肌骨超聲聯(lián)合磁共振成像在膝骨關(guān)節(jié)炎診斷及預(yù)后中的意義

徐晶 陳玲 謝麗君 徐榮全 黃小花 陳樹強(qiáng)

（福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科,福建 福州 350000）

膝骨性關(guān)節(jié)炎是一種復(fù)雜、多因素、多組織病變的關(guān)節(jié)疾病〔1～3〕。據(jù)估計，10%～30%膝骨關(guān)節(jié)炎者會出現(xiàn)疼痛等癥狀，這種疼痛已經(jīng)成為限制功能、進(jìn)行任何形式的體育或娛樂活動，腿部肌肉無力和肌肉力量喪失會導(dǎo)致疼痛增加，進(jìn)而導(dǎo)致殘疾，還會導(dǎo)致膝蓋骨關(guān)節(jié)炎等更多的疾病〔3，4〕。目前臨床主要通過肌骨超聲、磁共振成像（MRI）等方式對膝骨關(guān)節(jié)炎進(jìn)行診斷、預(yù)后監(jiān)測，不同的影像學(xué)手段可有效區(qū)分不同部位退行性疾病的程度〔5～8〕。MRI 分辨率高，可三維成像，可以獨立、特異性預(yù)測隨著時間推移的軟骨缺損、骨髓水腫樣改變和軟骨體積減少及膝關(guān)節(jié)疼痛的加重〔9，10〕。但MRI 在臨床使用中也存在一定限制，如無法監(jiān)測動態(tài)骨骼及軟組織運動，對骨質(zhì)改變的顯示效果不強(qiáng)等。MRI 由于其可靠的臨床計量學(xué)特性，已成為研究界最廣泛使用的評估骨關(guān)節(jié)炎危險因素、確定疾病進(jìn)展的預(yù)測因素和評估治療變化的手段〔1〕。近年來，超聲也因為其相對較低的成本和易獲得的優(yōu)勢，在骨性關(guān)節(jié)炎的評估中變得越來越受歡迎。其可以提供可靠的膝骨關(guān)節(jié)炎相關(guān)特征的評估，包括炎癥和結(jié)構(gòu)異常，有助于評估炎性關(guān)節(jié)炎的皮質(zhì)糜爛和滑膜炎。超聲檢查的主要優(yōu)勢在于能夠發(fā)現(xiàn)滑膜病變〔6，11，12〕。然而，臨床上仍然缺乏對膝骨關(guān)節(jié)炎診斷和預(yù)后評估的量化指標(biāo)。本研究旨探索肌骨超聲聯(lián)合MRI 在膝骨關(guān)節(jié)炎診斷及預(yù)后中的意義。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2015 年1 月至2018 年1 月福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院就診的膝骨關(guān)節(jié)炎患者43 例（左膝36 例，右膝43 例，共79 例）為觀察組，無膝關(guān)節(jié)癥狀健康受試者30 例（左右膝各30 例，共60 例）為對照組。入組標(biāo)準(zhǔn):①所有患者行關(guān)節(jié)鏡檢查，確診為膝骨關(guān)節(jié)炎；②年齡60～75 歲；③所有患者為單側(cè)膝骨關(guān)節(jié)炎；④患者同意參與本研究并簽署知情同意書。排除標(biāo)注:①合并其他骨關(guān)節(jié)損傷的疾??；②合并患有惡性腫瘤；③患者3 個月內(nèi)參與其他臨床試驗。

1.2 肌骨超聲檢查 使用LOGIQ E9 彩色多普勒超聲儀（美國，通用電氣公司）進(jìn)行檢查，使用5～17 MHz 頻率的探頭?；颊呷“肱P位，屈膝約30°，超聲探頭緊貼膝關(guān)節(jié)，掃描關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)、外側(cè)、髕骨兩側(cè)緣及髕骨上方。測量髕上囊滑膜厚度、髕上囊積液深度、股骨內(nèi)髁軟骨厚度、股骨外髁軟骨厚度。

1.3 MRI 檢查 使用uMR 780 3.0T MRI 儀器（中國，聯(lián)影醫(yī)療公司）進(jìn)行檢查，患者取仰臥位，雙膝伸直。掃描序列為自旋回波（SE）序列T1WI（TR=450～550 ms，TE=11 ms），梯度回波序列T2WI（TR=4 000～4 200 ms，TE=32 ms）。本研究根據(jù)MRI 檢查結(jié)果計算全膝關(guān)節(jié)磁共振成像積分（WORMS）。

1.4 隨訪 對患者進(jìn)行隨訪，隨訪終點事件為行全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)，隨訪截止日期為2021 年1 月31 日。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 使用R 軟件（V3.5.1）和相關(guān)R包進(jìn)行t檢驗、χ2檢驗及Logistic 回歸分析。使用受試者工作特征（ROC）曲線檢驗獨立危險因素以及聯(lián)合指標(biāo)的診斷效能。使用Kaplan-meier 曲線進(jìn)行預(yù)后分析，采用Log-rank 檢驗。

2 結(jié)果

2.1 肌骨超聲檢查結(jié)果與WORMS 對比 觀察組髕上囊滑膜厚度顯著高于對照組（P＜0.001）；兩組髕上囊積液深度、股骨內(nèi)髁軟骨厚度、股骨外髁軟骨厚度差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。觀察組WORMS〔（67.74±14.06）分〕顯著高于對照組〔（43.53±18.75）分；P＜0.001〕。

表1 兩組肌骨超聲檢查結(jié)果對比(,mm)

表1 兩組肌骨超聲檢查結(jié)果對比(,mm)

2.2 膝骨關(guān)節(jié)炎獨立危險因素篩選 Logistic 回歸分析表明，WORMS〔OR=1.10，95%CI（1.05～1.14）〕和髕上囊滑膜厚度〔OR=1.87，95%CI（1.32～2.66）〕是膝骨關(guān)節(jié)炎獨立危險因素（P＜0.001）。聯(lián)合指標(biāo)風(fēng)險值計算公式為:風(fēng)險值=-7.14+（0.63 ×WORMS）+（0.09 ×髕上囊滑膜厚度）。

2.3 WORMS、髕上囊滑膜厚度及風(fēng)險值診斷效能評價 ROC 曲線表明，WORMS、髕上囊滑膜厚度及聯(lián)合指標(biāo)風(fēng)險值曲線下面積（AUC）分別為0.849、0.809、0.888。聯(lián)合指標(biāo)診斷效能優(yōu)于WORMS 和髕上囊滑膜厚度診斷效能。

2.4 聯(lián)合指標(biāo)預(yù)后分析 根據(jù)聯(lián)合指標(biāo)中位值將患者膝關(guān)節(jié)分為高風(fēng)險組和低風(fēng)險組，以行全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)為隨訪終點時間進(jìn)行預(yù)后分析。低風(fēng)險組與高風(fēng) 險組相 比，HR（95%CI）為 0.076 2（0.037 6～0.154 3），即低風(fēng)險組患者預(yù)后轉(zhuǎn)歸明顯優(yōu)于高風(fēng)險組（P＜0.05）。

3 討論

膝骨性關(guān)節(jié)炎涉及多組織病變，因此需要對整個關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面評估，以提高對個人水平和局部危險因素的認(rèn)識，顯示病理變化，并澄清其與癥狀和結(jié)構(gòu)進(jìn)展的關(guān)系。雖然X 線平片仍是骨關(guān)節(jié)炎診斷的主要影像工具，但X 線平片無法準(zhǔn)確評估膝關(guān)節(jié)軟組織、軟骨、滑膜病損。MRI 和肌骨超聲彌補(bǔ)了這一缺陷，可以敏感且準(zhǔn)確評估軟骨、滑膜的病變情況。兩者應(yīng)用與膝骨關(guān)節(jié)炎早期診斷的優(yōu)勢更加明顯。

MRI 可以更加敏感地觀察滑膜炎病變，且可以因此預(yù)測骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。在一項為期4 年的縱向病例對照研究中發(fā)現(xiàn)，基于MRI 觀察的滑膜炎會導(dǎo)致膝骨關(guān)節(jié)炎的患病風(fēng)險增加3.6 倍〔13〕。除此之外，一項為期6.2 年的縱向研究證實，WORMS 評分是膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后的獨立預(yù)測因子〔14〕。肌骨超聲因為可以準(zhǔn)確反映滑膜的厚度，近年來被廣泛應(yīng)用于膝關(guān)節(jié)炎治療效果和疾病預(yù)后的評估〔6，7，12，14〕。

張麗〔15〕研究證實，膝骨關(guān)節(jié)炎患者髕上囊滑膜厚度高于無膝關(guān)節(jié)癥狀者，且認(rèn)為肌骨超聲可以用于膝骨關(guān)節(jié)炎早期診斷，其在評估滑膜增生情況方面具有獨特優(yōu)勢。王學(xué)宗等〔16〕研究認(rèn)為，WORMS對膝骨關(guān)節(jié)炎的診斷有較高的參考價值，其與膝骨關(guān)節(jié)炎X 線分級及臨床癥狀嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。該研究還認(rèn)為，膝骨關(guān)節(jié)炎患者病情主要受WORMS 影響。還有研究認(rèn)為，WORMS 是可以用于膝骨關(guān)節(jié)炎診斷的定量指標(biāo)，其在軟骨病理改變、滑膜炎癥、半月板損傷等方面的判別敏感性和特異性較高〔15〕。在一項為期84 個月的縱向病例對照多中心骨關(guān)節(jié)炎研究中發(fā)現(xiàn)，滑膜炎是發(fā)生膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的獨立危險因素，在調(diào)整了其他結(jié)構(gòu)障礙后，滑膜炎評分越高，風(fēng)險越高〔17〕。本研究結(jié)果表明，WORMS、髕上囊滑膜厚度及聯(lián)合指標(biāo)風(fēng)險值對于膝骨關(guān)節(jié)炎的診斷效能均較好，而聯(lián)合指標(biāo)風(fēng)險值的診斷效能優(yōu)于WORMS 和髕上囊滑膜厚度。本研究還表明，相同的隨訪時間內(nèi)，高風(fēng)險值患者需要行全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的患者比例高于低風(fēng)險值患者比例。

綜上，基于肌骨超聲和MRI 檢查，通過滑膜厚度和WORMS 構(gòu)建的聯(lián)合指標(biāo)應(yīng)用于膝骨關(guān)節(jié)炎的診斷和預(yù)后評估效能良好，可以為臨床決策提供依據(jù)。