髌骨脱位相关预测指标研究进展
2018-12-17 来源:中国矫形外科杂志


作者:兰州大学第二医院骨科  杨信信


髌骨脱位是关节外科常见疾病,约占膝关节损伤的2%~3%,初次发生脱位后,往往会再次发生,复发两次及以上称之为复发性髌骨脱位。髌股关节的解剖结构和生物力学异常会造成髌股关节不稳,不协调的骨性接触和薄弱的关节周围软组织支持是确定的不稳定性危险因素。研究者在探索各种预测指标,以期为手术矫正提供决策依据。然而,一种有效的、可重复的、普遍适用的髌骨复发不稳定预测指标仍然难以确定。轴向CT断层中胫骨结节到滑车沟的距离(TT-TG)通常用于对髌骨不稳定的评估。计算机断层扫描成像的TT-TG距离≥20mm通常被认为是病理性胫骨结节侧位的标志,这通常会导致膝关节运动期间的髌骨脱位。因此,这个值已被广泛用作胫骨结节移位术的手术指征。然而,对TT-TG的质疑从未中断,因为这个绝对值没有纳入个体的体型和解剖结构如膝关节大小等,致使一些研究者认为它不具有普适性。


为了克服TT-TG的不足,研究者提出了多种指标并做了相关研究,这些指标包括TT-PCL、TTTG/TW、TT-TG/PW、Q角、PT-TG及TT-TG指数等,这些指标对髌骨脱位的敏感性和特异性各不相同,但在一定程度上避免了TT-TG的不足,然而,它们也不是没有缺陷的。有关髌骨脱位测量的研究仍在持续。为了能够让读者对髌骨不稳的各种指标有更深地认识,作者拟从TT-TG、CBCT、TT-PCL、TTTG/TW、TT-TG/PW、Q角、PT-TG、TT-TG指数及TT-TG与其他膝关节疾病等方面逐一综述。


TT-TG


胫骨结节至股骨滑车沟距离(TT-TG)是一种在评估髌骨脱位时广泛使用的参数,也是髌骨不稳的主要危险因素。TT-TG的增大可以是胫骨结节外侧化所致,也可以是滑车发育不良内侧化所致。1994年,Dejour等发现髌骨脱位患者的轴位CT测量TT-TG显著增加,患者的TT-TG平均为(19.8±1.6)mm,而健康对照组TT-TG为(12.7±3.4)mm,差异有统计学意义,致使髌骨与滑车关节面的正常接触丧失,容易发生再次脱位。目前MRI也被用来测量TT-TG,2000年,Mcnally等通过MRI测量TT-TG也证实了Dejour的发现。TT-TG的临界值被定为20mm,常被用作手术干预复发髌骨脱位的适应证。但是这个绝对值并未考虑患者关节大小的不同,TT-TG可能受到膝关节大小的影响。Hingelbaum等推测TT-TG超过20mm对尺寸较大关节髌骨不稳的影响可能小于尺寸小的关节。Ferlic等研究发现髌骨不稳组TT-TG与外侧髁高度(r=0.370)、胫骨平台宽度(r=0.406)及髌骨宽度(r=0.366)显著相关(P<0.03)。此外,还发现TT-TG与胫骨长度(r=0.371)和腿长(r=381)之间存在显著相关性,相反,对照组TT-TG与膝关节尺寸及下肢长度无显著相关性。这表明TT-TG与关节尺寸及腿长存在一定关系,所以在制定髌骨不稳手术指征时,应充分考虑不同个体膝关节大小的不同,将TT-TG临界值个体化。Dor⁃nacher等的研究也证实TT-TG不但与膝关节大小有关,而且与个体身高有关,这就要求医生必须依个体膝关节大小及身高来确定TT-TG的界值,从而确定是否行胫骨结节移位术。Hernigou等注意到了TT-TG应该个体化的问题,他们根据已有的数据建立了TT-TG与关节大小相关的图表,根据胫骨平台及股骨髁的宽度可在表中找到对应的个体化TT-TG值(表可在原始文献中查看)。TT-TG的测量如图1所示。


CBCT


传统CT扫描时膝关节处于完全舒展状态,腿部肌肉也处于放松状态,然而膝关节屈曲程度和股四头肌活动会影响滑车上的髌骨,有报道指出随着膝关节的屈曲,TT-TG值也会随着降低,所以当患者仰卧行传统CT扫描时就会遗漏这些影响因素。一种新型CT即CBCT已经被研发出来,它可以在患者站立膝关节负重情况下进行CT扫描,从而可以避免传统仰卧位扫面时的不足,可以获得更加准确的TTTG值。Marzo等研究发现使用CBCT扫描测量时,TT-TG平均为(12.3±6.3)mm,而传统CT扫描时为(20.1±4.2)mm(P<0.001)。不难发现,使用这种新型CT扫描可降低TT-TG测量值,且可站立位扫描,获得的TT-TG值也更加精确,这对TT-TG的个体化测量及应用更加有利。


TT-PCL


TT-TG≥20mm已被广泛用作手术适应证,然而TT-TG存在诸多局限性,如受到CT扫描时膝关节屈曲角度的影响,又如受到膝关节尺寸大小的影响等。最近,Seitlinger等报道在MRI上测量的TT-PCL(胫骨结节至后交叉韧带距离)有效避免了TT-TG的部分局限性,他们的数据显示TT-PCL≥24mm是病理性的。Heidenreich等研究发现TT-PCL的可信度与TT-TG均尚可,然而髌骨不稳患者TT-PCL平均为(21.7±4.1)mm,其敏感性和特异性分别为29.8%和58.3%,所以TT-PCL的敏感性和特异性不如TTTG,这表明TT-PCL≥24mm对复发性髌骨脱位的预测价值小于TT-TG。虽然如此,但对于TT-TG值正常的髌骨不稳患者来说,补充测量TT-PCL可以很好的评估胫骨结节外侧化。Dickens等研究确定了骨骼未成熟个体的平均TT-TG,发现TT-TG距离随着年龄的增长而增加,并证实了复发髌骨不稳患儿的TT-TG距离高于正常儿童。既然TT-TG会随着年龄增加而增加,那么TT-PCL如何呢?Clifton等发现TT-PCL距离在儿童人群中也会随着年龄增加而增加,有趣的是该儿科队列中TT-PCL与复发髌骨脱位不相关。这就警示我们,骨骼尚未发育成熟的患者不能用TT-PCL来判定是否该行胫骨结节移位术。TT-PCL虽然可以避免部分TT-TG的不足,但是研究发现TT-PCL不如任何一种测量TT-TG的方法可靠,表明TT-TG对髌骨不稳的预测优于TTPCL,这也证实了Heidenreich的研究结论。因此,与TT-PCL相比,作者推荐使用TT-TG来判定是否行胫骨结节移位术。TT-PCL的测量如图2所示。


TT-TG/TW与TT-TG/PW


先前的研究已经提出了各种各样的测量指标,每一项都有助于理解髌骨不稳及复发性脱位这个复杂的动态的系统问题,但是,新报道的指标都不能够预测复发性脱位。Camp等研究发现TT-TG对复发性脱位的预测OR为5.38,TT-TG/PW≥0.4时OR为7.37,P=0.02,敏感性与特异性分别为62%和83%。TT-TG/TW≥0.5时OR为8.88,P=0.04,敏感性与特异性分别为45%和92%(PW为MRI轴位片中髌骨的宽度,TW为胫骨结节的宽度)。该研究指出了两种新型的指标TT-TG/TW和TT-TG/PW,并发现比单独使用TT-TG更能准确预测复发髌骨脱位。这些新型指标克服了单独使用TT-TG距离的一些局限性。因为每个比率都考虑到了患者特定的解剖结构,并且可以由临床医生以准确和可靠的方式进行测量。


Q角


Q角也是髌骨测量常用的参数之一,是髂前上棘至髌骨中心的连线与胫骨结节至髌骨中心连线夹角的补角,与TT-TG一样对髌骨脱位有至关重要的作用。由于肥胖患者的解剖标志难以把握,评估Q角有时会比较困难且可能存在性别差异,所以其准确性一直受到质疑。但是若能找到Q角与TT-TG的关系,那么其意义就不可同日而语。Dickschas等研究发现TT-TG与Q角成正比,具有显著相关性(P=0.017),相关系数为0.33/0.34(左/右腿),此外,还发现女性的Q角平均比男性高2.38°,但差异并不显著。这表明,Q角与TT-TG存在显著相关性且男女之间的Q角没有显著差异,故对男女患者不需使用不同的标准。研究表明TT-TG距离与接受手术治疗髌股关节不稳定患者的Q角测量值具有显著正相关性。其临床意义在于手术时考虑Q角和TTTG以避免胫骨结节过度矫正。


PT-TG


PT-TG为MRI轴位上髌腱至滑车沟的距离,Schoettle等人在一项12膝髌骨不稳的研究中发现TT-TG和PT-TG相等。然而,Wilcox等在一项50例无髌骨不稳患者的研究中发现PT-TG大于TTTG。Hinckel等在一项对32例患者和18例非髌骨不稳者的研究中也佐证了Wilcox等的结论。Hinckel等的研究表明,在髌骨不稳定患者中,TT-TG和PT-TG的绝对值存在差异,正如先前报道的非髌骨不稳患者的PT-TG大于TT-TG。因此,正常人的PT-TG临界值不能用于判定髌骨不稳患者胫骨结节偏移。值得注意的是,使用TT-TG和PT-TG测量评估的患者之间的临床结果不能直接进行比较。


TT-TG指数


TT-TG指数是指TT-TG/TT-TE,TT-TE是指滑车沟入口处至髌骨与髌腱连接处的垂直距离,这也是为了避免膝关节尺寸对TT-TG的影响而提出的一个新型指标。TT-TG指数的测量是用于确定胫骨结节相对于近侧滑车槽侧向位移的可靠方法。在髌骨不稳定的情况下,TT-TG距离取决于个体膝关节的大小,基于目前的研究认为TT-TG指数>0.23是病理性的,可为手术决策提供依据,特别是TT-TG处于临界值时,TT-TG指数可以很好的补充决策是否该行胫骨结节内侧移位术。


TT-TG与其他膝关节疾病


研究发现,TT-TG不仅与髌骨不稳相关,还与髌骨关节痛(PFP)及髌股关节炎息息相关。Carlson等的研究中PFP组较对照组而言,TT-TG明显增高,分别为13.0和10.8mm(P=0.001)。在PFP组中,15例膝关节(30%)显示TT-TG距离≤15mm,3例膝关节(6%)显示TT-TG距离≥20mm。TT-TG距离升高患者出现髌骨疼痛,这可能是膝关节生物力学平衡被打破所致。


髌股关节骨性关节炎是一种常见慢性疾病,其基于膝关节X线片的人群患病率为28%~52%。与胫骨、股骨骨关节炎相比,有关髌股关节骨性关节炎发生和发展的文献资料较少。以前的研究表明,异常的髌股关节形态可能导致关节接触面积和压力分布以及机械载荷的异常致使髌股关节炎的发生。先前也有人提出髌股关节OA与髌骨股骨接触错位有关,如胫骨结节异常侧偏。TT-TG作为测定胫骨粗隆偏侧化广泛使用的参数,有人指出TT-TG距离的增加会增加髌骨外侧接触压力,并使髌股关节软骨易于发生机械损伤。最近Haj-Mirzaian等的研究发现TT-TG距离的增加与同时存在的侧位髌骨、滑车软骨损伤、骨赘以及膝关节积液显著相关[1.098(1.045-1.154),P<0.001],表明TT-TG增加与同侧髌股关节骨关节炎相关的结构损伤及恶化有关,可以认为胫骨结节的异常侧化是导致髌骨关节炎的重要原因。今后可在这方面深入研究。


小结与展望


髌骨脱位可以是解剖因素异常导致,复发性髌骨脱位患者TT-TG值较正常人明显增高,通常认为TT-TG≥20mm就需行胫骨结节移位术。然而,不难发现,这个指标没有考虑膝关节屈曲角度及膝关节大小等复杂因素。为了寻找替代TT-TG的指标,学者提出了更多的指标,如前所述,这些指标对髌骨脱位的价值各不相同,但是在一定程度上优势互补,所以,为了能够为患者提供最佳治疗,临床医生应当综合考虑,制定个性化的判定标准。


综上所述,各个参数虽然都有各自的优势,但是缺陷也存在,这就限制了它们的临床价值。今后可深入研究,建立各个指标个体化的数据库及标准,以期为患者提供更加精准的诊断及治疗。

 

来源:中国矫形外科杂志2018年11月第26卷第22期

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