林振標(biāo)
隆安縣中醫(yī)醫(yī)院放射科 廣西 南寧 532799
膝骨性關(guān)節(jié)炎是臨床常見的慢性退行性關(guān)節(jié)病,主要以關(guān)節(jié)軟骨變化、破壞與骨質(zhì)增生為特征,常發(fā)于中老年人群,是在力學(xué)與生物學(xué)因素共同作用下,軟骨細(xì)胞及細(xì)胞外基質(zhì)、軟骨下骨三者之間的分解、合成代謝失衡所致,多因軟骨降解、關(guān)節(jié)滑膜纖維化及關(guān)節(jié)炎癥等因素所致,繼而導(dǎo)致關(guān)節(jié)疼痛、關(guān)節(jié)僵硬等行為功能障礙[1]。近年來電子計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)及核磁共振成像(MRI)技術(shù)在臨床公認(rèn)應(yīng)用,但因X線檢查具有價(jià)格低廉、空間對(duì)比度較優(yōu)等特點(diǎn),仍是臨床常用的膝骨性關(guān)節(jié)炎診斷措施[2]。有研究針對(duì)骨贅、關(guān)節(jié)間隙及軟骨下骨硬化在分級(jí)診斷中的意義進(jìn)行分析,其中骨贅占據(jù)重要位置,而隨著研究的深入,證實(shí)關(guān)節(jié)間隙是骨關(guān)節(jié)炎分級(jí)診斷的最重要指標(biāo)[3]。本研究通過對(duì)近年來國(guó)內(nèi)外的臨床資料文獻(xiàn)進(jìn)行研究,對(duì)膝骨性關(guān)節(jié)炎的X線診斷研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,具體報(bào)道如下。
對(duì)膝骨性關(guān)節(jié)炎的致病機(jī)制分析,該疾病屬于一種影響膝關(guān)節(jié)軟骨的退行性關(guān)節(jié)疾病,其發(fā)病機(jī)制包含:①細(xì)胞因子,細(xì)胞因子與生長(zhǎng)因子廣泛存在各種組織中,其分子水平在多種疾病的發(fā)生及進(jìn)展中起著重要調(diào)節(jié)作用。而骨關(guān)節(jié)炎代謝分解過程的關(guān)鍵誘導(dǎo)物是白細(xì)胞介素(IL)-1β與腫瘤壞死因子-ɑ(TNF-ɑ)。TNF-ɑ可促使膠原酶產(chǎn)生與前列腺素釋放蛋白酶,也可誘導(dǎo)骨細(xì)胞發(fā)生過氧化反應(yīng),與IL-1β共同作用可促進(jìn)軟骨吸入;且IL-6是導(dǎo)致軟骨下骨病理改變的關(guān)鍵細(xì)胞因子,經(jīng)破骨細(xì)胞活化可促使骨吸收,在合成代謝與刺激分解代謝的抑制中扮演著多種角色。聯(lián)合作用可增加骨與軟骨破壞,從而介導(dǎo)膝骨性關(guān)節(jié)炎的軟骨破壞[4]。②骨關(guān)節(jié)創(chuàng)傷生物力學(xué)改變,年齡和骨關(guān)節(jié)炎是最主要的相互關(guān)聯(lián)危險(xiǎn)因素,隨著年齡的增長(zhǎng),關(guān)節(jié)軟骨也會(huì)隨之衰老,其功能及基質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)不斷衰減。作為早期病理表現(xiàn),骨關(guān)節(jié)炎在肥胖患者中表現(xiàn)明顯,因關(guān)節(jié)軟骨下段磨損變平(或凹陷)造成軸向排列不良,故關(guān)節(jié)軟骨與軟骨之間的應(yīng)力增大,膝關(guān)節(jié)負(fù)荷加重,可誘導(dǎo)關(guān)節(jié)軟骨發(fā)生廣泛代謝反應(yīng),加快軟骨細(xì)胞老化。因此,若超過關(guān)節(jié)軟骨耐受性,過大的機(jī)械表面接觸應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨及關(guān)節(jié)下軟骨損傷,嚴(yán)重影響軟骨細(xì)胞功能[5]。③遺傳與肥胖,膝骨性關(guān)節(jié)炎可由遺傳及肥胖多因素決定的疾病,因遺傳因素會(huì)影響軟骨細(xì)胞,促使其喪失應(yīng)用的功能,單基因致病的骨關(guān)節(jié)炎為某種特定基因突變所致。且肥胖者的膝蓋承受了過多的生物力學(xué)負(fù)荷,同時(shí)該類人群的體內(nèi)肥胖相關(guān)的代謝因素增加了骨關(guān)節(jié)炎患病風(fēng)險(xiǎn)。
關(guān)節(jié)間隙狹窄是指骨關(guān)節(jié)炎軟骨缺損在平面上最重要的間接指征,可有效反饋軟骨損傷程度,是膝骨性關(guān)節(jié)炎重要的影像資料[6]。有研究以軟骨改變患者為研究對(duì)象,實(shí)施MRI及X線平片關(guān)節(jié)間隙狹窄研究,證實(shí)對(duì)于軟骨改變患者采用核磁共振及X線平片檢查,關(guān)節(jié)間隙狹窄有較好的特異性,不過X線平片敏感性稍低于MRI[7]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),膝骨性關(guān)節(jié)炎中有大量患者存在關(guān)節(jié)間隙狹窄情況,在X線診斷過程中,不同的體位患者的影像資料的膝關(guān)節(jié)間隙表現(xiàn)出不同差異,若患者為立體位時(shí),受自身重量影響,膝關(guān)節(jié)間隙明顯小于臥位時(shí)的膝關(guān)節(jié)間隙[8]。而隨著研究的深入,有研究證實(shí),不同體位測(cè)定膝關(guān)節(jié)間隙之間的變化較細(xì)微,可忽略不計(jì),但進(jìn)行立體位X線診斷時(shí),患者關(guān)節(jié)畸形狹窄程度在左膝與右膝、內(nèi)側(cè)與外側(cè)中存在差異,而正常人體外側(cè)間隙均小于內(nèi)側(cè)間隙,但膝骨性關(guān)節(jié)炎患者的外側(cè)間隙大于內(nèi)側(cè)間隙,且內(nèi)側(cè)破壞程度遠(yuǎn)超過外側(cè),最終導(dǎo)致關(guān)節(jié)退變[9]。
膝骨性關(guān)節(jié)炎患者的軟骨下骨在軟骨退變中有重要作用,其改變類型包含軟骨下囊變及軟骨下骨硬化等,有研究證實(shí),以輕微軟骨損傷患者為例,采用CT檢查診斷,發(fā)現(xiàn)患者組織彈性模量下降,且軟骨與骨組織之間的平衡遭到破壞[10]。任志帥[11]等研究中,發(fā)現(xiàn)膝骨性關(guān)節(jié)炎患者手術(shù)后,采用骨密度測(cè)量患者內(nèi)側(cè)膝關(guān)節(jié)骨硬化值,其內(nèi)側(cè)軟骨下骨的硬化程度減輕,可有效緩解患者軟骨下骨異常代謝情況,繼而緩解關(guān)節(jié)軟骨降解發(fā)揮,顯著改善患者病情。同時(shí)軟骨下骨硬化易導(dǎo)致患者病后疼痛感增大,而軟骨下骨壞死極易造成軟骨下囊腫,主要與軟骨缺陷進(jìn)入滑液所致,其疼痛因靜脈炎升高與骨小梁改造引起,故軟骨下骨改變也是膝骨性關(guān)節(jié)炎重要的影像特征[12]。
骨贅又稱為骨質(zhì)增生,是軟骨受到破壞后,軟骨膜過度增生而生成的新骨,是骨性關(guān)節(jié)炎病變的一種代償反應(yīng),以X線診斷膝骨性關(guān)節(jié)炎可發(fā)現(xiàn)明顯的骨贅影像特征表現(xiàn),其形成機(jī)制尚不明確,但有學(xué)者認(rèn)為骨贅形成與變性軟骨基底層進(jìn)入血管、骨小梁骨折后畸形愈合等因素所致[13]。有研究證實(shí),在膝關(guān)節(jié)承受荷載過程中,骨贅會(huì)增加其受力面積,繼而導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨早期退變,而經(jīng)X線診斷,對(duì)膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者的骨贅敏感性較高,但膝骨性關(guān)節(jié)炎診斷中,骨贅與骨關(guān)節(jié)狹窄、軟骨下骨硬化相比較差[14]。Markhardt BK[15]等研究中,證實(shí)骨贅形成與關(guān)節(jié)軟骨缺失的相關(guān)性較高,會(huì)加速患側(cè)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)異常形成,雖骨贅形成并無法判定膝骨性關(guān)節(jié)炎存在,但仍是重要的影像學(xué)表現(xiàn)之一。
膝骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)展與多個(gè)因素有關(guān),如下肢療效改變、下肢穩(wěn)定性異常與關(guān)節(jié)自身負(fù)荷過重等,而針對(duì)膝關(guān)節(jié)對(duì)線不良的研究證實(shí),該因素與膝骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)展有密切關(guān)系,且大部分膝骨性關(guān)節(jié)炎的外側(cè)關(guān)節(jié)間隙大于內(nèi)側(cè),故初期患者與健康人相比,在關(guān)節(jié)間隙角、股骨干傾斜角與頸干角等多個(gè)方面均存在較大差異;中期患者與健康人相比,脛骨傾斜角會(huì)有明顯減少,關(guān)節(jié)間隙角增大[16]。在王志為[17]等研究中,下肢力線測(cè)量時(shí)囑咐患者保持站立正位,并在下肢全長(zhǎng)像X線片上畫出機(jī)械軸與解剖軸,測(cè)量不同力線對(duì)應(yīng)參數(shù),股骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)線外翻角度越大,外側(cè)滑車截骨面覆蓋不良越明顯,故膝關(guān)節(jié)對(duì)線不良亦是膝骨性關(guān)節(jié)炎重要的影像學(xué)表現(xiàn)之一。
膝骨性關(guān)節(jié)炎的X線片表現(xiàn)常以關(guān)節(jié)內(nèi)游離骨為主,由碎的骨片組成,可導(dǎo)致關(guān)節(jié)疼痛及絞鎖發(fā)生。在診斷時(shí),需將關(guān)節(jié)內(nèi)游離體與骨贅的正常籽骨區(qū)分開,如腓腸豆,屬于一種籽骨,可在少部分健康人群中發(fā)生,但在骨關(guān)節(jié)炎患者中較多見,在雙側(cè)膝骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)展至后期后可導(dǎo)致患者關(guān)節(jié)脫位,包含脛股關(guān)節(jié)與髕股關(guān)節(jié)半脫位,繼而加劇膝部畸形,表現(xiàn)為脛骨上端向外脫滑與髕骨向外脫位等[18]。關(guān)節(jié)失穩(wěn)與半脫位導(dǎo)致患者關(guān)節(jié)軟骨及半月板的磨損加重,且有人認(rèn)為骨質(zhì)疏松與骨性關(guān)節(jié)炎有關(guān)。在張晨[19]研究中,通過對(duì)膝骨性關(guān)節(jié)炎與骨質(zhì)疏松癥患者的相關(guān)性進(jìn)行研究,證實(shí)二者呈現(xiàn)正相關(guān),故骨質(zhì)疏松與骨性關(guān)節(jié)炎有密切關(guān)系,但X線診斷對(duì)骨質(zhì)疏松的敏感性不變,作為診斷依據(jù)仍需做進(jìn)一步探索。
膝骨性關(guān)節(jié)炎屬于臨床常見的退行性疾病,其發(fā)病機(jī)制為首先引起關(guān)節(jié)軟骨磨損,繼而造成關(guān)節(jié)邊緣與軟骨下骨質(zhì)增生、形成骨贅、關(guān)節(jié)間隙狹窄、關(guān)節(jié)對(duì)線不良等,最終導(dǎo)致關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)學(xué)發(fā)生變化,發(fā)生內(nèi)外翻畸形,甚至導(dǎo)致關(guān)節(jié)脫位,嚴(yán)重影響患者功能活動(dòng)度[20]。而隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種診斷X線機(jī)在結(jié)構(gòu)上為適應(yīng)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究與臨床應(yīng)用方面要求不斷完善,大量應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)、X線電視、錄像及各種新型原件等,可有效保障X線在非創(chuàng)傷性內(nèi)臟檢查范圍,顯著提升某些活動(dòng)器官的動(dòng)態(tài)檢查及細(xì)微結(jié)構(gòu)的臨床診斷效果。同時(shí)隨著電子計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的廣泛應(yīng)用,在機(jī)器結(jié)構(gòu)、成像原理與信息傳遞處理等多個(gè)方法突破了傳統(tǒng)X線機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),是臨床多學(xué)科技術(shù)綜合性的醫(yī)用工程設(shè)備,將其應(yīng)用在膝骨性關(guān)節(jié)炎診斷中,可良好的顯示骨贅與關(guān)節(jié)間隙改變情況,且操作簡(jiǎn)單,易推廣,在骨關(guān)節(jié)炎診斷與病情評(píng)估、流行病學(xué)調(diào)查等多個(gè)方面上有著不可代替的意義,但早期骨關(guān)節(jié)炎的關(guān)節(jié)軟骨變化并不易顯示,因此在進(jìn)行X線平片診斷時(shí),需以患者的臨床癥狀與病理改變等情況相互結(jié)合,綜合性評(píng)估患者病情,提高確診率。
綜上所述,X線平片在膝骨性關(guān)節(jié)炎疾病中的診斷價(jià)值顯著,可有效發(fā)揮操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、無創(chuàng)等優(yōu)勢(shì),可為醫(yī)師準(zhǔn)確判斷患者病情提供可靠依據(jù),具有較高的推廣價(jià)值。