Diagnostic Imaging of Patellofemoral Instability

Rofo. 2021 Sep;193(9):1019-1033. doi: 10.1055/a-1348-2122. Epub 2021 Mar 27.
[Article in English, German]

Abstract

Background: Throughout the literature, patellofemoral instability (PI) is defined as an increased risk of re-/luxation of the patella within the patellofemoral joint (PFJ). In most patients it is caused by traumatic patella luxation or the existence of a range of predisposing anatomic risk factors leading to an unphysiological movement sequence within the PFJ also known as patellofemoral maltracking. In order to provide an individualized therapy approach, clinical and radiological evaluation of those risk factors of variable magnitude becomes essential. Diagnostic imaging such as magnetic resonance imaging (MRI), plain radiography, and computed tomography (CT) are straightforward diagnostic tools in terms of evaluation and treatment of PI.

Method: In this review we performed a precise analysis of today's literature concerning the radiological evaluation of anatomic risk factors leading to PI. The purpose of the review is to present a logical compilation of the different anatomical risk factors causing PI and provide a straight overview of valuable radiological imaging techniques.

Results and conclusion: PI is frequently based on a multifactorial disposition. The most relevant predisposing risk factors are trochlea dysplasia, rupture of the medial patellofemoral ligament (MPFL), patella alta, abnormal tibial tubercle to trochlea groove distance (TT-TG), femoral torsion deformities, and genu valgum. Although plain X-rays may provide basic diagnostic value, cross-sectional imaging (MRI, CT) is the standard radiological tool in terms of evaluation and detection of severity of predisposing anatomic variants leading to PI.

Key points: · Based on today's literature, PI is characterized as an increased risk of patella re-/luxation within the PFJ.. · Underlying anatomic risk factors of variable magnitude mark the pathological cause of PI.. · Modern diagnostic imaging (MRI and CT) permits straightforward diagnosis of the typical features in terms of PI.. · To provide an individualized therapy approach, precise radiological evaluation and determination of the severity of predisposing anatomic anomalies are essential..

Citation format: · Maas KJ, Warncke ML, Leiderer M et al. Diagnostic Imaging of Patellofemoral Instability. Fortschr Röntgenstr 2021; 193: 1019 - 1033.

Hintergrund: Die patellofemorale Instabilität (PI) umschreibt ein erhöhtes Luxations- bzw. Reluxationsrisiko der Kniescheibe im Patellofemoralgelenk (PFG). In den meisten Fällen liegt ein adäquates Trauma mit Patellaluxation und Verletzung des Haltebandapparats oder das Vorliegen anatomischer Risikofaktoren vor, welche zu einem unphysiologischen Bewegungsablauf im Patellofemoralgelenk führen (Maltracking). Neben der Anamnese und der klinischen Untersuchung stellt die radiologische Bildgebung (Röntgen, Computertomografie und Magnetresonanztomografie) den zentralen Grundpfeiler bei der Diagnostik der PI dar, um das Vorliegen und den Ausprägungsgrad anatomischer Risikofaktoren zu evaluieren.

Methodik: Im Rahmen dieser Übersichtsarbeit wird der aktuelle Stellenwert der bildgebenden Diagnostik und Therapieplanung der patellofemoralen Instabilität vorgestellt. Das Ziel dieser Arbeit besteht in der übersichtlichen Darstellung der wichtigsten anatomischen Risikofaktoren der PI sowie der Möglichkeiten der Bildgebung, diese zu detektieren und zu quantifizieren.

Ergebnisse und schlussfolgerung: Die PI basiert häufig auf einer multifaktoriellen Disposition. Bei den Risikofaktoren muss zwischen der Trochleadysplasie, strukturellen Defekten des medialen patellofemoralen Ligaments (MPFL), der Patella alta, einer erhöhten Tuberositas-Tibiae-Trochlea-Groove-Distanz (TT-TG), Torsionsdeformitäten sowie dem Genu valgum differenziert werden. Obwohl das konventionelle Röntgen häufig noch zur Basisdiagnostik der PI eingesetzt wird, ist die Schnittbilddiagnostik (MRT und CT) heutzutage die Methode der Wahl, um die PI und ihre zugrunde liegenden Risikofaktoren zu evaluieren.

Kernaussagen: · Die PI wird durch ein erhöhtes Luxations- bzw. Reluxationsrisiko der Patella im PFG charakterisiert.. · Als wichtigste anatomische Risikofaktoren der PI gelten die Trochleadysplasie, ein erhöhter TT-TG-Abstand, die Patella alta sowie Torsionsdeformitäten und das Genu valgum.. · Mithilfe der CT und MRT gelingen eine präzise Diagnostik der PI sowie eine genaue Charakterisierung und Quantifizierung der zugrunde liegenden Risikofaktoren.. · Mit der Möglichkeit einer exakten Evaluation aller, häufig in Wechselwirkung miteinander stehenden Risikofaktoren nimmt die Schnittbildgebung bei der individuellen Therapieplanung eine zentrale Rolle ein..

Zitierweise: · Maas KJ, Warncke ML, Leiderer M et al. Diagnostic Imaging of Patellofemoral Instability. Fortschr Röntgenstr 2021; 193: 1019 – 1033.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Humans
  • Ligaments, Articular
  • Magnetic Resonance Imaging
  • Patella
  • Patellar Dislocation* / diagnostic imaging
  • Patellofemoral Joint* / diagnostic imaging
  • Tibia