玻璃酸鈉膝關(guān)節(jié)內(nèi)注射治療膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎療效評價與1.5T磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像ADC值關(guān)系分析?

1.上海市嘉定區(qū)安亭醫(yī)院骨科(上海 201805)

2.上海市同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院骨與關(guān)節(jié)外科(上海 200065)

楊傳軍1 孫業(yè)青2 趙梓汝1 王丹峰1 韓 爽1,*

膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎多發(fā)于中老年患者，是一種慢性進(jìn)行性的關(guān)節(jié)疾病，主要由于老年或其他因素導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨非炎癥退行性變化所引起，主要臨床表現(xiàn)為關(guān)節(jié)疼痛、彈響、活動受限、畸形，或伴有腫脹、積液，是行動障礙產(chǎn)生的常見病因之一，對患者生活質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響，發(fā)病率較高[1]。目前臨床上膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的治療方式較為多樣，其中玻璃酸鈉注射液是其治療的主要方式之一[2]。目前大多數(shù)報道均從臨床角度出發(fā)，以各種治療評價標(biāo)準(zhǔn)來評估療效，較少通過客觀的影像學(xué)方法依據(jù)來判斷和評估療效，尤其是磁共振上關(guān)節(jié)軟骨的修復(fù)的變化情況[3]。磁共振成像技術(shù)是一種非損傷檢測方法，可用于早期診斷關(guān)節(jié)軟骨病變[4]。本研究探討玻璃酸鈉膝關(guān)節(jié)內(nèi)注射治療膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎療效評價與1.5T磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparentdiffusion coefficient，ADC)關(guān)系，旨在指導(dǎo)臨床上如何更加合理使用膝關(guān)節(jié)內(nèi)注射玻璃酸鈉注射液的治療方法，并為之提供客觀理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性分析2016年10月至2017年4月本院52例膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者臨床資料，其中男31例，女21例；年齡42～64歲，平均年齡(56.94±5.61)歲；左膝患病24例，右膝患病28例；病程0.5～2年，平均病程(1.01±0.25)年。

納入標(biāo)準(zhǔn)：符合中華醫(yī)學(xué)會風(fēng)濕病學(xué)分會頒布膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]：(1)近1個月內(nèi)大多數(shù)情況下都有關(guān)節(jié)疼痛癥狀；(2)存在骨摩擦音；(3)晨僵時間≤30min；(4)年齡≥38歲；(5)骨性膨大。符合上述(1)+(2)+(3)+(4)條、(1)+(2)+(5)條或(1)+(4)+5條的患者均可診斷為膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎。

排除標(biāo)準(zhǔn)：合并造血系統(tǒng)與神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙者；合并嚴(yán)重心腦血管、肝、腎等嚴(yán)重軀體器質(zhì)性疾病者；從事體育運(yùn)動職業(yè)或體力勞動者；不能耐受本研究治療方法者；嚴(yán)禁進(jìn)行MRI檢查患者，如帶心臟起搏器、顱內(nèi)術(shù)后附金屬夾、體內(nèi)附金屬異物。

1.2 方法

1.2.1 治療方法患者坐位或仰臥位，保持膝關(guān)節(jié)曲屈70°～90°，嚴(yán)格消毒、鋪巾，無菌操作，以髕骨下外側(cè)或內(nèi)側(cè)作為常規(guī)穿刺點(diǎn)，通過5mL注射器穿刺入患者膝關(guān)節(jié)腔，若存在關(guān)節(jié)積液，則將關(guān)節(jié)積液抽凈后再注入玻璃酸鈉25mg(上海景峰制藥有限公司，2.5mL/支)；若無關(guān)節(jié)積液，則可直接在關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射玻璃酸鈉25mg，注射完畢，協(xié)助患者活動膝關(guān)節(jié)，使玻璃酸鈉均勻涂布在關(guān)節(jié)內(nèi)表面，1次/周，5次為1療程。

1.2.2 掃描方法通過GE公司1.5T超導(dǎo)磁共振掃描，采用膝關(guān)節(jié)線圈，線圈中心對準(zhǔn)髕骨下緣部位，膝關(guān)節(jié)處于自然伸直狀態(tài)，軟墊進(jìn)行固定。序列與參數(shù)設(shè)置：矢狀和冠狀面快速梯度回波序列(TR 3600ms，TE 110ms，層厚6mm,，視野17cm，矩陣310×190，激勵次數(shù)3次)；冠狀面自旋回波序列(TR 350ms，TE 10ms，層厚6mm，視野17cm，矩陣320×190，激勵次數(shù)3次)。

1.3 圖像處理與數(shù)據(jù)分析將掃描圖像傳遞至Philips EWS工作站。選取ROI，測量股骨髕面、內(nèi)側(cè)踝、外側(cè)髁ADC值，每處軟骨從前向后，髕骨自內(nèi)向外，至少測量6次并取平均值。

1.4 病理分級標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)Shah-aree關(guān)節(jié)軟骨的病理分級標(biāo)準(zhǔn)[6]，將軟骨病變的MRI表現(xiàn)分為4級(圖1～2)。0級：正常；Ⅰ級：患者關(guān)節(jié)軟骨內(nèi)出現(xiàn)局灶性低信號影，軟骨表面較為光滑；Ⅱ級：患者軟骨中低信號影導(dǎo)致軟骨表面不光滑或軟骨變薄，形成潰瘍；Ⅲ級：患者軟骨缺損，下骨質(zhì)裸露。

圖1～2 治療前后患膝磁共振圖像。1A、1B、1C、1D、1E為治療前；2A、2B、2C、2D、2E為治療后；1A、2A，1B、2B，1C、2C示Shah-aree評分I級；1D和2D表示Shah-aree評分Ⅱ級；1E和2E表示Shah-aree評分Ⅲ級。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法利用SPSS 18.0軟件，計量資料以()表示，治療前后計量資料比較采用配對樣本t檢驗(yàn)；等級資料采用例數(shù)表示，行秩和檢驗(yàn)，P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 治療前后關(guān)節(jié)軟骨病理分級情況比較治療前后患者關(guān)節(jié)軟骨病理分級情況比較(P>0.05)，見表1。

表1 治療前后關(guān)節(jié)軟骨病理分級情況比較(例)

2.2 不同病理分級ADC值比較治療前與治療后Shah-aree關(guān)節(jié)軟骨的病理分級Ⅰ級患者股骨髕面、內(nèi)側(cè)踝ADC值高于Ⅱ級、Ⅲ級，Ⅱ級患者股骨髕面、內(nèi)側(cè)踝ADC值高于Ⅲ級(P<0.05)；不同病理分級患者治療前后外側(cè)踝ADC值比較(P>0.05)。見表2。

表2 不同病理分級ADC值比較(，×10-3mm2/s)

表2 不同病理分級ADC值比較(，×10-3mm2/s)

2.3 治療前后ISOA評分與ADC值相關(guān)性分析患者治療后ISOA評分較治療前降低，股骨髕面、內(nèi)側(cè)踝ADC值較治療前升高(P<0.05)。Person相關(guān)性分析顯示，ISOA評分與股骨髕面ADC值呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)(r=-0.721，P=0.000)，與內(nèi)側(cè)踝ADC值呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)(r=-0.692，P=0.000)。見表3。

表3 治療前后ISOA評分與ADC值相關(guān)性分析()

表3 治療前后ISOA評分與ADC值相關(guān)性分析()

3 討 論

膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎累及全膝關(guān)節(jié)，包括關(guān)節(jié)透明軟骨的喪失、軟骨下骨質(zhì)的改變、骨贅形成、半月板損傷、韌帶松弛、關(guān)節(jié)肌肉活力減低等一系列改變[7]。磁共振掃描可從多序列、多平面展現(xiàn)這些病理變化，整體評價病變情況[8]。

DWI掃描主要由SE序列實(shí)現(xiàn)，通過在180°射頻脈沖兩側(cè)加入擴(kuò)散敏感梯度場，形成DWI信號變化[9]。DWI是目前唯一可在活體中測定組織中水分子擴(kuò)散情況的方法。DWI信號強(qiáng)度反映水分子自由擴(kuò)散程度，在正常軟骨中，水分子被大分子基質(zhì)限制，不能自由地進(jìn)行擴(kuò)散，因此水分子擴(kuò)散速度相對于純水中慢[10]。骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)生早期，患者關(guān)節(jié)軟骨被破壞，膠原和蛋白多糖發(fā)生裂解，關(guān)節(jié)軟骨內(nèi)基質(zhì)限制水分子運(yùn)動的能力減弱，水分子自由擴(kuò)散速度明顯加快，關(guān)節(jié)軟骨ADC值增加，病變區(qū)呈現(xiàn)低信號。因此通過觀察ADC值的變化可有效評價關(guān)節(jié)軟骨病變程度[11]。Sonoda等[12]研究發(fā)現(xiàn)，不同階段病變關(guān)節(jié)軟骨呈現(xiàn)出不同的彌散特點(diǎn)，病變后恢復(fù)正常的關(guān)節(jié)軟骨中水分子運(yùn)動情況也有別于正常關(guān)節(jié)軟骨。DWI序列可顯示病變關(guān)節(jié)軟骨和組織變化，患者關(guān)節(jié)軟骨ADC值有從表層到深層逐漸增加，測量關(guān)節(jié)軟骨ADC值能夠從客觀上評價關(guān)節(jié)軟骨損害程度[13]。

本研究結(jié)果表明，患者治療后ISOA評分較治療前降低，股骨髕面、內(nèi)側(cè)踝ADC值較治療前升高，Person相關(guān)性分析顯示ISOA評分與股骨髕面ADC值呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，與內(nèi)側(cè)踝ADC值呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，左后東等[14]的研究結(jié)果支持本結(jié)論。蛋白多糖中陰離子，如SO32-和COO-等，陰離子之間相互排斥，與此同時對陽離子，如Na+等，具有吸引作用，產(chǎn)生滲透壓，使水分子進(jìn)入軟骨中，表層Ⅱ型膠原退變，關(guān)節(jié)軟骨對水的通透性明顯增加，關(guān)節(jié)表層摩擦作用加強(qiáng)，致使蛋白多糖丟失，膠原網(wǎng)損傷，減輕了關(guān)節(jié)軟骨負(fù)重能力[15]。膠原網(wǎng)斷裂后，蛋白多糖分散，關(guān)節(jié)軟骨對水分子的限制作用降低，DWI序列掃描可見ADC值升高。

本研究結(jié)果表明，Shah-aree關(guān)節(jié)軟骨的病理分級Ⅰ級患者股骨髕面、內(nèi)側(cè)踝ADC值高于Ⅱ級、Ⅲ級，Ⅱ級患者股骨髕面、內(nèi)側(cè)踝ADC值高于Ⅲ級。早期的膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎尚未損傷膠原本質(zhì)，僅影響到了膠原網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。而中晚期骨性關(guān)節(jié)炎，患者軟骨變薄并趨向于纖維化，軟骨中大量的蛋白多糖流失，負(fù)電荷減少，軟骨中水分含量明顯降低，各種炎癥因子加入導(dǎo)致軟骨中蛋白多糖含量進(jìn)一步降低，雖然更多的水由關(guān)節(jié)間隙進(jìn)入到患者軟骨中，但這種增加不足以抵消由于蛋白多糖的丟失而造成的水分喪失，這個時期損傷部位出現(xiàn)代償性纖維修復(fù)，軟骨的ADC值降低。

綜上所述，軟骨的ADC值變化趨勢能綜合體現(xiàn)軟骨細(xì)微結(jié)構(gòu)與功能變化，其對軟骨病損的量化評估具有重要的臨床意義。