李明,蔣振營(yíng),劉玉強(qiáng),劉寧*
(1.鄭州市骨科醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科,河南 鄭州 450000;2.鄭州市第一人民醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科,河南 鄭州 450000)
髕骨脫位與多種因素相關(guān)[1],如滑車發(fā)育不良、髕骨高度、髕骨傾斜、脛骨結(jié)節(jié)-滑車溝距離(tibial tubercle-trochlear groove distance,TT-TG)、骨骺未閉等[2-6]。通過多種參數(shù)的測(cè)量可以明確髕骨脫位患者存在何種解剖結(jié)構(gòu)的異常,評(píng)估脫位復(fù)發(fā)的概率[7],指導(dǎo)臨床治療。在DR及軸位CT上評(píng)估髕骨脫位的參數(shù),包括滑車溝角、滑車深度、TT-TG、髕骨接合指數(shù)[8]、髕骨傾斜[9]、髕韌帶中點(diǎn)-后交叉韌帶距離、脛骨結(jié)節(jié)-后交叉韌帶距離[10]等參數(shù)。在DR及矢狀位CT上評(píng)估髕骨高度等參數(shù),包括Insall-Salvati比值、改良Insall-Salvati比值、Caton-Deschamps指數(shù)、Blackburne-Peel和平臺(tái)-髕骨角等[11-12]。評(píng)估股骨脛骨旋轉(zhuǎn)異常的參數(shù),包括股骨前傾角、脛骨外偏角、脛骨結(jié)節(jié)外偏等[13-14]。
盡管用于評(píng)估髕骨脫位異常指標(biāo)的參數(shù)測(cè)量很多,但權(quán)重并不同,對(duì)滑車形態(tài)及股骨滑車溝等的測(cè)量和研究尤其重要。Wang等[15]的研究顯示早期髕骨半脫位或脫位可導(dǎo)致股骨滑車不典型增生或變平;Yang等[16]研究顯示髕骨脫位會(huì)導(dǎo)致股骨滑車溝發(fā)育異常,且會(huì)發(fā)生滑車溝下軟骨和軟骨下骨小梁的重塑。因此對(duì)股骨滑車的研究非常重要。但目前關(guān)于股骨滑車溝的研究仍集中在軸位(滑車溝深淺、髕骨與股骨滑車溝對(duì)位關(guān)系),矢狀位我們僅對(duì)髕骨的高度進(jìn)行了評(píng)估[8-12,17-18],并沒有研究對(duì)髕骨脫位患者的滑車溝的長(zhǎng)度及其在股骨滑車上覆蓋的范圍進(jìn)行研究。本研究通過對(duì)股骨滑車溝覆蓋角的研究,希望對(duì)股骨滑車的研究更全面,以指導(dǎo)臨床,現(xiàn)報(bào)告如下。
1.1 一般資料
1.1.1 研究組 納入標(biāo)準(zhǔn):(1)2018年1月至2020年12月鄭州市骨科醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科診治的髕骨脫位患者;(2)已行膝關(guān)節(jié)CT檢查,有完整的DICOM格式CT數(shù)據(jù)可用于三維CT重建;(3)初次出現(xiàn)髕骨脫位;(4)隨訪資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)固定性髕骨脫位和先天性髕骨脫位等原因造成的滑車位置異常;(2)影像學(xué)CT資料未作或不完整,無法進(jìn)行CT重建;(3)外傷、手術(shù)等原因造成的髕骨骨折,創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎、肌腱損傷、游離體等造成的滑車形態(tài)改變;(4)嚴(yán)重的骨關(guān)節(jié)炎;(5)失訪。
研究組共納入106例患者,其中男55例,女51例;年齡9~47歲,平均(21.81±6.358)歲;左膝60例,右膝46例。
1.1.2 對(duì)照組 納入標(biāo)準(zhǔn):(1)2018年1月至2020年12月鄭州市骨科醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科診治的前交叉韌帶損傷患者;(2)已行膝關(guān)節(jié)CT檢查,有完整的DICOM格式CT數(shù)據(jù)可用于三維CT重建;(3)未發(fā)生過髕骨脫位;(4)隨訪資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)陳舊韌帶損傷,膝關(guān)節(jié)嚴(yán)重失穩(wěn);(2)合并髕骨骨折、髕腱斷裂、內(nèi)側(cè)股四頭肌肌腱斷裂等影響髕骨活動(dòng)軌跡的因素;(3)合并髕股關(guān)節(jié)不穩(wěn);(4)失訪。
對(duì)照組共納入31例患者,其中男19例,女12例;年齡15~36歲,平均(24.03±5.58)歲;左膝19例,右膝12例。
1.2 測(cè)量方法 對(duì)患者進(jìn)行常規(guī)CT平掃(120 KV,125 mA,Rot0.70s/HE+19.4 mm/rot,掃描層厚0.625 mm;圖像尺寸:512×512;FOV:265×265 mm),提取患者CT數(shù)據(jù)(0.625 mm Bone),導(dǎo)入Medical 3D進(jìn)行三維體積重建(圖1a)。在重建的股骨滑車上標(biāo)注患者實(shí)際的滑車的最近端位置(圖1b)。將膝關(guān)節(jié)三維重建模型扭轉(zhuǎn)到純側(cè)位后,將CT-Bone序列轉(zhuǎn)為XAPhilips Fluoro透視序列(圖1c)。本研究引入一個(gè)新的概念“股骨滑車溝覆蓋角”來大致評(píng)估股骨滑車的覆蓋范圍大小:以股骨髁間窩頂部骨皮質(zhì)(其切線為Blumensaat線)中心為原點(diǎn),測(cè)量股骨實(shí)際滑車溝起點(diǎn)與Blumensaat線中點(diǎn)連線與Blumensaat線的夾角,即為“股骨滑車溝覆蓋角”(圖1d)。分別對(duì)兩組的股骨滑車溝覆蓋角及股骨髁間窩頂部骨皮質(zhì)線長(zhǎng)度等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。
a 使用DICOM數(shù)據(jù)重建膝關(guān)節(jié)三維模型 b 標(biāo)記實(shí)際的滑車溝最近段位置(綠點(diǎn)) c 純側(cè)位透視圖上示滑車溝最近段標(biāo)記位置 d 測(cè)量股骨滑車溝覆蓋角
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用IBM 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料首先使用Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)判斷是否符合正態(tài)分布,對(duì)于符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),部分和正態(tài)分布的計(jì)量資料采用兩獨(dú)立樣本Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn),兩組間計(jì)數(shù)資料的比較采用χ2檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
研究組與對(duì)照組的側(cè)別、性別和年齡比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);兩組股骨髁間窩頂部骨皮質(zhì)線長(zhǎng)度比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);研究組股骨滑車溝覆蓋角度明顯高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表1。
表1 兩組相關(guān)數(shù)據(jù)比較
股骨滑車發(fā)育不良是髕骨脫位的重要因素之一[19]。目前針對(duì)股骨滑車的研究主要集中在滑車溝深度、滑車溝角、滑車與髕骨對(duì)位關(guān)系上,這些參數(shù)在軸位上很好的評(píng)估了滑車的形態(tài)[20]。本研究引入“股骨滑車溝覆蓋角”的概念來評(píng)估股骨滑車溝在矢狀位上的覆蓋范圍。股骨滑車溝的形態(tài)并非一成不變。有研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)發(fā)生髕骨脫位后,股骨滑車溝會(huì)做出適當(dāng)?shù)男螒B(tài)改變以適應(yīng)脫位或半脫位的髕骨[15-16,21],如滑車形態(tài)的改變及TT-TG的改變等[22]。本研究中,研究組股骨滑車溝覆蓋角明顯大于對(duì)照組,這可能是由于髕骨脫位患者多合并高位髕骨造成的股骨滑車溝覆蓋范圍更大。股骨滑車溝覆蓋角的增大,可能預(yù)示著在膝關(guān)節(jié)屈曲的初期髕骨和滑車之間的接合增多[18],對(duì)于維持髕股關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性非常重要,這可能是髕股不穩(wěn)患者為適應(yīng)不穩(wěn)定的髕股關(guān)節(jié)做出的適應(yīng)性改變[15-16,21]。而股骨髁間窩頂部骨皮質(zhì)線長(zhǎng)度并無明顯差異,表明股骨髁間窩頂部骨皮質(zhì)線長(zhǎng)度并不影響股骨滑車溝覆蓋角的測(cè)量。
股骨滑車溝覆蓋角的測(cè)量有利于滑車成形術(shù)的開展和手術(shù)方案的制定。髕骨脫位的治療非常復(fù)雜,術(shù)前均需要對(duì)髕骨脫位八大危險(xiǎn)因素(髕骨傾斜、脛骨結(jié)節(jié)外偏、高位髕骨、股骨前傾、脛骨外旋、膝外翻、股骨滑車發(fā)育異常及膝過伸)進(jìn)行評(píng)估[23],根據(jù)不同危險(xiǎn)因素選擇內(nèi)側(cè)髕股韌帶重建、截骨矯形等術(shù)式[24-25]。Frosch等[26]將髕股關(guān)節(jié)不穩(wěn)分為五型,認(rèn)為對(duì)于4型伴有嚴(yán)重滑車發(fā)育不良的髕股關(guān)節(jié)不穩(wěn)應(yīng)首選滑車成形術(shù),必要時(shí)輔助軟組織及骨性處理程序。多個(gè)研究顯示恰當(dāng)?shù)幕嚦尚涡g(shù)可以得到良好的臨床效果[27-30]。盡管滑車成形術(shù)是糾正滑車發(fā)育不良和解決髕股不穩(wěn)定非常有效的方法,但其風(fēng)險(xiǎn)性也極大,術(shù)前必須通過全面的病史和體格檢查以及詳細(xì)的影像學(xué)測(cè)量選擇合適的適應(yīng)癥。一方面,股骨滑車溝覆蓋角的測(cè)量可以術(shù)前精準(zhǔn)滑車溝的覆蓋范圍;另一方面,本研究提示在進(jìn)行滑車成形時(shí)可考慮適當(dāng)擴(kuò)大成形范圍,擴(kuò)大股骨滑車溝覆蓋角,增加屈膝初期髕骨與股骨滑車接合,提高髕股關(guān)節(jié)穩(wěn)定性。
本研究采用了3D三維重建的方式標(biāo)注和測(cè)量股骨滑車溝覆蓋角。DR純側(cè)位片可以觀察到整個(gè)滑車的平面形態(tài),但這種形態(tài)可能復(fù)合了原始股骨滑車形態(tài)及髕骨脫位或手術(shù)干預(yù)后因適應(yīng)造成的滑車形態(tài)的改變[31-32],因此并不準(zhǔn)確。膝關(guān)節(jié)三維CT掃描評(píng)估股骨滑車發(fā)育不良能夠獲得良好的敏感性及特異性,與膝關(guān)節(jié)側(cè)位X線片評(píng)估方法所得結(jié)果無顯著差異[33]。CT影像技術(shù)能夠提供更簡(jiǎn)便、安全的評(píng)估途徑,本研究通過CT三維重建標(biāo)注后測(cè)量股骨滑車溝覆蓋角更為準(zhǔn)確。
本研究也存在不足:考慮CT的放射性,本研究對(duì)照組選取的是完成了三維重建的前交叉韌帶損傷患者,可能會(huì)對(duì)研究結(jié)果產(chǎn)生影響;另外,髕骨脫位患者的年齡集中在青壯年,對(duì)于年齡是否會(huì)引起股骨滑車溝覆蓋角的改變未做進(jìn)一步研究。
綜上所述,股骨滑車溝覆蓋角能很好地評(píng)估矢狀位三維CT上股骨滑車的覆蓋范圍。在滑車成型的過程中,應(yīng)當(dāng)適度考慮髕骨脫位患者滑車溝覆蓋角的問題,適當(dāng)擴(kuò)大滑車覆蓋角度,可能更有利于防止髕骨脫位復(fù)發(fā)。