青少年急性膝關(guān)節(jié)創(chuàng)傷性骨髓異常與創(chuàng)傷機(jī)制及軟組織損傷的關(guān)系

劉玉，王燎，劉曉娜，周燕，高維青，曾勇，李開(kāi)成,*

膝關(guān)節(jié)是人體的一個(gè)重要的承重關(guān)節(jié)，在肢體活動(dòng)或站立時(shí)維持活動(dòng)性、穩(wěn)定性和平衡性。膝關(guān)節(jié)骨及軟組織共同參與維持它的功能，如果膝關(guān)節(jié)暴露在超出其生理范圍的力量時(shí)，骨骼或軟組織就有出現(xiàn)損傷的危險(xiǎn)[1]。急性膝關(guān)節(jié)損傷是膝關(guān)節(jié)骨及軟組織損傷的一個(gè)常見(jiàn)原因。骨損傷可能是由直接打擊、鄰近骨撞擊力或撕脫傷中的牽引力導(dǎo)致的。創(chuàng)傷性骨髓異常就像是骨損傷之后留下的腳印，會(huì)反映創(chuàng)傷的機(jī)制[2]。對(duì)于急性膝關(guān)節(jié)損傷的影像學(xué)檢查方法，X線及計(jì)算機(jī)體層攝影（Computed Tomography，CT）主要是用于診斷骨折，無(wú)法用于創(chuàng)傷性骨髓異常的評(píng)估。磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是評(píng)估創(chuàng)傷性骨髓異常及軟組織損傷的重要成像方法[3]。典型的創(chuàng)傷性骨髓異常在MRI上表現(xiàn)為形態(tài)不規(guī)則的斑片狀T1加權(quán)像（T1 Weighted Image，T1WI）低信號(hào)，T2加權(quán)像（T2 Weighted Image，T2WI）壓脂及質(zhì)子密度加權(quán)像（Proton Density Weighted Image，PDWI）高信號(hào)，其相對(duì)應(yīng)的病理基礎(chǔ)為出血、水腫及骨小梁微小骨折[4]。同時(shí)MRI可以清晰地顯示關(guān)節(jié)內(nèi)及關(guān)節(jié)周圍軟組織的損傷情況，常表現(xiàn)為連續(xù)性及信號(hào)的異常。通過(guò)MRI研究創(chuàng)傷性骨髓異常的分布，分析骨髓異常的部位與創(chuàng)傷機(jī)制的關(guān)系，并由此預(yù)測(cè)可能存在的相關(guān)軟組織損傷。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

回顧性分析2014年9月—2017年9月期間就診上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院的青少年急性膝關(guān)節(jié)損傷患者168名，其中69名患者接受了膝關(guān)節(jié)MRI檢查并且臨床資料完善。69名患者中男性51名，女性18名，年齡11～25歲，平均年齡（17.1±3.17）歲，中位數(shù)17歲。由一名骨科醫(yī)生對(duì)患者的臨床資料進(jìn)行回顧性分析，包括急性膝關(guān)節(jié)損傷的原因、損傷機(jī)制和損傷與MRI檢查的時(shí)間間隔，其中損傷機(jī)制分為5類：軸移損傷、外翻損傷、過(guò)伸傷、儀表盤損傷及髕骨外側(cè)脫位[5]。

1.2 MR檢查方法

所有患者均用膝關(guān)節(jié)MRI 3.0T MR掃描儀（MAGNETOM Verio；SIEMENS；Germany）進(jìn)行檢查，使用膝關(guān)節(jié)專用線圈，患者仰臥位，腳先進(jìn)，掃描序列包括：矢狀位T1WI快速自旋回波（Turbo Spin Echo，TSE）序列；PDWI-TSE序列；冠狀位T2WI-TSE脂肪抑制序列；軸位T2WI-TSE序列。各序列掃描參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 MRI膝關(guān)節(jié)各序列掃描參數(shù)Table I Sequential Scanning Parameters of the Knee Joints by MRI

1.3 MRI圖像分析

兩名放射科醫(yī)生（一名正高級(jí)放射科醫(yī)生，專注于骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像學(xué)30年；一名主治醫(yī)師，有9年的醫(yī)學(xué)影像學(xué)工作經(jīng)驗(yàn)）在不知道MRI原始報(bào)告和臨床資料的情況下，評(píng)估急性膝關(guān)節(jié)損傷患者的影像學(xué)資料，意見(jiàn)不一致時(shí)共同商議決定。創(chuàng)傷性骨髓異常分別在冠狀位T2W fs-TSE序列和矢狀位PDW-TSE序列圖像上評(píng)估，冠狀位T2W fs-TSE序列上沿著股骨及脛骨長(zhǎng)軸中心線區(qū)分股骨內(nèi)外側(cè)髁和脛骨內(nèi)外側(cè)平臺(tái)，矢狀位PDW-TSE序列上沿著股骨及脛骨長(zhǎng)軸中心線區(qū)分前后區(qū)，軸位T2W-TSE序列用于解剖定位。膝關(guān)節(jié)分為9解剖區(qū)域：股骨內(nèi)側(cè)髁前區(qū)、股骨內(nèi)側(cè)髁后區(qū)、股骨外側(cè)髁前區(qū)、股骨外側(cè)髁后區(qū)、脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)前區(qū)、脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)后區(qū)、脛骨外側(cè)平臺(tái)前區(qū)、脛骨外側(cè)平臺(tái)后區(qū)及髕骨。此外，相關(guān)軟組織損傷涉及以下的解剖結(jié)構(gòu)：前交叉韌帶（Anterior Cruciate Ligament，ACL）、后交叉韌帶（Posterior Cruciate Ligament，PCL）、內(nèi)側(cè)副韌帶（Medial Collateral Ligament，MCL）、外側(cè)副韌帶（Lateral Collateral Ligament，LCL）、內(nèi)側(cè)支持帶（Medial Retinacula，MR）、外側(cè)支持帶（Lateral Retinacula，LR）、內(nèi)側(cè)半月板（MedialMenisci，MM）和外側(cè)半月板（LateralMenisci，LM）。根據(jù)已經(jīng)公布的標(biāo)準(zhǔn)韌帶或支持帶異常被定義為部分或完全聯(lián)系性中斷或信號(hào)強(qiáng)度改變[6]，半月板異常定義為信號(hào)強(qiáng)度增加、延伸至關(guān)節(jié)面至少2個(gè)連續(xù)層面、半月板形態(tài)或位置異常[7]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用IBM SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，創(chuàng)傷性骨髓異常部位與創(chuàng)傷機(jī)制及相關(guān)的軟組織損傷的關(guān)系通過(guò)卡方檢驗(yàn)分析構(gòu)成比及差異，P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床資料

69例青少年急性膝關(guān)節(jié)損傷患者，19例軸移損傷，17例髕骨外側(cè)脫位，12例過(guò)伸損傷，11例外翻損傷和10例儀表盤損傷。損傷的原因包括：滑倒19例，扭傷16例，足球15例，慢跑12例，樓梯上跌落6例，滑雪1例?；颊咴趥螅?.5±1.45）d（中位數(shù)，4 d，范圍1～7 d）內(nèi)接受了膝關(guān)節(jié)MRI檢查。

2.2 創(chuàng)傷性骨髓異常的部位

19例軸移損傷累及67個(gè)骨髓異常部位，17例髕骨外側(cè)脫位累及58個(gè)部位，12例過(guò)伸損傷累及60個(gè)部位，11例外翻損傷累及31個(gè)部位和10例儀表盤損傷累及31個(gè)部位。最常見(jiàn)的3個(gè)創(chuàng)傷性骨髓異常的部位為：股骨外側(cè)髁后區(qū)（N=49），股骨外側(cè)髁前區(qū)（N=44）和脛骨外側(cè)平臺(tái)后區(qū)（N=33）。

2.3 創(chuàng)傷機(jī)制與創(chuàng)傷性骨髓異常（表2）和軟組織損傷（表3）的關(guān)系

表2 創(chuàng)傷機(jī)制與創(chuàng)傷性骨髓異常的關(guān)系Table II Relations between Trauma Mechanism and Traumatic Bone Marrow Abnormality

表3 創(chuàng)傷機(jī)制與特定的軟組織損傷之間的關(guān)系Talbe III Relations between Trauma Mechanism and Specific Soft Tissue Injuries

軸移損傷（圖1）的患者創(chuàng)傷性骨髓異常的部位，最常見(jiàn)于股骨外側(cè)髁前后區(qū)交界處（股骨外側(cè)髁后區(qū)（94.7%）、股骨外側(cè)髁前區(qū)（84.2%）和脛骨外側(cè)平臺(tái)后區(qū)（78.9%）。常常引起ACL撕裂（94.7%），MM撕裂（42.1%）和LM撕裂（26.3%）。

圖1 某女（14歲）左側(cè)膝關(guān)節(jié)軸移損傷Figure 1 A Girl（14 years old）with Pivot Shift Injury of the Left Knee Joints

髕骨外側(cè)脫位（圖2）的患者創(chuàng)傷性骨髓異常最常見(jiàn)于髕骨（100%）、股骨外側(cè)髁后區(qū)（100%）和股骨外側(cè)髁前區(qū)（94.1%）。常常引起MR撕裂（88.2%）和MM撕裂（29.4%）。

圖2 某女（13歲）左側(cè)膝關(guān)節(jié)髕骨外側(cè)脫位Figure 2 A Girl（13 years old）with Lateral Patellar Dislocation of the Left Knee Joint

過(guò)伸傷（圖3）的患者創(chuàng)傷性骨髓異常比較彌散，最常發(fā)生在脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)前區(qū)（83.3%）、脛骨外側(cè)平臺(tái)前區(qū)（75%）、股骨內(nèi)側(cè)髁前區(qū)（66.7%），也可見(jiàn)于脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)后區(qū)（58.3%）和脛骨外側(cè)平臺(tái)后區(qū)（58.3%）等。常常引起ACL撕裂（91.7%），PCL撕裂（58.3%），MM撕裂（50%）和LM撕裂（33.3%）。

圖3 某男（16歲）右側(cè)膝關(guān)節(jié)過(guò)伸傷Figure 3 A Boy（16 years old）with Hyperextension of the Right Knee Joint

外翻損傷（圖4）的患者創(chuàng)傷性骨髓異常最常見(jiàn)于股骨，包括股骨外側(cè)髁后區(qū)（72.7%），股骨外側(cè)髁前區(qū)（54.5%）、股骨內(nèi)側(cè)髁前區(qū)（45.5%），少部分位于股骨內(nèi)側(cè)髁后區(qū)（36.4%）和脛骨外側(cè)平臺(tái)后區(qū)（27.3%）。常常引起MCL撕裂（90.9%）和MM撕裂（45.5%）。

圖4 某男（19歲）左側(cè)膝關(guān)節(jié)外翻損傷Figure 4 A Boy（19 years old）with Valgus Injury of the Left Knee Joint

儀表盤損傷（圖5）的患者創(chuàng)傷性骨髓異常主要在脛骨，包括脛骨外側(cè)平臺(tái)前區(qū)（100%）、脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)前區(qū)（90%）、脛骨外側(cè)平臺(tái)后區(qū)（50%）和脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)后區(qū)（50%）。常常引起PCL撕裂（70%）和MM撕裂（30%）。

圖5 某男（13歲）左側(cè)膝關(guān)節(jié)儀表盤損傷Figure 5 A Boy（13 years old）with Dashboard Injury of the Left Knee Joint

2.4 創(chuàng)傷性骨髓異常與軟組織損傷的關(guān)系（表4）

ACL部分撕裂18例，完全撕裂14例，主要與創(chuàng)傷性骨髓異常部位：股骨外側(cè)髁后區(qū)（78.1%）、股骨外側(cè)髁前區(qū)（75%）和脛骨外側(cè)平臺(tái)后區(qū)（71.9%）相關(guān)。PCL部分撕裂14例，完全撕裂4例，主要與創(chuàng)傷性骨髓異常部位：脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)前區(qū)（77.8%）、脛骨外側(cè)平臺(tái)后區(qū)（72.2%）、脛骨外側(cè)平臺(tái)前區(qū)（66.7%）和脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)后區(qū)（66.7%）相關(guān)。MCL撕裂11例，主要與創(chuàng)傷性骨髓異常部位：股骨外側(cè)髁后區(qū)（81.8%），股骨外側(cè)髁前區(qū)（54.5%）和股骨內(nèi)側(cè)髁前區(qū)（45.5%）相關(guān)。LCL撕裂2例，創(chuàng)傷性骨髓異常發(fā)生于股骨外側(cè)髁（100%）和脛骨內(nèi)外側(cè)平臺(tái)后區(qū)（100%）相關(guān)。MM撕裂27例，主要與創(chuàng)傷性骨髓異常部位：股骨外側(cè)髁后區(qū)（74.1%），股骨外側(cè)髁前區(qū)（66.7%）和脛骨外側(cè)平臺(tái)后區(qū)（40.7%）相關(guān)。LM撕裂12例，主要與創(chuàng)傷性骨髓異常部位：股骨外側(cè)髁后區(qū)（66.7%）、股骨外側(cè)髁前區(qū)（58.3%）、脛骨外側(cè)平臺(tái)前區(qū)（41.7%）和脛骨外側(cè)平臺(tái)后區(qū)（41.7%）相關(guān)。MR撕裂16例，主要與創(chuàng)傷性骨髓異常部位：股骨外側(cè)髁后區(qū)（100%）、股骨外側(cè)髁前區(qū)（93.8%）和髕骨（93.8%）相關(guān)。LR撕裂0例。

表4 創(chuàng)傷性骨髓異常與特定的軟組織損傷之間的關(guān)系Table IV Relations between Traumatic Bone Marrow Abnormality and Specific Soft Tissue Injuries

此外，6例（8.7%）出現(xiàn)鄰近腓骨骨髓水腫，3例（4.3%）脛骨骨折，2例（2.9%）股骨表明軟骨面略凹陷，23例（33.3%）膝關(guān)節(jié)周圍軟組織不同程度腫脹，42例（60.9%）關(guān)節(jié)腔積液。

3 討論

本研究針對(duì)69例青少年急性膝關(guān)節(jié)患者，探討創(chuàng)傷性骨髓異常和創(chuàng)傷機(jī)制及軟組織損傷之間的關(guān)系。創(chuàng)傷性骨髓異常的特定模式被認(rèn)為代表特定創(chuàng)傷機(jī)制的足跡。了解創(chuàng)傷的機(jī)制有助于在MRI中發(fā)現(xiàn)更微妙的關(guān)節(jié)內(nèi)損傷，因?yàn)槊恳环N機(jī)制都是與可預(yù)見(jiàn)的損傷相關(guān)聯(lián)的。Sanders TG等在文獻(xiàn)中報(bào)道了5種不同的損傷機(jī)制：軸移損傷，儀表盤損傷，過(guò)82例髕骨脫位患者，他們的研究顯示骨髓異常最常見(jiàn)的位置：髕骨和股骨外側(cè)[10]，與我們的研究結(jié)果相似。在我們的研究中，過(guò)伸傷主要累及脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)前區(qū)、脛骨外側(cè)平臺(tái)前區(qū)和股骨內(nèi)側(cè)髁前區(qū)。Hayes CW等研究顯示過(guò)伸傷引起的骨髓異常發(fā)生在股骨和脛骨前方[11]，這與我們的發(fā)現(xiàn)一致。研究顯示外翻損傷主要累及股骨，而Berger N等的研究顯示外翻損傷常常累及脛骨內(nèi)外側(cè)平臺(tái)后區(qū)[8]。儀表盤損傷主要累及脛骨，在文獻(xiàn)中儀表盤損傷表現(xiàn)為脛骨前和髕骨的后表面前部[12]。伸傷，外翻損傷和髕骨外側(cè)脫位，及其相關(guān)的骨髓水腫[5]。然而，在常規(guī)的臨床實(shí)踐中，創(chuàng)傷性骨髓異常所存在的部位可能并不總是符合這些創(chuàng)傷機(jī)制的經(jīng)典表現(xiàn)，往往表現(xiàn)為一種復(fù)雜的、混合的、多機(jī)制引起的多部位創(chuàng)傷性骨髓異常。據(jù)我們所知，只有少數(shù)研究描述了創(chuàng)傷性骨髓異常及其與膝關(guān)節(jié)軟組織損傷的關(guān)系[1,2,5]。

研究中，創(chuàng)傷性骨髓異常最常見(jiàn)的部位是股骨外側(cè)髁后區(qū)，股骨外側(cè)髁前區(qū)和脛骨外側(cè)平臺(tái)后區(qū)，研究結(jié)果與Berger N等的研究類似，他們的研究顯示創(chuàng)傷性骨髓異常43%在股骨外側(cè)，52%在脛骨外側(cè)[8]。研究中軸移損傷引起創(chuàng)傷性骨髓異常部位多位于股骨外側(cè)髁后區(qū)、股骨外側(cè)髁前區(qū)和脛骨外側(cè)平臺(tái)后區(qū)。在Vellet AD等的研究中，主要包含軸移損傷（57%），創(chuàng)傷性骨髓異常的部位也得到類似的結(jié)果[9]。其次，比較常見(jiàn)的創(chuàng)傷機(jī)制是髕骨外側(cè)脫位，它所引起的創(chuàng)傷性骨髓異常的部位主要是髕骨、股骨外側(cè)髁后區(qū)和股骨外側(cè)髁前區(qū)。而且發(fā)現(xiàn)軸移損傷和髕骨外側(cè)脫位引起的創(chuàng)傷性骨髓異常有部分重疊，這就使得通過(guò)創(chuàng)傷性骨髓異常的部位，來(lái)推斷潛在的創(chuàng)傷機(jī)制存在一定困難。Elias DA等研究了

我們還評(píng)估了創(chuàng)傷機(jī)制、創(chuàng)傷性骨髓異常與軟組織損傷之間的關(guān)系。每一種創(chuàng)傷機(jī)制會(huì)引起特定的軟組織損傷，如軸移損傷常常伴有前交叉韌帶撕裂，髕骨外側(cè)脫位常伴有內(nèi)側(cè)支持帶撕裂，過(guò)伸傷常伴有前交叉韌帶和后交叉韌帶損傷，外翻損傷常伴有內(nèi)側(cè)副韌帶損傷，儀表盤損傷常伴有后交叉韌帶損傷。而每一種損傷機(jī)制也同時(shí)會(huì)引起一些常見(jiàn)部位的創(chuàng)傷性骨髓異常，就使得創(chuàng)傷性骨髓異常的部位也與特定的軟組織損傷存在一定聯(lián)系。也有一些文獻(xiàn)中報(bào)道了創(chuàng)傷性骨髓異常的部位也與特定的軟組織損傷存在一定聯(lián)系[13-16]。

我們的研究有幾個(gè)局限性。首先，回顧性研究選擇的人群是就診上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院的患者，存在選擇偏移。其次，膝關(guān)節(jié)MRI軟組織的損傷缺乏手術(shù)或關(guān)節(jié)鏡等金標(biāo)準(zhǔn)作為對(duì)照。最后，我們沒(méi)有進(jìn)行觀察者間一致性的統(tǒng)計(jì)分析，但是我們有兩個(gè)資深的影像科醫(yī)師意見(jiàn)不一致時(shí)共同商討決定。

總之，青少年急性膝關(guān)節(jié)創(chuàng)傷機(jī)制決定了創(chuàng)傷性骨髓異常在MRI上的分布，青少年急性膝關(guān)節(jié)創(chuàng)傷性骨髓異常在MRI上的表現(xiàn)和分布代表了特定的創(chuàng)傷機(jī)制的足跡，并能夠精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)特定的軟組織損傷。

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