正常髌股关节切位的X线测量
作者：张光铂 郭万首 刘成刚 崔群力 张铁力
单位：100029 北京 中日友好医院骨科
关键词：髌股关节；X线
中华医学杂志931007 摘要 为了探讨国人正常X线髌骨关节切位的测量方法及临床诊断意义，对80例年龄为18～40岁的健康人正常膝关节作了同髌股关节切位X线测量研究。测量并获得其沟角、适合角、外侧髌股角、髌股关节指数、髌骨外移度和髌骨倾斜度等正常值参数。正常髌股关节切位的X线测量有助于髌股关节疾患的诊断，并为其治疗提供了客观的解剖学依据。 作者认为：在各项测量指标中，适合角和外侧髌股角更为重要。
髌股关节疾患相当常见，发病原因比较复杂，临床表现又缺乏特异性，只凭临床检查作出确切诊断常有困难，而常规的普通正侧位X线片常不能说明问题。特殊体位的切位X线测量则可使诊断的准确性大大提高，因此我们重点探讨了国人正常髌股关节切位X线测量方法和测量值的诊断意义。
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资料及方法
一、对象
选择无膝痛史，临床检查无阳性体征的正常右膝髌股关节者共80例，男35例，女45例。年龄18～40岁(平均29岁)。由于正常人双膝髌股关节测量参数值极为相近，为减少被测者X线暴露次数，只取每例右膝测量结果；为避免髌股关节无症状的早期退行性改变对测量结果的影响，本组年龄高限为40岁。
二、体位
病人取仰卧位或坐位，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，使发出的放射光束平行于胫骨前缘和髌骨长轴， 胶片盒置于髌股关节近侧，使胶片与X线光束及髌骨面呈90°角(图1)。
图1 X线投照髌股关节位置示意图
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三、项目及方法
1.沟角：在髌股关节切位X线片上，自股骨髁间沟最低点分别向内、外髁最高点划两直线，其夹角称沟角。沟角大小代表股骨髁间沟的深浅、滑车发育的情况[1](图2—1)。
2.适合角：沟角的角分线和沟角顶与髌骨下极联线的夹角称适合角。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(图2—2)。
3.外侧髌股角：股骨内、外髁最高点联线与髌骨外侧关节面切线的夹角为外侧髌股角。正常外侧髌股角开口向外，若开口向内或两线平行表示髌骨有外侧倾斜(图2—3)。
4.髌股关节指数：髌股关节内、外侧间隙之比称为髌股指数(图2—4)。内侧关节间隙(a)：为髌骨内侧关节面的外侧缘与股骨内髁关节面之间的最短距离，外侧间隙(b)：为侧骨外侧关节面与股骨外侧关节面之间的最短距离。
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5.髌骨外移度：经股骨内髁最高点(关节软骨内缘)作内、外髁最高点联线的垂线，垂线与髌骨内缘间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(图2—5)。
6.髌骨倾斜角：股骨内、外髁最高点的联线与髌骨横轴轴线的交角为髌骨倾斜角(图2—6)。
2—1沟角(SA) 2—2适合角(CA)(LPD) 2—6髌骨倾斜角(TA)
2—3外侧髌股角(LPFA) 2—4髌股关节指数(a/bFPI) 2—5髌骨外移度
图2 髌股关节切位X线测量划线法
结 果
1.股骨沟角：35例男性沟角范围为122°～155°，平均136°；45例女性结果为130°～152°，平均139°。男女两组间差异无显著意义，男女平均值为138°±6°((-)/(X)±S)。
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2.适合角：男性平均值为-6°，女性为-10°，男女平均值为-8°±9°((-)/(X)±S)。
3.髌骨外移度：本组72例(92%)髌骨内缘位于垂线内或垂上，8%位于垂线外侧，其中5例距垂线1mm，1例距垂2mm。
4.外侧髌股角：本组外侧髌股角有78例(98%)开口向外，2例(2%)为0°，平均为7.8°±3.1°((-)/(X)±S)。
5.髌骨股角：测量结果本组为11°±2.5((-)/(X)±S)。
6.髌股关节指数：测量的比值范围为1.0～1.6，平均1.2±0.2((-)/(X)±S)。结果提示：髌股关节内，外侧间隙相等或内侧稍大于外侧，但比值均不超过1.6。
后3项测量的男、女组间差异无显著意义。
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讨 论
一、髌股关节切位X线摄片的投照角度
各家意见不一。Laurin等[2]在总结髌股关节切位测量方法时指出：“由于髌股关节的解剖及生物力学特点，髌骨半脱位最多发生在膝关节0°～20°屈伸活动范围”。他强调切位投照应限膝屈曲为20°，我们同意Laurin的论点。这是因为膝关节在0°～30°范围的屈伸活动，髌骨关节面仅由下1/3与滑车关节面上1/3相接触，髌骨大部分处在髁间沟较不玫的滑车上凹，此位置股四头肌及膝内、外侧支持韧带也较松弛，故髌股关节处于相对不稳定状态，髌骨易于外侧脱位[3，4]。当膝关节屈曲度增大，随着髌骨与股骨接触面的不断变化，加之伸膝肌张力作用的不断加强，可使原不稳定的髌骨或半脱位的髌骨位于髁间沟较深的中心部而复位，故随膝关节屈曲度增大，而摄切位片髌骨不稳定的假阴性率亦增加。Merchant等[5]认为膝屈曲45°时测量值重复性最好，这是由于膝屈曲大于40°髌骨已处于相对稳定状态。但在实践中膝屈曲角度过小，可大大增加X线摄片和测量的困难，故我们认为膝关节屈曲30°摄髌股关节切位片较为实用合理(图3)。
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图3 膝关节屈曲30°时，髌股关节切位X线片
为使测量结果准确可靠，摄切位X线片时必须注意以下几点：(1)被投照的下肢必须有一个固定架，以保持膝屈曲角度的准确；(2)要使下肢肌肉放松， 减少对髌骨牵张应力；(3)X线光束平行髌股关节，胶片与之垂直，以确保投照角度准确性 。
二、测量值的诊断意义：
髌股关节X线测量的目的在于确定髌股关节中髌骨与股骨的位置关系，根据其不同改变，对不同疾病作出判断，这些改变包括：(1)髌骨位置改变，如髌骨的偏移(髌骨外移度)，倾斜(外侧髌股角、髌骨倾斜角)；(2)髌股关节内、外侧间隙改变(髌股关节指数)；(3)股骨解剖学改变，如髁间沟变浅或外髁发育不良(沟角、适合角)。这些指标均不同程度地反映了髌股关节的稳定性。Ficat Merchant等[6，5]认为： 髌骨向外偏移5mm以上或倾斜大于15°者即为半脱位。本组所测的髌骨外移度正常值限于2mm之内。髌骨倾斜度正常平均值为11°。Laurin等[2]测量了100例髌骨半脱位患者的外侧髌股角，结果40%病例开口向外，60%平行(0°)，无1例开口向外。而本组测定的正常髌股关节其98%的外侧髌股角开口向外，2%平行，说明正常外侧髌股角应开口向外。Laurin等[2]测量的100例正常人髌股关节指数100%≤1.6，而在他测量的100例髌骨软骨软化症的髌股关节指数其97%〉1.6。本组资料中髌股关节指数的正常平均值为1.2。沟角与适合角因随投照时膝关节屈曲度大小而有不同，故各作者测量结果差异较大。尹青山等[7]是以X线球管与股骨成30°角投照，其测定的正常沟角平均值为134°，与本组测定的结果相近。适合角正常大多为负角。
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三、测量内容的选择
本组以沟角等6项指标作为测量内容。适合角与髌骨外移度以不同方式表示髌骨的外侧偏移。从测量上看，由于摄片条件等原因，有时股骨内髁关节软骨内缘较难辨认，影响了其测量精度，而适合角测量标记清楚，它除反映髌骨偏移外，同时又反映沟角及髌骨与股骨的适合性。外侧髌股角和髌股关节指数分别表示髌骨的外方倾斜。同样理由，髌股关节指数测量的标记点不如外侧髌股角清楚，外侧髌股角的测量较髌股关节指数测量重复性更好。因此，在诊断不稳定髌骨时选适合角及外侧髌股角更为实用。
参考文献
1 Hughston J C. Subluxation of patella. J. Bone Joint Surg, 1968, 50-A:1003.
2 Laurin, C A, Dussault R, Levesque H P, et al. The Tangential X-ray investigation of the patellofemoral joint. Clin Ortho and related research, 1979, 144:16.
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3 腰野富久.膝 .朋腿关节の疾患，手术と生体力学.日整会 ，1986，60L85.
4 赵钟岳，蒋化龙.复发性髌骨半脱位的症状及生物力学医素探讨.中华骨科杂志，1987，7：321.
5 Merchant AC, Mercer RL,Jacobsen RH. Roentgenographic analysis of patellofemoral congruence. J Bone Joint Srug, 1974, 56-A. 1391.
6 Ficat P. Arthrosis new diagnostic procedures. Acta Orthop Scand, 1975, 46:329
7 尹青山，蔡锡类，朱丹，等.正常青年人髌骨关节的X线测量.中华放射学杂志，1985，19：351.
(收稿：1993-03-24 修回：1993-07-01), http://www.100md.com
单位：100029 北京 中日友好医院骨科
关键词：髌股关节；X线
中华医学杂志931007 摘要 为了探讨国人正常X线髌骨关节切位的测量方法及临床诊断意义，对80例年龄为18～40岁的健康人正常膝关节作了同髌股关节切位X线测量研究。测量并获得其沟角、适合角、外侧髌股角、髌股关节指数、髌骨外移度和髌骨倾斜度等正常值参数。正常髌股关节切位的X线测量有助于髌股关节疾患的诊断，并为其治疗提供了客观的解剖学依据。 作者认为：在各项测量指标中，适合角和外侧髌股角更为重要。
髌股关节疾患相当常见，发病原因比较复杂，临床表现又缺乏特异性，只凭临床检查作出确切诊断常有困难，而常规的普通正侧位X线片常不能说明问题。特殊体位的切位X线测量则可使诊断的准确性大大提高，因此我们重点探讨了国人正常髌股关节切位X线测量方法和测量值的诊断意义。
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资料及方法
一、对象
选择无膝痛史，临床检查无阳性体征的正常右膝髌股关节者共80例，男35例，女45例。年龄18～40岁(平均29岁)。由于正常人双膝髌股关节测量参数值极为相近，为减少被测者X线暴露次数，只取每例右膝测量结果；为避免髌股关节无症状的早期退行性改变对测量结果的影响，本组年龄高限为40岁。
二、体位
病人取仰卧位或坐位，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，使发出的放射光束平行于胫骨前缘和髌骨长轴， 胶片盒置于髌股关节近侧，使胶片与X线光束及髌骨面呈90°角(图1)。
图1 X线投照髌股关节位置示意图
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三、项目及方法
1.沟角：在髌股关节切位X线片上，自股骨髁间沟最低点分别向内、外髁最高点划两直线，其夹角称沟角。沟角大小代表股骨髁间沟的深浅、滑车发育的情况[1](图2—1)。
2.适合角：沟角的角分线和沟角顶与髌骨下极联线的夹角称适合角。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(图2—2)。
3.外侧髌股角：股骨内、外髁最高点联线与髌骨外侧关节面切线的夹角为外侧髌股角。正常外侧髌股角开口向外，若开口向内或两线平行表示髌骨有外侧倾斜(图2—3)。
4.髌股关节指数：髌股关节内、外侧间隙之比称为髌股指数(图2—4)。内侧关节间隙(a)：为髌骨内侧关节面的外侧缘与股骨内髁关节面之间的最短距离，外侧间隙(b)：为侧骨外侧关节面与股骨外侧关节面之间的最短距离。
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5.髌骨外移度：经股骨内髁最高点(关节软骨内缘)作内、外髁最高点联线的垂线，垂线与髌骨内缘间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(图2—5)。
6.髌骨倾斜角：股骨内、外髁最高点的联线与髌骨横轴轴线的交角为髌骨倾斜角(图2—6)。
2—1沟角(SA) 2—2适合角(CA)(LPD) 2—6髌骨倾斜角(TA)
2—3外侧髌股角(LPFA) 2—4髌股关节指数(a/bFPI) 2—5髌骨外移度
图2 髌股关节切位X线测量划线法
结 果
1.股骨沟角：35例男性沟角范围为122°～155°，平均136°；45例女性结果为130°～152°，平均139°。男女两组间差异无显著意义，男女平均值为138°±6°((-)/(X)±S)。
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2.适合角：男性平均值为-6°，女性为-10°，男女平均值为-8°±9°((-)/(X)±S)。
3.髌骨外移度：本组72例(92%)髌骨内缘位于垂线内或垂上，8%位于垂线外侧，其中5例距垂线1mm，1例距垂2mm。
4.外侧髌股角：本组外侧髌股角有78例(98%)开口向外，2例(2%)为0°，平均为7.8°±3.1°((-)/(X)±S)。
5.髌骨股角：测量结果本组为11°±2.5((-)/(X)±S)。
6.髌股关节指数：测量的比值范围为1.0～1.6，平均1.2±0.2((-)/(X)±S)。结果提示：髌股关节内，外侧间隙相等或内侧稍大于外侧，但比值均不超过1.6。
后3项测量的男、女组间差异无显著意义。
, 百拇医药
讨 论
一、髌股关节切位X线摄片的投照角度
各家意见不一。Laurin等[2]在总结髌股关节切位测量方法时指出：“由于髌股关节的解剖及生物力学特点，髌骨半脱位最多发生在膝关节0°～20°屈伸活动范围”。他强调切位投照应限膝屈曲为20°，我们同意Laurin的论点。这是因为膝关节在0°～30°范围的屈伸活动，髌骨关节面仅由下1/3与滑车关节面上1/3相接触，髌骨大部分处在髁间沟较不玫的滑车上凹，此位置股四头肌及膝内、外侧支持韧带也较松弛，故髌股关节处于相对不稳定状态，髌骨易于外侧脱位[3，4]。当膝关节屈曲度增大，随着髌骨与股骨接触面的不断变化，加之伸膝肌张力作用的不断加强，可使原不稳定的髌骨或半脱位的髌骨位于髁间沟较深的中心部而复位，故随膝关节屈曲度增大，而摄切位片髌骨不稳定的假阴性率亦增加。Merchant等[5]认为膝屈曲45°时测量值重复性最好，这是由于膝屈曲大于40°髌骨已处于相对稳定状态。但在实践中膝屈曲角度过小，可大大增加X线摄片和测量的困难，故我们认为膝关节屈曲30°摄髌股关节切位片较为实用合理(图3)。
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图3 膝关节屈曲30°时，髌股关节切位X线片
为使测量结果准确可靠，摄切位X线片时必须注意以下几点：(1)被投照的下肢必须有一个固定架，以保持膝屈曲角度的准确；(2)要使下肢肌肉放松， 减少对髌骨牵张应力；(3)X线光束平行髌股关节，胶片与之垂直，以确保投照角度准确性 。
二、测量值的诊断意义：
髌股关节X线测量的目的在于确定髌股关节中髌骨与股骨的位置关系，根据其不同改变，对不同疾病作出判断，这些改变包括：(1)髌骨位置改变，如髌骨的偏移(髌骨外移度)，倾斜(外侧髌股角、髌骨倾斜角)；(2)髌股关节内、外侧间隙改变(髌股关节指数)；(3)股骨解剖学改变，如髁间沟变浅或外髁发育不良(沟角、适合角)。这些指标均不同程度地反映了髌股关节的稳定性。Ficat Merchant等[6，5]认为： 髌骨向外偏移5mm以上或倾斜大于15°者即为半脱位。本组所测的髌骨外移度正常值限于2mm之内。髌骨倾斜度正常平均值为11°。Laurin等[2]测量了100例髌骨半脱位患者的外侧髌股角，结果40%病例开口向外，60%平行(0°)，无1例开口向外。而本组测定的正常髌股关节其98%的外侧髌股角开口向外，2%平行，说明正常外侧髌股角应开口向外。Laurin等[2]测量的100例正常人髌股关节指数100%≤1.6，而在他测量的100例髌骨软骨软化症的髌股关节指数其97%〉1.6。本组资料中髌股关节指数的正常平均值为1.2。沟角与适合角因随投照时膝关节屈曲度大小而有不同，故各作者测量结果差异较大。尹青山等[7]是以X线球管与股骨成30°角投照，其测定的正常沟角平均值为134°，与本组测定的结果相近。适合角正常大多为负角。
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三、测量内容的选择
本组以沟角等6项指标作为测量内容。适合角与髌骨外移度以不同方式表示髌骨的外侧偏移。从测量上看，由于摄片条件等原因，有时股骨内髁关节软骨内缘较难辨认，影响了其测量精度，而适合角测量标记清楚，它除反映髌骨偏移外，同时又反映沟角及髌骨与股骨的适合性。外侧髌股角和髌股关节指数分别表示髌骨的外方倾斜。同样理由，髌股关节指数测量的标记点不如外侧髌股角清楚，外侧髌股角的测量较髌股关节指数测量重复性更好。因此，在诊断不稳定髌骨时选适合角及外侧髌股角更为实用。
参考文献
1 Hughston J C. Subluxation of patella. J. Bone Joint Surg, 1968, 50-A:1003.
2 Laurin, C A, Dussault R, Levesque H P, et al. The Tangential X-ray investigation of the patellofemoral joint. Clin Ortho and related research, 1979, 144:16.
, http://www.100md.com
3 腰野富久.膝 .朋腿关节の疾患，手术と生体力学.日整会 ，1986，60L85.
4 赵钟岳，蒋化龙.复发性髌骨半脱位的症状及生物力学医素探讨.中华骨科杂志，1987，7：321.
5 Merchant AC, Mercer RL,Jacobsen RH. Roentgenographic analysis of patellofemoral congruence. J Bone Joint Srug, 1974, 56-A. 1391.
6 Ficat P. Arthrosis new diagnostic procedures. Acta Orthop Scand, 1975, 46:329
7 尹青山，蔡锡类，朱丹，等.正常青年人髌骨关节的X线测量.中华放射学杂志，1985，19：351.
(收稿：1993-03-24 修回：1993-07-01), http://www.100md.com