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膝关节损伤 约 12 分钟阅读 2026.10.10

功能性高位髌骨:影像学判断与髌股关节问题

介绍功能性高位髌骨、X线与MRI测量、PHI和SPE研究阈值,以及髌股接合、脱位风险、膝前痛和治疗判断。

作者: 陈疾忤医生
高位髌骨髌股不稳MRI髌骨脱位

重点提示

  • 传统高度与实际髌股接合可能不一致。
  • PHI和SPE研究阈值尚非所有年龄通用的诊断标准。
  • 诊断与治疗应结合症状、查体及多项影像因素。
  • 不能仅凭单个数值决定手术,儿童需采用适龄评估。

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“高位髌骨”通常指髌骨相对于胫骨或股骨位置偏高,是髌股关节不稳的重要危险因素之一。

近年影像学又提出了“功能性高位髌骨(functional patella alta)”这一概念:除了看髌骨在静态位置上是不是偏高,还关注它在膝关节轻度屈曲时,究竟有多少真正进入股骨滑车并获得骨性约束。

这一区别对反复髌骨脱位、髌股关节不稳和部分膝前痛患者很重要。

传统X线指标可能提示“髌骨高度正常”,但MRI显示髌骨与滑车的实际接触不足;反过来,也有人在传统指标上属于高位髌骨,却仍保留较好的髌股接合。

什么是高位髌骨?

髌骨位于膝关节前方,嵌在股四头肌腱和髌腱组成的伸膝装置中。随着膝关节从伸直逐渐屈曲,髌骨会向下滑动,并逐渐进入股骨远端的滑车沟。

正常情况下,这个过程可以让滑车两侧的骨性结构逐渐限制髌骨向外侧移动。

如果髌骨位置过高,膝关节刚开始屈曲时,髌骨进入滑车沟的时间会推迟。在这段还没有充分进入滑车的阶段,髌骨更多依靠内侧髌股韧带、肌肉和其他软组织控制。一旦同时存在滑车发育不良、胫骨结节偏外、髌骨外倾等问题,发生髌骨外侧半脱位或脱位的风险就可能增加。

这也是为什么高位髌骨经常出现在反复髌骨脱位患者的影像报告中。

“功能性高位髌骨”是什么意思?

传统的高位髌骨主要根据髌骨与胫骨之间的解剖比例来判断,例如髌腱长度与髌骨长度之间的比例。

功能性高位髌骨进一步关注两个问题:

髌骨相对于胫骨的位置高不高,以及髌骨实际进入股骨滑车的程度够不够。

2025年发表、2026年正式刊出的MRI研究提出了一套“功能性高位髌骨”的量化方法。研究者同时测量髌骨高度指数(patellar height index,PHI)和矢状位髌股接合指数(sagittal patellofemoral engagement,SPE)。在该研究的成人样本中,PHI>1.16并且SPE<0.38被用来定义功能性高位髌骨。

这里的数值来源于特定研究人群,目前还不能当成所有医院、所有年龄段都统一使用的诊断标准。

这个概念的临床意义在于:髌骨“看起来有多高”和“实际上与滑车接触多少”可能并不完全一致。

为什么髌骨高度正常,仍可能出现“功能性偏高”?

髌股关节是否稳定,取决于髌骨和股骨滑车之间的相对关系。

假设两个人的髌骨相对于胫骨高度差不多,其中一个人的股骨滑车向近端延伸得较充分,髌骨很早就能够进入滑车;另一个人的滑车有效长度较短,或者滑车发育不良,膝关节轻度屈曲时髌骨仍只有很少一部分与滑车接触。

第二种情况下,传统髌骨高度指标可能并不突出,但实际骨性接合程度已经不足。

近期MRI研究发现,反复髌骨不稳患者不仅平均髌骨位置更高,矢状位髌股接合程度也更低,这也是“功能性高位髌骨”概念产生的原因。

X线怎样判断高位髌骨?

最常用的是膝关节标准侧位X线,其中比较常见的指标包括Insall-Salvati比值、Caton-Deschamps指数和Blackburne-Peel指数。

Insall-Salvati比值

它比较“髌腱长度”和“髌骨长度”。

一般情况下,髌腱相对越长,髌骨位置越高。传统上常把Insall-Salvati比值超过约1.2作为高位髌骨的参考,但不同资料采用的界值可以从1.2一直到1.5。

这个方法的一个优势是结构清楚,而且在X线、CT和MRI上都有较好的重复性。现有比较资料中,Insall-Salvati是几种常用髌骨高度指标中观察者一致性较好的方法之一。

Caton-Deschamps指数

它主要评价髌骨关节面与胫骨平台之间的关系,临床常以超过约1.2~1.3作为高位髌骨参考。它在髌股关节不稳以及胫骨结节截骨手术规划中应用很多。

但不同测量指标之间并不能完全互换。2024年的研究发现,同一个膝关节使用Insall-Salvati、Caton-Deschamps和Blackburne-Peel三种方法时,是否被判定为“高位髌骨”可能并不一致。

因此,报告上某一个指标超过界值,需要结合其他影像信息解释。

MRI为什么越来越重要?

MRI能够同时观察骨骼、软骨、韧带以及髌股关节实际的接合关系。对于反复髌骨脱位患者,MRI可以全面检查髌骨高度、髌骨进入滑车的程度、滑车发育不良、髌骨倾斜与外移、胫骨结节相对滑车沟的位置(TT-TG),以及内侧髌股韧带损伤、关节软骨损伤和既往脱位造成的骨挫伤。

因此,MRI在髌股关节不稳的整体评估中价值很高。尤其对于“功能性高位髌骨”,MRI可以直接观察髌骨软骨面和滑车软骨之间的实际对合关系,这一点是普通侧位X线做不到的。

什么是髌股接合指数?

比较早使用的MRI指标之一是髌骨-滑车指数(patellotrochlear index,PTI)。

它大致反映髌骨关节软骨有多少比例与股骨滑车软骨发生重叠。重叠越少,说明髌骨在膝关节伸直附近进入滑车的程度越低。

2025年的系统评价显示,PTI总体具有较好的重复性,但不同研究中正常和异常界值差异较大,而且受膝关节屈曲角度、负重和股四头肌收缩状态影响。

近年来又出现SPE,也就是矢状位髌股接合指数。它可以分别选择最适合观察髌骨软骨和滑车近端软骨的MRI切面,评估二者在矢状方向上的接合程度。

较早的临床建议曾把SPE<0.45作为接合不足的参考之一。

后续成人研究提出了更严格的功能性高位髌骨组合标准,即同时考虑PHI和SPE。

这些方法目前仍在完善,不能只依据某一个数值直接决定手术。

功能性高位髌骨为什么会增加髌骨脱位风险?

膝关节从完全伸直到开始屈曲的早期阶段,是髌骨比较容易向外侧失稳的时期。

当髌骨逐渐进入滑车沟以后,股骨滑车两侧的骨性结构会提供越来越强的限制。如果髌骨位置较高,或者与滑车的接合程度不足,这种骨性稳定出现得更晚。患者此时会更加依赖内侧髌股韧带和动态肌肉控制。

功能性高位髌骨和膝前痛有关系吗?

可能有关,但不能看到高位髌骨就把膝前痛全部归因于它。

髌骨位置和轨迹异常可能改变髌股关节压力分布。髌骨进入滑车过晚、外倾或外移,都可能让接触区域发生变化。

部分患者会在上下楼梯、深蹲、久坐后起身以及跑跳时出现髌骨周围疼痛。

但膝前痛的原因很多,包括软骨损伤、髌股关节过度负荷、肌力和运动控制异常、髌腱问题等。单纯在影像上发现髌骨位置偏高,如果患者没有相关症状,也不能直接认定为疾病。

髌股问题的诊断始终要把症状、体格检查和影像放在一起。

高位髌骨还常常伴有哪些问题?

髌股不稳通常具有多因素特点,比如:

滑车发育不良

股骨滑车如果太浅、过于平坦甚至局部凸起,对髌骨的限制作用会减弱。滑车发育不良是反复髌骨不稳的重要危险因素。

TT-TG距离增大

TT-TG是胫骨结节与股骨滑车沟之间的横向距离。距离增大说明髌腱对髌骨产生的外侧牵拉可能更明显。

系统评价显示,TT-TG是目前髌股不稳影像研究中使用最广泛的测量之一,而且髌骨不稳患者平均TT-TG通常更大。

髌骨外倾

髌骨向外侧倾斜,通常反映髌骨轨迹和软组织平衡发生异常。

下肢力线和旋转异常

膝外翻、股骨过度前倾以及胫骨旋转异常,都可能增加髌骨向外移动的趋势。

所以临床上很少根据“高位髌骨”一个指标制定整个治疗方案。

儿童和青少年的判断标准一样吗?

不完全一样。

儿童骨骼仍在发育,髌骨骨化、软骨比例、髌腱长度以及股骨滑车形态都会随着年龄改变。因此,成人使用的某些界值不能直接套用。

2026年的儿童研究采用PHI>1.17同时SPE<0.35作为该样本人群的功能性高位髌骨定义,与成人研究提出的PHI>1.16、SPE<0.38略有不同。研究者明确表示,这些儿童阈值属于探索性结果,需要进一步验证。

另一项2026年的儿童髌股不稳研究也发现,传统Caton-Deschamps指数与MRI接合指标提供的信息并不完全相同,有些患者虽然传统指标显示高位髌骨,但MRI仍有较好的髌股接合。

对于儿童,最好由熟悉儿童髌股疾病的骨科和影像医生进行综合评估。

影像发现功能性高位髌骨,需要治疗吗?

是否治疗取决于症状和稳定性。

如果只是影像指标异常,没有膝前痛、没有髌骨半脱位或脱位,也没有明显功能问题,一般不会仅为了“纠正一个数字”接受手术。

对于轻度症状,可以先通过康复改善股四头肌、髋部肌群力量和下肢运动控制,并根据运动项目调整训练。

如果存在反复髌骨脱位,治疗就需要评估多个危险因素。可能涉及内侧髌股韧带重建、胫骨结节截骨,以及少数严重滑车发育不良患者的滑车成形等。

明显高位髌骨患者有时会通过胫骨结节远移来降低髌骨位置,但具体适应证和需要下降多少,目前仍存在不同观点。

因此,“功能性高位髌骨”目前更多是帮助医生理解髌骨为什么不稳定,以及怎样更准确地规划治疗。

影像测量为什么有时会得到不同结论?

髌骨高度测量很容易受到检查方式影响。

膝关节屈曲角度、股四头肌是否收缩、患者是否负重、MRI选择哪一层切面,甚至不同医生选择测量点的位置,都可能改变结果。

不同指数本身测量的对象也不同。Insall-Salvati主要关注髌腱和髌骨长度,Caton-Deschamps关注髌骨关节面与胫骨之间的位置,SPE和PTI则更关注髌骨与股骨滑车之间的实际接合。

常见问题解答

Q1:高位髌骨一定会导致髌骨脱位吗?

不会。它属于危险因素之一。滑车发育不良、TT-TG增大、髌骨外倾、韧带损伤以及下肢力线异常都会共同影响脱位风险。

Q2:X线正常,MRI还能发现功能性高位髌骨吗?

有可能。X线和MRI指标关注的解剖关系不同。传统高度正常时,MRI仍可能发现髌骨与滑车实际接合不足。

Q3:Caton-Deschamps指数超过1.2就需要手术吗?

不能只根据一个数值决定。还需要结合脱位次数、症状、滑车形态、TT-TG距离、髌骨倾斜以及其他影像指标。

Q4:功能性高位髌骨会导致膝前疼痛吗?

可能参与疼痛形成,但膝前痛原因很多。需要结合软骨、髌骨轨迹、活动方式和临床检查判断。

Q5:MRI测出来的髌骨高度和X线不同,哪个更可信?

两者测量的是不同关系。标准侧位X线仍是传统髌骨高度评估的重要方法;MRI在观察软骨接合、滑车形态和软组织方面更有优势。出现矛盾时应综合判断。

所有内容仅用于医学科普教育,不能替代面对面诊疗,也不能作为个体化治疗方案。

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参考信息来源

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