Угол q коленного сустава

Введение

Направление и величина силы четырехглавой мышцы бедра оказывают большое влияние на биомеханику пателлофеморального сустава. Вектор силы квадрицепса ориентирован латерально по отношению к линии сустава. Это связано с большим поперечным сечением и потенциалом латеральной головки квадрицепса. Поскольку существует связь между патологией надколенника и его чрезмерным перемещением в латеральном направлении, оценка латерального натяжения квадрицепса по отношению к надколеннику является важным клиническим измерением. Оно называется «угол квадрицепса» или «угол Q». Впервые угол квадрицепса был описан Братстромом (Brattstrom).

Угол Q определяется:

Угол Q определяется линией, идущей от передней верхней подвздошной ости к центру надколенника, и от центра надколенника к бугристости большеберцовой кости. Угол Q можно измерять в положении лежа или стоя. Последний вариант предпочтительнее, поскольку в этом состоянии коленный сустав находится большую часть времени.

Традиционно, угол Q измеряют при полном или почти полном разгибании колена (но не при гиперэкстензии), у пациентов, лежащих на спине (квадрицепс при этом расслаблен). Именно так удается избежать латерального воздействия на надколенник, смещение которого может искажать результаты измерения. При согнутом колене, надколенник находится в межмыщелковой борозде, и даже очень большое латеральное воздействие не приводит к его смещению. Более того, угол Q уменьшается при сгибании колена, поскольку происходит медиальная ротация большеберцовой кости по отношению к бедренной кости.
Такой метод называется «традиционным» или «стандартным».

Стандартные показатели

Нормальным углом Q у здоровых людей от 18 до 35 лет считается угол в 13.5 ± 4.5°.
Угол Q у женщин больше на 4.6°, чем у мужчин, из-за более широкого таза, большей феморальной антеверсии и вальгусного угла колена.

Измерение угла Q

Положение: Лежа на спине, колено разогнуто. Врач стоит рядом с пациентом.

Определение угла: При измерении необходимо убедиться, что нижняя конечность находится под правильным углом к линии, соединяющей передние верхние подвздошные ости. Ступня должна находится в нейтральном положении по отношению к супинации и пронации, а бедро – в нейтральном положении по отношению к медиальной и латеральной ротации. Проведите линию от передней верхней подвздошной ости к центру надколенника, и затем от него к бугорку большеберцовой кости. Эти две линии сформируют угол, который принято называть углом Q.

Положительный признак: нормальное значение угла Q у женщин составляет 13-18°, при этом меньшие и большие показатели считаются отклонением от нормы и могут указывать на риск развития у пациента хондромаляции надколенника, а также патологий, сопровождающихся его высоким положением или неправильным движением.

Проблемы при измерении угла Q

Проблемы, возникающие при использовании угла Q для измерения латерального натяжения надколенника, заключаются в том, что линия между передней верхней подвздошной остью и центром надколенника представляет собой только возможный вектор действия квадрицепса и может не совпадать с реальным вектором силы конкретного пациента.

Если у человека присутствует значительный дисбаланс между медиальной широкой и латеральной широкой мышцами бедра, использование угла Q может приводить к некорректной оценке латеральной нагрузки на надколенник. Так происходит потому, что что реальное действие квадрицепса не осуществляется вдоль предполагаемой линии.

Более того, надколенник, находящийся в анормальном латеральном положении в бедерной борозде, будет формировать меньший угол Q, поскольку находится ближе к прямой, соединяющей переднюю верхнюю подвздошную ость и бугристость большеберцовой кости.

Факторы, влияющие на формирование угла Q

Увеличение угла Q связано с такими факторами, как:

Феморальная антеверсия
Наружная ротация большеберцовой кости
Латеральное смещение бугристости большеберцовой кости
Genu valgum: отклонение бедренной кости + смещение вектора силы квадрицепса

Клиническое значение

Понимание нормального анатомического и биомеханического функционирования пателлофеморального сустава необходимо для правильной оценки состояния колена. Сформированный вектором совместного натяжения квадрицепса и сухожилия надколенника, угол Q представляется важным, поскольку позволяет измерить латеральное воздействие на надколенник.

Предполагается, что любое увеличение угла Q повышает латеральное воздействие на надколенник.

Это может быть опасным, поскольку повышение латеральной нагрузки может увеличивать давление надколенника на наружный край межмыщелковой борозды бедренной кости.

При наличии достаточной латеральной силы может происходить подвывих или смещение надколенника относительно межмыщелковой борозды (когда квадрицепс приводится в действие при разогнутом колене). Также предполагается, что патологическая величина угла Q может влиять на нейромышечную реакцию и скорость восстановления четырехглавой мышцы бедра.

Источник

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
Метод определения высоты стояния надколенника по Insall-Salvati. На боковой рентгенограмме в положении сгибания в коленном суставе 30° наименьшая длина связки надколенника (желтая линия) и наибольшая длина диагонали надколенника (зеленая линия) составляют пропорцию, равную в среднем 1,0± 0,2 (диапазон 0,8-1,2). Значение < 0,8 указывает на низкое стояние надколенника; значение > 1,2—на высокое стояние надколенника.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
Если ориентиры для использования метода Insall-Salvati нечеткие, может быть применен метод Caton. Для этого необходимо боковое изображение в положении полного разгибания. Измеряется длина хряща надколенника (А; зеленая линия). Измеряется наименьшее расстояние между суставной поверхностью надколенника и плато большеберцовой кости (В; желтая линия). Нормальным считается отношение В:А, равное 1,0±0,2. Отношение <0,8 указывает на низкое стояние надколенника, а отношение > 1,2—на его высокое стояние.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
Желтая линия на правой нижней конечности отображает механическую ось, которая проведена от центра головки бедренной кости к центру пилона большеберцовой кости. В норме механическая ось пересекает центр коленного сустава. Зеленые линии, разделяющие пополам дистальный отдел бедренной и проксимальный отдел большеберцовой кости демонстрируют нормальное вальгусное отклонение коленного сустава (в среднем 6°).

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
С помощью угла Q оценивается сила смещения надколенника при сокращении разгибательного аппарата. Необходимо передне-заднее изображение, полученное в положении стоя. Угол образован двумя линиями. Первая линия (зеленого цвета) соединяет центр надколенника с передней верхней остью подвздошной кости. Вторая линия (желтого цвета) соединяет центр надколенника с бугристостью большеберцовой кости. Нормальный угол составляет 14±3° у мужчин и 17+3°—у женщин. В данном случае значение угла Q находится у верхней границы нормы справа и является патологическим слева.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
Силу смещения надколенника можно оценить посредством метода бугристости большеберцовой кости—борозды блока (TT-TG). Это осуществляется с использованием томограмм, полученных в положении разгибания коленного сустава. Аксиальное изображение, полученное через вершину межмыщелковой вырезки, накладывается на аксиальное изображение, полученное через бугристость большеберцовой кости. Горизонтальное расстояние между вершиной вырезки и бугристостью большеберцовой кости измеряется следующим образом: проводится задняя мыщелковая линия (красного цвета), затем перпендикулярно ей проводятся линии через бугристость большеберцовой кости (ТТ-линия зеленого цвета) и через борозду блока (TG-линия желтого цвета ). Нормальным TT-TG расстоянием считается 1,5±0,4 см. В этом случае полученное значение укладывается в пределы нормы.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
В данном случае расстояние TT-TG превышает 2 см, что указывает на патологический характер скольжения надколенника.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
Определить расстояние TT-TG можно по двум различным МР-томограммам, поскольку программное обеспечение некоторых томографов не поддерживает функцию наложения изображений. Референтной линией является задняя чрезмыщелковая линия. Перпендикуляр проводится через наиболее глубокую точку блока. Она послужит линией борозды блока (TG).

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
На аксиальном срезе выделена бугристость большеберцовой кости. Воспроизведена линия TG. Через середину бугристости большеберцовой кости проводится параллельная линия (линия бугристости большеберцовой кости или линия ТТ) и измеряется расстояние между двумя линиями. Нормой для интервала TT-TG является значение
Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
Степень инклинации блока имеет взаимосвязь с дисплазией блока и соответствующими изменениями бедренно-надколенникового сустава. Измерение выполняется по аксиальному изображению, полученному через вершину межмыщелковой вырезки в положении сгибания/разгибания коленного сустава. В качестве референтной проводится задняя чрезмыщелковая линия (зеленого цвета). Углом инклинации является угол, образованный задней чрезмыщелковой линией, и линией желтого цвета, продолжающей латеральную фасетку блока. Нормальным углом инклинации считается угол >11°. Угол <11° свидетельствует о дисплазии блока. В этом примере угол составляет >11°, дисплазии нет.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
Данное изображение демонстрирует угол инклинации блока менее 11°. В этом случае имеется дисплазия блока со значительным уплощением его борозды.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
Асимметрия фасеток блока определяется по величине отношения длины медиальной фасетки к длине латеральной. Нормальным значением считается значение ≥ 40%.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
При измерении глубины блока в качестве референтной откладывается чрезмыщелковая линия. Перпендикулярно референтной линии проводятся три линии, соответствующие наибольшему передне-заднему размеру к (А) латеральной фасетке блока, (В) наиболее глубокой точке борозды блока и (С) медиальной фасетке блока. Глубина блока = (А + С/2)-В; нормальной считается глубина >3мм.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
Здесь представлено еще одно измерение, которое используется при оценке дисплазии блока. Угол борозды блока измеряется по аксиальному изображению, полученному через вершину межмыщелковой вырезки при сгибании/разгибании коленного сустава. Угол образован линиями, проведенными вдоль медиальной (желтого цвета) и латеральной (зеленого цвета) фасеток блока. Нормальное значение угла составляет 138 ±6°; угол > 145° свидетельствует о дисплазии блока. В этом случае признаков дисплазии не выявлено.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
У этого пациента значение угла борозды блока значительно превышает 145°. Это свидетельствует об уплощении угла борозды блока у пациента с дисплазией.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
Для определения угла наклона надколенника используется аксиальная рентгенограмма коленного сустава, полученная в положении сгибания 20°. Латеральная фасетка надколенника вытянута и расположена под менее острым углом, чем медиальная. Угол, образованный линией (зеленого цвета), проведенной через вершины мыщелков, и линией (желтого цвета) через латеральную фасетку надколенника в норме открыт кнаружи; угол, открытый в обратную сторону, свидетельствует о наклоне надколенника. Красная линия, перпендикулярная линии вершин мыщелков (зеленого цвета), должна пересекать надколенник на 2 мм латеральнее вершины медиального мыщелка. Если надколенник лежит кнутри от этой линии, то это свидетельствует о наружном подвывихе. В данном случае, как угол, открытый кнаружи, так и красная линия указывают на нормальное положение надколенника.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
Величину наклона надколенника можно определить по аксиальному изображению, выполненному через экватор надколенника. Проводится линия (зеленого цвета) через задние отделы мыщелков, затем параллельно ей проводится аксиллярная линия (красного цвета) на уровне блока. Угол образован этой линией и желтой линией, проведенной через экватор надколенника. Нормальное значение угла составляет 2 ±2°.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
Конгруэнтность надколенника и блока оценивается по аксиальному изображению, полученному через бедренно-надколенниковый сустав в положении сгибания коленного сустава 30°. Проводится линия медиальной (желтого цвета) и латеральной (зеленого цвета) фасеток блока. Затем угол, образованный этими линями, делится пополам (линия красного цвета). После этого проводится линия от верхушки надколенника к борозде блока (голубого цвета; данная линия называется линией конгруэнтности). Угол, образованный красной и голубой линиями, описывает конгруэнтность надколенника. Если угол конгруэнтности расположен кнаружи от линии, разделяющей борозду блока пополам, то он является положительным. Если угол конгруэнтности расположен кнутри от линии, разделяющей борозду блока пополам, то он является отрицательным. Нормальное среднее значение угла конгруэнтности составляет -6° у мужчин и -10°—у женщин. В данном случае угол конгруэнтности отрицательный и укладывается в пределы нормы.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
В этом случае угол конгруэнтности является положительным и, поэтому, патологическим.

Динамическая оценка конгруэнтности надколенника осуществляется по аксиальным томограммам. Получают четыре аксиальных изображения через бедренно-надколенниковый сустав в положении разгибания, 15° сгибания, 30° сгибания и 30° сгибания при сокращении четырехглавой мышцы бедра. В каждом из положений определяется угол конгруэнтности надколенника и оценивается изменение его положения. Эта томограмма получена в положении разгибания коленного сустава и демонстрирует положительный угол конгруэнтности с наружным подвывихом надколенника, что в обоих случаях является отклонением от нормы.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
При сгибании на 15° подвывих устраняется, однако угол конгруэнтности остается положительным.

При 30° сгибания угол конгруэнтности остается слабоположительным, однако подвывих или наклон надколенника не определяется. Обратите внимание на умеренно выраженную дисплазию блока.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
В норме ЗКС слегка выгибается кпереди. При разрыве ПКС и переднем подвывихе большеберцовой кости ЗКС может выпячиваться. Это можно определить по сагиттальным изображениям, полученным через середину ЗКС. Индекс ЗКС формируется с помощью линии (зеленого цвета), проведенной между передними отделами бедренного и большеберцового прикреплений ЗКС, а также наибольшего перпендикуляра (желтого цвета), опущенного от вершины ЗКС к линии зеленого цвета. Нормальное отношение «желтая.зеленая» составляет 0:19.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
Изгиб или выпячивание ЗКС также можно оценить по углу ЗКС. Он образован линиями, проведенными через проксимальную (линия желтого цвета) и дистальную (линия зеленого цвета) порции ЗКС. Нормальное значение угла ЗКС составляет 114-123°. Увеличение либо пропорции ЗКС, либо угла ЗКС указывает на разрыв ПКС.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
В норме ПКС проходит прямо и почти параллельно линии Блуменсаата (Blumensaat). Угол между ПКС и бедренной костью соответствует пересечению линии (желтого цвета), проведенной вдоль переднего края ПКС, с линией Блуменсаата (зеленого цвета). Среднее значение этого угла составляет 1,6°. По данным литературы критерием патологического состояния является значение угла в диапазоне от 9° до 15°.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
ПКС можно оценить относительно плато большеберцовой кости, определив значение угла, образованного линиями, проведенными вдоль переднего края ПКС (линия желтого цвета) и тибиального плато (линия зеленого цвета). Нормальное значение угла составляет в среднем 56°. По данным литературы критерием патологического состояния является значение угла в диапазоне от 45° до 50°.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
Латеральная борозда бедренной кости в норме слегка вогнута. При разрыве ПКС может наблюдаться импакция борозды. Глубину борозды можно измерить по латеральному изображению в максимальном приближении. Проводится линия вдоль крыши вырезки и измеряется ее максимальная глубина. В норме глубина составляет в среднем 0,35 мм. Глубина >2 мм считается патологической.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
Переднее смещение большеберцовой кости можно измерить посредством оценки «обнажения» мениска. Измерение проводится на продольном изображении, полученном на середине расстояния между большеберцовым прикреплением ЗКС и наиболее латеральным отделом мыщелка большеберцовой кости. Через задний отдел большеберцовой кости параллельно ее продольной оси проводится линия. Измеряется расстояние от этой линии до заднего отдела латерального мениска (если мениск расположен кпереди от линии, расстояние будет отрицательным). В среднем расстояние составляет 2 мм. Если оно превышает 5 мм, это является признаком патологических изменений.

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
Передне-задняя рентгенограмма: изометрическое положение туннелей для реконструктивных трансплантатов ПКС и ЗКС. В этой проекции входы большеберцовых и бедренных туннелей имеют привычное для крестообразных связок расположение (А—ПКС, Р—ЗКС).

Размеры и линии коленного сустава на рентгенограмме, КТ, МРТ
Латеральная рентгенограмма: изометрические входы в туннели для реконструируемых ПКС и ЗКС. Бедренный туннель для ПКС должен лежать в области соединения заднего кортекса и линии Блуменсаата (Blumensaat). Большеберцовый туннель для ПКС должен проходить на 2-3 мм кзади от места нормального прикрепления ПКС. Центрация туннеля в свободной от импиджмента зоне возможна на расстоянии 22-28 мм кзади от переднего края большеберцовой кости. Бедренный канал ЗКС расположен в зоне нормального прикрепления ЗКС. Обратите внимание, что вход в большеберцовый туннель ЗКС расположен кзади и дистальнее суставной поверхности ЗКС, что соответствует нормальному месту прикрепления.

а) Определение высоты стояния надколенника:

• При методе Insall—Salvati используются продольные изображения в положении сгибания 30°:

о Измеряется наибольшая длина диагонали надколенника (А)

о Измеряется наименьшая длина связки надколенника (В)

о Отношение В: А = 1,0±0,2

о <0,8-низкое стояние надколенника; >1,2-высокое стояние надколенника

• При методе Caton используются продольные изображения в положении полного разгибания:

о Измеряется длина хряща надколенника (А)

о Измеряется наименьшее расстояние между суставной поверхностью надколенника и плато большеберцовой кости (В)

о Отношение В: А = 1,0+0,2

о <0,8-низкое стояние надколенника; >1,2-высокое стояние надколенника

б) Варусное/вальгусное отклонение на ПЗ рентгенограммах в положении стоя: два метода:

• Механическая ось:

о Линия, соединяющая центр головки бедренной кости с центром пилона большеберцовой кости

о Должна проходить через середину коленного сустава

о Латеральное положение от центра коленного сустава указывает на вальгусное отклонение, медиальное положение-на варус-ное отклонение

• Угол, образованный пересечением линий, разделяющих пополам дистальный отдел бедренной и проксимальный отдел большеберцовой кости; нормальный угол составляет 6+2“

в) Измерение силы смещения надколенника при сокращении разгибательного механизма:

• Угол Q: передне-задняя рентгенограмма в положении стоя; угол, образованный пересечением двух линий:

о Первая линия соединяет центр надколенника с передней верхней остью подвздошной кости

о Вторая линия соединяет центр надколенника с бугристостью большеберцовой кости

о В норме составляет 14+3° у мужчин и 17+3°-у женщин

• Метод бугристости большеберцовой кости — борозды блока (ТТ— TG метод):

о Метод поперечных срезов (КТ/МРТ) в положении разгибания

о Аксиальное изображение, полученное через вершину межмыщелковой вырезки, накладывается на аксиальное изображение, полученное через бугристость большеберцовой кости

о Измеряется горизонтальное расстояние между вершиной вырезки и бугристостью большеберцовой кости

о Нормальное значение составляет 1,5+0,4 см; > 2 см-патологический характер скольжения надколенника

г) Определение величины инклинации блока:

• Коленный сустав в положении сгибания/разгибания, аксиальное изображение через вершину межмыщелковой вырезки

• Референтная линия: задняя чрезмыщелковая линия

• Угол, образованный задней чрезмыщелковой линией и продолжением латеральной фасетки блока

• Нормальный угол инклинации блока составляет >11°

д) Измерение асимметрии фасеток блока:

• Коленный сустав в положении сгибания/разгибания, аксиальное изображение через вершину межмыщелковой вырезки

• Отношение длины медиальной фасетки блока к длине латеральной фасетки блока считается нормальным, если оно >40%

е) Измерение глубины блока:

• Коленный сустав в положении сгибания/разгибания, аксиальное изображение через вершину межмыщелковой вырезки

• Референтная линия: задняя чрезмыщелковая линия

• Перпендикулярно референтной линии проводятся три линии, соответствующие наибольшему передне-заднему размеру к (А) латеральной фасетке блока, (В) наиболее глубокой точке борозды блока и (С) медиальной фасетке блока

• Глубина блока = (А+С/2)-В; норма — глубина >3мм

ж) Измерение угла борозды блока:

• Коленный сустав в положении сгибания/разгибания, аксиальное изображение через вершину межмыщелковой вырезки

• Угол образован линиями, проведенными вдоль медиальной и латеральной фасеток блока

• Нормальное значение угла составляет 138+6°; угол >145° свидетельствует о дисплазии блока

з) Определение угла наклона надколенника:

• Коленный сустав согнут на 20°, аксиллярная рентгенограмма:

о Линия проводится через вершины латерального и медиального отделов блока

о Вторая линия проводится вдоль латеральной фасетки надколенника

о Угол должен быть открыт кнаружи

• Угол наклона надколенника: коленный сустав в положении сгибания/разгибания, аксиальное изображение через экватор надколенника:

о Проводится линия через задние отделы мыщелков, затем параллельно ей проводится аксиллярная линия на уровне блока о Проводится линия через экватор надколенника; две линии образуют угол наклона надколенника, нормальное значение которого составляет 2+2°

и) Определение конгруэнтности надколенника и блока:

• Коленный сустав в положении сгибания 30°, аксиальное изображение через бедренно-надколенниковый сустав

• Линии А и В — медиальная и латеральная фасеточные линии блока

• Проводится линия С, разделяющая борозду блока пополам (угол, образованный пересечением линий А и В)

• От верхушки надколенника к борозде блока проводится линия D

• Угол конгруэнтности образуют линии С и D

• Нормальная амплитуда значений составляет от -6° до +6°

к) Динамическая оценка конгруэнтности надколенника:

• Получают четыре аксиальных изображения через бедренно-надколенниковый сустав в положении разгибания, 15° сгибания, 30° сгибания и 30° сгибания с сокращением четырехглавой мышцы

• Оценивается изменение наклона и подвывиха надколенника в этих положениях

л) Оценка торсии бедренной и большеберцовой костей:

• Торсия бедренной кости:

о Измеряется угол антеверсии бедренной кости путем наложения КТ срезов, полученных через середину шейки бедренной кости и диафиз бедренной кости на уровне малого вертела о Величина торсии бедренной кости определяется по углу, образованному осью шейки бедренной кости и задней мыщелковой линией

о Дистальный отдел бедра в норме ротирован кнутри относительно проксимального отдела (антеверсии или антеторсии бедренной кости)

• Торсия большеберцовой кости:

о Аксиальное изображение, полученное через проксимальный отдел большеберцовой кости накладывается на аксиальное изображение, полученное через дистальный отдел большеберцовой кости

о Определяется величина угла, образованного поперечными осями на этих двух уровнях

о Дистальный отдел большеберцовой кости в норме ротирован кнаружи относительно проксимального (в среднем 30° у взрослых; диапазон 20-50°)

м) Список литературы:

1. Diederichs G et al: MR imaging of patellar instability: injury patterns and assessment of risk factors. Radiographics. 2010 Jul-Aug;30(4):961-81, Erratum in: Radiographics. 31 (2):624, 2011

— Вернуться в оглавление раздела «Лучевая медицина»

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 19.6.2019