Reliability and agreement of four patellar height measurement methods in knee radiographs

Abstract

This study aimed to evaluate and compare the reliability and agreement of four commonly used methods for patellar height measurement: Insall-Salvati (IS), Modified Insall-Salvati (mIS), Caton-Deschamps (CD), and Blackburne-Peel (BP) indices, using standardized lateral knee radiographs. This prospective study included seventy adult patients with standardized lateral knee radiographs. Radiographs met strict criteria for true-lateral views and appropriate knee flexion angles. Three observers independently measured patellar height using the four methods, each performing two rounds of measurements at a 15-day interval. Intraclass Correlation Coefficients (ICC) were calculated for intra-observer and interobserver reliability. Pairwise agreements between methods were analyzed using Cohen’s kappa with 95% confidence intervals (CI). Correlation coefficients (Pearson’s r) were computed to assess the relationships between the methods. The BP method exhibited the highest inter-observer reliability (ICC = 0.848, 95% CI: 0.754–0.910) and intra-observer reliability (average ICC = 0.908, 95% CI: 0.829–0.986). This was followed closely by the CD method, while the IS and mIS methods demonstrated moderate reliability. Correlation analysis revealed strong relationships between the BP and CD methods (r = 0.871, p < 0.01) but weaker correlations between IS and the other methods. Despite high correlation coefficients, agreement in classification was poor, particularly between IS and BP (κ = - 0.131) and IS and mIS (κ = -0.047).The Blackburne-Peel method is the most reliable and reproducible for patellar height measurement under standardized conditions, making it a robust tool for clinical and research applications. However, the methods were not interchangeable, emphasizing the need for consistent imaging protocols and method selection tailored to clinical objectives.Bu çalışmanın amacı standardize lateral diz radyografileri kullanılarak patellar yükseklik ölçümü için yaygın olarak kullanılan dört yöntemin güvenilirliğini ve uyumunu değerlendirmek ve karşılaştırmaktır: Insall-Salvati (IS), Modifiye Insall-Salvati (mIS), Caton-Deschamps (CD) ve Blackburne-Peel (BP) indeksleri.Bu prospektif çalışmaya standardize lateral diz radyografileri olan yetmiş erişkin hasta dahil edildi. Radyografiler gerçek lateral görünümler ve uygun diz fleksiyon açıları için katı kriterleri karşıladı. Üç gözlemci bağımsız olarak dört yöntemi kullanarak patellar yüksekliği ölçtü ve her biri 15 gün arayla iki tur ölçüm yaptı. Gözlemci içi ve gözlemciler arası güvenilirlik için Sınıf İçi Korelasyon Katsayıları (ICC) hesaplanmıştır. Yöntemler arasındaki ikili anlaşmalar, %95 güven aralıkları (CI) ile Cohen'in kappa'sı kullanılarak analiz edilmiştir. Yöntemler arasındaki ilişkileri değerlendirmek için korelasyon katsayıları (Pearson's r) hesaplanmıştır.BP yöntemi en yüksek gözlemciler arası güvenilirliği (ICC = 0.848, %95 CI: 0.754-0.910) ve gözlemci içi güvenilirliği (ortalama ICC = 0.908, %95 CI: 0.829-0.986) sergilemiştir. CD yöntemi bunu yakından takip ederken, IS ve mIS yöntemleri orta düzeyde güvenilirlik göstermiştir. Korelasyon analizi, BP ve CD yöntemleri arasında güçlü ilişkiler (r = 0.871, p < 0.01) ancak IS ile diğer yöntemler arasında daha zayıf korelasyonlar ortaya koymuştur. Yüksek korelasyon katsayılarına rağmen, özellikle IS ile BP (κ = -0.131) ve IS ile mIS (κ = -0.047) arasında sınıflandırma uyumu zayıftı.Blackburne-Peel yöntemi, standart koşullar altında patellar yükseklik ölçümü için en güvenilir ve tekrarlanabilir yöntemdir, bu da onu klinik uygulamaları için sağlam bir araç haline getirmektedir. Bununla birlikte, yöntemler birbirinin yerine kullanılamaz, bu da tutarlı görüntüleme protokollerine ve klinik hedeflere göre uyarlanmış yöntem seçimine olan ihtiyacı vurgulamaktadır