中老年人脛骨結(jié)節(jié)- 股骨滑車溝距離與髕股關(guān)節(jié)軟骨退變之間的關(guān)系研究

于子川，趙 暉，萬業(yè)達(dá)，曹 毅，郭 林

膝關(guān)節(jié)退行性骨關(guān)節(jié)病一直以來都是影響中老年人群生活質(zhì)量的一大負(fù)面因素，會嚴(yán)重影響中老年人的行動能力及自理能力，且難以治愈[1]。統(tǒng)計表明，在成人膝關(guān)節(jié)影像中，有28%～52%顯示存在髕股關(guān)節(jié)病，這一比例要高于脛股關(guān)節(jié)病的發(fā)生率[2]。關(guān)節(jié)軟骨因其在常規(guī)的X 線或CT 檢查中無法明確顯示，故相關(guān)研究開展較晚。但隨著核磁共振成像（MRI）技術(shù)的發(fā)展與普及，膝關(guān)節(jié)軟骨損傷、軟化的評價逐漸開始廣泛應(yīng)用于臨床，是髕股關(guān)節(jié)退行性骨關(guān)節(jié)病診斷的重要檢查之一。脛骨結(jié)節(jié)-股骨滑車溝間距（tibial tuberosity to trochlear groove distance, TT-TG）是髕股關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的影響因素之一[3]，其與髕股關(guān)節(jié)軟骨軟化程度的關(guān)系可能是早期預(yù)估髕股關(guān)節(jié)退行性骨關(guān)節(jié)病的一種方法。本研究以中老年人因非外傷性膝關(guān)節(jié)疼痛的膝關(guān)節(jié)MRI 圖像為樣本，對TT-TG 距離與髕股關(guān)節(jié)軟骨損傷程度的關(guān)系進(jìn)行探索，旨在明確二者之間是否存在相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2020 年9 月—2022 年12月因非外傷性膝關(guān)節(jié)疼痛至我院行膝關(guān)節(jié)MRI平掃的患者515 例。納入標(biāo)準(zhǔn)：1)年齡55～75 歲；2)膝關(guān)節(jié)疼痛、彈響。排除標(biāo)準(zhǔn)：1)股骨滑車角小于145°；2)膝關(guān)節(jié)外傷史；3)圖像存在嚴(yán)重偽影；4)髕股關(guān)節(jié)對應(yīng)關(guān)系不良或髕股關(guān)節(jié)相關(guān)結(jié)構(gòu)存在明顯異常（如股四頭肌腱損傷、髕骨高位等）；5)存在感染、腫瘤、免疫系統(tǒng)或血液系統(tǒng)相關(guān)骨關(guān)節(jié)病；6）有手術(shù)史。本組515 例患者中男性136例、女性379 例，年齡（63.3±5.0）歲，左膝272 例、右膝243 例。髕骨側(cè)軟骨退變分級0、1、2、3、4 級分別為50 例(9.7%)、33 例(6.4%)、110 例(21.2%)、130 例(25.1%)、192 例(37.6%)；股骨滑車側(cè)軟骨退變分級0、1、2、3、4 級分別為72 例(13.9%)、73例(6.4%)、110 例(21.2%)、130 例(25.1%)、192 例(37.6%)；髕骨分型1、2、3 型分別為50 例(9.7%)、33 例(6.4%)、110 例(21.2%)。

1.2 掃描方法 所有患者均采用聯(lián)影公司uMR780 3.0T 磁共振成像儀和8 通道膝關(guān)節(jié)專用線圈進(jìn)行MRI 檢查。矢狀位T1WI 掃描參數(shù)：TR 947 ms，TE 7.34 ms，視野160 mm×160 mm，激勵次數(shù)2次，帶寬400 Hz；矢狀位質(zhì)子密度加權(quán)成像（proton density weighted image, PDWI）抑脂掃描參數(shù)：TR 1 800 ms，TE 30.06 ms，視野160 mm×160 mm，激勵次數(shù)1 次，帶寬180 Hz；冠狀位PDWI 抑脂掃描參數(shù)：TR 1 800 ms，TE 33.66 ms，視野160 mm×160 mm，激勵次數(shù)1 次，帶寬180 Hz。以上序列掃描層厚為4.0 mm，層間距為1.0 mm，矩陣192×384。橫軸面T2WI 抑脂掃描參數(shù)：TR 2 000 ms，TE 78.12 ms，視野160 mm×160 mm，激勵次數(shù)1 次，帶寬320 Hz，掃描層厚為6.0 mm，層間距為0.9 mm，矩陣192×384?；颊呷⊙雠P位，足先進(jìn)，囑咐患者放松下肢的同時膝關(guān)節(jié)伸直并外旋5°～10°。

1.3 關(guān)節(jié)軟骨損傷評級 采用Outerbridge 關(guān)節(jié)軟骨損傷分級方法。0 期：關(guān)節(jié)軟骨形態(tài)光滑、完整，信號均勻；1 期：關(guān)節(jié)軟骨腫脹、信號不均；2 期：關(guān)節(jié)軟骨表面毛糙，形態(tài)變薄程度＜50%，軟骨內(nèi)出現(xiàn)低信號灶；3 期：關(guān)節(jié)軟骨明顯變?。?0%，但未累及鈣化層；4 期：軟骨全層消失，同時伴有軟骨下骨的硬化，暴露軟骨下骨[4]（圖1）。

圖1 Outerbridge 關(guān)節(jié)軟骨損傷分級

1.4 TT-TG 間距測量方法 由具有6 年骨科相關(guān)工作經(jīng)驗的影像科醫(yī)生利用GE AW4.7 后處理工作站對所獲得的MRI 圖像進(jìn)行TT-TG 間距測量。測量方法為在軸位圖像中選擇股骨髁及股骨滑車顯示最好的層面，作股骨髁后緣連線與股骨滑車溝最深處的垂直線，再選擇脛骨結(jié)節(jié)顯示最好的層面，取臏腱的中點，向股骨髁后緣做垂直線，兩條互相平行的垂直線的間距即為TT-TG 間距[5-6]。TT-TG距離為平行線經(jīng)滑車溝最深點至脛骨粗隆中部的距離（圖2）。使用MRI 圖像進(jìn)行TT-TG 間距測量的可靠性已經(jīng)得到證明[7]。本組515 例膝關(guān)節(jié)都使用同樣的方法進(jìn)行測量。

圖2 TT-TG 間距的測量方式

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 21.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。采用Kolmogorov-Smimov 檢驗驗證計量資料是否符合正態(tài)分布，符合正態(tài)分布的計量資料用±s表示。采用單因素方差分析比較不同關(guān)節(jié)軟骨退變分組間TT-TG 間距的差異，組內(nèi)兩兩比較采用SNK 或Nemenyi 檢驗。計數(shù)資料用頻數(shù)表示。采用二元Logistic 單因素和多因素回歸分析關(guān)節(jié)軟骨退變的影響因素。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 髕股關(guān)節(jié)兩側(cè)關(guān)節(jié)軟骨退變分級與TT-TG間距的關(guān)系 髕骨側(cè)及股骨滑車側(cè)關(guān)節(jié)軟骨退變各組間的TT-TG 間距均有統(tǒng)計學(xué)差異（P<0.05，表1）?；貧w分析顯示髕骨側(cè)關(guān)節(jié)軟骨退變組的優(yōu)勢比（odds ratio, OR）值為1.069(1.010～1.132)，提示TT-TG 間距與髕骨側(cè)關(guān)節(jié)軟骨退變間具有一定的相關(guān)性。股骨滑車側(cè)關(guān)節(jié)軟骨退變組OR值為0.992(0.949～1.038)，提示二者之間無明顯相關(guān)性。

表1 髕股關(guān)節(jié)髕骨側(cè)及股骨滑車側(cè)關(guān)節(jié)軟骨退變分級與相應(yīng)TT-TG 間距之間的關(guān)系

2.2 TT-TG 間距對髕股關(guān)節(jié)軟骨退變的診斷能力評估 將0 級、1 級退變歸為正常組，將2～4 級歸為退變組，分別以髕骨側(cè)及股骨滑車側(cè)數(shù)據(jù)繪制ROC曲線。結(jié)果顯示TT-TG 間距對于髕骨側(cè)關(guān)節(jié)軟骨退變大于1 級時有診斷意義，但診斷能力較低（AUC=0.583），且診斷靈敏度較低（0.035）。而股骨滑車側(cè)關(guān)節(jié)軟骨退變大于1 級時，TT-TG 間距沒有診斷意義（AUC=0.487）。見圖3。

圖3 髕骨側(cè)及股骨滑車側(cè)軟骨退變診斷能力評估ROC 曲線圖

3 討論

根據(jù)既往相關(guān)數(shù)據(jù)表明，髕股關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)病在中國居民中發(fā)病率約36.2%[8]。該病具有較高的發(fā)病率且發(fā)病年齡多起始于40 歲左右。由于早期癥狀不明顯、可以通過常規(guī)止疼藥物緩解，且好發(fā)年齡處于生活、工作壓力較大的中年階段，故而極易發(fā)展為重癥[9]。現(xiàn)有治療髕股關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎的方式一般為非手術(shù)治療與手術(shù)治療，二者各有優(yōu)缺點。采用非手術(shù)治療方式效果多不理想[10]。而大部分患者則對手術(shù)治療存在抵觸情緒[11-13]。

髕股關(guān)節(jié)炎的發(fā)生受多個因素影響，如股骨滑車發(fā)育不良、股四頭肌腱發(fā)育不良、髕骨高位及TTTG 間距異常等[14]。TT-TG 間距的概念最初在1978年由Goutallier 等[15]提出，用以代替Q 角，能更準(zhǔn)確地描述髕股關(guān)節(jié)穩(wěn)定性。而在眾多關(guān)節(jié)軟骨退變、損傷與TT-TG 間距間關(guān)系的研究中結(jié)論并不統(tǒng)一。Maas 等[16]認(rèn)為髕骨、股骨滑車的發(fā)育形態(tài)才是造成關(guān)節(jié)軟骨退變的主要原因，與TT-TG 間距關(guān)系不明顯。Haj-Mirzaian 等[17]則認(rèn)為脛股關(guān)節(jié)炎與髕股關(guān)節(jié)炎互相影響，但TT-TG 間距對髕股關(guān)節(jié)炎無影響。本研究僅以TT-TG 間距為變量，將股骨滑車溝發(fā)育淺平、髕骨高位、股四頭肌腱發(fā)育不良等變量作為排除標(biāo)準(zhǔn)，盡可能控制變量。再以髕骨側(cè)及股骨滑車側(cè)關(guān)節(jié)軟骨退變程度進(jìn)行分組，試圖評價TT-TG 間距與髕股關(guān)節(jié)軟化之間的相關(guān)性，這樣控制變量的方式是上述研究所不具備的。

本研究結(jié)論表明TT-TG 間距在不同髕骨及股骨滑車側(cè)關(guān)節(jié)軟骨退變分級組間均存在統(tǒng)計學(xué)意義，TT-TG 間距與髕骨關(guān)節(jié)軟骨退變分級間存在顯著相關(guān)性，且根據(jù)ROC 曲線所得結(jié)果顯示其對于髕骨側(cè)關(guān)節(jié)軟骨退變的診斷有一定的預(yù)測作用，AUC 值為0.583。而TT-TG 間距對股骨滑車側(cè)關(guān)節(jié)軟骨退變分級以及退變的診斷沒有顯著意義，AUC值為0.487。Haj-Mirzaian 等[18]研究發(fā)現(xiàn)TT-TG 間距與髕股關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生有相關(guān)性，本研究結(jié)論與此有一定的相關(guān)性。Haj-Mirzaian 等[18]研究的局限性是沒有排除髕股關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)異常的病例，而本研究則彌補了這一缺點。

TT-TG 間距通過常規(guī)膝關(guān)節(jié)MRI 平掃獲得圖像便可進(jìn)行測量，臨床醫(yī)生獲得數(shù)據(jù)方便，并可預(yù)估被檢者髕骨關(guān)節(jié)軟骨的軟化趨勢，具有顯著的臨床意義，可以為患者提供很好的治療、調(diào)養(yǎng)計劃。根據(jù)影像科醫(yī)生的經(jīng)驗或習(xí)慣，諸如股骨滑車溝發(fā)育、髕骨形態(tài)等多數(shù)影像學(xué)上的陰性征象、常見的發(fā)育異常例如TT-TG 間距等骨科數(shù)據(jù)測量，并不會都在診斷報告中體現(xiàn)。這就有可能造成臨床醫(yī)生對于影像檢查所反映患者的情況了解地不夠全面。因此提高影像診斷醫(yī)生在報告中對于數(shù)據(jù)測量、正常變異的認(rèn)識，將會對臨床醫(yī)生提供更大的幫助。

關(guān)于TT-TG 間距對股骨側(cè)關(guān)節(jié)軟骨退變沒有診斷意義，筆者猜測有兩種可能的原因：其一，髕股關(guān)節(jié)中股骨側(cè)相對穩(wěn)定，髕股關(guān)節(jié)失穩(wěn)為髕骨位置移動造成；其二，可能因股骨滑車角相對于髕骨緣更為平滑，關(guān)節(jié)間發(fā)生撞擊時，股骨側(cè)關(guān)節(jié)軟骨的受力方向更趨于水平，故而對關(guān)節(jié)軟骨的損傷更小[19]。本研究以TT-TG 間距為變量對關(guān)節(jié)軟骨退變分級進(jìn)行評價。而在MRI 膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎評分（MRI osteoarthritis knee score, MOAKS）中，骨髓水腫、骨贅、滑膜炎和關(guān)節(jié)囊積液也是評定標(biāo)準(zhǔn)[20]。后續(xù)研究應(yīng)對以上數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計并在分析時加入。其次，本研究沒有對患者進(jìn)行長期的隨訪，無法明確評估TTTG 間距對于關(guān)節(jié)軟骨退變進(jìn)程的影響。以后的研究可以大量收集中青年人群的膝關(guān)節(jié)核磁數(shù)據(jù)，在多年后復(fù)查評估髕股關(guān)節(jié)軟骨退變情況，根據(jù)所得結(jié)果進(jìn)行比較。