曹毅,喬清理,馬信龍,黃競(jìng)敏
(1.天津醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院,天津 300070;2.天津市天津醫(yī)院放射科,天津 300211;3.天津市天津醫(yī)院骨科,天津 300211)
內(nèi)側(cè)半月板突出,也稱內(nèi)側(cè)半月板半脫位、內(nèi)側(cè)半月板周緣性移位,是指內(nèi)側(cè)半月板超出脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)內(nèi)緣一定距離[1]。半月板具有吸收震蕩、潤滑關(guān)節(jié)、本體感覺、承載負(fù)荷等作用,其可增加脛骨平臺(tái)和股骨髁的接觸面積、分散關(guān)節(jié)表面的軸向應(yīng)力,保護(hù)關(guān)節(jié)軟骨的完整性,負(fù)擔(dān)著膝關(guān)節(jié)軸向應(yīng)力的40%~70%[2]。這些功能是在半月板處于正常位置前提下實(shí)現(xiàn)的,位于正常位置的半月板在負(fù)重過程中,軸向壓力作用于楔形的半月板,使半月板產(chǎn)生環(huán)形應(yīng)力(箍形力)以抵抗軸向應(yīng)力。而一旦內(nèi)側(cè)半月板突出,其生物力學(xué)結(jié)果類似于內(nèi)側(cè)半月板部分切除或全切除術(shù)后,會(huì)導(dǎo)致脛股內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)軟骨接觸應(yīng)力和承重負(fù)荷增加,最終引起脛股內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)軟骨軟化、軟骨下骨質(zhì)增生、骨髓水腫、囊性變等膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生、發(fā)展[3]。諸多研究對(duì)內(nèi)側(cè)半月板突出的原因進(jìn)行了深入探討,膝內(nèi)翻、脛骨后傾、內(nèi)側(cè)半月板后角根部退變、損傷及撕裂、內(nèi)側(cè)半月板水平或復(fù)雜撕裂、前交叉韌帶損傷等均可造成內(nèi)側(cè)半月板突出[4]。但是,這些學(xué)者多以內(nèi)側(cè)半月板體部突出者作為研究對(duì)象,大部分研究也是測(cè)量體部突出距離。少有研究對(duì)內(nèi)側(cè)半月板按照前角、體部、后角突出進(jìn)行細(xì)致分析,對(duì)半月板不同部位突出的發(fā)病率和危險(xiǎn)因素、多部位突出的病因進(jìn)行探討。本研究旨在獲得內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角各自的突出率,探討導(dǎo)致半月板突出的危險(xiǎn)因素、分析多部位突出的原因及半月板突出程度與脛股內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)退變程度的相關(guān)性。
1.1 研究對(duì)象 本研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)審批,患者知情同意。本研究納入2019 年2 月—2020 年3 月間因膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室慢性疼痛來我院門診就診行患側(cè)膝關(guān)節(jié)MRI 檢查的成年患者387 例,其中,男107 例,女280 例,左膝180 例,右膝207 例,平均年齡(60.2±9.3)歲。選擇行膝關(guān)節(jié)鏡半月板修補(bǔ)手術(shù)患者206 例,保守治療患者181 例。無內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角突出者(對(duì)照組)104 名。
下肢力線排列不良是造成半月板突出的重要危險(xiǎn)因素,本研究為回顧性研究,一部分入組患者未行雙下肢全長力線平片檢查,只能在膝關(guān)節(jié)MRI圖像上進(jìn)行力線測(cè)量。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)患者具有膝內(nèi)翻。在MRI 冠狀位圖像上找到顯示股骨遠(yuǎn)端和脛骨近端的最大層面,在該層面上測(cè)量脛股角,若小于180°提示膝內(nèi)翻。(2)患者具有脛骨后傾。在MRI 矢狀位圖像上找到顯示脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)最大的層面,在該層面上測(cè)量脛骨后傾角,大于10°認(rèn)為脛骨后傾。(3)患者既往有患側(cè)膝關(guān)節(jié)退變而行治療者、有膝外傷和手術(shù)史。(4)患者膝關(guān)節(jié)有感染、免疫、內(nèi)分泌或代謝等疾病。
1.2 影像學(xué)檢查 患者均行患側(cè)膝關(guān)節(jié)的MRI 檢查,在3.0T 磁共振設(shè)備(MR750,GE Healthcare,Milwaukee,WI,USA)上進(jìn)行,使用8 通道膝關(guān)節(jié)專用線圈?;颊叱恃雠P位,雙膝關(guān)節(jié)屈曲20°,膝關(guān)節(jié)下方墊支撐墊,髕骨朝前,掃描范圍自股骨內(nèi)、外上髁連線至脛骨前結(jié)節(jié)下緣。MRI 檢查序列及具體參數(shù)見表1。
表1 膝關(guān)節(jié)MRI 檢查序列及參數(shù)Tab 1 MRI sequence and parameters of knee joint
1.3 測(cè)量指標(biāo) 國內(nèi)外學(xué)者對(duì)內(nèi)側(cè)半月板突出的評(píng)價(jià)方法較多,最常用的是Breitenseher 等[5]提出的測(cè)量方法。本研究采用此方法對(duì)內(nèi)側(cè)半月板突出距離進(jìn)行測(cè)量。在冠狀脂肪抑制(fat suppression,F(xiàn)S)質(zhì)子密度加權(quán)(proton density weighted imaging,PDWI)圖像上分別找到內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角內(nèi)緣超出脛骨平臺(tái)內(nèi)緣的最大層面,經(jīng)半月板內(nèi)緣引一垂線,再經(jīng)脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)內(nèi)緣劃另一垂線,兩線平行,測(cè)量兩線間的最短距離。若測(cè)量值≥3 mm 則為內(nèi)側(cè)半月板突出,測(cè)量時(shí)排除骨贅干擾(圖1),分別記錄內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角突出的距離。測(cè)量由一名副主任醫(yī)師和一名主治醫(yī)師共同閱片,協(xié)商一致、達(dá)成選取測(cè)量圖像層面的統(tǒng)一意見后再進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量數(shù)據(jù)取兩者的平均值以減小誤差。參考Stoller 等[6]的半月板損傷MRl 標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)側(cè)半月板后角根部損傷按以上標(biāo)準(zhǔn)的0~Ⅲ級(jí)進(jìn)行分級(jí),而后角根部撕裂,即Ⅳ級(jí)損傷的診斷標(biāo)準(zhǔn)為:(1)冠狀位MRI 示垂直線樣缺損征,即內(nèi)側(cè)半月板后角根部未顯影。(2)矢狀位MRI 示鬼影征,即后交叉韌帶前內(nèi)側(cè)未見內(nèi)側(cè)半月板后角根部圖像。若MRI 顯示兩個(gè)及以上層面有這兩種表現(xiàn)中的任何一種,則可判定為內(nèi)側(cè)半月板后角根部撕裂[7]。參考膝關(guān)節(jié)軟骨損傷MRI 分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[8]前交叉韌帶的損傷分為0~Ⅳ度,在冠狀位及矢狀位PDWI 序列上進(jìn)行診斷:0 級(jí):韌帶形態(tài)完整,邊緣光滑,未見明顯異常信號(hào);Ⅰ度:韌帶形態(tài)完整,內(nèi)部未見異常信號(hào),周邊可見條片狀高信號(hào);Ⅱ度:韌帶局部或彌漫性增粗、腫脹,邊緣不清或韌帶變細(xì),但連續(xù)性尚存在,斷裂程度未超過韌帶總寬度的50%;Ⅲ度:韌帶形態(tài)變細(xì)或粗細(xì)不均,斷裂程度超過韌帶總寬度的50%;Ⅳ度:韌帶完全斷裂,失去正常形態(tài)、輪廓。
圖1 內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角突出距離測(cè)量Fig 1 The extrusion distances of the anterior horn,the body and the posterior horn of the medial meniscus
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 本研究使用SPSS23.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)資料以百分?jǐn)?shù)表示,符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s 表示,等級(jí)資料以中位數(shù)(四分位差)表示。采用Mann—Whitney U 檢驗(yàn)。多組間均數(shù)比較應(yīng)用單因素方差分析(Analysis of Variance,ANOVA)及LSD 檢驗(yàn)。應(yīng)用Spearman 相關(guān)分析評(píng)價(jià)半月板突出距離與股骨內(nèi)髁和脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)關(guān)節(jié)軟骨軟化程度的關(guān)系。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角突出的距離 內(nèi)側(cè)半月板前角突出者21 例,平均突出距離為(7.2±2.0)mm,前角突出者中伴有體部突出者19 例(19/21,90.5%),伴后角突出者1 例(1/21,4.8%);內(nèi)側(cè)半月板體部突出者279 例,平均突出距離為(6.8±4.1)mm,單純體部突出者227 例,體部突出者中伴有前角突出者19 例(19/279,6.8%),伴后角突出者33 例(33/279,11.8%);內(nèi)側(cè)半月板后角突出者36例,平均突出距離為(6.0±1.5)mm,后角突出者中伴有前角突出者1 例(1/36,2.8%),伴體部突出者33 例(33/36,91.7%)。
按照內(nèi)側(cè)半月板突出的不同部位,分為內(nèi)側(cè)半月板前角突出、體部突出和后角突出。內(nèi)側(cè)半月板體部突出,常伴有前角突出和后角突出,對(duì)體部突出分為3 個(gè)亞組,單純內(nèi)側(cè)半月板體部突出組、體部伴前角突出組和體部伴后角突出組。因?yàn)閮?nèi)側(cè)半月板前角和后角突出組病例較少,就不再進(jìn)行亞組分組。
2.2 內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角突出組危險(xiǎn)因素的分析結(jié)果 與對(duì)照組相比,除內(nèi)側(cè)半月板后角突出組在前交叉韌帶的損傷程度上無明顯差別外,內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角、后角根部及前交叉韌帶的損傷程度均較嚴(yán)重(均P<0.05),見圖2,表2~4。
表2 內(nèi)側(cè)半月板前角突出危險(xiǎn)因素分析結(jié)果[M(P25,P75)]Tab 2 Analysis of risk factors for medial meniscus extrusion in the anterior horn[M(P25,P75)]
圖2 內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角均突出患者Fig 2 Patients with medial meniscus extrusion in the anterior horn,the body and the posterior horn
表3 內(nèi)側(cè)半月板體部突出危險(xiǎn)因素分析結(jié)果[M(P25,P75)]Tab 3 Analysis of risk factors for medial meniscus extrusion in the body[M(P25,P75)]
表4 內(nèi)側(cè)半月板后角突出危險(xiǎn)因素分析結(jié)果[M(P25,P75)]Tab 4 Analysis of risk factors for medial meniscus extrusion in the posterior horn[M(P25,P75)]
2.3 內(nèi)側(cè)半月板單純體部突出、體部伴前角突出、體部伴后角突出組比較結(jié)果 內(nèi)側(cè)半月板單純體部突出組、體部伴前角突出組、體部伴后角突出組的內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角損傷程度不同,體部伴前角突出者內(nèi)側(cè)半月板前角、體部的損傷程度較單純體部突出者為重,而體部伴后角突出者半月板體部、后角的損傷程度較單純體部突出為重,后角根部及前交叉韌帶損傷程度在3 組間無明顯區(qū)別,見表5。
表5 內(nèi)側(cè)半月板單純體部突出、體部伴前角突出、體部伴后角突出組間比較結(jié)果[M(P25,P75)]Tab 5 Comparison among the groups of simple medial meniscus body extrusion,body with anterior horn extrusion,and body with posterior horn extrusion[M(P25,P75)]
2.4 內(nèi)側(cè)半月板突出距離與脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)、股骨內(nèi)髁關(guān)節(jié)軟骨軟化程度相關(guān)性分析結(jié)果 本研究共有內(nèi)側(cè)半月板突出者283 例(283/387,73.1%),經(jīng)Spearman 相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),內(nèi)側(cè)半月板突出與股骨內(nèi)髁關(guān)節(jié)軟骨軟化程度呈正相關(guān)(r=0.526,P=0.000),與脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)關(guān)節(jié)軟骨軟化程度也呈正相關(guān)(r=0.581,P=0.000)(圖3)。
圖3 內(nèi)側(cè)半月板突出與股骨內(nèi)髁和脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)關(guān)節(jié)軟骨軟化程度相關(guān)性Fig 3 The relationship between the distance of medial meniscus extrusion and the degree of chondromalacia of the medial femoral condyle and medial tibial platform
本研究表明,膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室疼痛患者內(nèi)側(cè)半月板突出率較高,占研究人群的73%,與國內(nèi)其他學(xué)者[9-10]的研究一致,說明內(nèi)側(cè)半月板突出是造成膝內(nèi)側(cè)間室疼痛的重要原因。突出的危險(xiǎn)因素包括半月板前角、體部、后角、后角根部及前交叉韌帶損傷。內(nèi)側(cè)半月板突出者多為體部突出,此類患者若半月板前角、體部損傷嚴(yán)重則可伴前角突出,若體部、后角損傷嚴(yán)重可伴后角突出。內(nèi)側(cè)半月板突出程度越重,股骨內(nèi)髁和脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)關(guān)節(jié)軟骨軟化的程度越重。
對(duì)于內(nèi)側(cè)半月板突出的診斷標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)界存在爭(zhēng)論。Achtnich 等[11]認(rèn)為3 mm 以內(nèi)的內(nèi)側(cè)半月板突出多為生理性,而突出程度大于3 mm 提示為病理性突出。本研究參考其研究結(jié)果,并結(jié)合Breitenseher 等提出的測(cè)量方法對(duì)內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角突出程度分別進(jìn)行測(cè)量。
內(nèi)側(cè)半月板突出的原因是國內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注的臨床問題,并對(duì)此做了大量的研究工作。目前,多數(shù)學(xué)者認(rèn)為內(nèi)側(cè)半月板后角根部撕裂和半月板體部、后角嚴(yán)重撕裂是內(nèi)側(cè)半月板突出的重要原因之一[12-17]。但是這些作者評(píng)價(jià)內(nèi)側(cè)半月板是否突出和突出程度大多測(cè)量半月板體部突出距離,而對(duì)前、后角是否突出和突出原因并未做深入分析。本研究較之前進(jìn)行了更為細(xì)化的分析,對(duì)內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角是否突出、突出程度和原因分別進(jìn)行研究,力求探尋內(nèi)側(cè)半月板不同部位突出的各自原因。結(jié)果表明,內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角、后角根部和前交叉韌帶損傷均會(huì)導(dǎo)致內(nèi)側(cè)半月板不同部位突出,而半月板體部突出更為多見,半月板損傷部位越多,半月板突出的部位就越多。
對(duì)于內(nèi)側(cè)半月板突出的后果,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)此類患者進(jìn)行了較長時(shí)間的隨訪,最終認(rèn)為內(nèi)側(cè)半月板突出是膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生、發(fā)展的重要原因[18-20],如Zhang 等[20]發(fā)現(xiàn)初始內(nèi)側(cè)半月板重度突出是72 個(gè)月之后發(fā)生脛股內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。本研究也對(duì)內(nèi)側(cè)半月板突出與膝內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎的關(guān)系進(jìn)行了橫斷面研究,結(jié)果與以往研究一致,即內(nèi)側(cè)半月板突出程度越重,膝內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎的程度越重。而對(duì)內(nèi)側(cè)半月板突出造成骨關(guān)節(jié)炎的原因,Gokkus 等[21]進(jìn)行有限元分析發(fā)現(xiàn),內(nèi)側(cè)半月板突出導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)應(yīng)力負(fù)荷增加,尤其脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)負(fù)荷最大,從而容易造成膝內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎。因?yàn)閮?nèi)側(cè)半月板突出造成半月板吸收震蕩,承載負(fù)荷的功能減退或喪失,脛股內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)軟骨承擔(dān)過大的軸向應(yīng)力負(fù)荷造成軟骨和軟骨下骨損傷、退變。
本研究尚有一些不足,既往研究表明膝內(nèi)翻、脛骨后傾[22]等也是內(nèi)側(cè)半月板突出的危險(xiǎn)因素。因本研究為回顧性研究,大部分入組患者未做下肢全長或膝關(guān)節(jié)站立位X 線片,只能在膝關(guān)節(jié)MR 圖像上進(jìn)行力線測(cè)量,測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性難以保證,因此,最終本研究未將膝內(nèi)翻和脛骨后傾者納入研究中。今后,隨著我院PACS 系統(tǒng)的完善,將結(jié)合患者站立位下肢全長和膝關(guān)節(jié)X 線檢查更全面地分析膝關(guān)節(jié)力線異常對(duì)內(nèi)側(cè)半月板突出的影響。
膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室疼痛患者內(nèi)側(cè)半月板突出率高,半月板及前交叉韌帶損傷為內(nèi)側(cè)半月板不同部位突出的危險(xiǎn)因素。內(nèi)側(cè)半月板突出者多為體部突出,并可隨前角、后角的損傷加重同時(shí)伴有前角和后角突出。內(nèi)側(cè)半月板突出程度越重,股骨內(nèi)髁和脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)關(guān)節(jié)軟骨軟化的程度越重。
天津醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)2022年3期