NWI和NSI对跆拳道运动致前交叉韧带断裂的诊断分析

蔡林林，马 琳,熊永瑞

1.南京医科大学，江苏 南京 210029；2.南京市江宁区麒麟社区卫生服务中心放射科，江苏 南京 210029；3.新沂市人民医院骨科,江苏 徐州 221499

跆拳道运动是一项对抗性非常强的体育运动项目，且以横踢、前踢等腿法见长，运动中膝关节不断屈伸，承载着强大运动负荷，易引起膝关节损伤[1,2]。调查显示，跆拳道运动员损伤部位以各关节部位为主，损伤率最高的是关节韧带扭拉伤[3]。前交叉韧带(ACL)是膝关节重要的前向稳定结构，也是运动过程中损伤的高发部位，一旦发生ACL断裂，会对患者膝关节功能及稳定性带来严重影响[4]。磁共振成像(MRI)是诊断关节损伤的重要影像学方法，具有无创、软组织分辨率高等特点，目前广泛应用于ACL损伤的诊断和病情评估中[5,6]，随着研究的深入，临床发现股骨髁间窝的一些解剖学形态参数，如髁间窝宽度指数(NWI)、髁间窝形态指数(NSI)与ACL损伤存在明显的相关性[7]，但其在ACL断裂诊断中的价值尚需深入研究。本研究通过MRI检查，重点探讨NWI、NSI在跆拳道运动致ACL断裂诊断中的价值及临床意义，旨在为临床诊治ACL损伤提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取82例2019年3月至2021年8月新沂市人民医院ACL断裂患者作为研究对象，其中男49例、女33例；年龄18～26岁，平均年龄(22.01±1.85)岁；体质量指数(23.31±0.47)kg/m2；平均身高(176.53±2.19)cm。采取自身对照研究方法，以患侧膝关节为断裂组、健侧膝关节为正常组进行本研究，研究获得医院伦理委员会审批通过。纳入标准：因跆拳道运动引起膝关节外伤就诊，MRI检查显示膝关节ACL断裂；首次患病；年龄≥18岁；单侧损伤；患者知晓本研究并签署知情同意书。排除标准：合并下肢骨折者；其他原因引起的膝关节功能障碍者；有膝关节炎性疾病及手术史者；有MRI检查禁忌者。

1.2 方法

所有患者均于入院当天行双侧膝关节MRI检查，仪器为Symphony 1.5T超导磁共振扫描仪(德国西门子)。患者取平卧位，足先进，双下肢自然伸直，行膝关节轴位、斜冠状位、斜矢状位扫描，参数设置：TE 13 ms，TR 450 ms，层间距0.9 mm，层厚3 mm。将扫描图像上传至后处理工作站进行分析，由2名高年资影像学医师(5年以上工作经验)独立阅片，有争议则协商确定。选取轴位片股骨外侧髁观察到腘肌腱沟的层面作为标准测量层面，测量双侧髁间窝高度(ICH)、髁间窝宽度(ICW)、股骨髁宽度(EW)，并计算NWI、NSI，NWI=ICW/EW，NSI=ICW/ICH。

所有患者均行关节镜下膝关节ACL断裂重建术治疗，术后6个月参照《骨科疾病疗效评价标准》[8]评估疗效。康复：膝关节功能恢复正常，运动时无疼痛感，不会因过度运动发生再次ACL断裂。未达以上标准则判定为未康复。

1.3 观察指标

(1)分析两组Tegner评分、Lysholm评分[9]。Tegner评分显示膝关节运动功能，分值范围0～10分，分值越高表示膝关节功能越好。Lysholm评分包括肿胀、疼痛、交锁、支撑、跛行、不稳定、下蹲及爬楼梯等8个条目，分值范围0～100分，分值越高表示膝关节功能越好。(2)比较两组MRI参数(ICH、EW、ICW、NWI、NSI)。(3)分析不同治疗效果患者MRI参数，以及NWI、NSI与患者疗效的相关性。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 断裂组与正常组参数比较

两组Tegner评分、Lysholm评分、ICH、EW水平相比，差异无统计学意义(P>0.05)；断裂组ICW、NWI、NSI水平较正常组低(P<0.05)。见表1。

表1 两组MRI参数比较

2.2 NWI、NSI与跆拳道运动致ACL断裂发病的关系

经Logistic回归分析显示，NWI、NSI与跆拳道运动致ACL断裂发病有关(P<0.05)。见表2。

2.3 NWI、NSI对ACL断裂的诊断效能

NWI、NSI联合诊断的ROC曲线下面积(AUC)高于单一指标，联合诊断时特异度为81.71%，敏感度为91.46%。见表3。

表3 NWI、NSI对ACL断裂的诊断效能

2.4 不同治疗效果MRI参数比较

治疗后，康复61例，未康复21例。由表4可知，康复组患者NWI、NSI水平高于未康复组患者(P<0.05)。

表4 不同治疗效果MRI参数比较

2.5 NWI、NSI与疗效的关系

Spearman相关分析发现，跆拳道运动致ACL断裂患者NWI水平与治疗效果呈显著正相关(r=0.773，95%CI为0.669～0.848，P<0.001)；NSI水平与治疗效果呈显著正相关(r=0.742，95%CI为0.626～0.826，P<0.001)。

3 讨论

ACL断裂可引起膝关节功能及稳定性降低，不仅会影响跆拳道运动员训练和比赛，若不及时治疗很可能会影响其职业生涯。本研究结果显示，跆拳道运动致ACL断裂患者患肢Tegner评分、Lysholm评分低于健肢，提示ACL断裂可导致患者膝关节功能降低，但组间比较差异无统计学意义，这可能与本研究对象的病情较轻有关，未对膝关节功能造成严重损害。既往也有报道[10]指出ACL断裂不会引起明显的患肢Tegner评分、Lysholm评分降低，支持本研究结果。虽然如此，尽早进行诊断和治疗仍非常重要。

MRI是骨科创伤、软组织病变检测应用较多的影像学技术，能多序列、多方位、多参数成像，可显示复杂解剖结构，对于软组织和骨均有很好的三维重建立体观，在ACL损伤诊断方面具有很高的敏感度和特异度[11,12]。研究显示，股骨髁间窝形态与ACL损伤的发生密切相关，ACL损伤可引起股骨髁间窝狭窄，而通过MRI测量可准确观察股骨髁间窝形态学变化情况[13]。本研究结果显示，跆拳道运动致ACL断裂可导致患者ICW、NWI、NSI值明显降低，而ICH、EW无明显变化，与国内相关研究[14]结果一致。分析其原因在于，ACL损伤后膝关节稳定性被破坏，致使股骨髁间窝发生狭窄，导致ICW降低，而股骨髁间窝高度具有一定稳定性，不会因ACL损伤发生明显变化，即ICH、EW值不会出现明显变化，而NWI、NSI分别是ICW与EW、ICH的比值，二者也会随着ICW降低明显减小[15]。但在临床研究中，为排除干扰因素对股骨髁间窝测量结果的影响，准确观察股骨髁间窝解剖形态，多主张通过计算NWI和NSI来反映股骨髁间窝形态[16]。本研究通过多因素分析发现NWI、NSI与跆拳道运动致ACL断裂的发生显著相关，说明NWI、NSI是与ACL断裂密切相关的参数，据此推测NWI、NSI可能应用于ACL断裂的诊断中。本研究创新性采用ROC曲线分析NWI、NSI诊断跆拳道运动致ACL断裂的价值，结果显示二者单独诊断的AUC均在0.7以上，具有一定诊断效能，特别是NWI、NSI联合诊断的AUC为0.911，诊断特异度为81.71%，敏感度为91.46%，诊断效能较高，或许能成为诊断ACL断裂的定量参数。

关节镜下重建术是目前治疗ACL断裂的重要方法，可快速有效修复断裂的ACL，为膝关节稳定提供良好的支持，从而有效改善患者膝关节功能及稳定性[17,18]。有证据表明，股骨髁间窝变化可对ACL损伤患者术后恢复情况产生直接影响[19]，且相关研究指出定量MRI还具有评估软骨修复情况的价值，有助于指导临床制定更完善的康复治疗计划[20]。鉴于此，本研究进一步分析了不同疗效患者的NWI、NSI差异，结果显示，治疗后康复患者患肢NWI、NSI值基本恢复至健侧水平，且均明显高于未康复患者，原因是ACL断裂被修复后，股骨髁间窝宽度逐渐正常，即ICW值逐渐增大，NWI、NSI值随之升高。本研究相关性分析发现，跆拳道运动致ACL断裂患者NWI、NSI与治疗效果呈正相关，由此可见术后通过MRI检测NWI、NSI变化情况有助于临床评估ACL断裂患者康复情况，从而指导相关干预措施的制定。

综上，跆拳道运动致ACL断裂可导致NWI、NSI明显降低，通过MRI测量NWI、NSI在ACL断裂诊断方面具有良好价值，且与患者疗效显著相关。但本研究仍存在一定不足，如未分析治疗前NWI、NSI预测患者康复的价值，未来工作中仍需进一步探讨。