髌骨不稳为膝关节常见疾病[1]。通常胫骨结节-股骨滑车沟(tibial tubercle-trochlear groove，TT-TG)间距增大被认为是髌骨不稳的一个单独的诱发因素，也是诊断髌骨不稳的金标准之一，可能出现于56%的髌骨脱位患者[2]，同时，TT-TG间距也是胫骨结节转移术的主要参考依据[3]。TT-TG间距的参考范围为10～15 mm，在髌骨不稳的患者中，通常会伴随TT-TG间距增大[4]。既往研究表明，TT-TG间距>20 mm，甚至在15 mm时，可能会导致髌骨不稳的发生[5-6]。然而，在正常人群中部分人群的TT-TG间距>15 mm，甚至>20 mm，特别是在运动员中尤为明显[7]，但这类人群并未发生髌骨不稳。因此，对于相同的TT-TG间距，不同大小的膝关节，可能具有不同的临床意义。单纯以TT-TG间距>20 mm或15 mm，来判断是否存在髌骨不稳显然是不合适的。基于以上研究发现，我们提出了应用核磁共振技术测量并计算TT-TG间距和胫骨平台最大轴径(tibial platform maximal axis，TPMA)比值(TT-TG/TPMA )在髌骨不稳中的应用价值。
1 资 料 与 方 法
1.1 一般资料 选择2016年5月—2019年6月在冀中能源峰峰集团有限公司总医院邯郸院区行膝关节核磁检查的健康对照组66例，男性31例,女性35例,年龄17～46岁，平均(29.67±8.00)岁。髌骨不稳患组45例，男性22例，女性23例。年龄17～41岁，平均(29.29±6.64)岁。2组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。
表1 2组一般临床资料比较
Table 1 Comparison of clinical date in two groups 
组别例数性别(例数)男性女性年龄(岁)身高(cm)体重(kg)侧别(例数)左右健康对照组66313529.67±7.999168.95±4.42965.21±9.6363828髌骨不稳组45222329.29±6.642168.31±4.72867.38±7.0622421χ2/t值0.4000.2610.7311.2890.195P值0.8420.7940.4660.2000.659
依据《医疗机构管理条例》，对每位健康志愿者和髌骨不稳患者详细告知研究内容，并且签署知情同意书；本研究经医院伦理委员会批准，同意开展。
健康对照组(健康志愿者)纳入标准：①体格检查未见异常。②无肝肾疾病或骨代谢疾病。③无膝关节外伤或手术史。④膝关节功能良好。排除标准：②不能耐受核磁检查。②无法配合体格检查。③脊柱、四肢存在畸形。④存在骨代谢疾病。⑤膝关节功能欠佳。
髌骨不稳患者组纳入标准：①有明确的髌骨脱位病史。②膝关节查体：髌骨轨道实验(+)，恐惧实验(+)。③影像学检查，确诊为髌骨不稳。④膝关节无手术史。排除标准：①膝关节多发韧带损伤；②膝关节周围骨折；③膝关节术后或创伤后疤痕形成；④膝关节肿瘤。
1.2 核磁技术 使用德国西门子公司1.5核磁共振对所有膝关节进行扫描，8通道柔性线圈。膝关节处于伸直位，并充分放松。扫描范围从股骨滑车开始、经髌骨、至胫骨结节结束。扫描层厚为4.0 mm。间距为30%。扫描序列：矢状位质子成像为：TR 2 500 ms，TE 27 ms。矢状位压脂像为：TR 884 ms，TE 23 ms。冠状面质子成像为：TR 2 500 ms，TE 27 ms。水平位质子成像为：TR 2 500 ms，TE 27 ms。所有健康志愿者和患者均使用同一台德国西门子公司1.5核磁共振进行扫描。
1.3 膝关节TT-TG间距测量方法 采用双图像法测量TT-TG距离：在第一张出现完整软骨的股骨滑车上确定最低点，向股骨后髁连线做垂线；确定在髌腱内外侧连线中垂线与胫骨结节前端的交点；两张图像重合；交点到股骨后髁的垂线距离即为TT-TG间距(图1，2)。膝关节TPMA长度测量：在第一张出现完整胫骨平台的图像上测量，胫骨平台内、外侧最长缘的切线向胫骨平台后髁连线做垂线，两切线之间的距离即为TPMA值(图3，4)。
图1 健康志愿者TT-TG间距 Figure 1 TT-TGdistance in healthy volunteers
图2 髌骨不稳患者TT-TG间距 Figure 2 TT-TG distance in patients with patellar instability
图3 健康志愿者TPMA值 Figure 3 TPMA value in healthy volunteers
图4 髌骨不稳患者TPMA值 Figure 4 TPMA value in patients with patellar instability
本研究由2名有经验的高年资影像学医师组成[8]。医师A和医师B均测量膝关节TT-TG和TPMA长度各2次，中间间隔1周，记录平均值。2名医师对本研究内容均不知晓。
1.4 统计学方法 应用SPSS 22.0软件处理数据。计量资料比较采用t检验，计数资料比较采用χ2检验。P<0.05差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 健康对照组不同性别之间的比较 健康对照组中，男性与女性膝关节TT-TG间距、膝关节TPMA值比较差异有统计学意义(P<0.05)。膝关节TT-TG/TPMA比值性别之间差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。
表2 健康对照组不同性别之间的数值比较
Table 2 Comparison of values between different genders in healthy control group
健康对照组 例数TT-TG间距(mm)TPMA值(mm)TT-TG/TPMA男性3113.41±3.2577.08±8.030.17±0.03女性3511.00±2.7967.37±6.630.17±0.03t值3.2385.3771.344P值0.002<0.0010.184
2.2 髌骨不稳组不同性别之间的数值比较 髌骨不稳组中，膝关节TPMA值男性与女性之间比较差异有统计学意义(P<0.05)；膝关节TT-TG间距、膝关节TT-TG/TPMA比值男性与女性之间比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表3。
表3 髌骨不稳组不同性别之间的数值比较
Table 3 Comparison of values between different genders in patellar instability group
髌骨不稳组例数TT-TG间距(mm)TPMA值(mm)TT-TG/TPMA男性2219.309±3.67571.127±6.5360.270±0.039女性2317.996±2.65865.048±4.4200.277±0.039t值1.3783.6700.561P值0.175<0.0010.578
2.3 2组TT-TG间距，TPMA值及TT-TG/TPMA比值比较 2组膝关节TT-TG间距、TPMA值、TT-TG/TPMA比值差异均有统计学意义(P<0.05)，见表4。
2.4 2组TT-TG间距在15～20 mm之间的TT-TG间距、TPMA值及TT-TG/TPMA比值比较 健康对照组中TT-TG间距≥20 mm的例数为0例，TT-TG间距15～20 mm的例数14例。髌骨不稳组中TT-TG间距在15～20 mm间的例数为27例。健康对照组中有1例TT-TG间距和胫骨平台最大轴径比值>0.23，占总数的1.5%(1/66)。TT-TG间距、TPMA值、TT-TG/TPMA比值，2组比较差异有统计学意义(P<0.05)，见表5。
表4 2组TT-TG间距、TPMA值及TT-TG/TPMA比值比较
Table 4 Comparison of TT-TG distance, TPMA value and TT-TG/TPMA ratio in two groups
组别例数TT-TG间距(mm)TPMA值(mm)TT-TG/TPMA比值健康对照组6612.13±3.2371.93±8.750.17±0.03髌骨不稳组4518.64±3.2368.44±6.090.26±0.04t值10.4272.31915.647P值<0.0010.022<0.001
表5 2组TT-TG间距在15～20 mm之间的TT-TG间距、TPMA值及TT-TG/TPMA比值比较
Table 5 Comparison of TT-TG distance from 15 to 20 mm,TPMA value and TT-TG/TPMA ratio in two groups
组别例数TT-TG间距(mm)TPMA值(mm)TT-TG/TPMA比值健康对照组1416.61±1.2682.64±5.060.20±0.02髌骨不稳组2717.74±1.3968.44±6.090.26±0.03t值2.5426.8416.791P值0.015<0.001<0.001
2.5 2组TT-TG间距均<15 mm的TT-TG间距、TPMA值及TT-TG/TPMA比值比较 健康对照组中TT-TG间距<15 mm的例数52例。髌骨不稳组中TT-TG间距<15 mm的例数为6例。健康对照组中有0例胫骨结节-股骨滑车沟间距和胫骨平台最大轴径比值>0.23。TT-TG间距、TPMA值、TT-TG/TPMA比值，2组差异有统计学意义(P<0.05)，见表6。
表6 2组TT-TG间距均<15 mm的TT-TG间距、TPMA值及TT-TG/TPMA比值比较
Table 6 Comparison of TT-TG distance less than 15 mm,TPMA value and TT-TG/TPMA ratio in two groups
组别例数TT-TG间距(mm)TPMA值(mm)TT-TG/TPMA比值健康对照组5210.929±2.42669.050±7.1500.157±0.026髌骨不稳组614.150±0.55167.883±7.3720.210±0.027t值3.2180.3774.685P值0.0020.707<0.001
3 讨 论
TT-TG间距是诊断和治疗髌骨不稳的重要指标，多数情况下，TT-TG间距大于20 mm，甚至是15 mm都可能会导致髌骨不稳[9]，需要行胫骨结节移位术[10]。然而，胫骨结节过度移位可加重髌股内侧室平均接触压力，导致髌股关节负荷不平衡[11]，髌股退行性病变。因此，有学者认为胫骨结节內移的术后位置应该是距股骨滑车沟最深点外侧10～12 mm[12]。另有学者认为胫骨结节转移距离和TT-TG间距应该根据膝关节的大小判定[7]，但通过个体化来界定TT-TG间距的研究相当少见，本研究应用TT-TG间距和TT-TG/TPMA评价髌骨不稳。
目前，诸多学者对于在根据个体因素改进TT-TG间距测量方面提出了富有见解的观点。Pennock等[13]研究发现膝关节TT-TG间距的测量会随患者年龄和身高的变化而变化，身高每增加1 cm，TT-TG间距会增加1.2 mm。然而，Dornacher等[14]研究提示TT-TG间距似乎与单个膝关节的大小和身高无关。Balcarek等[7]研究发现TT-TG间距与患者年龄或股骨宽度没有明显的交互作用，TT-TG间距与性别无关，但他们认为TT-TG间距与膝关节大小有关。Ferlic等[15]研究发现髌骨不稳患者膝关节TT-TG间距与膝关节大小和下肢长度成中等相关性。Hingelbaum等[16]提出了另一种新的测量方法，即TT-TG指数，膝关节TT-TG间距与股骨滑车软骨凹槽入口最低点到胫骨结节髌腱最高点的距离(TT-TE)的比值(TT-TG/TT-TE)，但此方法过于繁琐，特别是在矢状位上定位股骨滑车软骨最低点和胫骨髌腱最高点时需与水平位时股骨滑车软骨最低点和胫骨髌腱最高点相一致，此项技术对设备及操作人员均有较高技术要求。本研究显示，健康对照组和髌骨不稳组膝关节TT-TG间距与性别有关，通常，国人男性身高高于女性，造成男性TT-TG间距大于女性。健康对照组中，TT-TG间距性别比较差异有统计学意义(P<0.05)。在髌骨不稳组中，膝关节TT-TG间距性别比较差异有统计学意义(P<0.05)，与TPMA成线性关系，与年龄、身高、体重无关。本研究中，无论在健康对照组还是在髌骨不稳组中，TT-TG间距与年龄无关(P>0.05)，这可能是因为研究对象的年龄段设置造成的。
基于以上研究，膝关节TT-TG间距测量应根据个体化原则测量。本研究选择TT-TG/TPMA比值来改进测量方法。在健康对照组和髌骨不稳组中，不同性别之间比较TT-TG间距，TPMA值差异均有统计学意义，然而，TT-TG/TPMA比值差异无统计学意义。无论在健康对照组中还是在髌骨不稳组中TT-TG/TPMA比值均与性别无关，因此，本研究计算出健康对照组和髌骨不稳组TT-TG/TPMA比值的95%可信区间分别为(0.11～0.23)、(0.20～0.34)。健康对照组95%可信区间上限与髌骨不稳组95%可信区间下限相接近。故本研究将TT-TG/TPMA比值>0.23定为病理状态。虽然，有文献报道，在健康人群中会有TT-TG间距>20 mm的情况发生，但本研究中仅有1例接近20 mm(TT-TG间距为19.5 mm)。健康对照组TT-TG间距在15～20 mm之间的例数为14例，其中有1例TT-TG/TPMA>0.23，占总数的1.5%(1/66)。髌骨不稳组TT-TG间距在15～20 mm之间的例数为52例，其中有2例TT-TG/TPMA<0.23，占总数的4.4%(2/45)。健康对照组TT-TG间距<15 mm的例数为52例，其中有0例TT-TG/TPMA>0.23。髌骨不稳组TT-TG间距在<15 mm的例数为6例，其中有3例TT-TG/TPMA<0.23，占总数6.7%(3/45)。在健康对照组中，TT-TG/TPMA比值>0.23的例数共计1例所占总数百分比为1.5%(1/66)。在髌骨不稳组中TT-TG/TPMA比值<0.23的例数共计5例所占总数百分比为11.1%(5/45)。TT-TG间距在>15 mm时，临床医生在诊断髌骨不稳存在困难时，应充分考虑到膝关节的大小对TT-TG间距的影响，即结合TT-TG/TPMA比值能够明显降低假阳性率的发生。少数髌骨不稳患者存在TT-TG<15 mm，且TT-TG/TPMA<0.23，单独以TT-TG/TPMA比值作为诊断依据，显然是不全面的，可以通过临床病史、体格检查、相关影像学检查进行鉴别。
本研究不足之处有以下几点：①样本量较小，需要增加更多的样本来检验本研究的结果。②缺乏生物力学试验支持。③缺乏由TT-TG/TPMA比值为参考的胫骨结节转移的临床疗效评估。
综上所述，膝关节TT-TG/TPMA比值是一种可靠的测量方法评价髌骨不稳，降低了单纯以TT-TG间距评价髌骨不稳的假阳性率。TT-TG/TPMA比值>0.23多有髌骨不稳发生。
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