膝關(guān)節(jié)軟骨下骨壞死MRI比較研究

任進(jìn)軍 ，崔建嶺 ，孫英彩 ，郭智萍 ，趙 建 ，王 晶

（1.華北石油總醫(yī)院放射科，河北 任丘 062552；2.河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院放射科，河北 石家莊 050051）

骨壞死為臨床骨科常見(jiàn)疾病之一，一般指骨和骨髓的壞死，以前積累了豐富的資料。但關(guān)于骨壞死分類仍然比較混亂，缺血性骨壞死是指發(fā)生在骨骺和軟骨下骨的壞死；骨梗死是指發(fā)生在干骺端和骨干的壞死[1-2]。多數(shù)作者認(rèn)為這樣的分類亂而相互重疊。缺血性骨壞死和骨梗死的發(fā)病機(jī)制都是各種原因?qū)е鹿堑墓┭荛]塞而沒(méi)有及時(shí)建立良好側(cè)支循環(huán)導(dǎo)致的骨壞死，往往有激素治療、酗酒、減壓病、血紅蛋白病、高雪氏病等病史。也有因?yàn)閼?yīng)力改變引起的局灶性骨壞死，主要是指膝關(guān)節(jié)自發(fā)性骨壞死（SONK）[3-4]與膝關(guān)節(jié)剝脫性骨軟骨炎（OCD），二者都與膝關(guān)節(jié)軟骨下骨應(yīng)力改變有關(guān)，影像學(xué)表現(xiàn)也相似，而無(wú)缺血性骨壞死與骨梗死的致病因素，故有作者提出將其暫統(tǒng)稱為應(yīng)力性骨壞死[5]。

此研究分析缺血性骨壞死、骨梗死和應(yīng)力性骨壞死的臨床、影像學(xué)表現(xiàn)，進(jìn)一步提高對(duì)骨壞死的認(rèn)識(shí)，為臨床合理的診療提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 一般資料

綜合國(guó)、內(nèi)外文獻(xiàn)對(duì)SONK、OCD及缺血性骨壞死與骨梗死主要描述，做為本研究收入患者的暫行標(biāo)準(zhǔn)，并排除腫瘤、炎性病變和外傷?；仡櫺允占?005年9月～2007年6月MRI顯示的膝關(guān)節(jié)軟骨下骨壞死病變66例。應(yīng)力性骨壞死患者44例，男14例，女30例，其中SONK患者31例，OCD患者13例。缺血性骨壞死與骨梗死患者22例，男14例，女8例。其中缺血性骨壞死患者18例，骨梗死患者4例。

1.2 臨床指標(biāo)及評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

臨床病史、影像學(xué)要求及影像學(xué)顯示軟骨、半月板損傷分級(jí)等按以前標(biāo)準(zhǔn)[5]。采用Ramnath[6]推薦的方法將股骨髁或脛骨平臺(tái)在冠狀面由膝關(guān)節(jié)中線向內(nèi)及外側(cè)，矢狀面由前到后平均分為三等分，分別稱為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)，其中Ⅰ區(qū)為非持重區(qū)，Ⅱ、Ⅲ區(qū)為持重區(qū)。

病變的面積在自旋回波序列T1WI測(cè)量，測(cè)量方法：測(cè)量病變?cè)诠跔蠲娴淖畲髮拸?，以及在矢狀面的最大長(zhǎng)徑，二者相乘得出病變面積（如病變?yōu)槎嗵?，則累計(jì)相加）。為減少誤差，對(duì)病變面積測(cè)量?jī)纱魏笕∑骄怠?/p>

1.3 MR掃描設(shè)備及參數(shù)

MR檢查使用Siemens 1.5T MR機(jī)，選用圓形極化柔性線圈，大野（CP Flex Coil,large#symphony）。掃描參數(shù)同以前標(biāo)準(zhǔn)[5]。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，對(duì)計(jì)量資料采用方差分析，組間比較采用LSD-t檢驗(yàn)；對(duì)計(jì)數(shù)等級(jí)資料采用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)和Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)。a=0.05，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 應(yīng)力性骨壞死與骨梗死及缺血性骨壞死臨床特點(diǎn)比較

應(yīng)力性骨壞死患者的年齡14～73歲，平均48歲，50歲以上占70%（31/44）；而缺血性骨壞死患者年齡16～48歲，平均30歲；骨梗死患者年齡34～55歲，平均44歲，二者50歲以下占59%（13/22），與應(yīng)力性骨壞死患者的年齡有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（t=36.24，P＜0.001）。

應(yīng)力性骨壞死患者的BMI平均值是24.7，大于缺血性骨壞死和骨梗死患者（BMI平均值22.4），有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（t=2.14，P＝0.04＜0.05）。應(yīng)力性骨壞死患者 55%（24/44）有膝關(guān)節(jié)過(guò)度運(yùn)動(dòng)史，缺血性骨壞死患者有膝關(guān)節(jié)過(guò)度運(yùn)動(dòng)史患者占17%（3/18）；骨梗死患者有膝關(guān)節(jié)過(guò)度運(yùn)動(dòng)史患者占25%（1/4）。應(yīng)力性骨壞死患者即往均無(wú)明確激素治療、酗酒、減壓病、膠原性疾病、血液病等病史。

缺血性骨壞死患者有激素治療史的患者占27%（5/18），其中4例為SLE患者，服用激素1～3年；另1例因10年前外傷性白內(nèi)障手術(shù)靜滴激素10天。有酗酒史的患者占41%（9/22），平均 1～5兩白酒/天，飲酒史 1～20年，其中缺血性骨壞死患者7例，骨梗死患者2例。

2.2 應(yīng)力性骨壞死與骨梗死及缺血性骨壞死影像學(xué)表現(xiàn)比較

應(yīng)力性骨壞死病灶多單發(fā)，單發(fā)35例，31例位于股骨髁軟骨下；4例位于脛骨平臺(tái)軟骨下。多發(fā)9例，位于股骨內(nèi)髁及內(nèi)側(cè)脛骨平臺(tái)軟骨下7例；股骨外髁及外側(cè)脛骨平臺(tái)軟骨下2例。

缺血性骨壞死多發(fā)16例，單發(fā)2例；骨梗死病灶多發(fā)3例，單發(fā)1例。病灶局限于骨骺6例，同時(shí)侵犯骨骺、干骺端9例；而同時(shí)侵犯骨骺、干骺端和骨干7例。同時(shí)合并股骨頭壞死患者占27%（6/22），單側(cè)4例，雙側(cè)2例。

應(yīng)力性骨壞死病灶面積較小，大小為0.31～2.67cm2，平均（1.17±0.65）cm2，比缺血性骨壞死面積[（3.75±2.28）cm2]和骨梗死[（3.01±1.69）cm2]明顯小，見(jiàn)表 1。

表1 應(yīng)力性骨壞死、缺血性骨壞死和骨梗死病灶面積比較

應(yīng)力性骨壞死病灶多位于膝關(guān)節(jié)股骨和/或脛骨軟骨下骨持重區(qū)，占 73%（32/44），多不越過(guò)骨骺線，占 93%（41/44）。缺血性骨壞死病灶位于股骨和/或脛骨持重區(qū)占11%（2/18）；應(yīng)力性骨壞死病變大多表現(xiàn)為局灶性，34例病灶位于膝關(guān)節(jié)股骨和/或脛骨軟骨下骨持重區(qū)，呈稍長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2信號(hào)，周圍繞以低信號(hào)帶和/或骨髓水腫樣信號(hào)（圖1，2）；8例為軟骨下線狀長(zhǎng)T1短T2信號(hào)，周圍伴長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2骨髓水腫信號(hào)；2例顯示股骨持重區(qū)軟骨下”骨折裂隙“征，表現(xiàn)為軟骨下線狀長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2信號(hào)。

缺血性骨壞死和骨梗死的MRI表現(xiàn)均呈不規(guī)則、蜿蜒“地圖”樣，T1WI為等、低信號(hào)，周圍繞以條狀低信號(hào)帶；T2WI為中央不均勻等、高混雜信號(hào)，周圍可見(jiàn)“雙環(huán)”征，呈內(nèi)高外低表現(xiàn)（圖 3～5）。

應(yīng)力性骨壞死軟骨、半月板損傷所占比例明顯高于缺血性骨壞死和骨梗死，見(jiàn)表2，3。

表2 半月板損傷比較

表3 關(guān)節(jié)軟骨損傷比較

隨訪2例應(yīng)力性骨壞死患者，其中1例為在校女中學(xué)生，平素喜愛(ài)體育運(yùn)動(dòng)，該患者避免過(guò)度運(yùn)動(dòng)隨訪4～21月后，MRI顯示病灶明顯縮??；另1例為羽毛球愛(ài)好者，在一次大力扣球后右膝受傷就診時(shí)MRI診斷為右膝股骨外髁應(yīng)力性骨壞死，在減少活動(dòng)隨訪4～15個(gè)月后，MRI顯示病灶基本消失（圖 6～8）。

圖1，2 女，65 歲，應(yīng)力性骨壞死患者。MRI冠狀面 T1WI、T2WI顯示左膝內(nèi)側(cè)股骨髁軟骨下 “局灶性”稍長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2信號(hào)，周圍繞以低信號(hào)帶；病變處關(guān)節(jié)軟骨Ⅱ級(jí)損傷，半月板Ⅰb級(jí)損傷。圖3～5 男，32歲，缺血性骨壞死患者。圖3，4：矢狀面T1WI、T2WI顯示股骨外髁軟骨下病變呈“地圖樣”改變，T2WI顯示“雙環(huán)”征。圖5：冠狀面T2WI顯示病變處關(guān)節(jié)軟骨0級(jí)損傷，半月板Ⅰa級(jí)損傷。Figure 1,2.Female,sixty-five years old,with stress osteonecrosis of the knee.Coronal plane T1-weighted and T2-weighted images showed subchondral focal lesion with long T1 and long T2signal in medial femoral condyle of the left knee,surrounded by low signal band,with gradeⅡdefect of cartilage and grade Ⅰb meniscal injury.Figure 3～5.Male,thirty-two years old,with avascular osteonecrosis of the knee.Figure 3,4:Sagittal plane T1-weighted and T2-weighted images showed subchondral “map-like” lesion in lateral femoral condyle,T2-weighted image showed “double halo” sign. Figure 5.Coronal plane T2-weighted image showed grade 0 defect of cartilage and gradeⅠa meniscal injury.

圖6～8 男，50歲，應(yīng)力性骨壞死患者。矢狀面T2WI顯示右膝股骨外髁軟骨下局灶性長(zhǎng)T2信號(hào)，周圍繞低信號(hào)帶，病變處關(guān)節(jié)軟骨0級(jí)損傷，半月板0a級(jí)損傷。圖7：經(jīng)避免過(guò)度負(fù)重4個(gè)月后復(fù)查，矢狀面T1WI顯示股骨外髁軟骨下病變明顯吸收。圖8：經(jīng)15個(gè)月后復(fù)查，矢狀面T1WI顯示股骨外髁軟骨下病變完全消失。Figure 6～8.Male,fifty years old,with stress osteonecrosis of the knee.Sagittal plane T2-weighted image showed subchondral focal long T2signal lesion in lateral femoral condyle,surrounded by low signal band,with grade 0 defect of cartilage and grade 0a meniscal injury.Figure 7:After avoiding over loading for 4 months,sagittal plane T1-weighted image showed subchondral local abnormality was almost absorbed.Figure 8:15 months later sagittal T1-weighted image showed subchondral local abnormality was totally absorbed.

隨訪1例缺血性骨壞死患者，曾住院行髓腔減壓術(shù)及術(shù)后避免負(fù)重（拄拐），在發(fā)病8、15、34個(gè)月后復(fù)查MRI顯示病灶無(wú)明顯變化。

3 討論

骨壞死較常見(jiàn)，但命名分類比較混亂。缺血性骨壞死與骨梗死既有區(qū)別，也有重疊之處。本組病例顯示缺血性骨壞死與骨梗死的臨床特點(diǎn)非常相似，包括發(fā)病年齡、BMI。具有激素治療、酗酒等病史比例高（分別為27%、41%）。影像學(xué)表現(xiàn)上，缺血性骨壞死與骨梗死都表現(xiàn)為地圖樣，病灶面積比較大，常是多病灶發(fā)病。且侵犯骨骺的同時(shí)，也常侵犯骨干和干骺端。本組同時(shí)合并股骨頭缺血壞死占27%（6/22）。二者的病因都是各種原因?qū)е碌妮^大血管閉塞，引起閉塞血管供血區(qū)骨和/或骨髓的壞死。因此，所謂骨缺血壞死與骨梗死是一種疾病，正如心肌梗死、腦梗死是一個(gè)道理。故建議將這兩組疾病統(tǒng)一命名為骨梗死，可分為兩種類型：一型為單純侵犯骨干；另一型為侵犯關(guān)節(jié)軟骨下骨，不論是否侵犯骨干。這樣分型的目的：?jiǎn)渭兦址腹歉蓵r(shí)，一般僅有輕微疼痛癥狀，甚至沒(méi)有癥狀，由于其他原因就診偶然發(fā)現(xiàn)；而侵犯軟骨下骨時(shí)，?？梢砸疖浌窍鹿撬?，從而引起關(guān)節(jié)明顯疼痛，甚至造成顯著的骨關(guān)節(jié)炎。治療上二者也有區(qū)別。

我們?cè)诳偨Y(jié)了115例膝關(guān)節(jié)軟骨下局灶性病變后，發(fā)現(xiàn)SONK和OCD都與引起膝關(guān)節(jié)軟骨下骨應(yīng)力增加的因素相關(guān)，如BMI增加、半月板損傷、膝關(guān)節(jié)穩(wěn)固韌帶撕裂、關(guān)節(jié)軟骨損傷有關(guān)和過(guò)度使用。以前的教科書(shū)中將OCD列為缺血性骨壞死疾病。

國(guó)外文獻(xiàn)有關(guān)SONK的報(bào)道約有30篇[3]，而國(guó)內(nèi)只是近來(lái)才有報(bào)告[4-5]，文獻(xiàn)中[7]認(rèn)為SONK與OCD常難以進(jìn)行影像學(xué)區(qū)分。尤其是成人剝脫性骨軟骨炎（AOCD）更難以區(qū)分。二者可能都與反復(fù)、慢性創(chuàng)傷等有關(guān)，病理組織學(xué)研究都發(fā)現(xiàn)了軟骨下衰竭性骨折（SIF）、局灶性骨壞死，因此，應(yīng)看作同一類疾病，可以命名為應(yīng)力性骨壞死[5]。

本組收集44例應(yīng)力性骨壞死、22例缺血性骨壞死與骨梗死（統(tǒng)一命名為骨梗死），對(duì)其臨床表現(xiàn)、病史，影像學(xué)表現(xiàn)、引起膝關(guān)節(jié)軟骨下骨應(yīng)力改變因素等進(jìn)行分析、對(duì)比。結(jié)果顯示應(yīng)力性骨壞死病變的形成與膝關(guān)節(jié)應(yīng)力改變有關(guān)，而骨梗死病灶多與血管循環(huán)障礙有關(guān)[8]；應(yīng)力性骨壞死MRI多表現(xiàn)為股骨和/或脛骨平臺(tái)持重區(qū)軟骨下“局灶性”稍長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2信號(hào)，周圍繞以低信號(hào)帶；而骨梗死多表現(xiàn)為“地圖樣”改變，可累及股骨和/或脛骨骨骺、干骺及骨干。

本組有1例應(yīng)力性骨壞死患者因避免持重、減輕膝關(guān)節(jié)應(yīng)力而使病變消失，從而也證明了應(yīng)力性骨壞死與膝關(guān)節(jié)應(yīng)力改變之間的關(guān)系（圖6～8）。

綜上所述，建議將以前的骨缺血壞死和骨梗死，統(tǒng)一命名為骨梗死；而骨梗死與應(yīng)力性骨壞死不是同一種疾病。

盡管本組研究中患者樣本量較小，但通過(guò)臨床及影像學(xué)表現(xiàn)，特別是MRI表現(xiàn)的研究，還是能夠發(fā)現(xiàn)這兩種不同類型壞死之間存在的顯著差異，以后需要積累大量臨床病例資料或動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)。

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