膝骨關(guān)節(jié)炎患者基于MRI下滲出性滑膜炎體積與WOMAC亞域評分的相關(guān)性

王軼稀，丁全茂，程炳瑞

(中國中醫(yī)科學(xué)院廣安門醫(yī)院推拿科，北京 100053)

膝骨關(guān)節(jié)炎(knee osteoarthritis，KOA)是涉及骨、關(guān)節(jié)軟骨、骨贅、韌帶、滑膜組織等多種結(jié)構(gòu)改變的綜合性疾病。近年來，研究鑒于KOA的生理病理機制開發(fā)了不同的治療靶點以針對膝關(guān)節(jié)內(nèi)的結(jié)構(gòu)異常[1]，每種結(jié)構(gòu)異常根據(jù)影像學(xué)表現(xiàn)應(yīng)用了特別相關(guān)的指標加以評價，其中滲出性滑膜炎是伴隨KOA患者的一種炎性表型，其概念由磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)評分系統(tǒng)引出，是針對滑膜積液和滑膜增厚聯(lián)合評估的指標，可以反映疾病的炎性動態(tài)活躍程度，而MRI下的滲出性滑膜炎這一結(jié)構(gòu)特征在某些患者中可能早于軟骨及軟骨下骨的改變[2]，對KOA的發(fā)生有較強的預(yù)測作用[3]。研究表明，滑膜炎癥可能通過產(chǎn)生大量的促炎介質(zhì)而導(dǎo)致軟骨病變的進展和其他關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的惡化[4]；然而，也有學(xué)者支持滑膜炎并不能預(yù)示軟骨或膝關(guān)節(jié)其他結(jié)構(gòu)的變化，僅能作為繼發(fā)的結(jié)果[5]。此類相關(guān)性研究雖然較多，但滑膜炎癥與膝關(guān)節(jié)退化性改變之間的因果關(guān)系及具體機制仍尚未明確，且涉及滲出性滑膜炎變化的縱斷面研究[6-7]多以口服藥物治療為主，隨訪周期較長，而使用外治法治療并在短期內(nèi)進行隨訪的相關(guān)研究極少。由于內(nèi)服與外治的治療通路不一致，所得出的滲出性滑膜炎與癥狀間的相關(guān)性結(jié)果可能存在差異。本研究旨在分析KOA患者基于MRI下滲出性滑膜炎體積與西安大略和麥克馬斯特大學(xué)骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)(Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index，WOMAC)亞域評分的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2018年12月至2020年12月中國中醫(yī)科學(xué)院廣安門醫(yī)院、北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院、首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院、北京市中醫(yī)院推拿科或骨科門診收治的伴滲出性滑膜炎表型中老年KOA患者作為研究對象。診斷標準參照1995年美國風(fēng)濕病學(xué)會骨關(guān)節(jié)炎診斷標準[8]：①近1個月來反復(fù)的膝關(guān)節(jié)疼痛；②X線片站立位顯示膝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)間隙變窄、軟骨下骨硬化或囊性改變、關(guān)節(jié)緣骨贅形成；③中老年患者，年齡>40歲；④晨僵≤30 min；⑤活動時有骨摩擦感。同時滿足診斷標準①②或①④⑤或①③④⑤即可診斷為KOA。

1.2納入與排除標準 納入標準：①符合KOA診斷標準；②放射學(xué)K-L(Kellgren-Lawrence)分級1～3級；③WOMAC總分≥25分；④年齡40～80歲；⑤同意接受中醫(yī)推拿手法或涂抹雙氯芬酸二乙胺乳膠劑兩種外治法中任意一種，并簽署知情同意書；⑥經(jīng)MRI檢查證實伴有膝關(guān)節(jié)髕上區(qū)域滲出性滑膜炎(符合WORMS滲出性滑膜炎評分1～3分)[9]。在MRI矢狀位T2-fs序列上，滲出性滑膜炎評分按滑膜腔最大膨脹度計算，總分0～3分：0分為正?；蛏砹?；1分指最大潛在膨脹度<33%；2分指最大潛在膨脹度為33%～66%；3分指最大潛在膨脹度>66%。見圖1。

排除標準：①繼發(fā)性骨關(guān)節(jié)炎患者；②Ⅲ度半月板損傷者；③3個月內(nèi)接受關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射治療；④合并嚴重骨質(zhì)疏松、糖尿病、下肢血管疾病、肢體畸形、神經(jīng)系統(tǒng)疾病的患者；⑤合并嚴重精神疾病患者；⑥妊娠、準備妊娠或哺乳期婦女；⑦合并心、肺、腦、肝、腎和造血系統(tǒng)等嚴重疾病者；⑧有MRI檢查禁忌證的患者；⑨有試驗藥物過敏史，過敏體質(zhì)的患者。

剔除標準：①不能遵醫(yī)囑按時接受治療者；②在入組觀察期間接受了其他相關(guān)治療者。

WORMS：西安大略和麥克馬斯特大學(xué)骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)；a：0級，液體等效信號極少，未超過髕骨，為生理量；b：1級，高等信號沿內(nèi)側(cè)間溝向上走行，但膨脹程度較輕，呈銳利長條狀；c：2級，膨脹部分已經(jīng)十分明顯，往往在內(nèi)外間溝均有涵蓋；d：3級，膨大如圓，囊擴張已明顯壓迫其他組織

1.3觀察指標 分別獲取患者入組時(基線期)和治療10周后(隨訪期)的滲出性滑膜炎體積和WOMAC評分，分別對基線期的滲出性滑膜炎體積與基線期各WOMAC亞域評分、隨訪期的滲出性滑膜炎體積與隨訪期各WOMAC亞域評分、基線期滲出性滑膜炎體積與隨訪時各WOMAC亞域評分變化值、隨訪時滲出性滑膜炎體積變化值與隨訪時各WOMAC亞域評分變化值進行相關(guān)性分析。

1.3.1滲出性滑膜炎體積 滲出性滑膜炎體積的測量基于MRI矢狀位T2-fs序列圖像，MRI的獲取參照2015年國際骨關(guān)節(jié)炎研究學(xué)會推薦的方法[10]，通過德國西門子3.0 T超導(dǎo)型MRI儀和膝關(guān)節(jié)表面線圈進行掃描。患者取仰臥位，足先進，膝關(guān)節(jié)伸直，此時髕骨下緣為掃描中心，掃描范圍包括股骨髁及脛骨平臺。

矢狀位T2-fs序列參數(shù)：回波時間32 ms，重復(fù)時間2 400 ms，視野160 mm，矩陣320×240，層厚4 mm，層間距0.4 mm，激勵次數(shù)1次。滲出性滑膜炎體積測量原理：每個薄層間的滲出性滑膜炎體素=前后兩個MRI薄層所勾畫的高信號區(qū)面積的均值×兩薄層間距，各薄層間的體素相加獲得最終體積，該過程通過syngo飛云20.0軟件中的磁共振半自動分割系統(tǒng)及手動修訂后的體素模型自動計算得出[11]。

1.3.2WOMAC評分 癥狀評分參照WOMAC[8]，WOMAC量表包含3個亞域，分別為關(guān)節(jié)疼痛(5項)、關(guān)節(jié)僵硬(2項)及關(guān)節(jié)功能障礙(17項)，每項按臨床癥狀的嚴重程度分為無(0分)、輕微(1分)、中等(2分)、嚴重(3分)、非常嚴重(4分)。即疼痛癥狀共計20分、僵硬癥狀共計8分、功能障礙癥狀68分。在確保患者已經(jīng)充分理解各條目意義后自行填寫。

2 結(jié) 果

2.1患者一般情況 153例患者中，接近1/3的參與者未表現(xiàn)出滲出性滑膜炎這一表型(即在MRI上WORMS滲出性滑膜炎評分為0)，而在隨訪時又有接近1/3參與者未做MRI。最終納入67例患者(中醫(yī)推拿手法治療39例，涂抹雙氯芬酸二乙胺乳膠劑治療28例)，其中男17例、女50例，年齡40～79歲，平均(59±9)歲，體質(zhì)指數(shù)22.1～34.6 kg/m2，平均(28.9±4.9) kg/m2，接受治療的患膝左右側(cè)別比例相近，主要觀察指標見表1，滲出性滑膜炎體積、疼痛評分、僵硬評分、功能評分、WOMAC總分的變化值分別為(5.5±6.6) mL、(3.8±2.0)分、(1.2±1.1)分、(14.4±5.4)分、(19.4±6.7)分。

表1 基線期與隨訪期觀察指標變化

2.2橫向基礎(chǔ)值相關(guān)分析 無論是否調(diào)整性別、年齡、體質(zhì)指數(shù)、入組側(cè)別和干預(yù)方式等因素，基線期滲出性滑膜炎體積與基線期各WOMAC亞域評分均無明顯相關(guān)性，隨訪期滲出性滑膜炎體積與隨訪期各WOMAC亞域評分均無明顯相關(guān)性(P>0.05)。見表2、表3。

表2 基線期滲出性滑膜炎體積對WOMAC亞域評分的影響

表3 隨訪期滲出性滑膜炎體積對WOMAC亞域評分的影響

2.3縱向變化值相關(guān)分析 在調(diào)整了性別、年齡、體質(zhì)指數(shù)、入組側(cè)別和干預(yù)方式等因素的影響后，發(fā)現(xiàn)基線期滲出性滑膜炎體積與治療前后功能亞域評分的變化值存在相關(guān)性(P<0.01)。再次分析時，將基線期滲出性滑膜炎體積也加入到需調(diào)整因素，發(fā)現(xiàn)滲出性滑膜炎體積變化值與治療前后功能亞域評分的變化值存在相關(guān)性(P<0.05)。見表4、表5。

表4 基線滲出性滑膜炎體積對各WOMAC亞域評分變化值的影響

表5 滲出性滑膜炎體積變化值對WOMAC亞域評分變化值的影響

3 討 論

KOA癥狀產(chǎn)生的原因尚不明確，目前認為是多種因素共同作用的結(jié)果，而滑膜炎癥是其因素之一。既往有研究顯示，KOA患者滲出性滑膜炎與WOMAC評分之間存在直接聯(lián)系[7,12]，也有試驗證據(jù)否認這一觀點[13-14]。短期內(nèi)外治法治療KOA癥狀存在優(yōu)勢，在治療通路上可能與改善局部炎癥和痛覺致敏有關(guān)，同樣這兩者也能對癥狀造成影響。對于治療后炎癥和致敏獲得明顯改善的患者，再次分析可在一定程度上規(guī)避基線期兩種因素對癥狀的干擾。

滲出性滑膜炎的動態(tài)變化值更具有臨床意義，多項臨床試驗顯示，無論是否調(diào)整控制變量，治療后功能評分變化值與基線期的滲出性滑膜炎體積均表現(xiàn)出一定的相關(guān)性[15-17]，但并未做進一步論證。本研究結(jié)果顯示，針對接受兩種外治法的患者，隨著基線期滲出性滑膜炎體積的增加，基礎(chǔ)功能評分雖然沒有增加，但接受外治法治療后功能評分的變化值增加。這提示，存在中重度滲出性滑膜炎表型的KOA患者治療后功能改善的效果可能更明顯(基線期滲出性滑膜炎體積是一個單獨的KOA患者活動功能療效的預(yù)測因子)。此外，本研究結(jié)果顯示，存在滲出性滑膜炎表型的KOA患者滲出性滑膜炎體積變化值與WOMAC各亞域評分的變化值均存在相關(guān)性，通過觀察滲出性滑膜炎體積的變化可以提示癥狀療效收益。而縱向分析結(jié)果顯示，疼痛癥狀、僵硬癥狀、活動功能的改善情況均與滲出性滑膜炎的變化有關(guān)，與Wang等[5]的研究結(jié)果不完全一致，這可能由于前期已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了基線期的滲出性滑膜炎體積是影響治療后癥狀評分的重要因素，在控制變量時排除了其干擾，也可能與樣本量較小有關(guān)。

近年來，以滲出性滑膜炎體積作為結(jié)果指標的KOA臨床研究逐漸增多[5，12，14]，國際骨關(guān)節(jié)炎研究學(xué)會指南[10]提供了該指標的測量方法，但并沒有明確推薦其為結(jié)局指標，因為多項研究證實滲出性滑膜炎受多種因素干擾，如高糖飲食[18]、運動側(cè)重[19]、性激素[20]、體脂[21]以及膝關(guān)節(jié)內(nèi)其他結(jié)構(gòu)改變[5]等。如果前后兩次隨訪周期過長，飲食習(xí)慣、運動習(xí)慣、女性絕經(jīng)前后期等因素對滲出性滑膜炎產(chǎn)生影響的風(fēng)險將增加，結(jié)果的真實性可能受到影響。相對而言，該指標在臨床應(yīng)用中可能在短周期試驗上表現(xiàn)更佳?，F(xiàn)有的KOA療效指標大多建立在患者的主觀判斷上，臨床急需客觀指標作為參照，一些物理治療方法的作用原理大多針對局部位置，起效迅速，治療周期也相對較短，滲出性滑膜炎的變化在該類治療方法的療效預(yù)測上表現(xiàn)出巨大潛力。其能在一定程度上為具備炎性表型的KOA人群的治療提供客觀依據(jù)，提示療效收益。

綜上所述，滲出性滑膜炎體積與KOA患者臨床癥狀無直接關(guān)聯(lián)，但可在一定程度上預(yù)測患者接受外治法治療后活動功能改善的結(jié)果。存在滲出性滑膜炎表型的KOA患者中，滲出性滑膜炎體積變化值與WOMAC亞域評分變化值存在相關(guān)性，且滲出性滑膜炎體積的變化值能為KOA患者短期治療收益提供客觀參考。