髌股外侧摩擦综合征的MRI表现

王雪璐，丁长青，李绍东

(1.徐州医科大学医学影像学院，江苏 徐州 221004；2.江苏省徐州市丰县人民医院医学影像科，江苏 徐州 221700；3.徐州医科大学附属医院影像科，江苏 徐州 221002)

髌腱-股骨外侧髁摩擦综合征(patellar tendon-lateral femoral condyle friction syndrome，PTLFCFS)也称髌股外侧摩擦综合征或髌股摩擦综合征，属于髌股关节疼痛综合征(patellofemoral pain syndrome，PFPS)的一种，于2001年由Chung等[1]首次报道，其特征是股骨外侧髁与髌腱近端外侧后部之间的撞击，导致MRI上的髌下脂肪垫外上部水肿[2]。本症临床并不罕见，但目前国内外文献报道较少[1-4]。引起前膝外上区域疼痛的PFPS还包括骨关节炎、软骨损伤、髌骨软化症、Hoffa病、髂胫束摩擦综合征、髌骨外侧受压综合征、髌骨不稳定或半脱位、Plica综合征及骨肿瘤等，单凭临床难以互相鉴别[5]。本研究以2019年6月至2020年12月在江苏省徐州市丰县人民医院行膝关节MRI检查的60例患者为研究对象，并结合相关文献进行分析，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 纳入标准：(1)年龄16～44岁，体型发育正常；(2)研究组符合PTLFCFS诊断标准[1]；(3)资料完整。排除标准：(1)类风湿性关节炎、强直性脊柱炎、银屑病关节炎等风湿性疾病及化脓性关节炎等感染性疾病；(2)肾功能不全；(3)恶性肿瘤病史；(4)既往有膝关节明显创伤史或膝关节手术史；(5)高龄患者或合并重度退行性骨关节病患者；(6)存在MRI检查禁忌或MRI图像伪影较多者；(7)MRI脂肪抑制序列图像显示髌下脂肪垫弥漫性水肿或滑囊囊肿或其他新生物；(8)患者拒绝公开相关资料者。本研究由本院医学伦理会委员会授权许可并获得患者本人的知情同意。

共纳入60例患者，其中30例符合PTLFCFS诊断标准，均以膝关节前或前外侧慢性疼痛就医，作为研究组；其余30例为同期行MRI检查髌下脂肪垫无水肿及无其他明显MRI阳性征象患者，作为对照组。研究组男12例，女18例；年龄16～44岁，平均(32.66±0.81)岁；左膝11例，右侧15例，双膝4例。对照组男11例，女19例；年龄17～44岁；平均(32.09±0.67)岁；左膝10例，右侧16例，双膝4例。两组在性别、年龄、体重指数、职业等基线资料方面比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。研究组有规律运动锻炼习惯者10例，其中羽毛球爱好者5例，乒乓球爱好者4例，长跑爱好者1例；对照组有规律运动锻炼习惯者3例，其中乒乓球爱好者1例，长跑爱好者2例。两组研究对象在运动习惯方面比较，差异有统计学意义(P<0.05，χ2=4.812)。

1.2 MRI检查设备及图像分析方法 使用飞利浦Achieva 1.5TMRI成像仪，膝关节SENSE 8单元相控阵表面线圈，患者仰卧自然屈曲10°位。行矢状位SET1WI及质子密度加权频率衰减翻转恢复序列(proton density weighted spectr alattenuated inversion recovery，PDW-SPAIR)扫描，冠状位FSET2WI及PDW-SPAIR序列扫描，横断位PDW-SPAIR序列扫描。主要扫描参数：T1WI，TR/TE为500 ms/17 ms；T2WI，TR/TE为3 500 ms/100 ms；PDW-SPAIR，TR/TE为3 000 ms/30 ms；层厚/层间距为4.0 mm/0.3 mm；扫描野为160 mm×160 mm×79 mm；矩阵为256×256。

由2位有肌骨系统MRI诊断经验的医师共同读片，协商一致。重点观察在脂肪抑脂序列图像上髌下脂肪垫外上部是否有水肿信号、伴发的相关病变等。2位医师分别于不同时间、3次测量并记录相关参数数据，结果取平均值。

取股骨内外髁后缘连线为参考基线，在横断位上自股骨外侧滑车关节面软骨前缘向其作一垂直线，向前延伸至髌腱，髌腱后缘与股骨外侧滑车软骨前缘之间的距离即为髌腱-股骨外侧滑车关节面(patellar ligament to lateral troclllear face，PL-T)最短距离，见图1。

图1 PL-T最短距离测量示意图 图2 TT-TG测量示意图 图3 TSA测量示意图 图4 ISR指数(a/b)测量示意图

在横断位上自股骨滑车沟最凹点向参考基线作一垂线，作为股骨端垂线；再在髌腱胫骨附着端层面图像上，作髌腱胫骨附着处内外缘连线的中垂线，其与髌腱前缘的交点为髌腱附着端的中心点，由此中心点向参考基线作一垂线，作为胫骨端的垂线，两条垂线间的距离(即经股骨滑车沟最凹点的层面与胫骨结节最凸点的层面测量的距离)为胫骨结节-股骨滑车沟距离(tibial tubercle to trochlear groove，TT-TG)，见图2。

在横断位图像上选取股骨髁间窝顶呈现“罗马拱门”状的层面，连接股骨内外侧髁最高点及滑车最低点，所构成的角即为股骨滑车沟角(trochlear sulcus angle，TSA)，见图3。

在矢状位T1WI上取髌骨中央处的图像，测量髌腱及髌骨的长度，二者的比率即为ISR(Install-Salvati)指数[6]，ISR指数大于1.3可为髌骨高位的指标，见图4。

2 结 果

2.1 MRI征象 研究组患者膝关节横断位及矢状位PDW-SPAIR序列可见髌下脂肪垫外上部区域斑片状高信号影，提示水肿，髌下脂肪垫其他区域未见异常信号(见图5)。对照组患者髌下脂肪垫任何区域均无水肿表现。

图5 研究组患者双膝PDW-SPAIR提示髌下脂肪垫外上部水肿信号

2.2 两组主要参数比较 研究组PL-T最短距离小于对照组，TT-TG距离及ISR指数均大于对照组，组间差异均有统计学意义(P<0.05)；两组TSA比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。研究组27个关节为髌骨高位，对照组仅1个关节为髌骨高位。

表1 两组研究对象测量数据比较

2.3 相关伴发病变发病率比较 研究组的髌腱炎、股四头肌腱炎及髌股关节炎(MRI表现为髌骨软化或股骨髁髌面骨软骨侵蚀)发病率高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；两组的股-胫关节炎(MRI表现为股-胫关节面骨软骨侵蚀)发病率比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

表2 两组相关伴发病变发病率比较[例(%)]

3 讨 论

髌下脂肪垫是位于膝关节前室、具有衬垫及润滑作用的脂肪填充组织，可限制关节过度活动时的机械应力，减少摩擦及刺激，吸收震荡。髌下脂肪垫富含广泛的神经支配及血管分布，损伤后可引起膝前痛及膝关节功能障碍[7]。PTLFCFS是股骨外髁与髌腱后部之间的撞击导致髌下脂肪垫外上部水肿，在MRI脂肪抑脂序列图像上呈高信号。髌下脂肪垫的炎性积液在动态对比增强MRI(dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI)上表现为更高的血液灌注，DCE-MRI还可对灌注值进行可靠的定量评估，可作为炎症的成像生物标志物，可以直接反映病变处的微血管生理学变化[8]。

本组女性较多(60%)，与文献报道相近[1，3]。Mehta等[9]报道女子排球运动员髌下脂肪垫外上部水肿的患病率可高达50%，且为双侧发病。本研究中研究组有运动习惯者也较多(33.3%)，其中挥拍类运动习惯者较多(30%)。虽然多数研究中没有考虑年龄、性别、身体质量指数及职业等混杂因素的影响[10]，但研究者仍认为PTLFCFS的发生可能与轻微髌股关节不稳定有关[1，3-4]。Jarraya等[11]对1 094膝病例的研究提示，髌下脂肪垫外上部的高信号可能是髌股关节结构损伤的局部标志物，和胫股关节果之间没有关系。Jibri等[12]通过对滑车深度、TT-TG、髌骨平移、髌股角及ISR五个髌骨损伤参数的测量比较，显示髌下脂肪垫外上部高信号患者中，髌骨高位、髌骨外侧移位及外侧倾斜者患病率较高，提示PTLFCFS与髌骨轨迹异常相关。Raju等[13]应用MRI测量髌骨轨迹异常患者髌骨的相关参数，计算出ISR、改良ISR、髌骨滑车指数和髌骨骺板指数，研究这些指数在临床决策中的相关性发现，除了髌骨滑车和髌骨骺板指数之间存在明显的负相关外，其他指数之间都存在弱相关性。

有研究发现，与阴性对照组相比，PTLFCFS组的滑车深度、内侧滑车/外侧滑车长度比、外侧髌股角和外侧滑车倾斜角度显著降低(P<0.001)，ISR显著升高(P<0.001)；然而，TT-TG距离和内侧滑车/外侧滑车高度比差异无统计学意义[4]。Tahmasebi等[14]发现，PFPS患者TT-TG平均值(12.3±3.3)mm大于阴性对照组(9.3±2.4)mm(P<0.001)，因此TT-TGD增加可被认为是导致PFPS发展的因素之一。Kaiser等[15]对59例反复髌骨不稳及髌股关节疼痛综合征患者进行118次下肢扭转MRI成像研究发现，膝关节伸展时静态髌骨倾斜和髌股轴向契合主要受膝扭转、TT-TG和滑车发育不良的影响，而不受股骨或胫骨扭转的影响。Shen等[16]应用动态MRI监测少年和成人膝关节屈伸过程中的三维髌股关节运动学特征，结果发现患有PFPS的少年和成人均有明显的髌骨轨迹不良。Gürsoy等[17]的研究显示髌下脂肪垫外上部高信号患者中，ISR和TSA显著较高，股骨滑车深度和外侧髌股角较低，而髌骨外移度则无差异，其结果也提示PTLFCFS与髌骨轨迹异常相关。有研究认为TSA、髌骨平分指数和ISR与髌下脂肪垫外上部水肿的存在相关，髌下脂肪垫外上部水肿患者更易存在较大的股骨前外侧滑车面、较高髌骨外移度和髌骨高位，髌下脂肪垫外上部水肿与TSA关系尚存在争议[10]。本研究中两组TSA的差异无统计学意义，尚需积累病例进一步研究。PL-T减小、TT-TG距离及ISR增大增加了髌腱近端外侧部后缘与股骨外侧滑车撞击或发生摩擦的机会，易导致髌下脂肪垫外上部水肿[3]。Leal等[18]使用压力测试设备及MRI，比较特发性单侧膝前痛患者的髌骨位置和活动度，结果发现，患膝关节受力侧向移位后，髌骨侧向位置较正常侧显著增加。

本研究患者的相关伴发病变中，研究组髌腱炎、股四头肌腱炎及髌股关节炎发病率较高，而股-胫关节炎发病率两组差异无统计学意义。Sebro等[19]对183例年轻成人受试者(实验组81例，对照组102例)膝关节的研究提示，更高的ISA指数、较小的髌骨内侧面与外侧面比值、髌骨凹较浅、滑车软骨与髌骨软骨重叠减少、横向髌股角度较小的人群更易发生髌股外侧骨关节病或软骨病。Haj-Mirzaian等[20]的研究表明，髌下脂肪垫外上部水肿的存在与髌骨高位程度、髌骨外侧软骨或骨髓缺损、髌骨内下侧骨质减少相关。MRI T2Mapping成像能可靠地诊断早期软骨损伤[21]。Weintraub等[22]对60例孤立性内侧髌股关节骨关节炎患者和90例正常膝关节MRI的对照研究结果显示，髌下脂肪垫外上部水肿和较小的TSA与孤立性内侧髌股关节骨关节炎的概率增加有关；髌骨外侧倾斜度降低和髌腱腱炎趋向于与孤立性内侧髌股关节骨关节炎的概率增加相关，但无统计学意义；髌内侧滑膜皱襞的存在与内侧髌股关节骨关节炎之间也没有显著相关性。

本研究结果提示，PTLFCFS与髌骨轨迹异常相关，也与髌腱炎、股四头肌腱炎及髌股关节炎的高发病率相关，而与股-胫关节炎的发病无相关性。本研究尚有不足之处：(1)本研究为回顾性研究，非多中心、前瞻性研究，难以了解该病在大量人群中的真实分布，样本数量有限，可能存在统计学偏倚，有待多中心、大样本、前瞻性研究以进一步客观评价；(2)虽然临床症状与MRI表现相关，但缺乏组织病理学检查结果佐证，尚不能完全排除其他髌股关节疼痛综合征，也未行DCE-MRI以观察病变处的微血管生理学改变；(3)鉴于个体疼痛阈值不同，本研究未能将疼痛评分与MRI上水肿体积的相关性进行统计学分析；(4)鉴于中老年人群膝关节骨关节病发病率较高、关节畸形发生率高，相关参数也难以较为准确测量，本研究也因此未将≥45岁的人群纳入；(5)尽管数据测量时采用两人不同时间多次测量求平均值，但受操作者认识的影响，可能存在测量误差。