脛骨結節-股骨滑車溝間距和脛骨平臺最大軸徑比值在髕骨不穩中的應用價值

張 合，趙洪波，蘭志恒，趙志光，劉 巍，韓守江*

(1.冀中能源峰峰集團有限公司總醫院邯鄲院區骨三科，河北 邯鄲 056000；2.冀中能源峰峰集團有限公司總醫院邯鄲院區骨五科，河北 邯鄲 056000)

髕骨不穩為膝關節常見疾病[1]。通常脛骨結節-股骨滑車溝(tibial tubercle-trochlear groove，TT-TG)間距增大被認為是髕骨不穩的一個單獨的誘發因素，也是診斷髕骨不穩的金標準之一，可能出現于56%的髕骨脫位患者[2]，同時，TT-TG間距也是脛骨結節轉移術的主要參考依據[3]。TT-TG間距的參考范圍為10～15 mm，在髕骨不穩的患者中，通常會伴隨TT-TG間距增大[4]。既往研究表明，TT-TG間距>20 mm，甚至在15 mm時，可能會導致髕骨不穩的發生[5-6]。然而，在正常人群中部分人群的TT-TG間距>15 mm，甚至>20 mm，特別是在運動員中尤為明顯[7]，但這類人群并未發生髕骨不穩。因此，對于相同的TT-TG間距，不同大小的膝關節，可能具有不同的臨床意義。單純以TT-TG間距>20 mm或15 mm，來判斷是否存在髕骨不穩顯然是不合適的。基于以上研究發現，我們提出了應用核磁共振技術測量并計算TT-TG間距和脛骨平臺最大軸徑(tibial platform maximal axis，TPMA)比值(TT-TG/TPMA )在髕骨不穩中的應用價值。

1 資 料 與 方 法

1.1一般資料 選擇2016年5月—2019年6月在冀中能源峰峰集團有限公司總醫院邯鄲院區行膝關節核磁檢查的健康對照組66例，男性31例,女性35例,年齡17～46歲，平均(29.67±8.00)歲。髕骨不穩患組45例，男性22例，女性23例。年齡17～41歲，平均(29.29±6.64)歲。2組一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 2組一般臨床資料比較Table 1 Comparison of clinical date in two groups

依據《醫療機構管理條例》，對每位健康志愿者和髕骨不穩患者詳細告知研究內容，并且簽署知情同意書；本研究經醫院倫理委員會批準，同意開展。

健康對照組(健康志愿者)納入標準：①體格檢查未見異常。②無肝腎疾病或骨代謝疾病。③無膝關節外傷或手術史。④膝關節功能良好。排除標準：②不能耐受核磁檢查。②無法配合體格檢查。③脊柱、四肢存在畸形。④存在骨代謝疾病。⑤膝關節功能欠佳。

髕骨不穩患者組納入標準：①有明確的髕骨脫位病史。②膝關節查體：髕骨軌道實驗(+)，恐懼實驗(+)。③影像學檢查，確診為髕骨不穩。④膝關節無手術史。排除標準：①膝關節多發韌帶損傷；②膝關節周圍骨折；③膝關節術后或創傷后疤痕形成；④膝關節腫瘤。

1.2核磁技術 使用德國西門子公司1.5核磁共振對所有膝關節進行掃描，8通道柔性線圈。膝關節處于伸直位，并充分放松。掃描范圍從股骨滑車開始、經髕骨、至脛骨結節結束。掃描層厚為4.0 mm。間距為30%。掃描序列：矢狀位質子成像為：TR 2 500 ms，TE 27 ms。矢狀位壓脂像為：TR 884 ms，TE 23 ms。冠狀面質子成像為：TR 2 500 ms，TE 27 ms。水平位質子成像為：TR 2 500 ms，TE 27 ms。所有健康志愿者和患者均使用同一臺德國西門子公司1.5核磁共振進行掃描。

1.3膝關節TT-TG間距測量方法 采用雙圖像法測量TT-TG距離：在第一張出現完整軟骨的股骨滑車上確定最低點，向股骨后髁連線做垂線；確定在髕腱內外側連線中垂線與脛骨結節前端的交點；兩張圖像重合；交點到股骨后髁的垂線距離即為TT-TG間距(圖1，2)。膝關節TPMA長度測量：在第一張出現完整脛骨平臺的圖像上測量，脛骨平臺內、外側最長緣的切線向脛骨平臺后髁連線做垂線，兩切線之間的距離即為TPMA值(圖3，4)。

圖1 健康志愿者TT-TG間距 Figure 1 TT-TGdistance in healthy volunteers

本研究由2名有經驗的高年資影像學醫師組成[8]。醫師A和醫師B均測量膝關節TT-TG和TPMA長度各2次，中間間隔1周，記錄平均值。2名醫師對本研究內容均不知曉。

1.4統計學方法 應用SPSS 22.0軟件處理數據。計量資料比較采用t檢驗，計數資料比較采用χ2檢驗。P<0.05差異有統計學意義。

2 結 果

2.1健康對照組不同性別之間的比較 健康對照組中，男性與女性膝關節TT-TG間距、膝關節TPMA值比較差異有統計學意義(P<0.05)。膝關節TT-TG/TPMA比值性別之間差異無統計學意義(P>0.05)，見表2。

表2 健康對照組不同性別之間的數值比較Table 2 Comparison of values between different genders in healthy control group

2.2髕骨不穩組不同性別之間的數值比較 髕骨不穩組中，膝關節TPMA值男性與女性之間比較差異有統計學意義(P<0.05)；膝關節TT-TG間距、膝關節TT-TG/TPMA比值男性與女性之間比較差異無統計學意義(P>0.05)，見表3。

表3 髕骨不穩組不同性別之間的數值比較Table 3 Comparison of values between different genders in patellar instability group

2.32組TT-TG間距，TPMA值及TT-TG/TPMA比值比較 2組膝關節TT-TG間距、TPMA值、TT-TG/TPMA比值差異均有統計學意義(P<0.05)，見表4。

2.42組TT-TG間距在15～20 mm之間的TT-TG間距、TPMA值及TT-TG/TPMA比值比較 健康對照組中TT-TG間距≥20 mm的例數為0例，TT-TG間距15～20 mm的例數14例。髕骨不穩組中TT-TG間距在15～20 mm間的例數為27例。健康對照組中有1例TT-TG間距和脛骨平臺最大軸徑比值>0.23，占總數的1.5%(1/66)。TT-TG間距、TPMA值、TT-TG/TPMA比值，2組比較差異有統計學意義(P<0.05)，見表5。

表4 2組TT-TG間距、TPMA值及TT-TG/TPMA比值比較Table 4 Comparison of TT-TG distance, TPMA value and TT-TG/TPMA ratio in two groups

表5 2組TT-TG間距在15～20 mm之間的TT-TG間距、TPMA值及TT-TG/TPMA比值比較Table 5 Comparison of TT-TG distance from 15 to 20 mm,TPMA value and TT-TG/TPMA ratio in two groups

2.52組TT-TG間距均<15 mm的TT-TG間距、TPMA值及TT-TG/TPMA比值比較 健康對照組中TT-TG間距<15 mm的例數52例。髕骨不穩組中TT-TG間距<15 mm的例數為6例。健康對照組中有0例脛骨結節-股骨滑車溝間距和脛骨平臺最大軸徑比值>0.23。TT-TG間距、TPMA值、TT-TG/TPMA比值，2組差異有統計學意義(P<0.05)，見表6。

表6 2組TT-TG間距均<15 mm的TT-TG間距、TPMA值及TT-TG/TPMA比值比較Table 6 Comparison of TT-TG distance less than 15 mm,TPMA value and TT-TG/TPMA ratio in two groups

3 討 論

TT-TG間距是診斷和治療髕骨不穩的重要指標，多數情況下，TT-TG間距大于20 mm，甚至是15 mm都可能會導致髕骨不穩[9]，需要行脛骨結節移位術[10]。然而，脛骨結節過度移位可加重髕股內側室平均接觸壓力，導致髕股關節負荷不平衡[11]，髕股退行性病變。因此，有學者認為脛骨結節內移的術后位置應該是距股骨滑車溝最深點外側10～12 mm[12]。另有學者認為脛骨結節轉移距離和TT-TG間距應該根據膝關節的大小判定[7]，但通過個體化來界定TT-TG間距的研究相當少見，本研究應用TT-TG間距和TT-TG/TPMA評價髕骨不穩。

目前，諸多學者對于在根據個體因素改進TT-TG間距測量方面提出了富有見解的觀點。Pennock等[13]研究發現膝關節TT-TG間距的測量會隨患者年齡和身高的變化而變化，身高每增加1 cm，TT-TG間距會增加1.2 mm。然而，Dornacher等[14]研究提示TT-TG間距似乎與單個膝關節的大小和身高無關。Balcarek等[7]研究發現TT-TG間距與患者年齡或股骨寬度沒有明顯的交互作用，TT-TG間距與性別無關，但他們認為TT-TG間距與膝關節大小有關。Ferlic等[15]研究發現髕骨不穩患者膝關節TT-TG間距與膝關節大小和下肢長度成中等相關性。Hingelbaum等[16]提出了另一種新的測量方法，即TT-TG指數，膝關節TT-TG間距與股骨滑車軟骨凹槽入口最低點到脛骨結節髕腱最高點的距離(TT-TE)的比值(TT-TG/TT-TE)，但此方法過于繁瑣，特別是在矢狀位上定位股骨滑車軟骨最低點和脛骨髕腱最高點時需與水平位時股骨滑車軟骨最低點和脛骨髕腱最高點相一致，此項技術對設備及操作人員均有較高技術要求。本研究顯示，健康對照組和髕骨不穩組膝關節TT-TG間距與性別有關，通常，國人男性身高高于女性，造成男性TT-TG間距大于女性。健康對照組中，TT-TG間距性別比較差異有統計學意義(P<0.05)。在髕骨不穩組中，膝關節TT-TG間距性別比較差異有統計學意義(P<0.05)，與TPMA成線性關系，與年齡、身高、體重無關。本研究中，無論在健康對照組還是在髕骨不穩組中，TT-TG間距與年齡無關(P>0.05)，這可能是因為研究對象的年齡段設置造成的。

基于以上研究，膝關節TT-TG間距測量應根據個體化原則測量。本研究選擇TT-TG/TPMA比值來改進測量方法。在健康對照組和髕骨不穩組中，不同性別之間比較TT-TG間距，TPMA值差異均有統計學意義，然而，TT-TG/TPMA比值差異無統計學意義。無論在健康對照組中還是在髕骨不穩組中TT-TG/TPMA比值均與性別無關，因此，本研究計算出健康對照組和髕骨不穩組TT-TG/TPMA比值的95%可信區間分別為(0.11～0.23)、(0.20～0.34)。健康對照組95%可信區間上限與髕骨不穩組95%可信區間下限相接近。故本研究將TT-TG/TPMA比值>0.23定為病理狀態。雖然，有文獻報道，在健康人群中會有TT-TG間距>20 mm的情況發生，但本研究中僅有1例接近20 mm(TT-TG間距為19.5 mm)。健康對照組TT-TG間距在15～20 mm之間的例數為14例，其中有1例TT-TG/TPMA>0.23，占總數的1.5%(1/66)。髕骨不穩組TT-TG間距在15～20 mm之間的例數為52例，其中有2例TT-TG/TPMA<0.23，占總數的4.4%(2/45)。健康對照組TT-TG間距<15 mm的例數為52例，其中有0例TT-TG/TPMA>0.23。髕骨不穩組TT-TG間距在<15 mm的例數為6例，其中有3例TT-TG/TPMA<0.23，占總數6.7%(3/45)。在健康對照組中，TT-TG/TPMA比值>0.23的例數共計1例所占總數百分比為1.5%(1/66)。在髕骨不穩組中TT-TG/TPMA比值<0.23的例數共計5例所占總數百分比為11.1%(5/45)。TT-TG間距在>15 mm時，臨床醫生在診斷髕骨不穩存在困難時，應充分考慮到膝關節的大小對TT-TG間距的影響，即結合TT-TG/TPMA比值能夠明顯降低假陽性率的發生。少數髕骨不穩患者存在TT-TG<15 mm，且TT-TG/TPMA<0.23，單獨以TT-TG/TPMA比值作為診斷依據，顯然是不全面的，可以通過臨床病史、體格檢查、相關影像學檢查進行鑒別。

本研究不足之處有以下幾點：①樣本量較小，需要增加更多的樣本來檢驗本研究的結果。②缺乏生物力學試驗支持。③缺乏由TT-TG/TPMA比值為參考的脛骨結節轉移的臨床療效評估。

綜上所述，膝關節TT-TG/TPMA比值是一種可靠的測量方法評價髕骨不穩，降低了單純以TT-TG間距評價髕骨不穩的假陽性率。TT-TG/TPMA比值>0.23多有髕骨不穩發生。