陳舊性前交叉韌帶斷裂膝關(guān)節(jié)退變影像學(xué)研究

曹向宇　吳迪　徐叢　呂永明　劉文濤　孫勃

[摘要] 目的 探討陳舊性前交叉韌帶（ACL）斷裂后股骨髁間窩變化特點(diǎn)，為ACL個(gè)體化解剖重建手術(shù)方案提供參考。 方法 選擇2013年7月～2014年10月承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院骨科收治陳舊性ACL斷裂患者40例，均在傷后6個(gè)月以上進(jìn)行手術(shù)，以患膝為觀察組，健膝為對照組。術(shù)前拍攝雙膝MR，測量股骨髁寬度（EW）、髁間窩寬度（ICW）和高度（ICH）、髁間窩寬度指數(shù)（NWI）及髁間窩形態(tài)指數(shù)（NSI），進(jìn)行組間比較，并進(jìn)行ICW與斷裂時(shí)間的相關(guān)性分析。 結(jié)果 觀察組ICW值為（14.50±0.88）mm，對照組為（17.19±1.83）mm，兩組比較，差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.01）。觀察組ICH值為（20.78±1.69）mm，對照組為（21.29±1.71）mm，兩組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。觀察組EW值為（74.42±2.39）mm，對照組為（74.92±2.42）mm，兩組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。觀察組NSI值為（0.70±0.08），對照組為（0.81±0.13），兩組比較，差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.01）。觀察組NWI值為（0.20±0.01），對照組為（0.23±0.03），兩組比較，差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.01）?；颊逫CW差值（健側(cè)-患側(cè)）為（2.69±1.56）mm，患膝ACL斷裂時(shí)間為（32.40±18.25）個(gè)月，二者呈顯著正相關(guān)關(guān)系（r=0.951，P < 0.01）。 結(jié)論 ACL斷裂后股骨髁間窩變窄，主要發(fā)生ICW改變，并隨時(shí)間延長呈加重趨勢。在陳舊性ACL重建中應(yīng)采用個(gè)體化重建原則，避免韌帶與髁間窩側(cè)壁的撞擊。

[關(guān)鍵詞] 前交叉韌帶斷裂；核磁共振；髁間窩寬度；髁間窩寬度指數(shù)；髁間窩形態(tài)指數(shù)

[中圖分類號] R684 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-4721（2016）10（a）-0107-04

Imaging study of degeneration in knee after old rupture of anterior cruciate ligament

CAO Xiangyu WU Di XU Cong LU Yongming LIU Wentao SUN Bo

Department of Orthopedics， Affiliated Hospital of Chengde Medical University， Hebei Province， Chengde 067000， China

[Abstract] Objective To investigate the change of femoral intercondylar fossa after old rupture of anterior cruciate ligament （ACL）， in order to provide reference for operation plan of ACL individual anatomy reestablishment. Methods 40 cases of patients with old rapture of ACL treated in Department of Orthopedics， Affiliated Hospital of Chengde Medical University from July 2013 to October 2014 were selected. All patients were given surgery after injury more than 6 months. The knees with old rupture of ACL were taken as the observation group， and the healthy knees were taken as the control group. Before surgery all patiens were given MR image， the epicondylar width （EW） and intercondylar width （ICW）， intercondylar height （ICH）， notch shape index （NSI） and notch width index （NWI） were measured and compared between the two groups， and the relationship between ICW and the time of fracture was analyzed. Results The values of ICW in the observation group and the control group were （14.50±0.88） and （17.19±1.83） mm respectively， with statistically significant difference （P < 0.01）. The values of ICH in the observation group and the control group were （20.78±1.69） and （21.29±1.71） mm respectively， the difference was not statistically significant （P > 0.05）. The values of EW in the observation group and the control group were （74.42±2.39） and （74.92±2.42） mm respectively， the difference was not statistically significant （P > 0.05）. The values of NSI in the observation group and the control group were （0.70±0.08） and （0.81±0.13） respectively， with statistically significant difference （P < 0.01）. The values of NWI in the observation group and the control group were （0.20±0.01） and （0.23±0.03） respectively， with statistically significant difference （P < 0.01）. The deviation of ICWs （healthy side - injured side） of patients was （2.69±1.56） mm， and the time of ruptured ACL in injured knees was （32.40±18.25） months， there was significant positive correlation between them （r=0.951， P < 0.01）. Conclusion After the rupture of ACL， the ICW changes， and femoral intercondylar fossa has stenosis， which aggravated with the time. Principle of individualized reconstruction should be taken in the reestablishment of ruptured ACL， and avoid the hit against between ligament and lateral wall of condyle fossa.

[Key words] Anterior cruciate ligament rupture； MRI； Intercondylar width； Notch width index； Notch shape index

膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶（ACL）因其解剖結(jié)構(gòu)及功能的特殊性，使其在膝關(guān)節(jié)韌帶損傷中發(fā)生率最高，達(dá)36.9%～60.9%[1-2]。既往較多的研究均提示，ACL損傷后可引起一定程度上的股骨髁間窩狹窄，影響手術(shù)的治療效果[3-7]。臨床工作中，術(shù)中因股骨髁間窩增生狹窄影響骨道定位操作時(shí)，需要行髁間窩成形術(shù)，因此，ACL斷裂后髁間窩狹窄情況應(yīng)引起臨床醫(yī)生的重視。針對這一情況，本研究通過MRI成像對ACL斷裂后股骨髁間窩解剖形態(tài)變化進(jìn)行分析，為ACL斷裂患者的臨床治療提供參考和思路。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2013年7月～2014年10月承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院（以下簡稱“我院”）骨科收治的ACL斷裂患者臨床資料，經(jīng)診斷為單側(cè)膝關(guān)節(jié)ACL斷裂共120例，選擇其中40例陳舊性損傷且健側(cè)膝關(guān)節(jié)無退變患者進(jìn)行研究，患者均無其他膝關(guān)節(jié)疾病史，且無職業(yè)限制。其中，男28例，女12例；年齡22～51歲，平均為（35.68±9.85）歲；患膝ACL斷裂時(shí)間為6～71個(gè)月，平均為（32.40±18.25）個(gè)月；左膝ACL斷裂16例，右膝24例。本研究均取得我院倫理委員會通過及患者、家屬的知情同意。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)

①病程超過6個(gè)月；②術(shù)前已進(jìn)行患膝MRI檢查，具有完整測量數(shù)據(jù)資料；③術(shù)前健側(cè)膝關(guān)節(jié)沒有明顯退行性改變；④明確存在ACL斷裂，根據(jù)傷情采取相應(yīng)治療措施；⑤既往無膝關(guān)節(jié)結(jié)核、化膿性關(guān)節(jié)炎、風(fēng)濕或類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎及腫瘤或腫瘤樣病變等膝關(guān)節(jié)疾病病史；⑥既往無患膝關(guān)節(jié)外傷或相關(guān)手術(shù)史。

1.3 實(shí)驗(yàn)分組

將患者術(shù)前X線及MRI資料完整者患側(cè)膝關(guān)節(jié)作為觀察組，健側(cè)膝關(guān)節(jié)作為對照組。

1.4 檢查設(shè)備

測量采用西門子公司Magnetom ESSENZA 1.5T超導(dǎo)型磁共振（MRI）機(jī)，德國西門子公司核磁共振成像（MRI）診斷設(shè)備，專用膝關(guān)節(jié)相控布陣表面線圈，強(qiáng)度為1.5 T。

1.5 測量方法

患者采取仰臥位，雙膝屈曲10°，髕骨下緣位于專用膝關(guān)節(jié)相控布陣表面線圈中心，掃描截面，并與股骨內(nèi)外側(cè)髁后緣平行，且與股骨髁間窩頂垂直，從而獲得冠狀位T2WI圖像，其TR/TE=2000 ms/105 ms（偏轉(zhuǎn)角30°～45°）。在冠狀位SE序列T2WI像中，選取能清晰顯示股骨髁間窩形態(tài)與外側(cè)髁腘肌腱溝，且股骨內(nèi)外側(cè)髁由前至后能保持連續(xù)性的圖像進(jìn)行測量；設(shè)定連線Ⅰ為股骨內(nèi)、外側(cè)髁關(guān)節(jié)軟骨面的最低點(diǎn)，然后在腘肌腱溝水平作線Ⅱ與線Ⅰ平行，其中線Ⅱ與股骨髁間窩內(nèi)、外側(cè)壁交點(diǎn)間的距離（cd段）為髁間窩寬度（ICW），線Ⅱ與股骨內(nèi)、外側(cè)髁邊緣交點(diǎn)之間的距離（ab段）為股骨髁寬度（EW）。在髁間窩最高點(diǎn)作與線Ⅰ垂直的線Ⅲ，其長度為髁間窩高度（ICH）；髁間窩寬度指數(shù)（NWI）為ICW/EW，即cd與ab的比值；髁間窩形態(tài)指數(shù)（NSI）為ICW/ICH，即cd與線Ⅲ長度的比值。見圖1。所有測量由同一名影像科醫(yī)師完成。

左：受傷的膝關(guān)節(jié)；右：健康的膝關(guān)節(jié)

圖1 膝關(guān)節(jié)髁間窩參數(shù)測量

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)；相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)檢驗(yàn)；以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組髁間窩寬度、髁間窩高度、股骨髁寬度比較

觀察組ICW較對照組存在不同程度變小現(xiàn)象，且差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.01）。觀察組ICH及EW與健側(cè)比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P > 0.05）。

2.2 兩組髁間窩寬度指數(shù)及髁間窩形態(tài)指數(shù)比較

觀察組NWI、NSI均較對照組減小，差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.01）。

2.3 髁間窩寬度與韌帶斷裂時(shí)間的相關(guān)性分析

患者ICW差值（健側(cè)-患側(cè)）為（2.69±1.56）mm，患膝ACL斷裂時(shí)間為（32.40±18.25）個(gè)月，相關(guān)性分析顯示，二者呈顯著正相關(guān)關(guān)系（r=0.951，P < 0.01）。

3 討論

ACL與股骨髁間窩在解剖上關(guān)系密切，它起自股骨外髁內(nèi)側(cè)面的后面部分，附著點(diǎn)形似新月形，向前內(nèi)側(cè)止于脛骨，附著點(diǎn)位于脛骨髁間前區(qū)和內(nèi)側(cè)髁間結(jié)節(jié)之間。一項(xiàng)病例對照研究顯示，ACL在膝關(guān)節(jié)的活動范圍、力學(xué)支持和功能評價(jià)方面均與股骨髁間窩密不可分[8]。對于ACL重建手術(shù)，髁間窩形態(tài)將直接影響術(shù)中骨道定位及重建效果[9]。

影像學(xué)的準(zhǔn)確診斷（術(shù)前對影像學(xué)資料進(jìn)行精確的模板測量）對疾病的早期診斷及早期手術(shù)具有重要的指導(dǎo)性作用，對選擇適當(dāng)?shù)幕蜃顑?yōu)的手術(shù)方式具有重要的參考作用[10-13]。采用影像學(xué)檢查技術(shù)精確測量股骨髁間窩各參數(shù)，如ICW、NSI及NWI，可以幫助醫(yī)生較為準(zhǔn)確地了解ACL斷裂引起髁間窩狹窄的具體程度，并對術(shù)前準(zhǔn)備和膝關(guān)節(jié)功能重建術(shù)式的選擇及遠(yuǎn)期的預(yù)后等具有指導(dǎo)性意義。以往學(xué)者使用MRI檢查測量股骨髁間窩形態(tài)時(shí)，大多采用股骨標(biāo)準(zhǔn)軸位法進(jìn)行掃描，但由于在髁間窩頂部縱軸線和股骨的縱軸線之間存在一個(gè)30°～45°的夾角[14-15]，會引起股骨髁間窩的前后出口重疊，因此真實(shí)的髁間窩形態(tài)并不能如實(shí)測量出來。本研究在進(jìn)行MRI掃描時(shí)，采用的掃描線平行于髁間窩頂部縱軸線，即通過髁間窩穿通位進(jìn)行MRI掃描，以便能夠得到更準(zhǔn)確的髁間窩參數(shù)測量值。以往有關(guān)測量ICW的研究大多采用髁間窩最窄處、髁間窩高度中點(diǎn)處和腘肌腱溝水平處作為測量位置，不同的測量位置會影響測量結(jié)果。若采用髁間窩最窄處、髁間窩高度中點(diǎn)處作為測量位置，則會由于測量位置難以掌握而造成較大誤差；而腘肌腱溝解剖位置固定（試驗(yàn)），測量誤差相對較小。因此，在本實(shí)驗(yàn)中以腘肌腱溝水平作為測量位置。本研究通過對40例患者股骨髁間窩各參數(shù)進(jìn)行MRI測量，結(jié)果顯示，觀察組ICW與對照組相比明顯減?。≒ < 0.01），但觀察組ICH和EW與對照組相比無明顯差異（P > 0.05），觀察組NSI及NWI均明顯低于對照組（P < 0.01）。

股骨髁間窩寬度及高度之比代表了NSI，比值越大表示髁間窩越趨同于圓形，而比值較低的患者的ACL功能無法正常發(fā)揮。這是因?yàn)樯熘毕リP(guān)節(jié)時(shí)，ACL由于無法放松而導(dǎo)致緊繃，大部分韌帶則會處于髁間窩前部分，導(dǎo)致狹窄的髁間窩空間不足。而NSI越大，表示膝關(guān)節(jié)伸直時(shí)，髁間窩可為ACL提供足夠的空間。因此，ACL斷裂患者在進(jìn)行ACL重建時(shí)，重建韌帶在髁間窩內(nèi)將被NSI所影響。本研究結(jié)果證實(shí)，ACL斷裂后患側(cè)NSI顯著減小，同時(shí)NWI也明顯減小，但患側(cè)組ICH和EW沒有明顯變化。

膝關(guān)節(jié)在運(yùn)動過程中，ACL相關(guān)結(jié)構(gòu)可維持其穩(wěn)定性。ACL斷裂后，膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性受到極大的影響，髁間窩前方可出現(xiàn)撞擊，使得部分部位出現(xiàn)骨贅增生。本研究中，ACL斷裂后膝關(guān)節(jié)出現(xiàn)不穩(wěn)的現(xiàn)象使ICW發(fā)生狹窄，與國外既往研究[16]相似，證實(shí)了ACL對膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性具有重要的維護(hù)作用，并與膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎相關(guān)[17-20]。此外，身高、體重等因素均可誘發(fā)髁間窩狹窄，ACL斷裂導(dǎo)致的不穩(wěn)也與髁間窩狹窄具有密切關(guān)系，但是未排除關(guān)節(jié)退變等因素。本研究中，入選的受試者健側(cè)均未出現(xiàn)關(guān)節(jié)退變現(xiàn)象，患側(cè)髁間窩各參數(shù)的比較均以健側(cè)為參照，剔除了ACL斷裂外因素對髁間窩各參數(shù)的影響，凸顯了ACL斷裂這一因素與髁間窩狹窄的關(guān)系。本研究結(jié)果顯示，ACL斷裂患者ICW差值與ACL斷裂時(shí)間具有正相關(guān)關(guān)系，提示隨著病程的發(fā)展，患者髁間窩狹窄程度嚴(yán)重化。本研究所采取的是關(guān)節(jié)鏡下解剖單束重建，對于股骨側(cè)止點(diǎn)采用中心位定位法，術(shù)中去除部分殘存韌帶尋找股骨外髁間棘（住院醫(yī)師嵴）及分叉嵴，采用住院醫(yī)生嵴后側(cè)足印中心為骨道中心點(diǎn)，因此，對于陳舊性ACL斷裂患者，ICW變窄有時(shí)需要進(jìn)行髁間窩成型，影響解剖定位標(biāo)志，需要采用其他（如Watanabe髁中定位法）股骨骨道定位方法。建議陳舊性ACL重建應(yīng)采用個(gè)體化重建原則，避免韌帶與髁間窩側(cè)壁的撞擊。

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（收稿日期：2016-07-03 本文編輯：程 銘）