如何评价髌骨位置及常见异常的影像诊断
一、评价髌骨位置
髌股关节X线检查是诊断髌骨不稳定的常用手段,通常包括膝关节正位、侧位及髌股关节轴位像。后者在髌股关节疾病的诊断中更有意义。
1.正位
患者仰卧位,双足靠拢,足尖向上,使股四头肌完全放松,摄前后位片,观察:
(1)髌骨位置:正常髌骨中心点应位于下肢轴线上或稍内侧。
(2)髌骨高度:正常髌骨下极刚好位于两侧股骨髁最低点连线之上。其下极在该连线近侧,距离大于20mm者为高位髌骨。
(3)髌骨及髁的外形:发育不良或畸形。
2.侧位
可以显示有无髌骨软骨下骨质硬化和骨关节病的征象,常用于判断有无高位髌骨。
髌骨高度的测量,不同学者采用的计测方法不尽相同。
(1)Blumensaat法:患者膝关节屈曲30°时,髁间窝顶部在侧位像所显示的三角形硬化线投影称Ludloff三角,在其底边向前做延长线,正常髌骨下极应与该线相交。若髌骨下极位于该线近侧超过5mm,即为高位髌骨。
(2)Labelle和Laurin法:患者屈膝90°,摄侧位像,沿股骨皮质前缘向远端引线,正常97%的髌骨上极通过此线,高于此线为高位髌骨,相反,低于此线为低位髌骨。
(3)Insall和Salvati法(比值法):摄屈膝30°侧位像,测量髌腱长度(Lt),即自髌骨下极至胫骨结节顶点上缘,再测量髌骨最长对角线的长度(Lp),两者之比(Lt/Lp),正常值为0.8~1.2。大于1.2为高位髌骨,小于0.8为低位髌骨。
(4)Blackburne-Peel法:摄屈膝30°侧位像,测髌骨关节面下缘至胫骨平台的垂直距离(A),再测髌骨关节面的长度(B),正常A/B比值为0.8,大于1.0为高位髌骨。
(5)小儿髌骨高位测定法(中点法):在侧位X线片中找出股骨下端骺线的中点(F)、胫骨上端骺线的中点(T)及髌骨长轴对角线的中点(P)。
正常膝关节屈曲50°~150°时PT与FT的比值为0.9~1.1,比值大于1.2时为髌骨高位,小于0.8时为低位。
3.轴位(髌股关节切位)
轴位X线检查髌股关节稳定性的诊断中更具有重要意义,不仅可用以了解髌股关系是否适合,也可用于判明髌骨外侧面骨小梁方向改变,以及有无外侧过度压力综合征(excessive lateral-pressure)。
自1921年Settegast提出采用轴位检测髌股关节之后,相继出现了许多改良的检查方法和技术。但由于不同学者采用了不同的屈膝角度,因而其测量值亦不尽相同。
作者采用的方法是,令患者仰卧,用特制的体位架保持和固定膝关节于屈曲30°位,使股四头肌放松。将X线球管置于髌股关节远侧,使发出的射线光束平行于髌骨长轴;将胶片盒置于髌股关节近侧,使胶片和X光束及髌骨面呈90°角。检测项目及方法如下:
(1)沟角(滑车角):在髌股关节切位X线片上,自股骨髁间沟的最低点分别向内、外髁的最高点画两条直线,其夹角称沟角或称滑车面角(sulcus angle,SA)。
沟角的大小代表股骨髁间沟的深浅以及滑车的发育情况。
(2)适合角(吻合角):沟角的角分线和沟角顶与髌骨下极连线形成的夹角称适合角(congruence angle,CA)。
该角位于角分线内侧为负角,位于外侧为正角。该角代表髌骨与股骨的相对位置关系,通常髌骨下极位于角分线内侧,即适合角正常为负角。
(3)外侧髌股角:股骨内、外髁最高点连线与髌骨外侧关节面切线的夹角为外侧髌股角,正常该角开口向外,若开口向内或两线平行,则表示髌骨有外侧倾斜。
(4)髌骨倾斜角:为股骨内、外髁最高点连线与髌骨切位的最大横径延长线形成的夹角。此角增大,表示髌骨的倾斜度增大。
(5)髌骨外移度:经股骨内髁最高点做股骨内、外髁最高点连线的垂直线。该垂线与髌骨内缘的距离为髌骨外移度。
髌骨内缘靠近垂线,位于垂线上或越过垂线为正常,远离垂线表示髌骨有外移。
(6)深度指数(depth index):髌骨横径长度与髌骨下极至横径轴线的垂直距离比为髌骨深度;股骨内、外髁最高点连线的长度与由滑车沟最低点至连线的垂直距离比为滑车深度。根据Ficat的测量,髌骨的深度指数正常为3.6~4.2,滑车深度指数为5.3±1.2。
根据作者对80例(男35例,女45例)正常髌股关节(所有被测试者无膝痛史,无阳性体征,年龄为18~40岁,测量的结果:沟角为138°±6°(x±s),适合角为-8°±9°(x±s);外侧髌股角为7.8°±3.1°(x±s);髌骨倾斜角为11°±2.5°(x±s)。92%的髌骨内缘位于垂线内或垂线上,8%位于垂线外侧,但距离不超过2mm。
二,髌骨常见病变的影像诊断:
髌骨发育不良(遗传性指(趾)甲-髌骨综合征)
指甲-髌骨综合征(nail-patella syndrome)是一种常染色体显性遗传性质,与ABO血型和腺苷酸盐激酶(adenylate kinase)连锁,基因位点在第9对染色体上,并有很高的外显率。特点是多种骨的异常,最初影响肘和膝,并有相关肾病,少数病例有眼和血管异常。最突出的指(趾)甲萎缩或发育不良甚至缺如,该综合征指(趾)甲异常包括变色、匙状甲、纵向嵴、指(趾)甲缺失或营养障碍、三角形甲弧影。这些表现常为对称性,指甲较趾甲更易受累,拇指受累频率最高,约见于90%以上的患者。80%有单侧或双侧髌骨发育不良或完全缺如,这些改变可能与关节屈曲时侧面降低有关,会导致膝外翻畸形。髌骨异常也会导致骨关节炎、骨关节病和关节积液。
二分髌骨
二分髌骨(Bipartitepatella)又称为髌骨双分裂,是青少年阶段髌骨发育异常出现1个或多个副骨化中心,最常见于髌骨外侧髌上1/4 、外 1/4 ,且常呈双侧对称发生,而发生在中部的、分左右或上下贯通的少见,个别在骨发育成熟后仍不与主骨融合。
髌骨背侧缺损(DDP)
背侧缺损是与正常骨化有关的变异。它一般偶在的影像学检查中发现,但偶尔可能有膝关节疼痛的症状。髌骨的背侧缺损存在于0.3至1%的人群中。在平片上,背侧髌骨缺损是由位于髌骨背侧表面的超外侧面的硬化区域包围的圆形的、射线可透的病变。MR显示在具有完整覆盖软骨的髌骨的深皮质表面中的半球形缺陷,其变厚以填充缺损。它显示T1上的低信号和T2图像上的高信号。缺损位置、射线照相外观和临床过程有独特的特点,可以与髌骨的其他损伤区分开。
高位髌骨
a图正常位置髌骨,髌韧带长度(PT)/髌骨长度(PL)正常比值为1.0-1.2(国内文献一般小于0.8提示低位髌骨,大于1.2提示高位髌骨);b图PT/PL比值为1.8;c图示髌骨脱位状态,局部骨髓水肿。
可分为单纯高位髌骨与高位髌骨合并膝过伸畸形两种,前者一般症状不明显,后者畸形与症状较明显,可有髌骨后痛,运动后加重,休息则缓解。可发生膝关节失力现象并有少量关节积液,尤其当有膝过倬畸形存在时。髌骨较小,位置高,髌韧带较长,髌下脂肪垫大而扁,股四头肌发育不良,股内侧肌较消瘦。当高位髌骨合并膝过伸时较易受伤。因正常的膝关节有保护性屈曲动作,膝过伸时则难以发挥此种作用,而易发生内侧副韧带,十字韧带与后关-节囊的撕裂.且由于压迫的原因,滑膜易产生渗液,半月板前部易发生病变。
常见病因
1、胫骨粗隆骨软骨炎:即Osgood—Schlatters disease。此类疾病亦称牵拉性骨骺炎。若在儿童生长发育时期,髌韧带下端被撕裂,则在发育成熟后髌骨一定高于正常.儿童运动员或足球爱好者、若热衷于锻炼,股四头肌与小腿三头肌可过分发达,从而过分牵拉髌韧带,引起胫骨粗隆骨骺炎,结果可造成髌骨高位.重者,由于股骨与胫骨的骨骺盘前部受压迫较重,尚可形成膝过伸畸形.
2、髌骨骨软骨炎:即Johannson-Sin-ding Larsens disease.原因同上,为髌骨下极在生长发育期受牵拉损伤,发育成熟后可出现高位髌骨.但主要在于髌骨生长发育过程中其下极被拉长。
3、胫骨上端骨骺早期愈合:此种情况可形成膝过伸与高位髌骨的复合畸形.多数象少年时期着高跟鞋的女性,因骨骺前分受压而致早期愈合.
4、结缔组织的遗传性疾病:膝关节后方关节囊与韧带松弛,如Marfan病或Ehl-ers-Danlos综合征,可成为膝过伸与高位髌骨的原因。
5、痉挛性瘫痪,此种情况下股四头肌持续收缩,向上牵拉髌骨,日久可形成高位髌骨。
低位髌骨
a,b图,15岁女孩右膝先天性低位髌骨。c,d图,低位髌骨也见于神经肌肉疾病;患者既往有脊髓灰质炎病史。e图,人工膝关节置换后患者一年复查,侧位片提示低位髌骨;箭头是髌韧带疤痕形成。
髌骨脱位/半脱位