內(nèi)側(cè)半月板不同部位突出危險(xiǎn)因素的MRI 評(píng)價(jià)

曹毅，喬清理，馬信龍，黃競(jìng)敏

（1.天津醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院，天津 300070；2.天津市天津醫(yī)院放射科，天津 300211；3.天津市天津醫(yī)院骨科，天津 300211）

內(nèi)側(cè)半月板突出，也稱內(nèi)側(cè)半月板半脫位、內(nèi)側(cè)半月板周緣性移位，是指內(nèi)側(cè)半月板超出脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)內(nèi)緣一定距離[1]。半月板具有吸收震蕩、潤(rùn)滑關(guān)節(jié)、本體感覺、承載負(fù)荷等作用，其可增加脛骨平臺(tái)和股骨髁的接觸面積、分散關(guān)節(jié)表面的軸向應(yīng)力，保護(hù)關(guān)節(jié)軟骨的完整性，負(fù)擔(dān)著膝關(guān)節(jié)軸向應(yīng)力的40%～70%[2]。這些功能是在半月板處于正常位置前提下實(shí)現(xiàn)的，位于正常位置的半月板在負(fù)重過程中，軸向壓力作用于楔形的半月板，使半月板產(chǎn)生環(huán)形應(yīng)力（箍形力）以抵抗軸向應(yīng)力。而一旦內(nèi)側(cè)半月板突出，其生物力學(xué)結(jié)果類似于內(nèi)側(cè)半月板部分切除或全切除術(shù)后，會(huì)導(dǎo)致脛股內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)軟骨接觸應(yīng)力和承重負(fù)荷增加，最終引起脛股內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)軟骨軟化、軟骨下骨質(zhì)增生、骨髓水腫、囊性變等膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生、發(fā)展[3]。諸多研究對(duì)內(nèi)側(cè)半月板突出的原因進(jìn)行了深入探討，膝內(nèi)翻、脛骨后傾、內(nèi)側(cè)半月板后角根部退變、損傷及撕裂、內(nèi)側(cè)半月板水平或復(fù)雜撕裂、前交叉韌帶損傷等均可造成內(nèi)側(cè)半月板突出[4]。但是，這些學(xué)者多以內(nèi)側(cè)半月板體部突出者作為研究對(duì)象，大部分研究也是測(cè)量體部突出距離。少有研究對(duì)內(nèi)側(cè)半月板按照前角、體部、后角突出進(jìn)行細(xì)致分析，對(duì)半月板不同部位突出的發(fā)病率和危險(xiǎn)因素、多部位突出的病因進(jìn)行探討。本研究旨在獲得內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角各自的突出率，探討導(dǎo)致半月板突出的危險(xiǎn)因素、分析多部位突出的原因及半月板突出程度與脛股內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)退變程度的相關(guān)性。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 本研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)審批，患者知情同意。本研究納入2019 年2 月—2020 年3 月間因膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室慢性疼痛來我院門診就診行患側(cè)膝關(guān)節(jié)MRI 檢查的成年患者387 例，其中，男107 例，女280 例，左膝180 例，右膝207 例，平均年齡（60.2±9.3）歲。選擇行膝關(guān)節(jié)鏡半月板修補(bǔ)手術(shù)患者206 例，保守治療患者181 例。無內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角突出者（對(duì)照組）104 名。

下肢力線排列不良是造成半月板突出的重要危險(xiǎn)因素，本研究為回顧性研究，一部分入組患者未行雙下肢全長(zhǎng)力線平片檢查，只能在膝關(guān)節(jié)MRI圖像上進(jìn)行力線測(cè)量。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）患者具有膝內(nèi)翻。在MRI 冠狀位圖像上找到顯示股骨遠(yuǎn)端和脛骨近端的最大層面，在該層面上測(cè)量脛股角，若小于180°提示膝內(nèi)翻。（2）患者具有脛骨后傾。在MRI 矢狀位圖像上找到顯示脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)最大的層面，在該層面上測(cè)量脛骨后傾角，大于10°認(rèn)為脛骨后傾。（3）患者既往有患側(cè)膝關(guān)節(jié)退變而行治療者、有膝外傷和手術(shù)史。（4）患者膝關(guān)節(jié)有感染、免疫、內(nèi)分泌或代謝等疾病。

1.2 影像學(xué)檢查 患者均行患側(cè)膝關(guān)節(jié)的MRI 檢查，在3.0T 磁共振設(shè)備（MR750，GE Healthcare，Milwaukee，WI，USA）上進(jìn)行，使用8 通道膝關(guān)節(jié)專用線圈?；颊叱恃雠P位，雙膝關(guān)節(jié)屈曲20°，膝關(guān)節(jié)下方墊支撐墊，髕骨朝前，掃描范圍自股骨內(nèi)、外上髁連線至脛骨前結(jié)節(jié)下緣。MRI 檢查序列及具體參數(shù)見表1。

表1 膝關(guān)節(jié)MRI 檢查序列及參數(shù)Tab 1 MRI sequence and parameters of knee joint

1.3 測(cè)量指標(biāo) 國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)內(nèi)側(cè)半月板突出的評(píng)價(jià)方法較多，最常用的是Breitenseher 等[5]提出的測(cè)量方法。本研究采用此方法對(duì)內(nèi)側(cè)半月板突出距離進(jìn)行測(cè)量。在冠狀脂肪抑制（fat suppression，F(xiàn)S）質(zhì)子密度加權(quán)（proton density weighted imaging，PDWI）圖像上分別找到內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角內(nèi)緣超出脛骨平臺(tái)內(nèi)緣的最大層面，經(jīng)半月板內(nèi)緣引一垂線，再經(jīng)脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)內(nèi)緣劃另一垂線，兩線平行，測(cè)量?jī)删€間的最短距離。若測(cè)量值≥3 mm 則為內(nèi)側(cè)半月板突出，測(cè)量時(shí)排除骨贅干擾（圖1），分別記錄內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角突出的距離。測(cè)量由一名副主任醫(yī)師和一名主治醫(yī)師共同閱片，協(xié)商一致、達(dá)成選取測(cè)量圖像層面的統(tǒng)一意見后再進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)取兩者的平均值以減小誤差。參考Stoller 等[6]的半月板損傷MRl 標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)側(cè)半月板后角根部損傷按以上標(biāo)準(zhǔn)的0～Ⅲ級(jí)進(jìn)行分級(jí)，而后角根部撕裂，即Ⅳ級(jí)損傷的診斷標(biāo)準(zhǔn)為：（1）冠狀位MRI 示垂直線樣缺損征，即內(nèi)側(cè)半月板后角根部未顯影。（2）矢狀位MRI 示鬼影征，即后交叉韌帶前內(nèi)側(cè)未見內(nèi)側(cè)半月板后角根部圖像。若MRI 顯示兩個(gè)及以上層面有這兩種表現(xiàn)中的任何一種，則可判定為內(nèi)側(cè)半月板后角根部撕裂[7]。參考膝關(guān)節(jié)軟骨損傷MRI 分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[8]前交叉韌帶的損傷分為0～Ⅳ度，在冠狀位及矢狀位PDWI 序列上進(jìn)行診斷：0 級(jí)：韌帶形態(tài)完整，邊緣光滑，未見明顯異常信號(hào)；Ⅰ度：韌帶形態(tài)完整，內(nèi)部未見異常信號(hào)，周邊可見條片狀高信號(hào)；Ⅱ度：韌帶局部或彌漫性增粗、腫脹，邊緣不清或韌帶變細(xì)，但連續(xù)性尚存在，斷裂程度未超過韌帶總寬度的50%；Ⅲ度：韌帶形態(tài)變細(xì)或粗細(xì)不均，斷裂程度超過韌帶總寬度的50%；Ⅳ度：韌帶完全斷裂，失去正常形態(tài)、輪廓。

圖1 內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角突出距離測(cè)量Fig 1 The extrusion distances of the anterior horn，the body and the posterior horn of the medial meniscus

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 本研究使用SPSS23.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)資料以百分?jǐn)?shù)表示，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s 表示，等級(jí)資料以中位數(shù)（四分位差）表示。采用Mann—Whitney U 檢驗(yàn)。多組間均數(shù)比較應(yīng)用單因素方差分析（Analysis of Variance，ANOVA）及LSD 檢驗(yàn)。應(yīng)用Spearman 相關(guān)分析評(píng)價(jià)半月板突出距離與股骨內(nèi)髁和脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)關(guān)節(jié)軟骨軟化程度的關(guān)系。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角突出的距離 內(nèi)側(cè)半月板前角突出者21 例，平均突出距離為（7.2±2.0）mm，前角突出者中伴有體部突出者19 例（19/21，90.5%），伴后角突出者1 例（1/21，4.8%）；內(nèi)側(cè)半月板體部突出者279 例，平均突出距離為（6.8±4.1）mm，單純體部突出者227 例，體部突出者中伴有前角突出者19 例（19/279，6.8%），伴后角突出者33 例（33/279，11.8%）；內(nèi)側(cè)半月板后角突出者36例，平均突出距離為（6.0±1.5）mm，后角突出者中伴有前角突出者1 例（1/36，2.8%），伴體部突出者33 例（33/36，91.7%）。

按照內(nèi)側(cè)半月板突出的不同部位，分為內(nèi)側(cè)半月板前角突出、體部突出和后角突出。內(nèi)側(cè)半月板體部突出，常伴有前角突出和后角突出，對(duì)體部突出分為3 個(gè)亞組，單純內(nèi)側(cè)半月板體部突出組、體部伴前角突出組和體部伴后角突出組。因?yàn)閮?nèi)側(cè)半月板前角和后角突出組病例較少，就不再進(jìn)行亞組分組。

2.2 內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角突出組危險(xiǎn)因素的分析結(jié)果 與對(duì)照組相比，除內(nèi)側(cè)半月板后角突出組在前交叉韌帶的損傷程度上無明顯差別外，內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角、后角根部及前交叉韌帶的損傷程度均較嚴(yán)重（均P＜0.05），見圖2，表2～4。

表2 內(nèi)側(cè)半月板前角突出危險(xiǎn)因素分析結(jié)果[M（P25，P75）]Tab 2 Analysis of risk factors for medial meniscus extrusion in the anterior horn[M（P25，P75）]

圖2 內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角均突出患者Fig 2 Patients with medial meniscus extrusion in the anterior horn,the body and the posterior horn

表3 內(nèi)側(cè)半月板體部突出危險(xiǎn)因素分析結(jié)果[M（P25，P75）]Tab 3 Analysis of risk factors for medial meniscus extrusion in the body[M（P25，P75）]

表4 內(nèi)側(cè)半月板后角突出危險(xiǎn)因素分析結(jié)果[M（P25，P75）]Tab 4 Analysis of risk factors for medial meniscus extrusion in the posterior horn[M（P25，P75）]

2.3 內(nèi)側(cè)半月板單純體部突出、體部伴前角突出、體部伴后角突出組比較結(jié)果 內(nèi)側(cè)半月板單純體部突出組、體部伴前角突出組、體部伴后角突出組的內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角損傷程度不同，體部伴前角突出者內(nèi)側(cè)半月板前角、體部的損傷程度較單純體部突出者為重，而體部伴后角突出者半月板體部、后角的損傷程度較單純體部突出為重，后角根部及前交叉韌帶損傷程度在3 組間無明顯區(qū)別，見表5。

表5 內(nèi)側(cè)半月板單純體部突出、體部伴前角突出、體部伴后角突出組間比較結(jié)果[M（P25，P75）]Tab 5 Comparison among the groups of simple medial meniscus body extrusion，body with anterior horn extrusion，and body with posterior horn extrusion[M（P25，P75）]

2.4 內(nèi)側(cè)半月板突出距離與脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)、股骨內(nèi)髁關(guān)節(jié)軟骨軟化程度相關(guān)性分析結(jié)果 本研究共有內(nèi)側(cè)半月板突出者283 例（283/387，73.1%），經(jīng)Spearman 相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，內(nèi)側(cè)半月板突出與股骨內(nèi)髁關(guān)節(jié)軟骨軟化程度呈正相關(guān)（r=0.526，P=0.000），與脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)關(guān)節(jié)軟骨軟化程度也呈正相關(guān)（r=0.581，P=0.000）（圖3）。

圖3 內(nèi)側(cè)半月板突出與股骨內(nèi)髁和脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)關(guān)節(jié)軟骨軟化程度相關(guān)性Fig 3 The relationship between the distance of medial meniscus extrusion and the degree of chondromalacia of the medial femoral condyle and medial tibial platform

3 討論

本研究表明，膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室疼痛患者內(nèi)側(cè)半月板突出率較高，占研究人群的73%，與國(guó)內(nèi)其他學(xué)者[9-10]的研究一致，說明內(nèi)側(cè)半月板突出是造成膝內(nèi)側(cè)間室疼痛的重要原因。突出的危險(xiǎn)因素包括半月板前角、體部、后角、后角根部及前交叉韌帶損傷。內(nèi)側(cè)半月板突出者多為體部突出，此類患者若半月板前角、體部損傷嚴(yán)重則可伴前角突出，若體部、后角損傷嚴(yán)重可伴后角突出。內(nèi)側(cè)半月板突出程度越重，股骨內(nèi)髁和脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)關(guān)節(jié)軟骨軟化的程度越重。

對(duì)于內(nèi)側(cè)半月板突出的診斷標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)界存在爭(zhēng)論。Achtnich 等[11]認(rèn)為3 mm 以內(nèi)的內(nèi)側(cè)半月板突出多為生理性，而突出程度大于3 mm 提示為病理性突出。本研究參考其研究結(jié)果，并結(jié)合Breitenseher 等提出的測(cè)量方法對(duì)內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角突出程度分別進(jìn)行測(cè)量。

內(nèi)側(cè)半月板突出的原因是國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注的臨床問題，并對(duì)此做了大量的研究工作。目前，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為內(nèi)側(cè)半月板后角根部撕裂和半月板體部、后角嚴(yán)重撕裂是內(nèi)側(cè)半月板突出的重要原因之一[12-17]。但是這些作者評(píng)價(jià)內(nèi)側(cè)半月板是否突出和突出程度大多測(cè)量半月板體部突出距離，而對(duì)前、后角是否突出和突出原因并未做深入分析。本研究較之前進(jìn)行了更為細(xì)化的分析，對(duì)內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角是否突出、突出程度和原因分別進(jìn)行研究，力求探尋內(nèi)側(cè)半月板不同部位突出的各自原因。結(jié)果表明，內(nèi)側(cè)半月板前角、體部、后角、后角根部和前交叉韌帶損傷均會(huì)導(dǎo)致內(nèi)側(cè)半月板不同部位突出，而半月板體部突出更為多見，半月板損傷部位越多，半月板突出的部位就越多。

對(duì)于內(nèi)側(cè)半月板突出的后果，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此類患者進(jìn)行了較長(zhǎng)時(shí)間的隨訪，最終認(rèn)為內(nèi)側(cè)半月板突出是膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生、發(fā)展的重要原因[18-20]，如Zhang 等[20]發(fā)現(xiàn)初始內(nèi)側(cè)半月板重度突出是72 個(gè)月之后發(fā)生脛股內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。本研究也對(duì)內(nèi)側(cè)半月板突出與膝內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎的關(guān)系進(jìn)行了橫斷面研究，結(jié)果與以往研究一致，即內(nèi)側(cè)半月板突出程度越重，膝內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎的程度越重。而對(duì)內(nèi)側(cè)半月板突出造成骨關(guān)節(jié)炎的原因，Gokkus 等[21]進(jìn)行有限元分析發(fā)現(xiàn)，內(nèi)側(cè)半月板突出導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)應(yīng)力負(fù)荷增加，尤其脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)負(fù)荷最大，從而容易造成膝內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎。因?yàn)閮?nèi)側(cè)半月板突出造成半月板吸收震蕩，承載負(fù)荷的功能減退或喪失，脛股內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)軟骨承擔(dān)過大的軸向應(yīng)力負(fù)荷造成軟骨和軟骨下骨損傷、退變。

本研究尚有一些不足，既往研究表明膝內(nèi)翻、脛骨后傾[22]等也是內(nèi)側(cè)半月板突出的危險(xiǎn)因素。因本研究為回顧性研究，大部分入組患者未做下肢全長(zhǎng)或膝關(guān)節(jié)站立位X 線片，只能在膝關(guān)節(jié)MR 圖像上進(jìn)行力線測(cè)量，測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性難以保證，因此，最終本研究未將膝內(nèi)翻和脛骨后傾者納入研究中。今后，隨著我院PACS 系統(tǒng)的完善，將結(jié)合患者站立位下肢全長(zhǎng)和膝關(guān)節(jié)X 線檢查更全面地分析膝關(guān)節(jié)力線異常對(duì)內(nèi)側(cè)半月板突出的影響。

膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室疼痛患者內(nèi)側(cè)半月板突出率高，半月板及前交叉韌帶損傷為內(nèi)側(cè)半月板不同部位突出的危險(xiǎn)因素。內(nèi)側(cè)半月板突出者多為體部突出，并可隨前角、后角的損傷加重同時(shí)伴有前角和后角突出。內(nèi)側(cè)半月板突出程度越重，股骨內(nèi)髁和脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)關(guān)節(jié)軟骨軟化的程度越重。