重視髕骨不穩的影像學診斷

葉琴，龔向陽

髕骨不穩是指由多種因素引起的髕股關節運動軌跡異常，臨床表現為反復膝前痛，多發生于年輕女性。髕骨不穩的病因和形成機制復雜，早期診斷髕骨不穩主要利用X線片測量。隨著影像技術的快速發展，測量方法不再僅限于X線片。本文旨在介紹髕骨不穩病因和發病機制，重點闡述各種影像測量方法、參考值及影像學診斷。

1 髕股關節解剖及其生物力學穩定機制

1.1 髕股關節的靜態解剖關系 髕股關節通過多重的解剖結構將髕骨限制于關節內，可分為主動穩定結構（股內側肌和股外側肌遠端形成的支持帶）、被動穩定結構（內側髕股韌帶，MPFL）和靜力穩定結構（髕骨和股骨滑車）。

1.2 髕股關節運動中的穩定機制 膝關節屈曲0～20°時，重要的穩定結構是MPFL，占髕骨外移總對抗力的53%。屈曲至30°時，MPFL由緊變松且髕骨開始接觸股骨滑車，股骨外側髁在穩定髕股關節穩定中起最重要的作用，占髕骨外移總對抗力的70%。股內側肌斜肌在膝關節屈曲任何角度中均起次要作用。

2 髕股關節不穩的發病機制

目前公認的主要危險因素有MPFL損傷、股骨滑車發育不良、髕骨高位以及脛骨結節-股骨滑車溝（TT-TG）距離異常等。有研究發現危險因素之間存在相互作用，如股骨滑車發育不良及TT-TG距離異常是MPFL損傷的危險因素。

2.1 MPFL損傷 慢性髕骨不穩可引起MPFL發育不良。94%以上首次急性髕骨脫位患者會出現MPFL損傷，成年患者多發生在MPFL股骨側，而兒童患者則多位于髕骨側。因此在膝關節輕度屈曲時，MPFL缺乏足夠的張力來對抗髕骨外移。

2.2 股骨滑車發育不良 人類的股骨滑車形態是直立行走進化的結果，形態異常具有先天性和家族性。在發育過程中運動負荷減少，可使股骨遠端內側髁和/或中間部發生病理改變而產生滑車發育不良。Dejour等將滑車發育不良形態分為4型，即Ⅰ型為交叉征，股骨滑車溝在橫斷面上較淺；Ⅱ型為出現交叉征和滑車溝突起，股骨滑車溝在橫斷面上扁平或突出；Ⅲ型為出現交叉征和雙線征，股骨滑車內側面在橫斷面上發育不良；Ⅳ型為交叉征、滑車溝突起和雙線征均出現，股骨滑車在橫斷面上呈懸崖樣。形態異常的股骨滑車與髕骨無法精確對合，造成髕股關節的穩定性大大下降。

2.3 髕骨高位 青春期的過度生長會引起髕骨生理性高位。病理性髕骨高位是由髕韌帶過長或者股四頭肌痙縮導致的，而不是脛骨結節的下移。有報道認為髕韌帶因外傷發生撕脫或因運動引起的微小損傷致使髕韌帶上移。髕骨位置高于股骨滑車溝，接觸面積減小，從而降低了滑車對抗髕骨外移的作用。

2.4 TT-TG距離 TT-TG距離反映了作用于髕骨的外向力，能夠量化臨床評估的Q角。與膝關節旋轉和脛骨結節位置有關，以前者為主。脛骨結節位置主要由基因決定，也有報道認為異常運動負荷導致脛骨結節的發育不良。脛骨結節外移使TT-TG距離增大，作用于髕骨的外向力加大，導致髕骨外側移位。

3 臨床表現、分類及專科檢查

3.1 髕骨不穩的臨床表現 多數髕骨不穩的臨床癥狀無特異性，以膝前部持續性鈍痛為主，上樓梯、久蹲坐位時加重，休息后可緩解。膝關節偶發無力感，發軟或彈響，既往有一次或以上髕骨向外脫位或錯動。

3.2 髕骨不穩的分類 髕骨不穩分類尚未統一，目前國內普遍接受的是將髕骨不穩分為髕骨半脫位、髕骨傾斜及兩者同時存在3種類型。

3.3 髕骨不穩的專科檢查 常用的檢查有：（1）Q角測量，股四頭肌力線（由髂前上棘到髕骨中心的連線）和髕韌帶力線（髕骨中心到脛骨結節的連線）的夾角。女性的正常Q角（15°～ 20°）比男性（8°～ 15°）要大，可以解釋女性更容易發生髕骨不穩。（2）“恐懼試驗”，患者放松，檢查者仰臥屈膝30°，將髕骨側方外推呈半脫位。試驗陽性時患者會突感疼痛并試圖伸膝來阻止髕骨的推移。（3）髕骨研磨試驗，壓迫髕骨于滑車溝內向內外上下移動，出現膝前部疼痛為陽性。（4）其他，如髕骨被動傾斜試驗及軌道試驗等。

4 影像學測量

4.1 髕骨傾斜或半脫位 X線片包括了正位片、側位片及軸位片。完美的側位片要求股骨內外髁后緣完全重疊。目前還沒有一種公認拍攝軸位片的標準方法，較常用的是Merchant法，即仰臥位屈膝45°攝片。在側位片上，正常的髕骨外側緣在前，關節嵴在后。當兩者重疊或位置相反則提示髕骨傾斜。在軸位片上測量髕骨傾斜或半脫位的常用指標有：（1）適合角，平均值為－6°±11°，診斷髕骨半脫位的界值為＞16°；（2）Laurin髕股外側角，正常情況下，該角開口向外的銳角，若不能成角或開口向內則提示髕骨傾斜；（3）Grelsamer髕骨傾斜角，正常值范圍為2°±2°，診斷傾斜的界值為＞ 5°；（4）髕股指數，正常范圍≤1.6，若該值＞1.6則提示髕骨傾斜。

與X線片相比，CT和MRI能夠在膝關節完全伸直時掃描，避免了隨著膝關節屈曲，滑車可能會降低或糾正髕骨傾斜和半脫位而引起的漏診。另一個優勢在于它為測量指標提供了統一的參考線，即股骨后髁軸線。髕骨傾斜角在CT和MRI上的測量不同于X線片，其診斷界值均為＞20%。髕骨傾斜隨著膝關節屈曲和是否負重有所變化。將這些條件整合入測量指標中，對髕骨運動軌跡的描述更加精確，動態CT或MRI掃描來描述髕骨運動軌跡是研究的新方向。4.2MPFL損傷 X線片及CT上觀察MPFL的價值有限，MRI將韌帶損傷分為3級：Ⅰ級表現為韌帶形態連續，呈局限高信號變化；Ⅱ級表現為韌帶部分撕裂，呈條帶樣高信號；III級表現為韌帶完全中斷，邊緣模糊不清，呈彌漫高信號。

4.3 股骨滑車發育不良 股骨滑車發育不良在側位片上的特征性表現為交叉征、滑車溝突起及雙線征。其中滑車溝突起＞3 mm提示股骨發育不良。在軸位上測量滑車溝角，該角正常范圍是≤145°。股骨遠端輕微旋轉5°便會引起誤差，股骨滑車發育不良多見于滑車近端，X線軸位上易漏診。

CT可以觀察到滑車從近端到遠端的形態。常用測量參數有：（1）股骨滑車深度，診斷界值＜4mm；（2）股骨滑車溝角，其診斷界值＞145°。

利用MRI的軟骨標志測量參數，界值發生了調整：（1）股骨滑車深度＜3 mm；（2）股骨滑車溝角165.67°～173°；（3）外側滑車傾斜度和滑車面對稱性，當外側滑車傾斜度＜11°以及滑車面對稱性＜40%時可診斷為股骨發育不良。

由于技術的進展，三維重建是目前的研究熱點。不僅具有良好的敏感性和特異性，還更加真實完整地顯示出股骨滑車的復雜形狀，三維重建雖然提高了臨床診斷價值，但因低效率及高成本，目前仍然是研究工具。

4.4 髕骨高位 X線片上測量髕骨高位的影像學方法主要分為兩大類，一類是直接測量（髕骨與股骨之間），另一類是間接測量（髕骨與脛骨之間），目前廣泛使用的是間接測量的方法。其中使用最廣泛的測量技術是：（1）Insall-Salvati指數，正常范圍是0.8～1.2；（2）Caton-Deschamps指數，正常范圍是0.8～1.2；（3）Blackburne-Peel指數，正常范圍是 0.6 ～ 1。

現已證實X線片上傳統測量方法可應用于CT或MRI上，但是相應的臨界值需要稍作調整。CT與MRI上的Insall-Salvati指數正常比值需要在側位片的基礎上分別增加0.1及0.13；CT上的Blackburne-Peel指數無需調整，而在MRI上需要增加0.09。

鑒于MRI對軟骨的高分辨力，Biedert等提出一種完全利用MRI技術測量髕骨高度的方法，即髕骨滑車指數，結果顯示＜12.5%為高位髕骨，＞50%為低位髕骨。4.5 TT-TG距離 Goutallier和Bernageau于1978年在屈膝30°的X線軸位片上第一次提出了TT-TG的概念。在CT掃描上，TT-TG距離正常范圍是10～15mm，＞20mm提示髕骨不穩的風險。Hinckel研究發現在MRI上的TT-TG測量值要比CT的TT-TG測量值平均小3.1～3.6 mm，MRI上的TT-TG比TT-TG（腱-軟骨）要小1.0～3.4 mm。

TT-TG距離同時受脛骨移位和膝關節旋轉影響，因此Seitlinger等首次提出了脛骨結節與后交叉韌帶之間的距離（TT-PCL）來反映脛骨外移，其值＞24 mm為異常，負重位掃描和動態掃描可帶來更加客觀的圖像。Marzo等研究證明了TT-TG與膝關節屈曲和負重具有相關性，膝關節從完全伸直到屈曲過程中，TT-TG隨之減小，這是由于膝關節一開始屈曲時候股骨有一定程度的外旋；負重位比非負重位的TT-TG要小。然而目前仍沒有廣泛應用。

5 治療及預后

髕骨不穩的治療可分為保守治療和手術治療，目前尚沒有統一的治療標準。保守治療適用于不伴有骨軟骨骨折的首次脫位，通過物理治療起到防止再次脫位的效果。手術治療的目的是糾正髕骨的異常運動軌跡，改善癥狀，預防復發。其分為髕骨近端重排術和遠端重排術，以近端重排術最為常用。近端重排術糾正髕骨的移位，包括了膝關節外側支持帶松解術、膝關節內側支持帶緊縮術、內側髕股韌帶重建術及股四頭肌內側頭加強術等。遠端重排術恢復髕骨在三維空間的正常對位，包括脛骨結節移位術、股骨滑車成形術、肌腱轉位術及髕腱手術。目前單一的手術方式不能起到有效的臨床作用，需采用多種手術的結合，與患者個體情況相適應。若治療不當，會并發骨關節炎及髕骨軟骨軟化癥等疾病，嚴重影響患者的生活質量。

6 總結

維持髕骨穩定的解剖結構在發育過程中受到髕骨不穩的影響，以致髕骨不穩一再復發。因此，重視髕骨不穩的早期診斷能有效預防再復發，以提高患者的生活質量。髕骨不穩缺乏特征性臨床表現，易漏診。因此，影像學在其中占舉足輕重的地位。以往髕骨不穩的影像診斷主要依賴于X線片基礎上的各種測量參數。隨著影像技術的發展，與X線片相比，CT和MRI的攝片體位不同、獲取的圖像清晰度及觀察的內容增加等，應用于CT和MRI上傳統測量的標準需要調整。另外三維重建、負重及動態掃描為觀察髕骨周圍穩定結構提供了更加整體直觀的信息。(參考文獻略，讀者需要可向編輯部索取)