动态CT研究揭示孤立性髌股疼痛中髌骨外侧轨迹异常与高位髌骨不伴TT-TG动态距离增加

《BMC Medical Imaging》：Lateral patellar maltracking and patellar alta in the absence of increased TT-TGdynamic distance in isolated patellofemoral pain: a dynamic kinematic CT study

本研究通过动态运动学CT（DKCT）技术，对47例孤立性髌股疼痛（PFP）患者开展膝关节主动屈伸运动下的髌骨轨迹分析。研究发现，在无滑车发育不良的孤立性PFP患者中，虽胫骨结节-滑车沟（TT-TGdynamic）距离无显著增加，但存在髌骨外侧移位（BO指数升高）、外侧倾斜（LPT增加）及高位髌骨（PTI降低）等动态轨迹异常。该结果提示孤立性PFP的病因分析应重点关注髌骨轨迹异常而非胫骨结节位置，为临床治疗策略提供了新的影像学依据。

　　

在骨科门诊中，有一种常见的膝关节问题困扰着许多患者——孤立性髌股疼痛（Patellofemoral Pain, PFP）。这种疼痛并非由髌骨脱位、骨关节炎或膝关节创伤等明确病因引起，而是表现为髌骨周围或后方的弥漫性疼痛，尤其在跳跃、下蹲、跑步和上下楼梯等活动时加剧。更令人担忧的是，研究表明大多数PFP患者的症状会长期存在，甚至可能发展为骨关节炎，严重影响生活质量。

目前，PFP的治疗仍面临巨大挑战，主要因为其病因复杂多元。传统观点认为，髌骨倾斜和胫骨结节-滑车沟（Tibial Tubercle-Trochlear Groove, TT-TG）距离增加与PFP密切相关。然而，一些研究却得出了矛盾的结论，发现部分PFP患者并不伴有这些静态解剖学异常。这提示我们，单纯依靠静态影像学检查可能无法完全揭示PFP的本质。

问题的关键在于，膝关节是一个动态的器官，其功能异常往往在运动过程中才得以显现。肌肉收缩、软组织约束以及骨骼结构的相互作用共同决定了髌骨在滑车沟内的运动轨迹。静态检查无法捕捉到运动状态下可能存在的细微异常，这就好比通过一张照片难以理解一部电影的完整情节。

近年来，动态运动学计算机断层扫描（Dynamic Kinematic Computed Tomography, DKCT）技术的出现为这一领域带来了突破。这项新技术能够在受试者主动活动膝关节时，以高时间分辨率连续捕获髌骨运动的三维图像，有效避免了运动伪影，为研究髌股关节的真实运动特征提供了有力工具。

重庆医科大学附属第一医院放射科和骨科的研究团队利用这项先进技术，开展了一项前瞻性横断面研究，旨在揭示孤立性PFP患者在动态运动中的髌骨轨迹特征。研究共纳入47例孤立性PFP患者的膝关节和47例对照膝关节，所有受试者均在DKCT扫描下完成主动的膝关节屈伸运动。

研究人员通过分析21个时间点的三维CT图像，系统评估了TT-TG动态距离（TT-TG_dynamic distance）、二分偏移（Bisect Offset, BO）指数、外侧髌骨倾斜（Lateral Patellar Tilt, LPT）和髌骨-滑车指数（Patellotrochlear Index, PTI）等参数在不同屈膝角度下的变化规律。这些参数分别反映了胫骨结节的侧向位置、髌骨的侧方移位程度、髌骨倾斜角度以及髌骨高度。

关键技术方法包括：使用320排0.5毫米探测器的DKCT扫描仪在10秒内捕获膝关节约1.5个屈伸周期；受试者取仰卧位，大腿固定而小腿自由活动；测量TT-TG_dynamic距离、BO指数、LPT和PTI等参数；样本来源为2021年1月至2022年6月骨科门诊招募的PFP患者以及因其他指征行CT检查的健康志愿者；采用双因素重复测量方差分析进行统计学处理。

TT-TG动态距离的比较

研究结果显示，随着膝关节从伸展位（-10°）屈曲至60°，两组受试者的TT-TG_dynamic距离均逐渐减小，且变化趋势一致。然而，令人意外的是，PFP组与对照组之间的TT-TG_dynamic距离并无显著差异。这一发现挑战了传统观点，表明在无滑车发育不良的孤立性PFP患者中，胫骨结节的位置可能并非主要致病因素。

二分偏移指数的比较

BO指数随膝关节屈曲角度增加呈现先降后升的变化规律，两组变化趋势一致。但PFP组的BO指数显著高于对照组，尤其在膝关节处于-10°-0°和0°-10°的伸展位时差异最为明显。这表明孤立性PFP患者存在明显的髌骨外侧移位倾向。

外侧髌骨倾斜的比较

LPT的变化模式在两组间存在显著差异。PFP组的LPT值在所有屈膝角度下均显著高于对照组，表明这些患者存在持续性的髌骨外侧倾斜。更值得注意的是，两组LPT随膝关节屈伸的变化趋势不同，提示PFP患者的髌骨倾斜具有独特的动态特征。

髌骨-滑车指数的比较

PTI随膝关节屈曲而逐渐增加，但PFP组的PTI显著低于对照组，且在膝关节屈曲-10°至40°的范围内差异最为明显。这表明孤立性PFP患者存在高位髌骨（Patellar Alta），且其髌骨高度随运动变化的模式与健康人群不同。

研究结论与讨论部分强调，孤立性PFP患者在无TT-TG_dynamic距离增加的情况下，出现了明显的髌骨外侧移位、倾斜和高位髌骨等动态轨迹异常。这一发现具有重要的临床意义：首先，它解释了为什么部分接受胫骨结节截骨术的PFP患者疗效不佳，因为手术矫正可能并非针对其主要病因；其次，研究结果提示对孤立性PFP的病因分析应更加关注髌骨轨迹异常和髌骨高度，而非单纯强调胫骨结节位置；最后，研究证实了DKCT技术在动态评估髌股关节功能中的价值，为临床诊断和治疗策略制定提供了新的思路。

该研究的创新之处在于首次系统分析了PTI在主动膝关节屈伸过程中的变化模式，并揭示了孤立性PFP特有的动态轨迹特征。然而，研究也存在一定局限性，如两组在性别、年龄和体重指数（Body Mass Index, BMI）上不匹配，参数测量为手动进行，以及扫描在仰卧位无负重条件下进行等。未来研究需进一步优化实验设计，并在更接近实际运动状态的条件下验证这些发现。

这项发表在《BMC Medical Imaging》的研究为我们理解孤立性PFP的病因提供了新的视角，也为开发更有针对性的治疗方法奠定了基础。随着动态影像技术的不断进步，我们对髌股关节疾病的认识必将更加深入，最终为患者带来更有效的解决方案。