MR定量測(cè)量指標(biāo)在青少年髕骨不穩(wěn)中的診斷應(yīng)用價(jià)值

閆斌 艾克帕爾·吾不利 桂和

[摘要] 目的 分析磁共振（MR）定量測(cè)量指標(biāo)在青少年髕骨不穩(wěn)中的診斷應(yīng)用價(jià)值。 方法 選取2016年6月～2018年5月新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院骨科收治的48例（48膝）青少年髕骨不穩(wěn)患者（病例組）和30例入院體檢及招募的健康青少年志愿者（對(duì)照組）作為研究對(duì)象，兩組均接受膝關(guān)節(jié)MR平掃，在橫斷面抑脂F(xiàn)SE PDWI上測(cè)量相關(guān)定量指標(biāo)，包括髕骨偏移指數(shù)、髕骨傾斜角、髕骨外移度、滑車溝角度、股骨外側(cè)滑車傾斜角及脛骨結(jié)節(jié)-滑車間距（TT-TG），并采用受試者工作曲線（ROC）分析各指標(biāo)對(duì)髕股關(guān)節(jié)不穩(wěn)的診斷效能。 結(jié)果 與對(duì)照組比較，病例組髕骨偏移指數(shù)、髕骨傾斜角、髕骨外移度、滑車溝角度及TT-TG明顯增大，股骨外側(cè)滑車傾斜角明顯減小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。女性青少年髕骨不穩(wěn)患者髕骨偏移指數(shù)、髕骨傾斜角、髕骨外移度、滑車溝角度均大于男性青少年髕骨不穩(wěn)患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）；不同性別青少年髕骨不穩(wěn)患者股骨外側(cè)滑車傾斜角、TT-TG比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。MR各定量測(cè)量指標(biāo)中，髕骨偏移指數(shù)、髕骨傾斜角、髕骨外移度、滑車溝角度、股骨外側(cè)滑車傾斜角、TT-TG的ROC曲線下面積均>0.9，診斷青少年髕骨不穩(wěn)的敏感度、特異度均>85%。 結(jié)論 伸膝狀態(tài)下，MR定量測(cè)量的髕股關(guān)節(jié)指標(biāo)對(duì)青少年髕骨不穩(wěn)有較高的診斷效能，其中髕骨偏移指數(shù)、髕骨傾斜角、髕骨外移度、滑車溝角度存在性別差異，對(duì)不同性別青少年髕骨不穩(wěn)的病情評(píng)估有一定的指導(dǎo)意義。

[關(guān)鍵詞] 核磁共振成像；髕股關(guān)節(jié)指標(biāo)；定量測(cè)量；青少年；髕骨不穩(wěn)；診斷

[中圖分類號(hào)] R684 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2018）12（a）-0144-05

髕股關(guān)節(jié)不穩(wěn)（簡(jiǎn)稱“髕骨不穩(wěn)”）是一種多因素介導(dǎo)的疾病，病理改變往往涉及骨、軟骨及軟組織，主要表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)伸曲活動(dòng)時(shí)髕骨外傾或外移程度加大，患者可發(fā)生膝前疼痛和膝關(guān)節(jié)功能障礙，其也是導(dǎo)致髕骨軟骨軟化或髕股關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的重要因素[1]。通常情況下，當(dāng)體格檢查發(fā)現(xiàn)髕骨脫位時(shí)，髕骨關(guān)節(jié)不穩(wěn)易于診斷，而對(duì)于無(wú)法明確提供髕骨脫位史且體格檢查無(wú)明確陽(yáng)性發(fā)現(xiàn)時(shí)，則易誤、漏診[2]。對(duì)于運(yùn)動(dòng)活躍度強(qiáng)的青少年而言，髕骨不穩(wěn)的發(fā)生率較高，為13%～27%，且尤其好發(fā)于青年女性[3]，而青少年髕骨不穩(wěn)的早期診斷對(duì)確定合適的治療方案以糾正髕股關(guān)節(jié)復(fù)雜的解剖及生物力學(xué)異常有重要意義。目前，關(guān)于髕骨不穩(wěn)的影像學(xué)診斷報(bào)道較多，如膝關(guān)節(jié)鏡、下肢X線片、計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）、核磁共振成像（MRI）等，其對(duì)評(píng)估病變嚴(yán)重程度均有各自的優(yōu)勢(shì)，其中MRI被認(rèn)為是評(píng)價(jià)髕股線性排列及軟骨解剖最為敏感的方式[4-5]，但因其橫斷面選取層面存在差異，目前臨床磁共振（MR）定量測(cè)量指標(biāo)對(duì)髕骨不穩(wěn)的診斷閾值仍存在較大爭(zhēng)議[6-7]。為此，本研究進(jìn)一步分析MR定量測(cè)量指標(biāo)在青少年髕骨不穩(wěn)中的診斷應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性收集2016年6月～2018年5月新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）骨科收治的48例（48膝）青少年髕骨不穩(wěn)患者（病例組）的臨床資料，其中男20例，女28例；年齡14～25歲，平均（19.36±3.22）歲；左膝病變21例，右膝病變27例。所有患者最初均因膝關(guān)節(jié)疼痛無(wú)力、腫脹，下蹲困難，打軟腿，上下樓梯不穩(wěn)，易跌倒等表現(xiàn)入院就診，均存在不同程度股四頭肌萎縮，均伴有膝外傷病史，髕骨恐懼試驗(yàn)及髕骨傾斜試驗(yàn)陽(yáng)性，且經(jīng)關(guān)節(jié)鏡手術(shù)證實(shí)為髕股關(guān)節(jié)不穩(wěn)，伴骨脫位或半脫位，關(guān)節(jié)鏡術(shù)前均行膝關(guān)節(jié)MR，圖像質(zhì)量清晰完善。另選同期入院體檢及招募的體格檢查合格的健康青少年志愿者30例（對(duì)照組），其中男14例，女16例；年齡14～25歲，平均（18.88±4.09）歲。兩組性別、年齡等一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05），具有可比性。所有入選對(duì)象均已排除有膝關(guān)節(jié)畸形、關(guān)節(jié)韌帶損傷及脛股關(guān)節(jié)退變者；有風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、痛風(fēng)等膝關(guān)節(jié)疾病史者，有膝關(guān)節(jié)外傷或手術(shù)病史者；合并嚴(yán)重肝腎疾病或影響骨代謝的各種急慢性疾病（如患甲狀腺、甲狀旁腺疾病等）者；近3個(gè)月內(nèi)曾服用影響骨代謝的藥物（如雌激素、糖皮質(zhì)激素、雙膦酸鹽等）者；不宜進(jìn)行MRI檢查者以及臨床資料不全者。

1.2 儀器

MR檢查儀器為德國(guó)Siemens Sonata 1.5 T超導(dǎo)型MR掃描儀和Siemens Magnetom Trio with TIM system 3.0 T超導(dǎo)型MR掃描儀，8通道柔性表面線圈。

1.3 檢查方法

病例組均行患側(cè)膝關(guān)節(jié)MR平掃，對(duì)照組行雙側(cè)膝關(guān)節(jié)MR平掃（結(jié)果取雙側(cè)膝平均值）。均取常規(guī)平臥位，囑其股四頭肌放松，足先進(jìn)，患膝完全伸直，掃描部位為髕骨、股骨滑車及脛骨結(jié)節(jié)。參數(shù)設(shè)定為層厚/層間距4.0 mm/0.4 mm，F(xiàn)OV 160 mm×160 mm，矩陣220×256。掃描序列包括矢狀面SET（TR/TE為450 ms/12 ms）、FSE T1WI（TR/TE為750 ms/16 ms）、FSE T2WI（TR/TE為4000 ms/52 ms）、冠狀面脂肪抑制FSE PDWI（TR/TE為2000 ms/27 ms）及橫斷面脂肪抑制FSE PDWI（TR/TE為2300 ms/26 ms）。

1.4 影像評(píng)價(jià)及定量指標(biāo)測(cè)量

MR獲取的圖像傳至后臺(tái)圖像處理工作站，在橫斷面抑脂F(xiàn)SE PDWI上進(jìn)行相關(guān)定量指標(biāo)測(cè)量，由我院影像科具備5年以上診斷經(jīng)驗(yàn)的兩名主治以上醫(yī)師進(jìn)行獨(dú)立測(cè)量，指標(biāo)包括：髕骨偏移指數(shù)、髕骨傾斜角、髕骨外移度、滑車溝角度、股骨外側(cè)滑車傾斜角及脛骨結(jié)節(jié)-滑車間距（TT-TG）。具體方法如下：選取股骨內(nèi)外后髁連線作為參考線，此線可顯示于其他橫斷面；選取股骨滑車凹最低點(diǎn)作參考線的垂線，并將此線顯示于髕骨最長(zhǎng)橫徑的層面中測(cè)量髕骨偏移指數(shù)；經(jīng)髕骨最長(zhǎng)橫徑的層面測(cè)量髕骨傾斜角與髕骨外移度；以低信號(hào)的軟骨下骨板為測(cè)量基準(zhǔn)，參考相關(guān)文獻(xiàn)[8]提出的方法測(cè)量滑車溝角度、股骨外側(cè)滑車傾斜角；經(jīng)股骨滑車溝最凹點(diǎn)的層面與脛骨結(jié)節(jié)最凸點(diǎn)的層面測(cè)量的距離為TT-TG。見(jiàn)圖1。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

選用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 19.0分析和處理研究數(shù)據(jù)，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，組間比較采用獨(dú)立t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；采用受試者工作曲線（ROC）分析各定量測(cè)量指標(biāo)診斷髕股關(guān)節(jié)不穩(wěn)的曲線下面積，并以約登指數(shù)最大點(diǎn)作為診斷界值，計(jì)算各指標(biāo)的診斷效能。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組各項(xiàng)MR定量測(cè)量指標(biāo)比較

與對(duì)照組比較，病例組髕骨偏移指數(shù)、髕骨傾斜角、髕骨外移度、滑車溝角度及TT-TG明顯增大，股骨外側(cè)滑車傾斜角明顯減小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。見(jiàn)表1。

2.2 不同性別青少年髕骨不穩(wěn)患者的各項(xiàng)MR定量測(cè)量指標(biāo)比較

女性青少年髕骨不穩(wěn)患者髕骨偏移指數(shù)、髕骨傾斜角、髕骨外移度、滑車溝角度均大于男性青少年髕骨不穩(wěn)患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）；不同性別青少年髕骨不穩(wěn)患者股骨外側(cè)滑車傾斜角、TT-TG比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。見(jiàn)表2。

2.3 MR各定量測(cè)量指標(biāo)的診斷效能

MR各定量測(cè)量指標(biāo)中，髕骨偏移指數(shù)、髕骨傾斜角、髕骨外移度、滑車溝角度、股骨外側(cè)滑車傾斜角、TT-TG的ROC曲線下面積均>0.9，診斷青少年髕骨不穩(wěn)的敏感度、特異度均>85%。見(jiàn)表3。

3 討論

髕骨關(guān)節(jié)由髕骨底面、股骨遠(yuǎn)端及滑車溝構(gòu)成，解剖結(jié)構(gòu)上髕骨被股四頭肌完全包圍，這為提高股四頭肌發(fā)揮力學(xué)方面的作用提供了保障[9]。引起髕骨不穩(wěn)的因素有很多，如脛骨結(jié)節(jié)-股骨滑車溝距離的增大、髕骨撞擊、韌帶損傷、髕骨或股骨髁發(fā)育不全、內(nèi)側(cè)支持帶松弛、髕骨內(nèi)外側(cè)結(jié)構(gòu)不平衡等。事實(shí)上，由于青少年人群運(yùn)動(dòng)活躍度高，多數(shù)骨骼尚在生長(zhǎng)發(fā)育階段，尤其是股骨滑車發(fā)育不全，加之部分人群髕骨高位或髕股支持帶力量不平衡，青少年已成為髕骨不穩(wěn)的高風(fēng)險(xiǎn)群體，且保守治療后髕骨脫位的復(fù)發(fā)率高[10-11]。因此，青少年髕骨不穩(wěn)的影像學(xué)檢查十分必要。目前對(duì)于髕骨關(guān)節(jié)不穩(wěn)的影像學(xué)檢查包括X線、CT、MRI等，其中X線、CT對(duì)其確診價(jià)值較低，臨床研究者多建議將其作為診斷及病情評(píng)估的參考，對(duì)于髕骨關(guān)節(jié)不穩(wěn)的確診仍需依靠關(guān)節(jié)鏡檢查[12-13]。而隨著近幾年來(lái)MRI的不斷發(fā)展，其逐漸被應(yīng)用于進(jìn)行定量測(cè)量，目前對(duì)髕骨關(guān)節(jié)不穩(wěn)的測(cè)量指標(biāo)包括髕骨偏移指數(shù)、髕骨傾斜角、髕骨外移度、滑車溝角度、股骨外側(cè)滑車傾斜角及TT-TG，有望在髕骨不穩(wěn)的臨床確診中發(fā)揮重要作用[14-15]。

髕骨關(guān)節(jié)穩(wěn)定性所依靠的組織與其屈曲角度有關(guān)，當(dāng)其伸直至屈曲30°時(shí)，主要依靠周圍軟組織；而其所依靠的主要因素在屈曲角度>30°時(shí)變?yōu)楣切越Y(jié)構(gòu)[16]。本研究主要探討當(dāng)膝關(guān)節(jié)處于伸直位時(shí)各個(gè)指標(biāo)對(duì)診斷青少年髕骨關(guān)節(jié)不穩(wěn)的價(jià)值。結(jié)果顯示，與對(duì)照組比較，病例組髕骨偏移指數(shù)、髕骨傾斜角、髕骨外移度、滑車溝角度及TT-TG明顯增大，股骨外側(cè)滑車傾斜角明顯減小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示青少年髕骨不穩(wěn)者具有髕骨偏移指數(shù)、髕骨傾斜角、髕骨外移度、滑車溝角度及TT-TG明顯增大及股骨外側(cè)滑車傾斜角明顯減小的特征。其中髕骨偏移指數(shù)通常用于描述髕骨外移程度，與髕骨外移度類似，均可體現(xiàn)髕骨半脫位，而髕骨傾斜角是反映髕骨內(nèi)、外側(cè)支持力量平衡性的定量指標(biāo)[17]。吳俊峰等[18]的報(bào)道中，髕骨傾斜角診斷髕股關(guān)節(jié)不穩(wěn)、髕骨外移度的閾值分別為>17°、>3 mm，診斷的敏感度和特異度分別達(dá)82.4%、89.1%和79.4%、100.00%，本研究中，所有檢查者膝關(guān)節(jié)為全伸狀態(tài)，以約登指數(shù)為依據(jù)，髕骨傾斜角、髕骨外移度最終界定的診斷界值亦為>17°、>3 mm?；囀菢?gòu)成髕股骨性穩(wěn)定裝置的重要組成部分，股骨外側(cè)滑車傾斜角和滑車溝角度為體現(xiàn)滑車發(fā)育情況的定量指標(biāo)，其中滑車溝角度通常可間接反映滑車溝的深度，Salzmann等[19]的早期報(bào)道將滑車溝角度>144°確定為滑車發(fā)育不全的診斷界值，本研究中滑車溝角度的診斷界值為>145°，與之接近。股骨外側(cè)滑車傾斜角減小通常提示外側(cè)滑車面發(fā)育扁平，高暢等[20]的研究強(qiáng)調(diào)，伸膝時(shí)對(duì)抗髕骨外移或傾斜的阻力減弱與股骨外側(cè)滑車傾斜角減小密切相關(guān)，其也是髕骨外側(cè)脫位的首要解剖學(xué)危險(xiǎn)預(yù)測(cè)指標(biāo)，該研究中股骨外側(cè)滑車傾斜角的診斷閾值為<11°，本研究為<15°，存在一定的差異，可能與納入的患者數(shù)量、年齡、病變程度差異有關(guān)。此外，脛骨結(jié)節(jié)外移或外旋作為髕骨不穩(wěn)的重要原因，一般通過(guò)TT-TG的大小來(lái)體現(xiàn)，目前普遍認(rèn)可和接受的的TT-TG標(biāo)準(zhǔn)為：<15 mm為正常，15～20 mm為臨界范圍，>20 mm為顯著異常[21]。本研究診斷的閾值為TT-TG>16 mm，亦在此臨界范圍內(nèi)。診斷效能分析結(jié)果顯示，MR各定量測(cè)量指標(biāo)中，髕骨偏移指數(shù)、髕骨傾斜角、髕骨外移度、滑車溝角度、股骨外側(cè)滑車傾斜角、TT-TG的ROC曲線下面積均>0.9，診斷青少年髕骨不穩(wěn)的敏感度、特異度均>85%，提示伸膝狀態(tài)下，MR定量測(cè)量的髕股關(guān)節(jié)指標(biāo)對(duì)青少年髕骨不穩(wěn)有較高的診斷效能。

此外，值得關(guān)注的是，本研究中女性青少年髕骨不穩(wěn)患者髕骨偏移指數(shù)、髕骨傾斜角、髕骨外移度、滑車溝角度均大于男性青少年髕骨不穩(wěn)患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而股骨外側(cè)滑車傾斜角、TT-TG則不存在性別方面的差異，提示髕骨偏移指數(shù)、髕骨傾斜角、髕骨外移度、滑車溝角度可能與性別有關(guān)。國(guó)外學(xué)者Pal等[22]也發(fā)現(xiàn)髕骨軌跡異常患者中，不同性別組間的診斷界值存在差異，如女性髕骨偏移指數(shù)、髕骨傾斜角的平均值較男性分別高出11%、4°，與本研究具有一致性。因此認(rèn)為髕骨偏移指數(shù)、髕骨傾斜角、髕骨外移度、滑車溝角度有望對(duì)不同性別青少年髕骨不穩(wěn)的病情評(píng)估發(fā)揮特定的指導(dǎo)作用，但對(duì)于為何上述部分定量指標(biāo)出現(xiàn)性別差異，還需進(jìn)一步深入探討。

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（收稿日期：2018-06-01 本文編輯：羅喬荔）