膝骨關(guān)節(jié)炎患者M(jìn)RI骨髓病變的影響因素分析

黃淑婷，徐建華，丁長(zhǎng)海，何 凡，張 輝

膝骨關(guān)節(jié)炎患者M(jìn)RI骨髓病變的影響因素分析

黃淑婷1，徐建華1，丁長(zhǎng)海1，何 凡1，張 輝2

目的 探討膝骨關(guān)節(jié)炎（OA）患者磁共振成像（MRI）骨髓病變（BML）的發(fā)生率及其危險(xiǎn)因素。方法 104例膝OA患者，詳細(xì)記錄患者一般情況，測(cè)量身高、體重、骨密度等，并行受累膝關(guān)節(jié)MRI，對(duì)各部位（股、脛骨內(nèi)外側(cè)）分別進(jìn)行BML評(píng)級(jí)（0～3級(jí)）。分析膝OA患者BML的發(fā)生情況及相關(guān)影響因素。結(jié)果 63例膝OA患者發(fā)生BML（BML組），發(fā)生率60.6%;41例未發(fā)生BML（無(wú)BML組）;各部位（股、脛骨內(nèi)外側(cè)）BML的發(fā)生率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。BML組與無(wú)BML組之間年齡、病程、體重指數(shù)（BMI）比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。單因素Logistic回歸分析顯示:年齡、病程及BMI與BML相關(guān);進(jìn)一步多因素Logistic回歸分析顯示BMI（OR=2.019，95%CI=1.077～3.784）、年齡（OR=1.063，95%CI=1.006～1.122）為發(fā)生BML的危險(xiǎn)因素。結(jié)論 膝OA患者M(jìn)RI中BML的發(fā)生率達(dá)60.6%，BMI、年齡可視為BML發(fā)生的危險(xiǎn)因素，且BMI作為可調(diào)節(jié)的因素，在膝OA的預(yù)防和治療中可能有著重要的意義。

骨關(guān)節(jié)炎;膝;骨髓病變;磁共振

骨關(guān)節(jié)炎（osteoarthritis，OA）是一種由多種因素導(dǎo)致的以關(guān)節(jié)軟骨逐漸損失為特點(diǎn)的常見(jiàn)關(guān)節(jié)病變，膝關(guān)節(jié)是最常見(jiàn)的受累部位之一。X線片是檢測(cè)膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)改變的傳統(tǒng)方法，但其不能觀測(cè)到早期病變，且容易受體位改變而導(dǎo)致測(cè)量誤差。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）應(yīng)用于早期膝OA患者中即可發(fā)現(xiàn)骨髓病變（bone marrow lesion，BML）及軟骨缺損等，具有足夠的敏感性、特異性及可靠性［1］，對(duì)評(píng)價(jià)和了解膝OA關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)改變具有重要意義，但相關(guān)研究國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)報(bào)道。該研究擬對(duì)OA患者進(jìn)行膝MRI檢測(cè)，探討OA患者BML發(fā)生情況及其影響因素，對(duì)OA的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)改變?cè)u(píng)估及預(yù)防可能具有一定臨床意義。

1 材料與方法

1.1 病例資料 收集2012年1月～2013年3月在安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院門診就診的OA患者，入選標(biāo)準(zhǔn):符合1986年美國(guó)風(fēng)濕病學(xué)會(huì)（American college of rheumatology，ACR）癥狀性膝OA的診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn):①合并其他類型關(guān)節(jié)炎及嚴(yán)重疾病者，如:類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、銀屑病關(guān)節(jié)炎、反應(yīng)性關(guān)節(jié)炎、急性外傷、嚴(yán)重糖尿病、高脂血癥、心血管和腎臟疾病等;②近1年內(nèi)擬進(jìn)行關(guān)節(jié)置換手術(shù)的嚴(yán)重膝OA患者;③MRI禁忌者，如裝有心臟起搏器、幽閉恐懼癥等。最終納入患者104例，其中男11例，女93例，年齡34～79（55.21±8.74）歲，病程0.5～30年，中位病程3年。對(duì)104例膝OA患者進(jìn)行受累膝關(guān)節(jié)MRI掃描，同時(shí)詳細(xì)記錄患者一般情況如民族、職業(yè)、疼痛、僵硬感及關(guān)節(jié)功能、外傷史、既往史等，并測(cè)量身高、體重、血脂、骨密度等。

1.2 觀測(cè)指標(biāo)及評(píng)定方法

1.2.1 一般情況、身高、體重、體重指數(shù)（body mass index，BMI）測(cè)定及血脂水平測(cè)定 記錄患者一般情況，如性別、年齡、病程、身高、體重、疼痛、僵硬感及關(guān)節(jié)功能等。BMI的測(cè)定方法為:去除鞋襪及厚重衣物后測(cè)量，體重精確到0.1 kg，身高精確到0.01 m，計(jì)算BMI=體重（kg）/身高2（m2），精確到0.01 kg/m2。根據(jù)中國(guó)成人組對(duì)中國(guó)成人肥胖、超重的界定［2］，將 BMI定義為 4級(jí)，即 ＜18.50為體重過(guò)低，18.50～23.90為體重正常，24.00～27.90為超重，≥28.00為肥胖，因該研究中，無(wú)BMI＜18.50的患者，故將 BMI在18.50～23.90間定義為0級(jí)，24.00～27.90為1級(jí)，≥28.00為2級(jí)。疼痛、僵硬感及關(guān)節(jié)功能采用西安大略和麥克瑪斯特大學(xué)OA指數(shù)（Western Ontario and Mcmaster Universities Osteoarthritis Index，WOMAC）評(píng)分法，共 24 項(xiàng)內(nèi)容，其中5項(xiàng)疼痛評(píng)分，2項(xiàng)僵硬感評(píng)分，17項(xiàng)關(guān)節(jié)功能評(píng)分。血脂水平測(cè)定方法為:所有患者于清晨空腹抽取5 ml靜脈血，進(jìn)行總膽固醇（total cholesterol，TC）、三酰甘油（triglycerides，TG）、高密度脂蛋白（high-density lipoprotein，HDL）等水平測(cè)定。

1.2.2 MRI檢測(cè)及BML評(píng)定方法 對(duì)納入的104例受試者均進(jìn)行受累膝關(guān)節(jié)MRI（GE Signa 3.0T HDXT），檢測(cè)圖像序列包括:① T1加權(quán)的三維脂肪抑制梯度回波序列，翻轉(zhuǎn)角 30°，TR 31 ms，TE 6.71 ms，F(xiàn)OV 16 cm，矩陣512 ×512，層厚 1.5 mm，無(wú)間隔掃描60層。②T2加權(quán)的三維脂肪抑制快速自旋回波序列，翻轉(zhuǎn)角 90°，TR 3 067 ms，TE 112 ms，F(xiàn)OV 16 cm，矩陣 228 ×256，層厚 2 mm，層間隔0.5～1.0 mm掃描15層，所有圖像信息均導(dǎo)入Osris軟件進(jìn)行觀察評(píng)定。BML被定義為股骨遠(yuǎn)端或脛骨近端T2加權(quán)像MRI中的信號(hào)強(qiáng)度增高的區(qū)域;BML評(píng)分參照全膝關(guān)節(jié)MRI積分（whole-organ magnetic resonance imaging score，WORMS）進(jìn)行評(píng)估［3］，由2位有經(jīng)驗(yàn)的MRI醫(yī)師以雙盲法在T2像MRI中測(cè)定，2位醫(yī)師評(píng)分不一致時(shí)請(qǐng)更高年資MRI醫(yī)師進(jìn)行最終評(píng)定。測(cè)定部位為外側(cè)股骨（lateral femoral，LF）、外側(cè)脛骨（lateral tibial，LT）、內(nèi)側(cè)股骨（medial femoral，MF）、內(nèi)側(cè)脛骨（and medial tibial，MT）4個(gè)部位，每一部位被劃分為前側(cè)、中側(cè)、后側(cè)3個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下，0級(jí):未見(jiàn)BML;1級(jí):BML面積＜25%;2級(jí):BML面積介于25% ～50%;3級(jí):BML面積＞50%;每個(gè)部位取其前、中、后側(cè)3個(gè)區(qū)域評(píng)級(jí)最高者為該部位最終評(píng)級(jí)，將4個(gè)部位均為0級(jí)者定義為無(wú)BML組，任一部位＞0級(jí)者即定義為BML組，見(jiàn)圖1。

圖1 膝OA患者M(jìn)RI表現(xiàn)

1.2.3 骨密度測(cè)定 應(yīng)用雙能X線吸收式（dualenergy X-ray absorptiometry，DXA）骨密度測(cè)量?jī)x對(duì)所有受試者進(jìn)行全身骨密度測(cè)定，根據(jù)WHO骨質(zhì)疏松癥專題工作小組及中華健康管理學(xué)雜志制定的標(biāo)準(zhǔn)［4］，將 T值 ＞－1定義為骨量正常，T值在－2.5～－1定義為骨量減少，T值＜－2.5定義為骨質(zhì)疏松。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 13.0軟件進(jìn)行分析。兩組間計(jì)量數(shù)據(jù)的比較使用t檢驗(yàn)，分類資料間的比較使用χ2檢驗(yàn);最后Logistic回歸用于分析BML發(fā)生的影響因素;取檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 BML的發(fā)生率 104例膝OA患者中63例發(fā)生BML，發(fā)生率為 60.6%。其中，LF發(fā)生 BML 33例（31.73%）、LT 27 例 （25.96%）、MF 32 例（30.77%）、MT 31例（29.81%），4個(gè)部位 BML的發(fā)生率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

2.2 BML組與無(wú)BML組各項(xiàng)指標(biāo)的比較 BML組與無(wú)BML組之間的年齡、病程及BMI比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。性別、骨質(zhì)疏松情況、WOMAC評(píng)分、TC、TG、HDL水平等差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見(jiàn)表1。

表1 癥狀性膝OA患者BML組與無(wú)BML組相關(guān)指標(biāo)的比較

2.3 影響B(tài)ML發(fā)生的單因素分析 以BML是否發(fā)生作為因變量，以年齡、病程、BMI分級(jí)、骨質(zhì)疏松情況、TC、TG、HDL作為自變量，進(jìn)行單因素Logistic回歸分析，結(jié)果顯示:年齡、病程、BMI分級(jí)與癥狀性膝OA患者BML發(fā)生相關(guān)，見(jiàn)表2。

表2 影響B(tài)ML發(fā)生的單因素Logistic回歸分析

2.4 多因素Logistic回歸分析 將BML是否發(fā)生作為因變量，將單因素Logistic回歸分析結(jié)果中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）的因素作為自變量，進(jìn)行多因素Logistic回歸分析顯示:年齡、BMI仍然為膝OA患者BML發(fā)生的危險(xiǎn)因素，見(jiàn)表3。

表3 影響B(tài)ML多因素Logistic回歸分析

3 討論

MRI是評(píng)價(jià)膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)改變較敏感、可靠的影像學(xué)技術(shù)，其中BML是膝OA患者M(jìn)RI中常見(jiàn)的改變，其在組織病理上反映的是骨破壞及微小骨折。由于目前暫無(wú)藥物能逆轉(zhuǎn)OA軟骨結(jié)構(gòu)的逆轉(zhuǎn)，但是越來(lái)越多的研究［5］提示骨破壞及BML的進(jìn)展是可以逆轉(zhuǎn)的，所以，若將能否改善或延緩BML的進(jìn)展視為藥物治療OA是否有效的評(píng)價(jià)之一，可能對(duì)臨床OA的進(jìn)一步治療及療效評(píng)價(jià)具有重大的參考價(jià)值及指導(dǎo)意義。

膝OA患者M(jìn)RI中的BML是常見(jiàn)的表現(xiàn)，Tanamas et al［6］研究了109例膝 OA患者有66例可觀察到BML，發(fā)生率為66%，與該研究60.6%大致相同。Baranyay et al［7］研究發(fā)現(xiàn)，健康受試者 MRI也可出現(xiàn)BML，發(fā)生率約為13%，明顯較膝OA患者的低，年齡、性別、身高等是健康人群中BML發(fā)生的危險(xiǎn)因素。而有關(guān)OA患者發(fā)生BML的危險(xiǎn)因素，不同學(xué)者研究的側(cè)重點(diǎn)各不相同。Dore et al［8］發(fā)現(xiàn)能量、碳水化合物、糖分?jǐn)z入均可能是BML發(fā)生發(fā)展的危險(xiǎn)因素，脂肪酸攝入過(guò)多與BML的發(fā)生及進(jìn)展相關(guān)［9］，F(xiàn)elson et al［10］研究發(fā)現(xiàn)膝內(nèi)翻患者更易發(fā)生膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)BML，而膝外翻患者更易發(fā)生膝外側(cè)BML，提示骨結(jié)構(gòu)機(jī)械負(fù)荷的改變可能是MRI中BML發(fā)生的危險(xiǎn)因素之一，而該研究中104例膝OA患者無(wú)相關(guān)膝內(nèi)外翻畸形，故各部位BML發(fā)生率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

肥胖是OA發(fā)生發(fā)展的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，與承重關(guān)節(jié)如膝關(guān)節(jié)的OA影像學(xué)改變存在相關(guān)性。而B(niǎo)MI作為肥胖、超重的衡量指標(biāo)，已受到了國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者的重視，Ding et al［11］研究發(fā)現(xiàn)脂肪重量及BMI的增加與老年人群軟骨損失之間呈正相關(guān)。Nicholls et al［12］研究發(fā)現(xiàn)基線水平的 BMI每增加1 kg/m2，患者全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)可增加10.5%;但對(duì)于BMI對(duì)膝OA患者影像學(xué)如MRI表現(xiàn)的影響一直存在差異，Brennan et al［13］研究發(fā)現(xiàn)隨著B(niǎo)MI的增加，BML及軟骨損害等關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)改變的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加。但Laberge et al［14］發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)研究水平的BMI僅與局灶性BML的發(fā)生及嚴(yán)重程度相關(guān)，但與3年后的BML進(jìn)展不相關(guān)。

年齡與膝OA發(fā)生的關(guān)系也極為密切，具體的發(fā)生機(jī)制尚不明確，這可能與年齡增長(zhǎng)后，細(xì)胞線粒體DNA發(fā)生突變，細(xì)胞氧化磷酸化過(guò)程障礙，影響細(xì)胞呼吸及能量生成有關(guān)。該研究發(fā)現(xiàn)無(wú)BML組與BML組間年齡比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，年齡高者較年齡低者更易發(fā)生BML，年齡是BML發(fā)生的危險(xiǎn)因素。

由于膝OA的危險(xiǎn)因素有很多，如女性、年齡、既往外傷史、肥胖及基因等都被認(rèn)為是發(fā)生膝OA的危險(xiǎn)因素。對(duì)膝OA患者結(jié)構(gòu)改變的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)同樣分很多方面。而關(guān)于這些傳統(tǒng)的危險(xiǎn)因素與影像學(xué)進(jìn)展間的關(guān)系，各學(xué)者的研究結(jié)果各異。該研究將BML是否發(fā)生作為因變量，分析年齡與BMI是BML發(fā)生的危險(xiǎn)因素。其中，年齡增長(zhǎng)雖然作為不可干預(yù)的指標(biāo)，但對(duì)年齡作為BML發(fā)生的危險(xiǎn)因素的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，有助于提高臨床工作者對(duì)膝OA患者病情的進(jìn)一步關(guān)注及隨訪，從而改善膝OA患者日常生活質(zhì)量。而B(niǎo)MI作為可通過(guò)干預(yù)而改變的指標(biāo)，在膝OA的預(yù)防治療中，具有更長(zhǎng)遠(yuǎn)的研究意義。

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Influencing factors analysis of bone marrow lesions on MRI in patients with knee osteoarthritis

Huang Shuting，Xu Jianhua，Ding Changhai，et al
（Dept of Rheumatology，The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University，Hefei230022）

ObjectiveTo analyze the incidence and impact factors of bone marrow lesions on MRI in patients with knee osteoarthritis.MethodsOne hundred and four patients of symptomatic OA were recruited.General information was recorded，body heights，weights，bone densitometry and MRI of the involved knee were completed，BMLs（0～3）were measured at four sites（lateral and medial sites of femoral and tibial）.Analysis of the incidence rate and risk factors of BML in OA patients were carried out.ResultsThere were 63 cases with BMLs（BML group），the incidence rate was 60.6%，41 cases without BMLs（non-BML group）.The incidence at all these four sites were not significant（P＞0.05）.The mean age，duration and BMI score of BML group were different between the two groups（P＜0.05）.A univariate Logistic regression analysis showed that the age，duration and BMI were associated with BML.A multivariate unconditional Logistic regression analysis showed the BMI（OR=2.019，95%CI=1.077～3.784）and age（OR=1.063，95%CI=1.006～1.122）were the risk factors of BML.ConclusionThe incidence rate of BMLs on MRI in OA patients is 60.6%.The age and BMI can be regarded as the risk factors for BML.As an adjustable factor，BMI may have important significance in the prevention and treatment of knee OA.

osteoarthritis;knee;bone marrow lesion;MRI

R 684.3;R 814;R 814.46

A

1000－1492（2014）05－0641－04

2013－12－10接收

國(guó)家自然科學(xué)基金（編號(hào):81172865）

安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院1風(fēng)濕免疫科、2放射科，合肥230022

黃淑婷，女，碩士研究生;

徐建華，女，教授，主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，責(zé)任作者，E-mail:xujianhua86@yahoo.cn;

丁長(zhǎng)海，男，副教授，碩士生導(dǎo)師，責(zé)任作者，E-mail:changhai.Ding@utas.edu.au