张磊1 张辉2 王效春2 谭艳2
【摘 要】 目的 基于MRI图像标准化分析髌股关节解剖形态，探讨髌股关节炎的解剖危险因素。方法 参照国际软骨损伤与修复协会标准（ICRS），回顾性分析30例髌股关节炎软骨损伤患膝（损伤组）和30例正常膝关节（对照组），年龄均为40～60岁，每组分为男女亚组各15例。分别评价股骨滑车发育、髌骨发育、髌骨位置、髌骨横向力矢量。结果 损伤组中男性髌骨滑车指数与对照组有明显差异（P＜0.05）；损伤组中女性的髌骨滑车指数及外侧滑车倾角与对照组有明显差异（P＜0.05），滑车深度有显著差异（P＜0.01）。损伤组中男性Insall-Salvati指数升高与髌骨内侧面的软骨损伤程度有显著相关性（P＜0.01）;女性髌骨滑车指数升高与髌骨内侧面、股骨中内侧面的软骨损伤程度有明显相关性（P＜0.05）,其与股骨前外侧面、股骨前内侧面软骨损伤程度有显著相关性（P＜0.01）；女性髌骨横轴减小与股骨前外侧面、髌骨外侧面软骨损伤程度有明显相关性（P＜0.05），男性髌骨横轴减小与股骨前外侧面软骨损伤程度有相关性（P＜0.05）；男性滑车深度增加、滑车角减小与股骨前内侧面软骨损伤程度有明显相关性（P＜0.05），外侧滑车倾角与股骨中内侧面软骨损伤程度有明显相关性（P＜0.05）。结论 高位髌骨为髌股关节炎软骨损伤的重要解剖危险因素，基于MRI的髌骨滑车指数评价具有较高敏感性；股骨滑车深度增大与髌骨发育不全可能为附加的解剖危险因素，这在女性病例组中更加突出。
【关键词】 髌股关节炎； 磁共振成像； 解剖危险因素； 滑车发育不全； 高位髌骨
材料与方法
1．研究对象
随机检索本院PACS系统2012年1月~2014年12月间于我院行膝关节MRI患膝30例，年龄40～60岁，膝痛症状持续1月以上，MRI图像有明确的髌股关节软骨缺损、信号异常和（或）软骨下骨质信号异常。其中男性患膝15例，女性患膝15例，男性平均年龄49.9±7.5岁，女性平均年龄53.8±7.2岁。对照组选择体检及志愿者30例，年龄40～60岁，临床排除KOA患者，MRI图像分析无明确髌股关节软骨及软骨下骨信号异常，其中男性15例，女性15例，男性平均年龄46.7±5.8岁，女性平均年龄48.4±5.3岁。损伤组与对照组均排除重体力劳动者、专业运动员与既往有严重的半月板、韧带损伤及关节内骨折患者以及关节软骨有严重受损剥脱，不便于观察软骨标志的患者。损伤组与病例组均按照男女分为亚组。
2．MRI检查方法
MRI检查设备为GE Signa 3.0 T HDxt 磁共振成像仪，采用表面包裹柔线圈。扫描序列包括FSE序列矢状面脂肪抑制质子密度像、FSE序列矢状面T1WI、FSE序列冠状面脂肪抑制质子密度像、轴位脂肪抑制质子密度像。
3．髌股关节软骨分区
将髌股关节软骨按解剖标志分为8个亚区：即股骨关节软骨以髁间凹为界分为内侧区和外侧区，以半月板为界每侧又分为前区、中区和后区；髌软骨以软骨嵴为界分为内侧区、外侧区。
4．图像评价
隐藏患者病史，由1名高年资住院医师及1名主治医师单独阅片，参照国际软骨修复协会（ICRS）标准[1]（表1），标定各分区软骨损伤程度，如有分歧，经共同协商后达成一致意见为准。
讨 论
膝关节是人体中最大和最复杂的关节，国内外统计资料表明，40～60岁中年人群的患病率为10%～17%，且随着年龄增大而增高。单纯髌股关节炎临床上并不罕见，Duncan[2]的一项大样本随机调查发现，在膝关节疼痛人群中，24%的患者被诊断为单纯髌股关节炎，而单纯胫股关节炎的患者数仅占总数的4%。
膝骨性关节炎属多因素疾病，不仅包括遗传易感基因、年龄、性别、激素水平、骨密度、种族、营养等全身因素，还包括肥胖、创伤、关节畸形或关节周围肌肉萎缩等局部性因素，以上因素可直接引起关节生物力学紊乱，进而增加软骨面应力，造成软骨细胞磨损及启动软骨下骨的重建，最后造成关节软骨的不可逆退变[3]。本研究发现，年龄亦作为一重要因素与对照组有明显差异，尤其是女性亚组中更为突出，原因考虑为随着年龄增长女性激素水平下降导致骨质疏松有关。有研究认为性激素对关节软骨代谢有调节作用，性激素受体存在于关节软骨细胞、关节滑膜组织以及骨细胞等细胞及组织中，而骨关节炎的病理变化主要发生在这些部位，雄激素和雌激素对关节软骨及骨关节炎均有保护作用，其作用机制十分复杂，既有相同之处，又有各自的特点[4]。
MRI成像能同步反映软骨损伤的病理改变,损伤早期即可见信号异常，T1WI表现为信号降低、PDWI表现为信号增高，T2mapping成像可提示T2值升高；进一步发展即表现为软骨毛糙、局部剥脱、剥脱部位骨质暴露。Raynauld[5]等相继提出软骨下骨病变在骨关节炎的发生和发展中起重要作用。本研究发现，软骨下骨的信号异常主要表现为轮廓清晰的类圆形T1WI低信号，PDWI高信号的囊状液体病灶，或者边界不清的斑片状的T1WI低 信 号，PDWI高信号区，详见附列典型病例。软骨下骨硬化、重建及骨赘的发生、囊性化等改变是KOA的重要特征性变化，其机制可能是软骨下骨微骨折或骨质硬化，进而导致吸引关节应力的能力下降，最终引起关节软骨的退变。一项关于膝OA的纵向多中心大样本研究发现关节软骨破坏与软骨下骨损害明显相关[6]。
观察软骨情况MRI具有天然优势，Staubli[7]证实了髌骨的软骨和骨性的对合角存在差异，因此以往X线片所测结果并不能真实地反映髌股关节对合情况。Senavongse[8]的研究认为，髌股关节稳定性与其骨性形态有较大关系，其中股骨滑车形态在屈膝时起主要影响。高位髌骨屈膝过程中进入股骨滑车延迟，这也是引起髌骨不稳定的重要因素。本研究利用MRI图像系统性评价髌股关节相关解剖因素的重要构成，发现对照组中男女亚组部分解剖学指标有较大差异。
参考文献
[1]Shakibaei M , John T , Schulze-Tanzil G. Suppression of NF-kappaB activation by curcumin leads to inhibition of expression of cyclo-oxygenase-2 and matrix metalloproteinase-9 in human articular chondrocytes: Implications for the treatment of osteoarthritis[J]. Biochemical pharmacology .2007;73(9):1434- 1445
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[3]Altman R, Asch E,Bloch D. Development of criteria for the classification and reporting of osteoarthritis. Classification of osteoarthritis of the knee. Diagnostic and Therapeutic Criteria Committee of the American Rheumatism Association[J].Arthritis Rheum.1986;29:1039-49.
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[5]Raynauld JP, Martel-Pelletier J, Berthiaume MJ. Correlation between bone lesion changes and cartilage volume loss in patients with osteoarthritis of the knee as assessed by quantitative magnetic resonance imaging over a 24-month period[J]. Ann Rheum Dis. 2008 May;67(5):683-688
[6]Roemer FW1, Guermazi A, Javaid MK. Change in MRI-detected subchondral bone marrow lesions is associated with cartilage loss: the MOST Study. A longitudinal multicentre study of knee osteoarthritis[J]. Ann Rheum Dis. 2009;68(9):1461-1465.
[7]Staubli HU,Durrenmatt U,Porcellini B.Anatomy and surface geometry of the patellofemoral joint in the axial plane[J].Bone Joint Surg,1999;81(3):452-458
[8]Senavongse W , Amis AA . The effects of articular, retinacular, or muscular deficiencies on patellofemoral joint stability: a biomechanical study in vitro[J]. The Journal of bone and joint surgery. British volume 2005， 87 (4):577-582.
论文作者:张磊1,张辉2,王效春2,谭艳2
论文发表刊物:《中华临床医师杂志》(电子版)2016年2月第4期
论文发表时间:2016/7/15
标签：软骨论文; 髌骨论文; 关节论文; 滑车论文; 损伤论文; 股骨论文; 关节炎论文; 《中华临床医师杂志》(电子版)2016年2月第4期论文;