急性髌骨外侧脱位患者性别、年龄、解剖参数与髌股关节软骨损伤的相关性

郑 雷，李迎春，都基权，任 刚，朱玲玲，孙百胜，焦 健

急性髌骨外侧脱位(lateral patellar dislocation, LPD)是膝关节常见损伤，好发于年轻、活动活跃的人群，占膝关节损伤的2%～3%，是导致青少年膝关节积液的最常见因素，在9～14岁的青少年中发生率为0.6‰。LPD时由于髌骨、股骨外侧髁的相互碰撞常导致其关节软骨损伤，现阶段对于急性LPD者常采用非手术治疗，而髌股关节软骨的损伤尤其是较大的骨软骨骨折常导致一系列严重后果而最终必须进行手术治疗。以往研究表明髌骨高位、过大的胫骨结节-股骨滑车沟(tibial tubercle-trochlear groove, TT-TG)间距、股骨滑车发育不良、青少年(<18岁)、女性均为发生LPD的高风险因素，但对于其与髌股关节软骨损伤的相关性尚缺乏研究。因此，本研究拟对急性LPD者的性别、年龄、髌股关节解剖参数与髌骨、股骨外侧髁关节软骨损伤的相关性进行初步探讨，旨在为急性LPD后髌股关节软骨损伤的诊治提供一定的参考。

1 资料与方法

1.1 对象 收集2015-01至2021-07在武警山东总队医院就诊的LPD患者临床资料，排除有膝关节慢性疼痛、膝关节手术史、风湿性关节炎等慢性疾病及≥45岁的病例。所选病例均有明确的外伤史，急性损伤病史为受伤后1个月内，临床查体由一位经验丰富的骨关节医师进行。根据患者年龄分为青少年组(<18岁)和成人组(≥18岁)。纳入标准：(1) 关节积液；(2) MRI检查发现髌骨内侧缘和(或)股骨外侧髁前侧面典型部位的骨挫伤；(3)髌骨处于外侧脱位状态；(4) 临床明确的急性LPD病史，髌骨外推恐惧试验阳性。纳入者需满足以上标准中的3项或4项。本研究共纳入115例LPD，所有患者在受伤后2 h～26 d行MRI检查。

1.2 MRI检查方法 MRI使用Symphony 1.5 T超导型MR扫描仪,采用包裹式表面线圈,患者仰卧,腿伸直位,扫描横断面、矢状面和冠状面,三者均采用自旋回波T加权序列(TR 400～450 ms，TE 12～15 ms)、快速自旋回波T加权序列(TR 3000～3500 ms，TE 75～90 ms)及脂肪抑制FSE双回波序列(TR=3000～3500 ms,TE=16/96 ms)。扫描层厚均为3 mm，间距为0.3 mm，FOV 150 mm×150 mm～180 mm×180 mm，扫描矩阵为220×220～256×256。

1.3 MRI图像评估方法 由两位高年资骨肌影像诊断医师独立盲法阅片，二人均不知先前影像学诊断结果，记录各自影像诊断结果，最后协商达成统一诊断。

股骨滑车形态根据Dejour和Fucentese标准进行分类：正常、A型(相对较浅的滑车沟)、B型(扁平或凸出的滑车)、C型(滑车关节面不对称：外侧面凸出，内侧面发育不全)和D型(滑车关节面不对称，垂直的关节面与峭壁征)(图1)，其中A型为轻度发育不良、B、C或D型为重度发育不良。应用Insall-Salvati指数评估髌骨高度(矢状位MR图像上髌腱长度与髌骨最长矢状面长度比值)(图2)。对于首次MR检查因髌骨半脱位不能正常测量髌骨高度的患者，在我院行人工复位后的4～7 d进行第2次MRI检查，并在第2次MRI图像上评估髌骨高度。Insall-Salvati指数大于1.3则认为是髌骨高位。TT-TG间距的测量参照Schoettle等的研究标准，在横轴位MRI图像上，从头至足方向选择第1张完整股骨滑车软骨覆盖层面，取此层滑车沟的最深点向股骨髁后缘软骨面最后端的切线做一垂线作为股骨端垂线，此垂线转移至所有层面，然后做髌腱附着点的内外侧点的中垂线与胫骨前缘交点作为髌腱附着点的中心，然后从髌腱附着点中心向髁后轴做一垂线，作为胫骨端的垂线，此两条垂线间的距离即TT-TG间距(图3)，TT-TG间距大于20 mm则认为是TT-TG间距过大。关节软骨损伤MRI上表现为软骨形态及信号异常，局部软骨明显中断(或)缺损和/或软骨下终板不连续、模糊或缺损(图4、5)。

图1 股骨滑车形态

图2 MRI T1WI标准矢状位测算膝关节Insall-Salvati指数(A/B)

图3 TT-TG间距测量示意图

图4 髌骨关节软骨损伤(箭头所示)

1.4 统计学处理 应用SPSS 17.0软件进行统计学分析，计数资料以例数和百分比表示，组间比较采用检验，<0.05为差异有统计学意义。

图5 股骨外侧髁关节软骨损伤(箭头所示)

2 结 果

115例中，男46例，女69例。成人49例，青少年66例。62例髌骨位置正常，53例髌骨高位。78例TT-TG间距正常，37例TT-TG间距过大。46例股骨滑车发育正常，34例股骨滑车轻度发育不良，35例股骨滑车重度发育不良。髌骨关节软骨损伤53例(46.1%)，股骨外侧髁关节软骨损伤31例(27.0%)。男性较女性、成人较青少年、TT-TG间距正常者较间距过大者、股骨滑车发育正常者较重度不良者急性LPD后更易于发生髌骨关节软骨损伤(均<0.05)，髌骨位置组间急性LPD后髌骨关节软骨损伤发生率无明显差异(表1)。成人较青少年、股骨滑车发育正常者较重度不良者急性LPD后更易于发生股骨外侧髁关节软骨损伤(均<0.05)，性别、髌骨位置、TT-TG间距组间急性LPD后股骨外侧髁关节软骨损伤发生率无明显差异(表2)。

表1 急性髌骨外侧脱位患者性别、年龄、髌股关节解剖参数与髌骨关节软骨损伤的相关性 (n；%)

表2 急性髌骨外侧脱位患者性别、年龄、髌股关节解剖参数与股骨外侧髁关节软骨损伤的相关性 (n；%)

3 讨 论

LPD作为临床常见损伤之一，现阶段虽对其病因尚未完全阐明，但相关研究业已表明髌股关节的发育异常是导致LPD的主要原因，其中最重要的三大致病解剖结构异常为股骨滑车发育不良、TT-TG间距过大和髌骨高位。另外多项研究表明女性、年龄<18岁也是LPD的好发因素。急性LPD髌骨外侧脱出及复位时髌骨与股骨外侧髁相互碰撞而常导致髌骨、股骨外侧髁关节软骨损伤，其中髌骨关节软骨在髌骨外侧脱出、复位时均与股骨外侧髁发生碰撞而损伤，因此发生率较高，在本研究中，髌骨关节软骨损伤发生率为46.1%， 与以往研究基本一致。股骨外侧髁在髌骨向外侧脱出瞬间，其关节面与髌骨相互碰撞而损伤，在髌骨复位阶段，仅其外侧缘无关节软骨覆盖区与髌骨发生碰撞，因此股骨外侧髁关节软骨区仅碰撞一次，其损伤发生率低于髌骨关节软骨。在本研究中，急性LPD后股骨外侧髁关节软骨损伤发生率为27%，与Zheng等研究结果基本一致。

对于急性LPD后髌骨关节软骨损伤的相关影响因素，现阶段研究尚少。对于男女性别组间急性LPD后髌骨、股骨外侧髁关节软骨损伤情况，本研究结果提示，男性髌骨关节软骨损伤发生率高于女性，两者间差异有统计学意义，而股骨外侧髁关节软骨损伤的发生率虽略高于女性，但二者间差异无统计学意义。笔者分析这与维持髌骨关节稳定的解剖结构相关，男女间髌骨关节相关解剖参数的细微差别致使女性相对易于发生LPD，与男性相比，女性在相对较小的力度下即可发生LPD；而髌骨关节软骨在LPD过程中又发生两次碰撞，因此上述差异的两次累计效应将导致男女间髌骨关节软骨损伤发生率有显著差异，而股骨外侧髁关节软骨仅脱位时被碰撞一次，因此其损伤发生率虽有一定的差异，但并无统计学意义。

急性LPD好发于年轻人，尤其是青少年。以往研究表明，青少年较成人更易于发生复发性LPD，提示年龄也是评估髌骨关节稳定性的重要指标。在本研究中，成人较青少年急性LPD后更易于发生髌骨、股骨外侧髁关节软骨损伤。分析其原因，与髌骨关节解剖学结构、内侧髌骨韧带和股内斜肌的发育有关。青少年髌骨关节的解剖结构尚未完全发育成熟、完善，内侧髌骨韧带和股内斜肌也未完全融合，因此青少年髌骨关节的稳定性相对稍差，发生LPD时所需力度小，髌骨与股骨外侧髁关节软骨碰撞、挤压力度也相对较小；同时青少年关节软骨的弹性和柔韧性较成人好，相对不易于损伤；因此，其急性LPD后髌骨和股骨外侧髁关节软骨损伤发生率均低于成人。

本研究结果显示，急性LPD后股骨滑车发育正常者较股骨滑车重度发育不良者更易于发生髌骨和股骨外侧髁的关节软骨损伤，笔者分析这与LPD的发生机制有关。作为维持髌骨关节稳定性的最重要的解剖结构，股骨滑车正常者发生LPD时，其外向牵拉力、回缩力更为强大，因此在髌骨外侧脱出、复位两个阶段髌骨与股骨外侧髁碰撞、挤压力度更大，因而导致其关节软骨发生更为严重的碰撞、挤压而损伤；而股骨滑车重度发育不良者，髌骨关节稳定性差，髌骨更易于外侧脱位及复位，其脱位、复位的外向牵拉力、回缩力均较小，因而髌骨与股骨外侧髁碰撞力度小，髌骨、股骨外侧髁关节软骨损伤发生率均低于股骨滑车正常者。

TT-TG间距是维持髌骨关节稳定性的另一个重要指标，Köhlitz等研究表明其在维持髌骨关节稳定性的重要性方面仅次于股骨滑车。TT-TG间距正常者，在LPD发生瞬间所需外向牵拉力、回缩力均大于TT-TG间距过大者，髌骨关节软骨又在髌骨脱位、复位阶段被两次碰撞、挤压。因此，TT-TG间距正常与过大者间髌骨关节面两次碰撞、挤压力度的差异导致髌骨关节软骨损伤发生率有显著差异。但与股骨滑车正常者和重度发育不良者间股骨外侧髁关节软骨受力力度的差距相比，TT-TG间距组间股骨外侧髁关节软骨受力力度之差距仍相对较小,而且股骨外侧髁关节软骨仅在髌骨脱出阶段被碰撞，因此，与股骨滑车组不同，虽然TT-TG间距正常组与间距过大组间股骨外侧髁关节软骨的损伤发生率有一定差异，但并无统计学意义。

髌骨高位是导致LPD发生的另一解剖学因素，但其对LPD的诱发作用较小，髌骨位置正常者与高位者间发生LPD时髌骨、股骨外侧髁关节软骨碰撞、挤压力度并无显著差距，因此，虽然髌骨位置正常者髌骨关节软骨损伤的发生率略高于髌骨高位者，但二者间差异并无统计学意义。

本研究存在以下不足：第一是作为另一个髌骨关节解剖学参数，未将髌骨倾斜角纳入本研究中。但MR成像时膝关节处于伸展状态，髌骨倾斜角可能无法正常评估。另外LPD后大量的关节腔积液、内侧髌骨韧带的撕裂可能会影响髌骨关节的排列，从而增加髌骨的外向偏移和倾斜。此外，以往研究表明髌骨倾斜可能是增大的TT-TG间距、髌骨高位、股骨滑车发育不良和膝关节不同屈曲角度共同作用的结果而非髌骨关节不稳的独立因素，因此本研究未将其纳入研究范围。第二是除Dejour分类法外，本研究未采用其他方法来评估股骨滑车形态，如Pfirrmann定量和定性分析股骨滑车发育不良的方法，需要在以后的研究中纳入更多的研究参数对股骨滑车发育的类型及不良程度进行对比分析。第三是本研究病例数量相对较少，尚需要大样本的多中心研究来验证其可行性。

综上所述，急性LPD后髌骨关节软骨损伤发生率与患者性别、年龄、TT-TG间距及股骨滑车形态具有一定的相关性。急性LPD后，成人、股骨滑车发育正常者更易于发生髌骨、股骨外侧髁的关节软骨损伤，男性、TT-TG间距正常者更易于发生髌骨关节软骨损伤。