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本文聚焦髌骨成像，详细阐述了其在膝关节生物力学中的关键作用。介绍了常规放射成像和多层螺旋 CT（CT）技术评估髌骨的方法，探讨相关病理（如髌骨脱位、髌股不稳定等），并给出评估方案和报告结构，为诊断和治疗提供参考。
1. 引言
髌骨是人体最大的籽骨，呈三角形，通过髌腱与胫骨相连，股四头肌肌腱附着于其上端。髌骨在膝关节伸展机制中起关键作用，能增加股四头肌的杠杆作用，增强膝关节稳定性。
1941 年，Wiberg 提出髌骨形态分类系统，将髌骨分为三种主要类型：I 型有两个大小相近的凹面；II 型内侧小面大于外侧；III 型内侧小面凸，外侧小面凹。这种分类有助于理解和评估髌骨的解剖变异。
由于髌骨相关检查频率相对较低，且测量方法多样，其诊断成像分析对各类医疗人员来说颇具挑战。本文旨在介绍利用常规放射成像和多层螺旋 CT（CT）解读、理解和生成标准化髌骨病理报告的方法。
2. 技术
2.1. 常规放射成像
常规放射成像结合全面的体格检查，对一系列病理状况的诊断具有足够的敏感性和特异性。标准投影包括前后位、侧位和轴位视图。轴位视图中，Merchant 投影（膝关节屈曲 45°，X 射线束相对于股骨平面向尾侧倾斜 30°）和 Laurin 投影（膝关节屈曲 20°，患者坐位）尤为重要，这些投影可评估骨完整性、排列、髌骨位置、骨轮廓和关节一致性。
2.2. 多层螺旋 CT（CT）
CT 在成像评估方面具有优势，可在不同屈曲角度获取图像，并在股四头肌收缩时进行测量，提高研究的敏感性，还能评估肢体的旋转畸形。检查时患者仰卧，下肢外旋 15°，膝关节伸展，在髋、膝、踝关节水平采集图像，再分别在膝关节屈曲 0°、20° 和 40° 时采集。
2.2.1. 滑车沟角
滑车沟角由从滑车沟最深处顶点向股骨髁最上和最前方面引出的两条线相交形成。当滑车沟角超过 145° 时，可用于诊断滑车发育不良（TD）。测量时沿滑车小面前缘向髁间沟最深处画线。
2.2.2. 髌骨 congruence 角
Merchant congruence 角是评估髌股关节 congruence 的重要指标。该角通过 Merchant 投影射线照片或 20° 轴位 CT 获取，由滑车沟角的平分线与连接滑车沟和髌骨顶点的直线相交形成。根据髌骨尖端相对于滑车角平分线的位置，该角分为正值或负值，正常范围为 -8° 至 -14°，大于 14° 提示髌骨 malalignment（PM）。
2.3. 髌骨倾斜
评估髌骨倾斜的方法多样，本研究重点关注髌骨倾斜角（PTA）和外侧髌股角（LPA）。PTA 测量需沿股骨后髁切线和髌骨长轴画线，PTA 大于 5° 提示 PM。LPA 是沿内外侧滑车小面前缘切线与外侧髌骨小面切线形成的角，正值表示内侧开口，为异常，提示外侧髌骨倾斜；若线向外侧开口，则髌股关节健康。
2.4. 外侧髌骨位移
外侧髌骨位移指以股骨髁后缘为参考点，内侧滑车小面前最前点与髌骨最内侧边缘之间的距离，本文采用滑车小面最高点为参考点。位移超过 5mm（部分作者认为大于 7mm）为阳性，但测量值可能因 Wiberg 滑车形态分类而不同，易导致误判。
2.5. TT-TG 距离
胫骨结节（TT）过度外侧化是外侧髌骨半脱位的重要危险因素，TT-TG 距离即 TT 与滑车沟最深处（TG）的距离，对确定髌骨不稳定（PI）和手术规划至关重要。测量时需叠加两张有平行线的图像，先画股骨后髁线，再画垂直于它的髁间沟线，最后画胫骨结节线。CT 正常 值为 15mm，病理值为 20mm 及以上。MRI 也可评估该距离，但 MRI 测量值相对 CT 会低估。
2.5.1. 关键点
- 滑车沟角超过 145° 提示滑车发育不良。
- Merchant congruence 角用于评估髌股排列，向内侧的负角范围为 -8° 至 -14°，向外侧大于 14° 为病理状态。
- PTA 超过 5°、LPA 呈内侧闭合或平行状态提示病理变化。
- 髌骨外侧位移超过 5mm 有意义。
- CT 中 TT-TG 距离大于 20mm、MRI 中大于 12.5mm 提示髌股不稳定。
3. 髌骨病理
3.1. 外侧髌骨脱位（LPD）
髌骨脱位在青少年中发病率为每 10 万人中有 29 人，约占所有膝关节疾病的 2% - 3%，女性更为明显，与滑车沟浅、沟角宽有关。解剖变异如韧带松弛、高位髌骨（PA）、髌骨发育异常和结缔组织疾病会增加脱位风险。外侧脱位最常见，通常是短暂的，可自发缓解，关节积液可能是其间接征象。LPD 可导致慢性不稳定、不适和髌股关节退行性变化，还可能造成内侧髌骨尖撕脱骨折和骨软骨撞击等损伤。
3.1.1. 关键点
- 解剖特征异常者易患髌骨脱位。
- 外侧脱位多为短暂性，关节积液可能提示脱位。
- 常见损伤有撕脱骨折和骨软骨病变。
3.2. 髌股不稳定（PFI）
PFI 指髌骨与滑车沟（TG）关系改变，导致髌骨在伸肌机制内异常位移。相关因素包括 PA、TT-TG 距离增加、下肢旋转畸形和 TD 等。
3.3. 滑车发育不良（TD）
TD 表现为滑车关节面近端扁平，远端凹陷减少，导致膝关节屈曲时外侧髌骨轨迹异常和脱位，是慢性 PFI 的主要原因。严重时滑车表面凸，内侧滑车表面发育异常更明显。
放射学上，“交叉征” 是诊断 TD 的关键发现，还可通过测量滑车沟角等评估关节病理扁平情况。TD 分为四种类型（Dejour 分类）：A 型为滑车沟浅但整体形状保留；B 型滑车扁平或凸；C 型滑车小面不对称，外侧高，内侧发育不良，关节面扁平呈斜面；D 型为 “悬崖” 型，内外侧小面垂直连接。评估 TD 时需考虑外侧滑车倾斜、滑车小面对称性和滑车深度。外侧滑车倾斜角小于 11°、内侧与外侧滑车小面长度比小于 0.4、滑车深度 3 - 5mm 或更小时提示 TD。
3.3.1. 关键点
- PFI 与髌骨和滑车沟异常排列有关，受 PA、TD 等解剖因素影响。
- TD 的放射学征象包括 “交叉征” 和滑车扁平测量指标。
- Dejour 分类为手术提供参考。
- 特定的外侧滑车倾斜角、滑车小面比例和滑车深度可提示 TD。
3.4. 高位髌骨（PA）
PA 通常无症状，但与髌腱病有关，因其髌腱过长，使髌骨位于滑车沟上方，是股髌关节 misalignment 的危险因素，会增加膝关节屈曲度，减少髌骨接触面积，影响髌骨在股骨滑车中的正常轨迹，增加外侧髌骨脱位风险。
评估 PA 常用指标有 Insall-Salvati 指数（ISI）、改良 Insall-Salvati 指数（MISI）和 Caton-Deschamps 指数（CDI）。这些指标的值会因膝关节屈伸程度和测量位置而异，一般膝关节完全伸展时指数值增加。ISI 大于 1.2 - 1.5、CDI 大于 1.2 - 1.3、MISI 大于 2 为病理值，在 MRI 中，ISI 大于 1.1、CDI 大于 1.0 为异常。CDI 在胫骨结节截骨术规划和术后髌骨高度评估中很有价值。
3.4.1. 关键点
- PA 多无症状。
- ISI、CDI、MISI 超过特定值为病理状态。
- 指标值与膝关节位置和成像方式有关。
4. 评估方案和放射学报告结构
为便于分析数据，制定了引导性评估方案和结构化放射学报告。在矢状面 20° 时评估 ISI、MISI 或 CDI 以确定髌骨相对于滑车的高度；轴位 0° 测量滑车沟角和 TT-TG 距离，20° 评估髌骨倾斜、外侧髌骨位移和 congruence 角，20° 投影对评估髌骨外侧化最有用。
放射学报告应按 Wiberg 分类描述髌骨骨形态，评估 TD（包括测量滑车沟角），分析 congruence 角，评估髌骨倾斜（PTA 和 LPA）、外侧髌骨位移，测量 TT-TG 距离和髌骨高度，检查潜在的溶骨性或成骨性病变、关节关系、骨密度和软组织特征。
5. 结论
全面系统地检查髌骨和髌股关节的放射学数据，有助于准确评估与髌骨不稳定和 malalignment 相关的解剖和生物力学变化。不同角度和测量值对准确诊断和临床管理，尤其是手术治疗至关重要。目前需要临床就测量方法和参考值达成共识，以实现标准化实践，本文可为髌骨病理的解读、理解和报告撰写提供帮助。
