不同類型髕股關節撞擊綜合征的影像學特征及分析

楊寶軍，于繼崗，龐小東，曹軍社，王明利，席建平

（1.寶雞市中醫醫院CT室，陜西寶雞721001；2.寶雞市中醫醫院骨關節科，陜西寶雞721001；3.寶雞市中醫醫院MRI室，陜西寶雞721001）

0 引言

髕股關節撞擊綜合征是由于各種因素導致髕股關節解剖結構及運動軌跡發生改變而引起髕骨與股骨關節面或其他結構相互撞擊或擠壓，繼發膝關節解剖結構的復合性損傷，是膝關節骨性關節炎發生的始動因素，其臨床主要表現為膝前疼痛[1]。隨著近年來臨床上對該病的認知不斷提升，早期干預已成為目前普遍認可的治療原則。但該病多伴有不同程度的髕股關節不穩、膝關節外傷等，臨床首診漏診率較高。患者解剖結構及生物力學變異多種、損傷結構及損傷機制多樣、損傷程度及損傷范圍繁雜，使臨床醫師干預方法的抉擇存在一定困難[2-3]。基于此，本研究對髕股關節撞擊綜合征按發病機制進行分類，對其相應的CT、MRI征象及相關的解剖結構特征進行系統性回顧分析，旨在指導臨床醫師對該病進行早診斷、早干預。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

由2位影像診斷副主任醫師在寶雞市中醫醫院影像歸檔和通信系統（picture archiving and communication systems，PACS）工作站中查詢并搜集2017年1月至2020年10月符合髕股關節撞擊綜合征的影像資料126例，后由2位骨關節科副主任醫師在醫院信息系統（hospital information system，HIS）的病歷系統中對其臨床表現、專科查體結果、關節鏡術中所見進行臨床診斷復核，從中篩選出符合以下納入及排除標準的確診病例83例。

納入標準：（1）影像學資料提示髕股關節撞擊綜合征；（2）查體、關節鏡或容積螺旋穿梭（volume hecial shuttle，VHS）動態CT掃描髕骨于屈伸膝關節時軌跡異常，其撞擊部位與影像所見符合；（3）7 d內完成CT、MRI及關節鏡檢查，影像資料齊全，病歷對查體及關節鏡檢查記錄翔實完整。排除標準：（1）伴有重度骨性關節炎；（2）明顯的內外翻畸形；（3）化膿性或結核性關節炎、膝關節腫瘤性病變。本研究符合《世界醫學協會赫爾辛基宣言》相關要求，得到了醫院醫學倫理委員會批準。

83例患者就診時年齡為10~53歲，平均（31.18±16.23）歲，男17例、女66例，左膝28例、右膝46例、雙膝9例，共92個患病關節，38個患膝無明確外傷，54個患膝具有外傷史，其中下樓或不慎跌倒扭傷40個、慢性運動性損傷14個。主要臨床表現有不同程度的髕前痛，86個患膝髕內外側壓痛、74個患膝關節腫脹；52個患膝髕骨外推恐懼試驗呈陽性、69個患膝髕骨研磨試驗呈陽性、33個患膝J形征陽性。

1.2 檢查方法

CT檢查采用GE公司Optima CT660 64排128層螺旋CT掃描儀，患者腘窩下墊支撐墊使膝關節屈曲20°~30°，以髕骨為中心常規掃描73個患病關節，管電壓80~120 kV，自動管電流調制技術，層厚5 mm；VHS掃描19個患病關節，管電壓80 kV、管電流80 mAs，層厚5 mm，穿梭7~10個時相，掃描后圖像層厚減薄至0.625 mm。

MRI檢查采用GE公司Signa HDe 1.5T MRI掃描儀，使用8通道相控陣膝關節線圈，患者膝關節于稍屈膝位下略外旋10°左右，掃描參數為矢狀位T1WI序列：重復時間（repetition time，TR）460 ms，回波時間（echo time，TE）12 ms；矢狀位、冠狀位FS-PDWI序列：TR 3 240 ms，TE 30 ms；橫軸位FS-T2WI序列：TR 4 300 ms，TE 71 ms；所有序列矩陣356×286，視野（field of view，FOV）160 mm×160 mm，層厚4 mm，層間距0.4 mm。

1.3 觀察指標

1.3.1 圖像觀察內容

由2位副主任醫師分別依次判讀CT圖像（同一標準軟組織窗及骨窗）的橫斷位及減薄重組后的矢狀位和冠狀位，主要觀察髕骨及股骨滑車形態、關節排列對位、骨性關節面等。MRI圖像除觀察上述內容外，還需判斷有無骨、關節軟骨、膝關節所屬韌帶及半月板的損傷，有無關節腔積液積血等，進行表格化記錄，2位醫師意見不一致時，經協商后決定。

1.3.2 髕股關節撞擊綜合征的分類

結合髕骨異常軌跡致撞擊受力的不同機制及部位，本研究將受力損傷主要在髕骨外側關節面與股骨外側滑車關節面的定義為髕股外側性撞擊，將髕骨在屈伸運動中騎跨、滑脫并以髕骨內側及股骨外髁撞擊損傷為主的定義為髕股滑脫性撞擊。

1.3.3 損傷及解剖結構的判定標準

髕骨形態使用Wiberg分型法[4]判定：Ⅰ型——髕內側關節面為凹面，與外側關節面等寬；Ⅱ型——髕內側關節面為凹面，較外側關節面窄；Ⅲ型——髕內側關節面為凸面，較外側關節面窄。滑車形態使用Dejour分型法[5]判定：A型——正常滑車形態，滑車溝變淺；B型—滑車扁平或突起；C型——外側滑車面突出，內側滑車面發育不全；D型——滑車關節面不對稱，伴峭壁征。韌帶損傷Schweitzer分級[6]：Ⅰ級——韌帶連續、走行扭曲，周圍呈局限高信號；Ⅱ級——韌帶斷續或變細，其內及周圍呈條帶狀高信號；Ⅲ級——韌帶斷裂、斷段回縮，周圍呈彌漫高信號。髕股關節不穩按Fulkerson法[7]分為髕骨傾斜、髕骨脫位、髕骨脫位并傾斜。

1.4 統計學方法

所有數據使用IBM SPSS 22.0軟件進行統計學分析。計數資料以n（%）表示，采用χ2、Fisher確切概率法進行檢驗，并分析有序或無序分類變量間的關系。P＜0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 髕股關節撞擊綜合征患者的年齡及性別分布特征

髕股外側性撞擊共納入53例患者，年齡12~53歲，平均（25±4.56）歲。髕股滑脫性撞擊共納入30例患者，年齡10~45歲，平均（16±6.33）歲。2組年齡分布趨勢具有統計學差異。髕股外側性撞擊好發于19~27歲年齡段（54.72%），其次是28~36歲年齡段（24.53%）。髕股滑脫性撞擊好發于10~18歲年齡段（66.67%），其次是19~27歲年齡段（23.33%）。髕股外側性撞擊患者男性11例（20.75%）、女性42例（79.25%），髕股滑脫性撞擊患者男性6例（20.00%）、女性24例（80.00%），2組間性別無統計學差異，女性好發。詳見表1。

表1 2組髕股關節撞擊綜合征患者的年齡及性別分布特征[n（%）]

2.2 髕股關節撞擊綜合征損傷情況

髕股外側性撞擊共納入57個患病關節，髕股滑脫性撞擊共納入35個患病關節。2類髕股關節撞擊綜合征損傷情況詳見表2。

表2 2類髕股關節撞擊綜合征損傷情況[n（%）]

（1）發病部位：髕股外側性撞擊骨及軟骨的損傷常分布于髕骨外側關節面軟骨或皮質下骨（49/57）及股骨外側滑車關節面軟骨或皮質下骨（52/57）。髕股滑脫性撞擊損傷分布于髕骨內側關節面軟骨或皮質下骨（32/35）及股骨外側髁外緣皮質下骨（29/35），具有“對吻”性特征。（2）骨挫傷：MRI表現為骨皮質下斑片狀T1低、T2高信號。髕股滑脫性撞擊35個關節（35/35）均有骨挫傷，髕股外側性撞擊有32個關節（32/57）骨挫傷，2組間具有統計學差異，且外側性骨挫傷多為局灶性（28/32），滑脫性骨挫傷范圍較大，局灶性挫傷僅占比3/35。（3）軟骨損傷中2類軟骨損傷的出現率高，無統計學差異，以軟骨局灶信號增高為主要表現，但髕股滑脫性撞擊的軟骨撕裂及撕脫發生率偏高（16/31）。（4）髕內外側韌帶損傷：髕股滑脫性撞擊有較高的韌帶損傷發生率（26/35），以髕股內側韌帶損傷為主（23/26），且多為Ⅱ~Ⅲ級損傷；髕股外側性撞擊髕外側韌帶損傷（11/12），以Ⅰ~Ⅱ級損傷為主。（5）其他結構損傷：交叉韌帶及內外側副韌帶損傷、半月板損傷、髕下脂肪墊損傷、關節積液積血等在2組間均無統計學差異。2類髕股關節撞擊綜合征的CT及MRI影像學改變如圖1、2所示。

圖1 髕股外側性撞擊的CT及MRI影像學改變

2.3 髕股關節撞擊綜合征的相關解剖結構特征

2類髕股關節撞擊綜合征在股骨滑車形態及髕股關節不穩分布上具有統計學差異。髕股外側性撞擊多為Dejour C型股骨滑車（33/57），髕股關節不穩以髕骨傾斜為主（41/50）。髕股滑脫性撞擊多為Dejour B型股骨滑車（21/35），髕股關節不穩以髕骨脫位伴傾斜為主（25/33）。2類髕骨形態分布上無統計學差異。詳見表3。

表3 2類髕股關節撞擊綜合征相關解剖結構分型[n（%）]

3 討論

在臨床實踐中，許多患者主訴膝前痛，尤其是在上下樓梯、起蹲、跑步等在膝關節屈伸活動力量增大時較為明顯，常見于喜歡運動的中青年女性。國內外多數學者將其納入髕前疼痛綜合征、髕骨外側高壓征的范疇，認為其與不同程度的髕股關節解剖結構異常、髕股關節不穩有關[8-9]。但該類患者在影像學上常伴無明顯外傷或與外傷等級不一致的骨挫傷及軟骨損傷，是繼發于髕骨與股骨關節面非正常的接觸性損傷。基于此，本研究依據其發病的機制及影像學表現，參考國內王植等[10]和李兆勇等[11]提出的急性髕股關節滑脫撞擊綜合征及其他部位（如肩、髖關節）撞擊綜合征[12]的概念并予以引申，將髕股關節因各種因素導致髕骨與股骨或其他解剖部位異常撞擊而繼發的一大類臨床癥狀及相關影像學改變定義為髕股關節撞擊綜合征。該定義完整體現了解剖與生物力學因素、發病機制與繼發改變的辯證統一，有利于臨床及影像醫師對該病的全面認知。根據撞擊的軌跡及部位，可分為髕股外側性撞擊、髕股內側性撞擊及髕股滑脫性撞擊，其中髕股內側性撞擊臨床罕見，所以本研究以髕股外側性撞擊及髕股滑脫性撞擊作為研究對象。

圖2 髕股滑脫性撞擊的CT及MRI影像學改變

MRI具有良好的組織分辨能力，是髕股關節撞擊綜合征首選的檢查方法[13]，其多參數、多序列、多角度、多平面的成像特點，能夠準確評估韌帶、骨、軟骨等組織結構損傷后的形態及信號變化，是診斷該病的基礎。CT密度及空間分辨力高，對髕股關節骨性關節面的細節顯示能力較強，觀察髕骨及股骨滑車形態、關節排列對位等簡單快捷，尤其是低輻射劑量VHS技術的應用，有效捕捉了髕骨軌跡的動態變化[14]，異常的髕骨運動軌跡是髕股關節撞擊綜合征診斷的先決條件。

髕股關節撞擊綜合征典型的影像學表現為損傷部位具有體現撞擊的“對吻”性分布特征：髕股外側性撞擊損傷位于髕骨外側關節面，為解剖性“對吻”。髕股滑脫性撞擊多為髕骨因異常運動軌跡導致髕內側面與股骨外髁的損傷，為運動軌跡性“對吻”，也稱為功能性“對吻”，其“對吻”可以是骨挫傷-骨挫傷、骨挫傷-軟骨損傷、骨挫傷-髕下脂肪墊損傷，也可以是軟骨損傷-軟骨損傷、軟骨損傷-髕下脂肪墊損傷，可伴發2種以上的損傷。軟骨位于關節面，為最早損傷結構，長期慢性低應力的損傷表現為軟骨內局灶性高信號，進而發展為高信號伸入軟骨內呈軟骨撕裂征象，甚至表現為軟骨撕脫不完整。骨挫傷為代表性損傷，在MRI表現為局灶性、斑片狀、條帶狀T1低、T2高不均勻信號，為不同大小撞擊力導致的相應大小范圍的骨髓水腫，骨皮質完整，部分病例可伴有髕骨后緣或內側緣的撕脫性骨折，病變無明顯外傷或與外傷等級不一致是其不同于外傷性骨挫傷之處。韌帶損傷可表現為韌帶走行扭曲、周圍及其內因水腫、滲出積液而表現為局限或彌漫性高信號，甚至斷裂攣縮。韌帶損傷進一步導致了髕股不穩，加劇了異常撞擊損傷。關節囊腔積液為T1低、T2高信號，若伴出血，可見雙高信號影[11，15-16]。

髕股外側性撞擊是長期的外側髕股關節面非均勻性接觸承壓，使接觸部位局部因壓力改變而異常撞擊，繼發其解剖結構的損傷。從表1可以發現該病好發于19~27歲女性，此年齡段股骨滑車基本發育完成，其滑車形態以Dejour C型為主（33/57），外側滑車關節面變尖、凸出，構成了髕股外側性撞擊的骨性因素。髕內外側韌帶損傷僅12例（12/57），其中髕外側韌帶損傷占比11/12，均為Ⅰ~Ⅱ級。髕骨傾斜（41/50）為其主要的動力學因素。當開始屈膝時，最先接觸的是髕骨軟骨面的遠外側緣，直至屈膝120°時仍保持髕骨外側面與股骨外側滑車的關節運動，如此長期無脫位的髕骨外側傾斜使髕骨外側關節面持續撞擊外側滑車比較突出之處，進一步導致骨挫傷[17-18]，所以該類型軟骨損傷（53/57）明顯高于骨挫傷（32/57），并以外側關節面的骨及軟骨的局灶性損傷為主（分別為28/32及42/53）。隨著病程的延長，髕外側支持帶適應性攣縮，髕內側韌帶薄弱無力、功能不全，目前MRI尚無法體現這些改變，僅能體現伴有的韌帶損傷，致該類型韌帶損傷的出現率較低。

髕股滑脫性撞擊是髕骨向外側騎跨于股骨滑車，反復滑脫再復位的過程中造成髕內側面與股骨外髁的撞擊損傷。該類型病例好發于10~18歲女性，此年齡段多伴有滑車發育不良，其滑車形態以Dejour B型為主（21/35），因沒有明顯的滑車溝，外側滑車關節面扁平、圓隆，假性關節面形成，失去了對髕骨的骨性限制，構成了髕骨向外側騎跨、脫位的骨性解剖因素。該類型髕骨活動距離及范圍較大，韌帶損傷占26/35，以髕內側韌帶的Ⅱ~Ⅲ級損傷為主，此為該病的軟組織因素。其動力學因素主要是髕骨脫位伴傾斜（25/33），其次為髕骨脫位（6/33）。反復的髕骨騎跨、脫位，使髕股關節撞擊損傷的部位較多，但以髕內側面（32/35）與股骨外髁（29/35）的撞擊損傷為主，損傷范圍較大，斑片狀骨挫傷占比達26/35，并可累及髕股關節外側關節面、髕骨嵴或股骨后髁。損傷的程度較重，伴軟骨撕裂及撕脫占比16/31，髕骨撕脫伴有骨折占比5/35。國內多個學者曾提出急性滑脫性髕股關節撞擊綜合征這一概念[10-12]，認為在膝關節急性屈曲外翻時，髕骨向外側滑脫或脫位后再自行復位的過程中髕內側面與股骨外髁相互撞擊導致損傷，患者股骨及髕骨的發育并無異常，但本研究發現此類文獻的附圖均存在不同程度的股骨滑車發育不良。結合本組數據，本研究認為大部分髕股滑脫性撞擊的發生是基于股骨滑車的解剖學發育不良，并伴有髕骨內側韌帶的明顯損傷，導致髕股不穩并反復滑脫，是多因素共同合力所致。而股骨滑車發育正常的人群，可在嚴重暴力性外傷后使髕骨突然外側滑脫或強制性復位導致相應損傷，占非常小的比例[19-20]。

本研究2種類型中均見伴有髕下脂肪墊損傷的病例，其出現率無統計學差異，為髕股關節撞擊綜合征的伴發征象，而Hoffa髕下脂肪墊撞擊綜合征為單純的髕骨下部撞擊髕下脂肪墊導致的損傷，其又稱髕韌帶-股骨外側髁摩擦綜合征，多見于髕骨高位患者，一般無骨挫傷及軟骨損傷[21]。半月板、內外側副韌帶及交叉韌帶等結構在髕股關節撞擊綜合征中不參與發病機制的構成，所以其損傷無統計學意義。

本研究不足之處有：分析的樣本量相對偏少；VHS動態軌跡法對髕股關節異常軌跡的分型建立在以往的研究成果上；髕股關節撞擊綜合征的臨床表現與影像學征象的相關性和髕股內側性撞擊未作進一步探討，以上問題有待后續繼續觀察研究。

綜上所述，長期髕前疼痛不適患者，臨床查體、關節鏡或VHS掃描發現髕骨軌跡異常，且發現與軌跡相符的“對吻”性復合損傷，應考慮髕股關節撞擊綜合征可能。髕股外側性撞擊多見于外側關節面，大部分為局灶性損傷，韌帶損傷概率較少、程度較輕；髕股滑脫性撞擊多見股骨滑車發育不良，髕內側及股骨外髁為其經典發病部位，韌帶損傷概率高，損傷程度較重。2類髕股關節撞擊綜合征的影像學特征各具特點，完整系統地分析其影像學征象有助于臨床實踐中對長期反復膝前痛患者的多方位辨識，提高早期診斷的準確性。