股骨滑車發(fā)育不良影像學(xué)研究進(jìn)展

林小慧，郭 亮 綜述，李曉蘭△ 審校

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬大學(xué)城醫(yī)院：1.放射科；2.骨科，重慶 401331)

股骨滑車發(fā)育不良(FTD)是一種較為常見的滑車發(fā)育變異，其可導(dǎo)致髕骨在運(yùn)動過程中脫離滑車限制而產(chǎn)生髕骨關(guān)節(jié)不穩(wěn)、膝前痛等臨床癥狀，該病常好發(fā)于青少年群體。近年來，關(guān)于FTD的研究日趨增多，對其解剖結(jié)構(gòu)、臨床表現(xiàn)等方面均有了深入的探索，但關(guān)于其影像學(xué)手段的選擇尚未達(dá)成共識，而影像學(xué)評估在FTD的臨床診療中起著非常重要的作用，本文就FTD的影像學(xué)評估及分型簡單綜述如下。

1 正常股骨滑車的解剖及FTD解剖結(jié)構(gòu)

股骨滑車位于股骨下段，形態(tài)相對穩(wěn)定，由股骨下段內(nèi)、外側(cè)髁向前共同匯聚而成，形似“U”形，中間滑車溝將其分為內(nèi)側(cè)及外側(cè)關(guān)節(jié)面，大多數(shù)情況下，相比于內(nèi)側(cè)面，滑車外側(cè)關(guān)節(jié)面向近端延伸更多，并且股骨內(nèi)、外側(cè)髁的高度不一致，外側(cè)常高于內(nèi)側(cè)，從而使得髕骨完全被限制在滑車溝內(nèi)，不會因膝關(guān)節(jié)的屈曲而向外側(cè)脫位。

FTD這一概念的首次提出是在1964年。FTD解剖異常的定義范圍較廣，如滑車溝槽、股骨滑車內(nèi)、外側(cè)滑車面的任何骨性異常均可歸納其中，具體表現(xiàn)為滑車表面變平坦或者滑車溝槽變淺，從而導(dǎo)致的內(nèi)、外側(cè)高度不對稱的關(guān)節(jié)面，以及缺乏常規(guī)解剖凹性結(jié)構(gòu)的膝關(guān)節(jié)。此時(shí)，髕骨與股骨滑車近端沒有銜接固定，急性或反復(fù)發(fā)作的髕骨脫位、慢性髕骨不穩(wěn)的情況便可能在正常膝關(guān)節(jié)屈曲時(shí)，由于滑車溝的缺乏而發(fā)生[1]。此外，F(xiàn)TD還可能會導(dǎo)致髕骨軟化，髕骨關(guān)節(jié)的骨性關(guān)節(jié)炎便會隨之提前發(fā)生，并隨時(shí)間加重[2]。

2 FTD的病因及臨床表現(xiàn)

2.1病因 目前，關(guān)于FTD的病因尚存在爭議，先天基因?qū)W說認(rèn)為，髕骨關(guān)節(jié)在妊娠早期(9～16周)發(fā)育[3]，F(xiàn)TD是由先天基因決定的，股骨滑車形態(tài)在胎兒時(shí)期就已發(fā)育成型，且滑車形態(tài)隨時(shí)間而發(fā)生的變化極其微小，所以后天發(fā)育對股骨滑車形狀造成的影響較小[4]；后天學(xué)說則認(rèn)為后天髕骨關(guān)節(jié)施加的異常力量[5]、髕骨的應(yīng)力刺激均與FTD相關(guān)，髕骨不穩(wěn)、髕骨(半)脫位均會導(dǎo)致其對滑車的應(yīng)力刺激不足[6]，從而對滑車發(fā)育產(chǎn)生負(fù)面影響。另外，LIEBENSTEINER等[7]研究表明，股骨前傾角過大與 FTD 也存在一定的相關(guān)性，該前傾角是由股骨髁冠狀面和股骨頭頸軸線之間形成，此研究表明當(dāng)股骨前傾角值過大時(shí)會造成髕骨關(guān)節(jié)的內(nèi)外側(cè)壓力不對稱，從而對滑車發(fā)育形態(tài)產(chǎn)生影響；相關(guān)的動物實(shí)驗(yàn)也提出當(dāng)通過截骨術(shù)增大股骨前傾角時(shí)，患兔的股骨滑車會變淺、寬[8]。AKGüN等[9]及KWAK等[10]的研究表明，不管在成年人還是骨骼未完全成熟的人群中，前交叉韌帶的損傷均與FTD存在一定的相關(guān)性，其間的病因關(guān)系還需進(jìn)一步探索。

2.2臨床表現(xiàn) FTD的臨床表現(xiàn)與其程度有關(guān)，一般多會伴有膝前痛，特別是在登高、半蹲等活動之后，患者有時(shí)會感覺膝關(guān)節(jié)活動受限、打軟腿等，可發(fā)展為急性或反復(fù)發(fā)作的髕骨脫位及慢性髕骨失穩(wěn)，長此以往，最嚴(yán)重時(shí)甚至可造成髕骨軟骨軟化癥，以及髕骨關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎；而部分輕度的FTD可終身無明顯的臨床癥狀，部分人群可因創(chuàng)傷行影像學(xué)檢查或關(guān)節(jié)鏡而偶然發(fā)現(xiàn)[1]。

3 FTD的影像學(xué)表現(xiàn)及其分型

3.1X線 由于X線檢測方法簡單方便、技術(shù)完善，歷年來仍被視為診斷FTD的首選檢測手段。Merchant法在被改進(jìn)后得到的一種屈膝30°純側(cè)位的投照方法，是目前常用體位，該投照體位要求患側(cè)膝關(guān)節(jié)股骨內(nèi)外側(cè)后髁幾近重疊(間距小于2 mm)或完全重疊。FTD的X線片主要有以下3個(gè)征象[11]：(1)交叉征。指股骨滑車溝底與外側(cè)髁的輪廓線相交(圖1)。(2)突起征。股骨遠(yuǎn)端延長線與股骨髁切線之間的距離，>3 mm 則可診斷為FTD。(3)雙輪廓征。指滑車內(nèi)、外側(cè)髁的輪廓線不重疊(圖1)。RéMY等[12]根據(jù)股骨滑車的X線片形態(tài)進(jìn)行了系統(tǒng)劃分，見表1。

表1 股骨滑車發(fā)育X線片形態(tài)分型

★表示突起征，白色箭頭表示交叉征，黑色箭頭表示雙輪廓征。

盡管X線片具有上述這些優(yōu)點(diǎn)，且以上3個(gè)征象可以較好地協(xié)助確診FTD，但實(shí)際運(yùn)用中仍存在一定困難，尤其在于投照體位的準(zhǔn)確性。KOЁTER 等[13]研究發(fā)現(xiàn)，對于膝關(guān)節(jié)側(cè)位 X 線片，正常滑車組圖像上會因下肢外旋10°而出現(xiàn)假陽性的交叉征；而若下肢向內(nèi)旋轉(zhuǎn) 5°，其FTD組的圖像上又會出現(xiàn)假陰性，另外，滑車溝深度測量會因伸直的下肢旋轉(zhuǎn)5°而產(chǎn)生誤差，約為10 mm，故而利用 X 線片診斷FTD可能導(dǎo)致漏診或誤診，臨床的治療方法也會因此產(chǎn)生偏差。

3.2計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT) CT具有掃描速度快、成像清晰及多層面成像的優(yōu)勢，采用CT圖像的橫斷位片可對股骨滑車形態(tài)進(jìn)行定性、定量評估，掃描方式為股骨近端向遠(yuǎn)端進(jìn)行掃描，選擇的層面多是剛進(jìn)入滑車后再以遠(yuǎn)約 5 mm 的橫斷面[14]，其定量指標(biāo)主要包括：(1)滑車溝角。指股骨內(nèi)、外踝最高點(diǎn)依次與滑車最低點(diǎn)相連所形成的夾角[15]，其正常角度為136°，F(xiàn)TD時(shí)該角度大于145°。(2) 股骨滑車內(nèi)、外關(guān)節(jié)面比例。即為測量滑車面的不對稱性，值小于2：5可診斷為FTD[16]。(3)滑車外側(cè)傾斜角。其定義為沿股骨滑車外側(cè)關(guān)節(jié)面作的一條切線，與股骨后髁線之間形成的夾角。若該角度小于 11°，則可確定為FTD[16]。(4)滑車角。是指經(jīng)滑車內(nèi)、外側(cè)關(guān)節(jié)面最前緣作的一條切線，與股骨后髁線之間產(chǎn)生的角度，診斷為FTD時(shí)該角度大于 8°[16]，且該指標(biāo)與FTD嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。(5)滑車溝深度。是指先經(jīng)滑車內(nèi)、外側(cè)最高點(diǎn)分別垂直于后髁線作兩條線，測量其距離分別記為 M、L，再經(jīng)滑車溝最凹點(diǎn)垂直于后髁線之間作一直線，兩者之間距離為 D，最后根據(jù)公式：滑車的深度(d)=(M+L)/2-D，其值小于 3 mm 可診斷為FTD[16]。以上指標(biāo)均可診斷并量化FTD的嚴(yán)重程度。近年來，CT掃描結(jié)合三維(3D)重建對于膝關(guān)節(jié)的掃描優(yōu)勢逐漸顯露，其可以在對患者僅進(jìn)行一次掃描的基礎(chǔ)上，通過后處理獲得更加直觀的數(shù)據(jù)測量圖像[17]。根據(jù)股骨滑車的X線及CT軸位形態(tài)，臨床上沿用了經(jīng)典的Dejour分型(表2)，這種分型方法即可反映出FTD嚴(yán)重程度，對滑車成形術(shù)也有著深遠(yuǎn)的指導(dǎo)意義[18]。

表2 FTD的Dejour分型

3.3磁共振成像(MRI) 相比X線、CT等影像學(xué)檢查方法，MRI 的獨(dú)特優(yōu)勢在軟骨顯示上可見一斑，通常選擇的是從股骨近端往遠(yuǎn)端掃描，最早出現(xiàn)完整內(nèi)外側(cè)關(guān)節(jié)軟骨的橫斷面作為滑車溝角測量層面[16]。研究表明，F(xiàn)TD組患者的滑車軟骨溝角均大于骨溝角：FTD組的軟骨溝角平均為156.24°[95%置信區(qū)間(95%CI)：153.71°～158.77°]，而對照組軟骨溝角平均為141.83°(95%CI：139.90°～143.76°)；FTD患者的平均骨溝角為148.42°(95%CI：144.02°～152.82°)，而對照組平均骨溝角為133.69°(95%CI：131.23°～136.15°)[19]。這兩組數(shù)據(jù)提示了與CT的骨性測量指標(biāo)相比，F(xiàn)TD的軟骨層面測量指標(biāo)均要大一些，在測量時(shí)需要采用不同的數(shù)據(jù)指標(biāo)。另外，不同于CT的是，MRI對關(guān)節(jié)軟骨的磨損程度及其他軟組織(如肌肉、韌帶等)的顯示更為清晰[20]。近年來，根據(jù)軸位MRI研究的一種新分型方法被SHARMA 等[21]提出，即OBC分型法(表3)，相較于早年Dejour等引入的分類體系，OBC分型法在基于MRI圖像上的組間一致性更高，具有較高的觀察者間和觀察者內(nèi)可靠性，可為日常實(shí)踐中FTD嚴(yán)重程度分級提供有用工具[22-23]，尤其適用于復(fù)發(fā)性髕骨脫位患者的術(shù)式選擇，具有系統(tǒng)性、科學(xué)性的優(yōu)點(diǎn)。

表3 OBC股骨滑車發(fā)育異常分型

近年來，AMBRA等[24]提出采用MRI斜視視圖來評價(jià)FTD患者的滑車形態(tài)，斜位滑車序列是通過將軸面平行于矢狀面圖像的髁間嵴頂，顯示前交叉韌帶的整個(gè)長度而獲得，通過對滑車溝角及溝深的測量，結(jié)論得出MRI上斜視滑車觀能更準(zhǔn)確地評價(jià)FTD患者的滑車形態(tài)，也能更好地表征FTD；另外，基于MRI的膝關(guān)節(jié)3D模型生成軟件的開發(fā)及使用，F(xiàn)UCHS等[25]研究提出使用3D軟件生成模型進(jìn)行評估的觀察者間可靠性高于使用常規(guī)MRI圖像者。

3.4超聲 具有操作方便、可操作性強(qiáng)、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)的膝關(guān)節(jié)超聲，多應(yīng)用于嬰幼兒、兒童等患者，常規(guī)采用多頻寬帶線性探頭，探頭橫向至小腿軸線，圖像以股骨遠(yuǎn)端骨化核為中心，定向，可見2個(gè)未骨化的股骨髁，從滑車溝沿滑車內(nèi)側(cè)和外側(cè)壁的最佳配合線測量滑車溝角(圖2A)，如果溝角大于或等于159°，則認(rèn)為存在FTD[3]。而對于骨骼發(fā)育成熟的患者，則一般以女性患者溝角大于或等于154°或滑車深度小于或等于3 mm、男性患者溝角小于或等于4 mm作為診斷FTD的依據(jù)[26]，其中，滑車深度是指從滑車內(nèi)側(cè)和外側(cè)的尖部切向穿過滑車溝的直線到滑車溝底端的垂直距離(圖2B)[3]。目前研究表明，利用超聲診斷FTD在一定程度上是指導(dǎo)患者教育和治療決策的快速有用的工具，但是，由于超聲圖像的采集及測量均具有操作者依賴性，且探針的角度或者位置的微小變化也可能導(dǎo)致測量出現(xiàn)誤差，因此仍具有一定的局限。

A.滑車溝角的測量；B.滑車深度的測量。

4 小 結(jié)

本文主要是對FTD在影像學(xué)上的診斷指標(biāo)進(jìn)行了簡單的回顧，在很長一段時(shí)間，F(xiàn)TD的診斷主要依賴于X線，但X線診斷的一致性和重復(fù)性均欠佳；而以斷層成像為特點(diǎn)的CT檢查，相比于X線對骨性結(jié)構(gòu)的顯示更為清晰，可以對股骨滑車發(fā)育形態(tài)進(jìn)行定量分析，增強(qiáng)了其可操作性和可重復(fù)性；得益于MRI技術(shù)的日益發(fā)展，MRI以其能夠更真實(shí)反映股骨形態(tài)，最大限度降低測量誤差等優(yōu)點(diǎn)，提高了診斷的敏感性和特異性，從而從傳統(tǒng)放射影像診斷方法中脫穎而出，推動了對股骨滑車形態(tài)學(xué)的進(jìn)一步研究。目前，學(xué)者們對于FTD的研究已從X線、CT的骨性研究層面轉(zhuǎn)變?yōu)镸RI下的軟骨、肌腱、韌帶等相關(guān)研究，在這種轉(zhuǎn)變之下，滑車形態(tài)、髕骨關(guān)節(jié)功能的臨床評估將會從中得到更多詳盡信息。 值得注意的是，F(xiàn)TD作為一種滑車溝的幾何形狀及深度的解剖學(xué)發(fā)育變異，目前較多的定量研究指標(biāo)多在關(guān)注滑車本身的形態(tài)改變，而對于滑車關(guān)節(jié)面的軟骨改變關(guān)注較少，還需要更多的研究來探索；另外，超聲作為一種便捷、快速、可重復(fù)性高的診斷工具，對FTD的診斷也具有一定的價(jià)值，也由于超聲存在操作者依賴性，如何能夠提高診斷的準(zhǔn)確性還有待于更多的臨床經(jīng)驗(yàn)。綜上所述，只有合理運(yùn)用影像診斷方式，提高對FTD的影像學(xué)認(rèn)識，才能為臨床決策提供更多有益的價(jià)值。