急性非接觸性前交叉韌帶撕裂后關節(jié)伴隨損傷的性別差異

鄭 雷，孫百勝，都基權，何偉華，任 剛，馮 艷

前交叉韌帶(anterior cruciate ligament，ACL)損傷是膝關節(jié)最常見的損傷之一，根據(jù)其受傷機制可分為接觸性損傷和非接觸性損傷，大部分損傷是非接觸性損傷，占損傷比例的70%～90%[1,2]。非接觸性ACL損傷者常由于ACL損傷瞬間脛骨和股骨的猛烈撞擊、擠壓或牽拉而使關節(jié)面損傷力度更大，從而導致更為嚴重的骨挫傷、內(nèi)外側(cè)半月板[medial meniscus (MM)，lateral meniscus(LM)]損傷、內(nèi)外側(cè)副韌帶[medial collateral ligament (MCL)，lateral collateral ligament (LCL)]損傷和關節(jié)軟骨損傷[3,4]。既往研究表明，女性發(fā)生ACL損傷概率較男性更高，其風險程度為男性的2～8倍[5]。但目前國內(nèi)對于男女性別間急性非接觸性ACL撕裂與其伴隨骨挫傷、半月板損傷、側(cè)副韌帶損傷和關節(jié)軟骨損傷的關聯(lián)性尚缺乏相關研究。為此，本研究擬通過對一組臨床資料完整的急性非接觸性ACL撕裂重建病例的術前MRI資料進行回顧性分析，以探討男女性別間伴發(fā)其他關節(jié)結(jié)構損傷的不同點。

1 對象與方法

1.1 對象 收集2015-06至2020-05治療的193例急性ACL撕裂病例納入本研究，其中男112例，女81例，年齡17～41歲；右膝82例，左膝111例；受傷與MRI檢查時間間隔為2 h～19 d。有膝關節(jié)慢性疼痛、膝關節(jié)手術史、風濕性關節(jié)炎等慢性疾病、合并后交叉韌帶撕裂者，以及年齡大于45歲的病例均排除此研究之外。所選病例均有明確的非接觸性外傷史，急性損傷病史定義為受傷后1個月內(nèi)，所有患者均行患側(cè)膝關節(jié)MRI檢查并隨后行關節(jié)鏡下ACL重建術。

1.2 MRI檢查及圖像分析方法 MRI使用Symphony 1.5T 超導型MR掃描儀，采用包裹式表面線圈，患者仰臥，腿伸直位，掃描橫斷面、矢狀面和冠狀面，三者均采用自旋回波T1加權序列(TR 400～450 ms，TE 12～15 ms)、快速自旋回波T2加權序列(TR 3000～3500 ms，TE 75～90 ms)及脂肪抑制FSE雙回波序列(TR=3000～3500 ms,TE=16/96 ms)。掃描層厚均為3mm，間距為0.3mm，F(xiàn)OV 150 mm×150 mm～180 mm×180 mm，掃描矩陣為220×220～256×256。

骨挫傷診斷以MRI脂肪抑制序列圖像上骨髓內(nèi)見斑片狀、地圖樣、網(wǎng)格狀和非線性異常高信號區(qū)，對骨挫傷的具體部位(股骨內(nèi)髁、股骨外髁、脛骨內(nèi)側(cè)平臺、脛骨外側(cè)平臺)進行記錄并加以分類：骨挫傷僅位于股骨外髁和/或脛骨外側(cè)平臺者定義為外側(cè)間室骨挫傷，骨挫傷僅位于股骨內(nèi)髁和/或脛骨內(nèi)側(cè)平臺者定義為內(nèi)側(cè)間室骨挫傷，二部位均有骨挫傷者定義為聯(lián)合間室骨挫傷。將193例患者的MRI資料隨機編號，由2名高年資的骨關節(jié)影像診斷醫(yī)師獨立盲法閱片，重點判斷骨挫傷部位、內(nèi)外側(cè)半月板、內(nèi)外側(cè)副韌帶及關節(jié)軟骨是否損傷，記錄各自診斷結(jié)果，最后協(xié)商達成統(tǒng)一診斷。

1.3 診斷標準 MCL、LCL損傷根據(jù)Lundblad研究標準[6]將MCL、LCL的Ⅱ、Ⅲ級損傷定義為損傷，Ⅰ級損傷定義為正常；半月板損傷根據(jù)Yamasaki研究標準[7]將半月板的Ⅱ、Ⅲ級損傷定義為損傷，Ⅰ級損傷定義為正常；參照Zhang研究標準將不同級別的軟骨骨折和骨軟骨骨折統(tǒng)稱為關節(jié)軟骨損傷[8]。

2 結(jié) 果

男性組為17～40歲，平均23.4歲，女性組為17～41歲，平均為23.9歲，二者間年齡差異無統(tǒng)計學意義(t=0.209，P=0.834)。男性病例組右膝46例，左膝66例，女性病例組右膝36例，左膝45例，男女病例組間左右側(cè)膝關節(jié)差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.219，P=0.64)。

112例男性ACL撕裂病例中，107例發(fā)現(xiàn)骨挫傷，發(fā)生率為95.5%，其中聯(lián)合間室骨挫傷32例(圖1)，外側(cè)間室骨挫傷70例(圖2)，內(nèi)側(cè)間室骨挫傷5例，無骨挫傷者5例；MCL損傷23例(圖1)，LCL損傷8例，MM損傷38例(圖2)，LM損傷52例(圖1，2)，關節(jié)軟骨損傷20例(圖1)。81例女性病例中，72例發(fā)現(xiàn)骨挫傷，發(fā)生率為88.9%，其中聯(lián)合間室骨挫傷16例，外側(cè)間室骨挫傷49例(圖3)，內(nèi)側(cè)間室骨挫傷7例，無骨挫傷者9例(圖4)；MCL損傷15例，LCL損傷3例，MM損傷21例，LM損傷26例(圖3)，關節(jié)軟骨損傷6例。男女組間骨挫傷發(fā)生率、MCL損傷發(fā)生率、LCL損傷發(fā)生率、MM損傷發(fā)生率、LM損傷發(fā)生率及關節(jié)軟骨損傷發(fā)生率分析情況見表1。

2位閱片者對于骨挫傷、MCL、LCL、MM、LM和關節(jié)軟骨損傷判定，其Kappa值分別為0.819、0.735、0.701、0.724、0.716和0.711，參照評價原則，均具有良好或非常好的一致性。

圖1 400 m障礙跑左膝關節(jié)外傷后3 h(患者男，24歲)

圖2 籃球運動左膝關節(jié)受傷后4 h(患者男，22歲)

圖3 越野跑運動左膝關節(jié)受傷后5 h(患者女，29歲)

3 討 論

ACL是維持膝關節(jié)穩(wěn)定性的主要韌帶之一，可限制脛骨過度向前移位及關節(jié)的過度旋轉(zhuǎn)。ACL非接觸性損傷常由于膝關節(jié)在運動過程中突然改變方向或者發(fā)生軸移運動而致使膝關節(jié)過度伸直或者過度旋轉(zhuǎn)(內(nèi)旋、外旋)從而導致脛骨前向剪切力、膝外展和脛骨內(nèi)旋轉(zhuǎn)力矩的瞬間劇增而導致非接觸性ACL撕裂[9]，而ACL撕裂瞬間由于脛骨、股骨間多個平面高壓力負荷作用也必然致使內(nèi)外側(cè)半月板損傷、內(nèi)外側(cè)副韌帶損傷、脛骨和股骨的骨挫傷及關節(jié)軟骨損傷。

圖4 滑雪運動左膝關節(jié)受傷后9 h(患者女，32歲) ACL撕裂，無骨挫傷

表1 男女性別組間伴隨損傷的統(tǒng)計分析 (n;%)

迄今為止，業(yè)內(nèi)關于ACL撕裂后其他關節(jié)附屬結(jié)構伴隨損傷的性別間差異的9篇研究論文中，其結(jié)論仍存在一定的爭議[10-18]。在唯一一項對非接觸性ACL撕裂后性別組間骨挫傷發(fā)生率進行比較的研究中，其結(jié)果提示男女性別組間脛骨和股骨骨挫傷發(fā)生率無差異[10]；而本研究結(jié)果提示男性患者較女性患者更易于發(fā)生聯(lián)合間室骨挫傷，分析其原因在于男性患者在ACL撕裂瞬間其運動強度、幅度較女性患者更大，從而致使脛骨、股骨間發(fā)生更為猛烈的撞擊，同時女性髁間窩較男性更為狹窄，其ACL體積亦較男性小，女性在較小力度下即可發(fā)生ACL撕裂，因此在上述兩因素聯(lián)合作用下，男性ACL撕裂者骨挫傷范圍更廣泛即聯(lián)合間室骨挫傷更為好發(fā)。

ACL損傷常伴隨其他一些關節(jié)結(jié)構損傷，了解其伴隨傷的特點有助于在MR檢查和關節(jié)鏡手術中予以關注，避免不必要的誤診、漏診。半月板作為關節(jié)腔內(nèi)的纖維墊體，在ACL撕裂瞬間，必然也會受到極大的擠壓力而致使其發(fā)生損傷；以往報道急性ACL損傷后MM、LM損傷發(fā)生率分別為22.2%～43.5%、38.0%～64.8%[3,19-21]，在本研究中，急性非接觸性ACL損傷后MM、LM損傷發(fā)生率為30.6%(59/193)、40.4%(78/193)，與Song等[3,19]研究結(jié)果基本一致。關于ACL撕裂后男女性別伴隨半月板損傷情況，Wittstein等[10,11]研究表明，男女性別組間伴隨半月板損傷發(fā)生率差異無統(tǒng)計學意義，Kluczynski等[12-14]則發(fā)現(xiàn)，男性患者較女性更易發(fā)生內(nèi)外側(cè)半月板損傷，而Piasecki等[15]研究則表明，男女患者所從事的不同類型運動則會導致其不同的內(nèi)外側(cè)半月板損傷發(fā)生率，但總體而言，男性患者較女性患者更易于發(fā)生半月板損傷。在本研究中，男性MM損傷發(fā)生率略高于女性，但二者間差異并無統(tǒng)計學意義，而男性病例組較女性病例組更易于發(fā)生LM損傷，二者間差異具有統(tǒng)計學意義；筆者分析這可能與男女性別組間的非接觸性ACL損傷機制有一定的關聯(lián)性，在本研究中男性患者聯(lián)合間室骨挫傷發(fā)生率高于女性，提示其在ACL急性撕裂瞬間膝關節(jié)外翻、外旋更為嚴重，內(nèi)外側(cè)間室均發(fā)生了撞擊，尤以外側(cè)間室撞擊更為猛烈，從而導致LM受到碰撞、擠壓的力度更大，因此致使其LM更易于損傷，所以男性病例較女性病例更易于伴發(fā)LM損傷。而在ACL瞬間撕裂后，MM成為限制脛骨前移的重要結(jié)構，但缺乏ACL的穩(wěn)定力量而導致膝關節(jié)反復的搓動易于致使MM的受損，從而男女性別組MM損傷發(fā)生率均迅速上升[22]，因此急性非接觸性ACL撕裂后男女性別組間MM損傷發(fā)生率無明顯差異。

對于男女性別組間伴發(fā)內(nèi)外側(cè)副韌帶損傷情況，Piasecki等[15]研究表明在高中階段男女運動員間ACL損傷后伴發(fā)側(cè)副韌帶損傷發(fā)生率無統(tǒng)計學差異，而在業(yè)余愛好者間僅女性滑雪愛好者在ACL損傷后伴發(fā)的MCL損傷發(fā)生率略高于男性(P=0.08)。本研究中男女患者間伴發(fā)MCL、LCL損傷發(fā)生率并無差異，提示在ACL撕裂瞬間，膝關節(jié)旋轉(zhuǎn)、屈曲運動對于MCL、LCL的牽拉、撕裂作用在男女性別組間并無明顯差異。

對于男女性別組間伴發(fā)關節(jié)軟骨損傷情況，相關研究仍存在較大的爭議。Fok等[11,16]發(fā)現(xiàn)，男性ACL損傷患者較女性患者更易于伴發(fā)關節(jié)軟骨損傷；Frobell[17]發(fā)現(xiàn)男性患者較女性患者更易于發(fā)生股骨滑車關節(jié)軟骨的損傷、變??；Kluczynski等[12-15]發(fā)現(xiàn)男女性別組間關節(jié)軟骨損傷并無差別，而Slauterbeck等[18]發(fā)現(xiàn)，女性患者更易于發(fā)生股骨內(nèi)髁的Ⅰ級關節(jié)軟骨損傷，男性患者更易于發(fā)生股骨內(nèi)髁關節(jié)軟骨的Ⅲ和Ⅳ級損傷。上述研究爭議的原因，可能與其病例選擇有關，其研究所納入的多為慢性ACL損傷患者，而慢性ACL撕裂損傷的患者，除急性期不同的損傷機制和撞擊力度而導致其不同程度的關節(jié)軟骨損傷之外，急性期也接受了不同的治療方式，同時隨著受傷時間的延伸，不同患者在恢復期參與不同類型、強度的活動，也會導致其關節(jié)軟骨發(fā)生不同程度和概率的損傷。本研究中急性期男女性別組間伴發(fā)關節(jié)軟骨損傷差異有統(tǒng)計學意義(17.9%：7.4%，P=0.036)，分析與男女性別組間ACL撕裂瞬間膝關節(jié)的受力機制、強度及膝關節(jié)解剖因素有關，男性ACL撕裂者在ACL撕裂瞬間其脛骨、股骨間壓力負荷較女性更為強烈，而女性患者因其狹窄的髁間窩和較大的外側(cè)脛骨平臺后傾角，其所需ACL撕裂力度較男性低，因此男性患者在ACL撕裂瞬間對于關節(jié)軟骨的擠壓碰撞力度較女性ACL撕裂者更大，從而更易于伴發(fā)關節(jié)軟骨損傷[23,24]。在臨床工作中需對關節(jié)軟骨損傷加以關注，有關節(jié)軟骨損傷者需及早進行治療，避免治療延誤而導致關節(jié)軟骨損傷程度及范圍的加重。

本研究存在以下不足：(1)入選病例的關節(jié)伴隨損傷僅根據(jù)MRI圖像進行判定，而沒有與關節(jié)鏡檢查結(jié)果進行比對。然而以往研究已表明MRI能較為準確的判定MCL、MM、LM和關節(jié)軟骨損傷情況[6-8]，同時本研究中兩位經(jīng)驗豐富的影像科醫(yī)師對各種關節(jié)伴隨損傷的判定的一致性均為良好或非常好，因此，我們認為本研究建立在MRI影像上同樣是科學可靠的。(2)本研究是回顧性研究，病例數(shù)量相對較少，尚需要大樣本的多中心的前瞻性研究來驗證其可行性。

綜上所述，男女性別間在急性非接觸性ACL撕裂后其關節(jié)伴隨損傷具有一定的不同之處，男性患者較女性患者更易伴發(fā)聯(lián)合間室骨挫傷、LM損傷和關節(jié)軟骨損傷，在臨床工作中需對其予以重點關注。