單純髕股關節(jié)炎的MRI診斷

安徽省馬鞍山市中心醫(yī)院CT/MRI室(安徽 馬鞍山 243000)

馬 巖 陳傳新 崔 強 陳家祥

膝關節(jié)結構復雜，是骨性關節(jié)炎常累及的部位，由髕股關節(jié)及內(nèi)、外側脛股關節(jié)三部分組成。在膝關節(jié)炎病例中，髕股關節(jié)面常常受累，且單純髕股關節(jié)炎有較高的發(fā)病率[1,2,3]，主要發(fā)病原因是髕股關節(jié)面軟骨及軟骨下骨質(zhì)的急性損傷或慢性勞損導致的關節(jié)面發(fā)生病理改變。而X線、CT很難發(fā)現(xiàn)軟骨的異常。MRI成像具有軟組織分辨率高，成像參數(shù)多，能夠多方向、多角度成像，無創(chuàng)傷性，尤其對軟骨、骨挫傷水腫敏感性高等優(yōu)勢，可以提高單純髕股關節(jié)炎的診斷準確性。收集2011年8月～2013年10月我院33例37個經(jīng)影像、化驗室檢查及臨床綜合診斷為單純髕股關節(jié)炎的影像資料，回顧性分析其MRI表現(xiàn)特點，旨在提高對該病診斷的準確性，為臨床診斷和治療提供了可靠、直接的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 一般資料33例37個膝關節(jié)中左膝16個，右膝21個，其中男12例，女21例，年齡36～72歲，平均58.6歲；病程5個月～20年，平均11年。主要臨床表現(xiàn)為膝前疼痛，上下樓梯及下蹲站立時疼痛加重，髕股關節(jié)研磨試驗、髕骨恐懼試驗陽性，排除風濕或類風濕性關節(jié)炎等其它病變。

1.2 檢查方法 采用西門子Magnetom Espree 1.5T超導型磁共振掃描儀，仰臥位足先進，膝關節(jié)專用表面接收線圈，線圈中心對準髕骨下緣。常規(guī)行矢狀位T1WI、T2WI+PDWI，冠狀位短T1翻轉回復序列(STIR)掃描；橫軸位T2WI掃描。掃描參數(shù)見表1：

1.3 診斷標準 關節(jié)軟骨MR分級采用Recht[4]分級標準：0級：正常關節(jié)軟骨，或軟骨彌漫性均勻變薄但表面光滑；I級：軟骨分層結構消失，軟骨內(nèi)出現(xiàn)局灶性低信號區(qū)，軟骨表面光滑；Ⅱ級軟骨表面輪廓輕至中度不規(guī)則，軟骨缺損深度未及全層厚度的50%；Ⅲ級軟骨表面輪廓重度不規(guī)則，軟骨缺損深度達全層厚度的50%以上，但未完全剝脫；Ⅳ級軟骨全層缺損剝脫，軟骨下骨質(zhì)暴露伴或不伴軟骨下骨質(zhì)信號改變。軟骨下骨質(zhì)骨髓水腫樣病變的MR診斷標準：邊界不清的結節(jié)狀、斑片狀、網(wǎng)狀的T1WI低信號，T2WI高信號區(qū)。軟骨下骨質(zhì)囊腫樣病變的MR診斷標準：表現(xiàn)為輪廓清晰地類圓形T1WI低信號，T2WI高信號囊狀液體病灶。軟骨下骨質(zhì)硬化的MR診斷標準：T1WI、T2WI均可見軟骨下骨質(zhì)出現(xiàn)點、片狀低信號，邊界清晰銳利。

圖1-2 女性，34歲，髕骨外側軟骨下骨質(zhì)單純骨髓水腫樣病變(箭)。矢狀面TlWI（圖1）、矢狀面T2WI（圖2）示軟骨形態(tài)信號未見異常，軟骨下骨質(zhì)顯示邊界模糊不清的小片狀異常信號。圖3-53-5 女性，42歲 髕骨外側軟骨下骨質(zhì)單純囊樣病變(箭)。矢狀面TlWI（圖3）、矢狀面 PDWI（圖4）、矢狀面T2WI（圖5）示髕骨下方軟骨下骨質(zhì)可見輪廓清晰類圓形液體信號影。圖6-76-7 男性，45歲，滑車軟骨Ⅲ級損傷伴軟骨下骨質(zhì)骨髓水腫樣病變(箭)：矢狀面Tl加權像（圖6）、軸位面T2加權像（圖7）示滑車中央溝軟骨變薄,邊緣中斷，異常信號滲入軟骨區(qū)，軟骨下骨質(zhì)顯示邊界模糊不清的大片異常信號。 圖8-98-9 女性，51歲，髕骨外側軟骨Ⅳ級損傷軟骨下骨質(zhì)硬化、囊變及骨髓水腫樣病變(箭)：矢狀面Tl加權像（圖8）、矢狀面T2加權像（圖9）示髕軟骨明顯變薄,近乎消失,軟骨下骨質(zhì)多發(fā)不規(guī)則的異常信號。

表1 膝關節(jié)MRI掃描參數(shù)表

2 結 果

通過觀察各序列圖像(圖1-5)，統(tǒng)計本組33例37個單純髕股關節(jié)炎分析。病變累及部位：單純髕骨外側面病灶13個(13/37)，單純髕骨內(nèi)側面病灶3個(3/37)，單純髕骨縱脊部病灶變3個(3/37)，單純內(nèi)側滑車面病灶2個(2/37)，單純外側滑車面病灶3個(3/37)，單純股骨中央溝病灶2個(2/37)，混合多發(fā)病灶11個(11/37)。單純軟骨下骨質(zhì)骨髓水腫樣病變9個(9/37)。單純軟骨下囊腫樣病變病變3個(3/37)。軟骨損傷同時合并軟骨下骨質(zhì)異常25個(25/37)，I級軟骨損傷2個；Ⅱ級軟骨損傷3個；Ⅲ級軟骨損傷9個；Ⅳ級軟骨損傷11個；I級軟骨損傷臨近軟骨下骨質(zhì)異常主要表現(xiàn)為不同程度骨髓水腫樣病變；Ⅱ-Ⅳ級軟骨損傷臨近軟骨下骨質(zhì)異常主要表現(xiàn)為不同程度骨質(zhì)硬化、囊樣及骨髓水腫樣病變；在同一例膝關節(jié)同時存在多處不同程度軟骨損傷時，以最高級別為診斷標準。本組37個膝關節(jié)9個合并髕上囊少量積液；13個合并髕骨上下緣骨贅形成；所有病例內(nèi)外側髕股關節(jié)間隙對稱，未見明顯狹窄；髕下脂肪墊形態(tài)信號均未見異常改變。

3 討 論

單純髕股關節(jié)炎為單獨發(fā)生于髕股關節(jié)的單間室骨性關節(jié)炎，主要是由于滑車和髕骨磨擦造成的髕股關節(jié)軟骨及軟骨下骨質(zhì)損傷，不伴有脛股關節(jié)炎或膝關節(jié)的其它病變。尸體解剖研究發(fā)現(xiàn)65歲以上78%出現(xiàn)單純髕股關節(jié)炎的病理表現(xiàn)[1]；另外一份大樣本隨機調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在膝關節(jié)疼痛人群中，24%(186／777)的患者被診斷為單純髕股關節(jié)炎，而單純脛股關節(jié)炎的患者數(shù)僅占總數(shù)的4%(31／777)[2]，可見單純髕股關節(jié)炎臨床上并不罕見[3]。

本病多發(fā)于中老年人，女性多于男性，統(tǒng)計本組病例，40歲以上患者26人，占79%；男性12人，占36%，女性21人，占64%，與文獻報導相符[5,6]。典型的臨床表現(xiàn)為上下樓及坐位站立時膝前痛明顯，嚴重者膝關節(jié)伸屈活動受限，不能單腿站立等；體檢表現(xiàn)為髕骨、髕周、髕骨緣以及髕骨后方壓痛明顯,晚期可出現(xiàn)髕骨摩擦音等。

髕股關節(jié)由髕骨和股骨關節(jié)面構成，髕骨關節(jié)面被中央的縱脊分為內(nèi)、外側軟骨面，股骨關節(jié)面由中央溝分為內(nèi)、外側滑車面構成；縱脊與中央溝相適應，起到維持髕股關節(jié)的穩(wěn)定性的作用。當發(fā)生髕股關節(jié)炎時，髕骨和股骨關節(jié)面被覆的軟骨不同程度損傷伴或不伴軟骨下骨質(zhì)結構異常改變。

軟骨損傷病理改變始于表淺層[7]，鏡下表現(xiàn)為為膠原纖維連續(xù)性消失，繼而發(fā)生軟骨表面纖毛樣變；肉眼上可見局部軟骨變軟，表面毛糙，進一步可見細小的裂縫、碎裂、潰瘍和軟骨變薄，同時可繼發(fā)軟骨下骨質(zhì)損傷等改變。MRI成像可以同步反映軟骨損傷病理改變,早期可見信號異常，T1WI表現(xiàn)為信號降低、T2WI表現(xiàn)為信號增高；進一步發(fā)展表現(xiàn)為軟骨形態(tài)異常，當軟骨邊緣受損并變薄時，MR信號表現(xiàn)為中等信號影變薄，可引起關節(jié)內(nèi)液體滲入繼發(fā)軟骨下骨質(zhì)異常改變。而X線平片和CT診斷主要依賴于觀察軟骨磨損變薄所致的關節(jié)間隙狹窄及軟下骨質(zhì)硬化、囊變等間接征象,這常常為髕股關節(jié)炎的中晚期改變。統(tǒng)計本組共計25個髕股關節(jié)軟骨損傷，I級軟骨損傷2個；Ⅱ級軟骨損傷3個；Ⅲ級軟骨損傷9個；Ⅳ級軟骨損傷11個；中晚期患者明顯多于早期患者，可能由于患者早期雖有疼痛不適，但X線檢查后未見明顯異常，未進一步行MR檢查，直到中晚期疼痛明顯或X線片發(fā)現(xiàn)異常后，才行MR檢查。

軟骨下骨質(zhì)硬化、囊樣及骨髓水腫樣等異常征象是髕股關節(jié)炎常見的軟骨下骨質(zhì)病變，可單獨發(fā)生或同時合并有軟骨損傷。骨質(zhì)增生硬化在各序列均無不規(guī)則低信號；軟骨下囊樣病變MRI表現(xiàn)為輪廓清晰的類圓形囊狀液體病灶，T1W為低信號，T2WI為高信號，Pouders等[8]認為囊樣病灶主要由非上皮性纖維化囊壁包裹的壞死碎片，而非傳統(tǒng)理論解釋的軟骨缺失所致關節(jié)滑液侵蝕。軟骨下骨髓水腫樣病變?yōu)橐活惓Ｒ姷痪哂刑禺愋缘腗RI征象，可見于骨腫瘤、骨外傷、關節(jié)退行性病變及骨性關節(jié)炎等多種病變中，其主要病理改變包括骨髓壞死、骨髓纖維化及骨小梁結構異常，而并不是真正意義上的骨髓水腫[9]。因此，部分學者把骨性關節(jié)炎伴隨的此征象稱為骨髓水腫樣病變而不是簡單稱作骨髓水腫。通常認為軟骨下骨髓水腫樣病變繼發(fā)于關節(jié)軟骨損傷，目前有學者研究認為并非如此。國外學者Janet M[10]等利用荷蘭豬膝關節(jié)骨性關節(jié)炎模型卻發(fā)現(xiàn)軟骨下骨質(zhì)形態(tài)改變發(fā)生先于軟骨病變。據(jù)此，可以側面證明部分患者表現(xiàn)為單純軟骨下骨髓水腫樣病變，而軟骨的形態(tài)、信號無異常改變。國內(nèi)周自明等[11]通過隨訪觀察部分膝關節(jié)骨性關節(jié)炎病例發(fā)現(xiàn)，伴隨軟骨下骨髓病變的范圍擴大、分級的提高，該分區(qū)軟骨病損也明顯進展。早期，耿曉鵬等[12]研究發(fā)現(xiàn)骨關節(jié)炎疼痛與軟骨下骨髓水腫相關，且存在疼痛越嚴重，則骨髓水腫越嚴重的趨勢。本組33例37個髕股關節(jié)軟骨下骨質(zhì)均可見異常改變，3個表現(xiàn)為單純的軟骨下囊樣病變，9個表現(xiàn)為單純的軟骨下骨髓水腫樣病變，臨近軟骨的形態(tài)、信號均發(fā)現(xiàn)異常改變；25個軟骨損傷者全部合并軟骨下骨質(zhì)不同程度異常改變。

單純髕股關節(jié)炎患者髕骨總是較股骨滑車損傷嚴重，且受損區(qū)域最常見于髕骨外側面[13]。目前多數(shù)學者認為，髕股關節(jié)炎不是原發(fā)病，而是髕股關節(jié)生物力學紊亂導致髕骨外側關節(jié)面后旋繼發(fā)髕股關節(jié)外側關節(jié)面壓力高度集中，比內(nèi)側面更容易超負荷，導致髕骨外側面軟骨水腫、碎裂、脫落,軟骨下骨質(zhì)裸露、增生、硬化、囊變、骨髓水腫樣病變等一系列異常改變。本組37個單純髕股關節(jié)炎，單純髕骨外側病變13個，11個混合多發(fā)病灶中髕骨外側均可見不同程度損傷，髕骨外側病變占全部病例的59%，結果與文獻報導相一致。

診斷單純髕股關節(jié)炎時還應與髕骨軟骨軟化癥鑒別，后者發(fā)病年齡較輕，以內(nèi)側面多見[14]，病理早期髕骨軟骨軟化癥軟骨改變始于基底部，而骨關節(jié)炎軟骨的改變始于表面，發(fā)病年齡較大，以外側面多見。

綜上所述，MRI檢查能夠清晰地顯示膝關節(jié)軟骨和軟骨下骨質(zhì)形態(tài)、信號的細微變化及病變范圍和程度，可以對單純髕股關節(jié)炎盡早做出明確診斷及分級，對于該病的早期治療及最佳治療方案的選擇提供了可靠、直接的依據(jù)。

1.Arendt EA,Fithian DC,Cohen E.Current concepts of lateral patella dislocation[J].Clin Sports Med.2002,21(3):499-519.

2.Duncan R ,Hay E,Salklatvala J.et al.Prevalcnce of radiographic osteoarthritis:It all depends on your point of view[J].Rheumatology,2006,45:757-760.

3.Kim YM,Joo YB.Patellofemoral osteoarthritis[J].Knee Surg Relat Res.2012, 24(4); 193-200.

4.Recht MP,Krammer J, Marcelis S,et al.Abnormalities of articular cartilage in the knee: analysis of available MR techniques[J].Radiology,1993,187:473-478.

5.Sarda PK,Shetty A,Maheswaran SS.Medium term results of Avon patellofemoraljoint replacement[J].Indian Orthop,2011,45（5）:439-444.

6.Duncan R,Peat G,Thomas E,et a1.Incidence,progression and sequence of development of radiographicknee osteoarthrifts in a symptomatic population[J].AnnRheuln Dis.2011.70(11):1944-1948.

7.陳家祥,宋桂芳,馬巖等.退行性膝關節(jié)炎關節(jié)軟骨損傷的MRI表現(xiàn)[J].中國CT和MRI雜志,2008, 6（2）.55-58.

8.Pouders C,De Maeseneer M,Van Roy P,et al.Prevalence and MR-anatomic correlation of bone cysts in osteoarthriyic knees[J] .AJR 2008.190:17-21.

9.Zanetti M,Bruder E,Romero J,et al.Bone marrow edema pattern in osteoarthritic knee:correlation between MR imaging and histologic findings[J].Radiology,2002,215:835-840.

10.Janet M,Anderson M,Helen L,et,al.Fundamental subchondral bone changes in spontaneous knee osteoarthritis[J].The International Journal of Biochemistry & Cell Biology,2004,10:1-13.

11.周自明,常時新,田芳等.膝骨關節(jié)炎軟骨下骨髓水腫樣及囊樣病變與軟骨病損的相關性研究[J].中國醫(yī)學計算機成像雜志,2012,18(3).243-248.

12.耿曉鵬,陳百成,王霞等.軟骨下骨髓水腫與膝骨關節(jié)炎疼痛相關性的影像學研究[J].中華骨科雜志,2005,25(11).682-686.

13.Saleh KJ,Arendt EA,Eldridge,et a1.Symposium.Operative treatment of patellofemoral arthritis[J].Bone Joint Surg Am,2005,87(3):659-671.

14.張傳鳳,黃建軍,李傳富等.髕骨軟骨軟化的高場MRI診斷及應用[J].中國CT和MRI雜志,2010,8（4）.60-62.