

2.3 ACL 组不同性别、年龄髁间窝宽度、股骨双髁间宽度及NWI比较 ACL组不同性别、年龄患者髁间窝宽度、股骨髁宽度及NWI 比较差异均无统计学意义（均P ＞0.05），见表3～4。

表3 ACL 组不同性别髁间窝宽度、股骨双髁间宽度及NWI 比较

2.4 髁间窝形态、髁间窝宽度及NWI 的诊断价值 髁间窝形态、髁间窝宽度及NWI诊断ACL的AUC分别为0.733、0.750和0.866，截断值分别为“A”形、19.50mm和0.27，灵敏性分别为66.67%、68.00%和75.00%，特异性分别为78.00%、80.00%和84.50%，见图2。

图2 ROC 曲线图

3 讨论

髁间嵴撕脱骨折和ACL 损伤发病机制的不同尚不完全清晰，有报道称ACL 受力量大与髁间窝形态变化之间有一定关联性，而ACL损伤的危险因素中也有髁间窝狭窄这一因素[10-11]。髁间窝的形态主要有“A”、“U”和“W”等[12]，在本研究中，相较于骨折组，ACL 组呈现“A”形态的髁间窝比例较大，“U”形少；“W”形髁间窝比例在两组间差异不明显。这提示髁间窝的形态是导致ACL损伤的重要原因，临床经验发现形态为“A”的髁间窝尺寸较其他两种形态小，同样NWI 与髁间窝宽度也小，髁间窝尺寸变小后，机体ACL 损伤的发生率增高，临床可根据此特点来指导诊断及治疗。

表4 ACL 组不同年龄髁间窝宽度、股骨双髁间宽度及NWI 比较

NWI 可以很好的消除患者诸如年龄、身高及体质量等因素的影响，反映机体髁间窝狭窄程度的准确性较高[13]，并使结果更加标准化，减少上述因素对结果产生的误差。ACL 的上端与髁间窝侧壁相连，且ACL 可被容纳于髁间窝内，是膝关节重要的解剖特征。膝关节软骨发生退变可导致髁间窝狭窄，此外股骨髁间窝和胫骨髁间嵴发生骨赘增殖可同样可以导致髁间窝狭窄，病变结局是髁间窝容积变小，引发一系列病理变化。任何原因引起的膝关节结构发生异常、力线变化以及骨骼稳定性减弱均可引起髁间窝狭窄的发生[14-15]。股骨髁间窝狭窄会影响膝关节屈曲、伸展和旋转等过程，使股骨髁间壁更易与ACL 进行摩擦碰撞，频繁的冲击很可能会损坏ACL 的纤维束，而在较大的外力作用下很可能导致ACL 发生断裂。此外髁间窝狭窄也在一定程度上说明ACL纤维束的体积变小，导致ACL强度变弱，此时ACL更接近于向垂直方向行进，使ACL 所承载负荷显著增大，因此很容易造成ACL损伤。另外，由于髁间窝狭窄更容易受到韧带的影响，因此ACL 损伤患者的髁间宽度较小。附着在胫骨上的ACL 宽度越窄，ACL 的横截面积越小，ACL 越容易受伤[16]。髁间嵴撕脱骨折是由于ACL 附着点的骨质比ACL 纤维质弱，导致患者的髁间窝宽度和NWI 较大。本研究结果表明髁间窝形态、髁间窝宽度及NWI 对诊断髁间嵴撕脱骨折与ACL 损伤具有较好的价值。

以往髁间窝的形态和解剖学参数的早期研究主要使用X 线测量数据[17]。除了传统的测量髁间窝宽度和形状的方法外，纳入NWI指标也可能是将来需要研究的方向之一。CT 虽然对骨的扫描分辨率很高，但对骨膜、软骨显示较差，测量结果不能准确显示实际髁间窝的宽度。本研究发现MRI 扫描在观察者之间和分期观察上具有很高的可靠性，且MRI扫描能够更清楚地分辨出关节软骨和软组织结构[18]。本研究也有许多缺点，首先，本研究纳入的研究对象数量太少，可能会导致选择偏倚并给研究结果带来一定的误差。其次，这项研究是一项回顾性研究,与前瞻性研究相比，证据质量会受到影响，需要进一步进行研究。