股骨髁髕面慢性軟骨損傷的臨床與MRI表現(xiàn)

丁愛蘭　丁長青　王文生　孫迎迎　羅慧　代蘭蘭　張玉娜

[摘要] 目的 探討股骨髁髕面慢性軟骨損傷的臨床與MRI表現(xiàn)特征，分析可能的易發(fā)因素。 方法 回顧性分析MRI診斷的106例股骨髁髕面慢性軟骨損傷的臨床及影像學(xué)資料。 結(jié)果 MRI表現(xiàn)為股骨髁髕面軟骨正常形態(tài)信號消失，輪廓不規(guī)則，軟骨缺損，部分伴軟骨剝脫及軟骨下骨質(zhì)信號異常。本組均伴髕骨損傷，47例（44%）伴發(fā)育性髕骨異常，67例（63%）伴髕滑膜皺襞殘存，35例（33%）有較長期寒冷刺激史，6例（6%）有外傷性髕骨半脫位病史。 結(jié)論 MRI能準(zhǔn)確診斷股骨髁髕面慢性軟骨損傷，結(jié)合臨床，能夠初步判斷可能的病因。

[關(guān)鍵詞] 膝；膝前痛；股骨髁；髕骨；軟骨；軟骨損傷；磁共振成像

[中圖分類號] R681.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-7210（2015）01（c）-0138-05

股骨髁髕面（股骨滑車軟骨面）慢性軟骨損傷為退行性病變，常為膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎（osteoarthritis，OA）累及股骨髁髕面所致。OA可能與年齡、性別、過度運(yùn)動、先天發(fā)育畸形等多種因素相關(guān)[1]。MRI（magnetic resonance imaging）無創(chuàng)且軟組織對比能力佳，可多序列、多方位顯示膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，尤其可直接顯示膝關(guān)節(jié)軟骨形態(tài)及細(xì)微變化[2]。國內(nèi)外已有較多文獻(xiàn)述及OA軟骨損傷的MRI表現(xiàn)特征，但對股骨髁軟骨損傷的述及多見于股骨內(nèi)外髁，鮮見對股骨髁髕面慢性軟骨損傷的文獻(xiàn)報道?，F(xiàn)收集2013年1月～2014年9月江蘇省豐縣人民醫(yī)院（以下簡稱“我院”）MRI診斷的106例股骨髁髕面慢性軟骨損傷的臨床及影像學(xué)資料，旨在探討股骨髁髕面慢性軟骨損傷的臨床與MRI表現(xiàn)特征，初步分析可能的易發(fā)因素。

1 資料與方法

1.1 一般資料

106例股骨髁髕面慢性軟骨損傷患者，男41例，女65例，年齡19～85歲，平均（56.3±3.4）歲。主要就醫(yī)原因：患側(cè)膝關(guān)節(jié)不同程度的疼痛（屈曲或用力時多有加重，膝前明顯），多伴有響聲，部分伴有腫脹及不同程度活動受限。病程2個月～42年，平均（17.0±2.5）年。35例（33%）有較長期寒冷刺激史（主要為冬季平均每天騎車1.5 h，連續(xù)4年以上及冬季從事室外工作者），6例（6%）有外傷性髕骨半脫位病史，肥胖患者3例。

本組未將以下可能累及膝關(guān)節(jié)的病例納入：系統(tǒng)性、遺傳性、代謝性骨病；脊髓軟化及空洞癥、脊髓灰質(zhì)炎等所致的神經(jīng)源性關(guān)節(jié)??；膝關(guān)節(jié)急性創(chuàng)傷；繼發(fā)于心腦血管等原發(fā)疾病者。

本研究序列設(shè)計得到我院醫(yī)學(xué)倫理學(xué)委員會的批準(zhǔn)，所有MRI檢查均獲得患者及其家屬的知情同意。

1.2 MRI檢查及評價方法

均取仰臥膝關(guān)節(jié)伸直位。掃描方位及序列以軸位及矢狀位自選回波序列（SE）T1WI、快速自旋回波序列（FSE）T2WI為主，輔以冠狀位及加掃壓脂及質(zhì)子序列。81例使用沈陽中基AG3500型0.35T低場MRI機(jī)，正交膝線圈。主要參數(shù)[3]：T1WI（TR/TE為400～450/15～17），T2WI（TR/TE為3000～3600/120～145），激勵次數(shù)1次，軸位層厚5～7 mm，冠狀位3～5 mm，掃描野：280 mm×200 mm×200 mm，層間距0.5～1 mm，矩陣256×256。25例使用Philips Achieva 1.5T磁共振機(jī)，SENSE 8單元相控陣膝關(guān)節(jié)表面線圈，主要參數(shù)：T1WI（TR 500 ms/TE 17 ms），T2WI（TR 3500 ms/TE 100 ms）；質(zhì)子相壓脂序列（PDSPAIR）（TR 3000 ms/TE 30 ms）；層厚/層間距：4.0 mm/0.3 mm；FOV：160 mm×160 mm×79 mm；矩陣256×256。5例行雙膝檢查，101例疼痛較重者行單膝部檢查。

由我院兩位高年資醫(yī)師共同讀片，協(xié)商一致。重點(diǎn)觀察股骨髁髕面形態(tài)及信號有無異常，軟骨受累及程度及周圍骨結(jié)構(gòu)形態(tài)信號有無異常，髕骨位置、形態(tài)及信號有無異常，以及周圍伴發(fā)的膝關(guān)節(jié)其他病變等。

2 結(jié)果

本組106例中，累及雙膝3例，單膝受累103例（左膝55例，右膝48例）。MRI表現(xiàn)為股骨髁髕面軟骨正常形態(tài)信號消失，輪廓不規(guī)則，軟骨缺損，部分伴軟骨剝脫，軟骨下骨質(zhì)信號異常（骨髓水腫或骨侵蝕，呈T1WI低T2WI及PDSPAIR高信號，圖1）。MRI顯示以軸位及矢狀位為佳，序列以抑脂序列最為明顯，尤其抑脂序列對骨髓水腫顯示最佳。軸位MRI對于觀察髕骨骨軟骨形態(tài)有否異常、髕股關(guān)系是否良好適合、髕骨外側(cè)有無過度壓力綜合征及有無脫位較佳（圖1a）。矢狀位對于髕骨上下位置異常（高位、低位髕骨）的測量最佳（圖1b、c）。

本組股骨髁髕面軟骨損傷參照髕軟骨損傷的分期標(biāo)準(zhǔn)分為4期[4]：Ⅰ期：軟骨輪廓正常，軟骨信號異常（點(diǎn)狀、線狀低信號），本組2例。Ⅱ期：軟骨毛糙，腫脹、不規(guī)則，T2WI上可見蟲蝕樣不連續(xù)，本組28例。Ⅲ期：軟骨表面不規(guī)則、局部變薄，深層斷裂，本組病例中有35例。Ⅳ期：軟骨缺損、潰瘍伴軟骨下骨侵蝕破損及囊變，本組41例。47例（44%）伴發(fā)育性髕骨異常（其中高位獵人帽樣髕骨伴外側(cè)移位7例，獵人帽樣髕骨伴外側(cè)移位35例，37例股骨髕骨凹淺平，單純高位髕骨5例）。伴髕骨外側(cè)脫位者均伴髕外側(cè)支持度緊縮、髕內(nèi)側(cè)支持度松弛。67例（63%）伴髕滑膜皺襞殘存，以髕內(nèi)側(cè)殘存最多見（65例，61%），其次為髕上（39例，37%），部分病例同時具有2處以上滑膜皺襞殘存。

本組均伴有1種或以上膝關(guān)節(jié)其他結(jié)構(gòu)異常：①本組均伴髕骨損傷（髕軟骨軟化或侵蝕），MRI表現(xiàn)與股骨髁損傷相似；②伴不同程度骨質(zhì)增生88例；③伴股骨內(nèi)側(cè)髁和（或）外側(cè)髁、和（或）脛骨平臺骨軟骨損傷52例；④伴關(guān)節(jié)腔及髕上囊等不同程度積液72例；⑤內(nèi)外側(cè)半月板不同程度損傷49例；⑥前后交叉韌帶及側(cè)副韌帶損傷35例。

3 討論

膝關(guān)節(jié)OA發(fā)病多漫長而隱秘，病因尚不明，膝關(guān)節(jié)過載、膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性破壞為影響膝骨關(guān)節(jié)病發(fā)病的生物力學(xué)因素，而肌肉力量變化、下肢力線異常、體重增加為影響膝骨關(guān)節(jié)病進(jìn)展的生物力學(xué)因素。而臨床疼痛癥狀多與骨軟骨損傷及滑膜改變明顯相關(guān)。MRI掃描因能早期發(fā)現(xiàn)軟骨及軟骨下骨等的異常，成為早期診斷OA的新途徑[5]。退行性膝關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)軟骨損傷以股骨外側(cè)髁、髕骨后內(nèi)側(cè)最為常見[2]。正常成人膝關(guān)節(jié)各區(qū)域軟骨厚度不同，承重區(qū)軟骨厚度多大于非承重區(qū)域。MRI可準(zhǔn)確地測量膝關(guān)節(jié)各部分軟骨的厚度，重建其三維形態(tài)，診斷準(zhǔn)確率高達(dá)80%～90%[6]。本組軟骨損傷以Ⅲ期及Ⅳ期最為多見，此期存在軟骨缺損。研究表明，MRI對于軟骨缺損面積的測量及其相關(guān)數(shù)據(jù)可用于指導(dǎo)術(shù)前治療決策的制訂[7]。脂肪抑制質(zhì)子密度序列及三維脂肪抑制擾相梯度回波序列是觀察軟骨的較佳序列[8]。本研究中高場強(qiáng)MRI以PDSPAIR觀察病灶最為明顯，尤其是對伴發(fā)的脂肪水腫信號的顯示，而髓內(nèi)水腫范圍對評估關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)的預(yù)后至關(guān)重要[2]。

文獻(xiàn)報道，髕骨軌跡異常改變、髕骨形態(tài)及位置異常易于造成髕軟骨軟化[9-10]。而本組全部伴髕軟骨軟化或侵蝕。本組股骨髁損傷伴發(fā)育性髕骨異常比例高達(dá)44%。正常髕股關(guān)節(jié)穩(wěn)定有賴于以下因素：股四頭肌強(qiáng)肌力大，能夠保持髕骨始終緊貼在股骨滑車關(guān)節(jié)面，防止內(nèi)外移位；髕骨底面兩側(cè)與膠骨內(nèi)外髁構(gòu)關(guān)節(jié)面吻合；髕骨內(nèi)側(cè)由股內(nèi)側(cè)肌水平纖維及內(nèi)側(cè)支持帶的牽拉，拮抗屈膝位時的外脫位傾向。在髕股關(guān)節(jié)發(fā)育異常的基礎(chǔ)上，尤其是先天性或后天性髕骨排列錯亂，髕外側(cè)支持帶攣縮、內(nèi)側(cè)支持帶松弛，髕骨傾斜與半脫位，髕骨內(nèi)、外側(cè)軟骨面的接觸應(yīng)力失衡，其中外側(cè)面應(yīng)力過于集中，軟骨面更易于機(jī)械磨損而軟化，內(nèi)側(cè)則應(yīng)力減少而呈現(xiàn)廢用性軟化[9]。隨著年齡的增長，過勞、外傷性髕骨半脫位（本組6%）及較長期寒冷刺激（本組33%）等多種因素，使髕骨軟骨及相對應(yīng)的股骨髁髕面的軟骨更易出現(xiàn)磨損退變，進(jìn)一步導(dǎo)致髕骨及股骨髁軟骨軟化、纖維化、潰瘍甚至剝脫、翹起等，進(jìn)而出現(xiàn)膝痛、不同程度活動受限的臨床癥狀。有研究認(rèn)為動態(tài)MRI技術(shù)不但能反映髕股關(guān)節(jié)的異常排列程度，還可提供其動態(tài)變化趨勢[10]。本組由于病史較長[平均（17.0±2.5）年]，相應(yīng)癥狀多典型，均未行動態(tài)MRI檢查。

既往髕骨位置主要依賴于髕骨X線測量，有關(guān)高位髕骨X線測量參數(shù)有較好的適應(yīng)性[11]。隨著MRI在膝關(guān)節(jié)病變中的日益廣泛應(yīng)用，Biedert等[12]提出一種MRI測量髕骨高度的方法，即髕骨滑車指數(shù)（thepatellotrochlear index，PTI）：通過髕股關(guān)節(jié)矢狀面MRI圖像測量髕骨軟骨面最高點(diǎn)至最低點(diǎn)的連線（baseline patella，BLP）長度，經(jīng)股骨滑車軟骨面的最高點(diǎn)向最低點(diǎn)所作的BLP的平行線（length of trochlearcartilage，LT），經(jīng)髕骨軟骨面最低點(diǎn)向LT做垂線，LT起點(diǎn)到垂線的這一段距離稱為BLT（baseline trochlea），BLT與BLP之比值即PTI，PTI小于12.5%則為高位髕骨，大于50%則為低位髕骨。本組高位髕骨均符合這一標(biāo)準(zhǔn)。有研究認(rèn)為髕骨軟化癥的陽性率女性高于男性，隨年齡增長陽性率增高，高位髕骨與髕骨軟化癥的發(fā)病有關(guān)[13]，本組結(jié)果也支持這一觀點(diǎn)。

髕骨失穩(wěn)患者中4%存在高位髕骨，多與滑車發(fā)育不良關(guān)系密切，可導(dǎo)致股骨與滑車接觸減少，從而引起髕股關(guān)節(jié)壓力增高、髕骨內(nèi)側(cè)穩(wěn)定性下降，進(jìn)而引起以下病變：①髕骨不穩(wěn)定，與髕骨位置較高，在屈膝時，髕骨不在髕股滑車的限制范圍內(nèi)，發(fā)生髕骨脫位及半脫位可能性增大，關(guān)節(jié)張力較大，更易導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)的功能異常；②前膝痛，有研究對髕骨高度、滑車溝角、Q角、髕股指數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)僅高位髕骨與前膝疼痛密切相關(guān)；③髕骨軟化，正常膝關(guān)節(jié)屈曲大于90°時，股四頭肌肌腱在滑車中滑行時承受剪壓雙重壓力，而在高位髕骨中，髕骨處于正常時股四頭肌肌腱的位置，髕軟骨承受相應(yīng)異常壓力，軟骨早期即易于損傷引起髕骨軟骨軟化癥，導(dǎo)致膝前痛，以上下樓梯、下蹲起立時為著，休息后多可減輕，病程發(fā)展，最終易致髕股關(guān)節(jié)炎及全膝骨關(guān)節(jié)炎；④髕股關(guān)節(jié)炎，軟骨磨損后，關(guān)節(jié)活動時所受摩擦力增高，進(jìn)而損傷骨質(zhì)，最終致骨面硬化、關(guān)節(jié)僵硬、疼痛明顯及伸膝無力；此外，高位髕骨還可引起髕韌帶鈣化及Osgood-Schlatter疾病等[14-17]。

獵人帽樣髕骨是一種較為少見的髕骨變異，其髕骨內(nèi)外側(cè)面幾平呈90°夾角，與股骨滑車發(fā)育不良關(guān)系密切，這種穩(wěn)定機(jī)制的破壞導(dǎo)致了髕骨穩(wěn)定性的顯著下降。觀察獵人帽樣髕骨以MRI軸位最佳。

髕骨脫位或者半脫位，尤其是復(fù)發(fā)性髕骨半脫位，使髕骨內(nèi)側(cè)面與股骨外髁外側(cè)面多次相撞，易致股骨外髁外側(cè)面及髕面軟骨損傷、軟骨下骨挫傷，最終發(fā)展至股骨髁髕面骨軟骨炎[18]。急性髕骨脫位（acute patellar dislocation，APD）是在兒科患者群體中較為常見的損傷，常伴發(fā)軟組織和骨軟骨損傷。有研究通過對120例11～18歲急性髕骨脫位后10年以上的隨訪研究，MRI證實(shí)46例存在骨軟骨損傷，髕骨35例（76%），股骨外側(cè)髁11例（24%），3例（6.5%）同時發(fā)生于這兩處。MRI確診了21例（44%）平片陰性的骨軟骨損傷。股骨軟骨損傷涉及負(fù)重面[（75.27±18.19）%]比率低于非負(fù)重表面損傷[（93.22±7.47）%]（P < 0.01）。

髕滑膜皺襞為胚胎時期存在的滑膜隔，胎兒后期開始退化，成人期未退化的滑膜皺襞可因劇烈運(yùn)動、創(chuàng)傷、炎癥等引起膝疼痛和膝關(guān)節(jié)功能障礙，稱膝關(guān)節(jié)滑膜皺襞綜合征。研究表明髕內(nèi)側(cè)滑膜皺襞（本組高達(dá)63%）也是股骨髁尤其是內(nèi)側(cè)髁關(guān)節(jié)軟骨損傷的危險因素之一，股骨內(nèi)髁關(guān)節(jié)軟骨損傷的嚴(yán)重程度與髕內(nèi)側(cè)滑膜皺襞病變的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[19-20]。本組以髕內(nèi)側(cè)皺襞及髕上滑膜皺襞殘存為主，易在關(guān)節(jié)內(nèi)產(chǎn)生夾擠或摩擦而引起癥狀。隨著年齡的增長及炎癥等的刺激，滑膜皺襞逐漸失去彈性。當(dāng)屈伸膝關(guān)節(jié)時，也可對股骨髁產(chǎn)生機(jī)械性刺激，股骨髁邊緣的滑膜進(jìn)而產(chǎn)生繼發(fā)性炎癥，終使關(guān)節(jié)軟骨發(fā)生侵蝕。觀察滑膜皺襞殘存以軸位及矢狀位MRI圖像為佳。

本組均伴有1種或以上膝關(guān)節(jié)其他退變，全部伴髕軟骨軟化或侵蝕，伴骨質(zhì)增生及膝關(guān)節(jié)其他位置骨軟骨損傷等也較多，可能為前述多種因素以及其他因素相互協(xié)同作用的結(jié)果。

盡管目前骨軟骨損傷病例的初診多依賴于平片來診斷，但MRI在區(qū)分需要手術(shù)干預(yù)的不穩(wěn)定性軟骨病變中具有重要價值[21]。MRI不但對早期軟骨退變敏感，還可評價膝關(guān)節(jié)半月板、骨髓、肌腱、韌帶等其他關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)損傷或退變程度，尤其適于膝關(guān)節(jié)長期隨訪，以觀察骨軟骨等病變有無進(jìn)展及程度[22]。觀察股骨髁髕面損傷以MRI軸位及矢狀位為佳，鑒于國內(nèi)部分醫(yī)院未將軸位MRI作為膝關(guān)節(jié)掃描的常規(guī)掃描序列，作者建議膝關(guān)節(jié)掃描宜將軸位作為常規(guī)掃描序列。

本文分析了我院股骨髁髕面損傷的臨床及MRI表現(xiàn)，但樣本量有限，未行大樣本多因素統(tǒng)計學(xué)對比分析，在多個病例中多種因素同時存在、未能進(jìn)一步分析各種因素在本癥發(fā)病中的地位，但仍能夠提示臨床醫(yī)生提高對危險因素的認(rèn)識，進(jìn)行有效的病因預(yù)防，關(guān)注相關(guān)高危人群，進(jìn)而延緩甚至防治該病的發(fā)生。一旦懷疑該病，及時進(jìn)行MRI檢查能夠較為準(zhǔn)確地診斷及評估病變程度，指導(dǎo)進(jìn)一步的治療。

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（收稿日期：2014-12-01 本文編輯：張瑜杰）