MRI軟骨下骨髓水腫與早期膝骨關節炎臨床表現的相關性研究*

朱明雙,許　林,呂智勇,胡　濤,龔　維

1.成都中醫藥大學 臨床醫學院/附屬醫院(成都　610075)；2.江油市第二人民醫院(江油　621702)

MRI軟骨下骨髓水腫與早期膝骨關節炎臨床表現的相關性研究*

朱明雙1,許林2,呂智勇1,胡濤1,龔維1

1.成都中醫藥大學 臨床醫學院/附屬醫院(成都610075)；2.江油市第二人民醫院(江油621702)

【摘要】目的探討早期膝骨關節炎(KOA)MRI軟骨下骨髓水腫的程度，并探究骨髓水腫與KOA夜間休息痛、關節腫脹程度和骨關節炎功能(the western Ontario and McMaster Universities osteoarthritis index,WOMAC)評分的相關性。方法本研究按納排標準收集了早期KOA病例60例，其中伴骨髓水腫改變30例，設為觀察組，不伴骨髓水腫改變30例，設為對照組。觀察骨髓水腫程度評分、夜間休息痛視覺模擬(visular analogue scale,VAS)評分、關節腫脹程度及WOMAC功能評分情況。結果1)兩組患者在夜間休息痛VAS評分、關節腫脹程度和WOMAC評分上比較，差異有統計學意義(P<0.05)；2)觀察組骨髓水腫程度越重，夜間休息痛VAS評分與WOMAC評分越高；3)觀察組骨髓水腫和夜間休息痛情況的相關系數r=0.933(r>0)(P<0.05)，二者呈正相關性；骨髓水腫與WOMAC評分的相關系數r=0.555(r>0)(P<0.05)，二者呈正相關性；骨髓水腫同關節腫脹程度相關系數r=0.148(r>0)(P>0.05)，二者間無明顯相關性。結論MRI軟骨下骨髓水腫樣改變與早期KOA夜間休息痛、WOMAC評分具有正相關性；與關節腫脹情況無相關性。

【關鍵詞】MRI；骨髓水腫；早期膝骨關節炎；相關性

膝骨關節炎(knee osteoarthritis，KOA)是骨科常見病，多好發于中老年人群，男女均可發病。KOA是以關節軟骨變性與破壞、關節邊緣骨質增生、軟骨下骨增生硬化及囊變為主要病理特點，晚期可累及關節囊、韌帶、關節周圍肌肉及滑膜等關節結構。臨床以反復發作的關節慢性疼痛、僵硬、關節腫脹和功能活動受限為主要表現，具有患病率高、病變范圍廣和晚期嚴重功能障礙等特點，嚴重影響中老年人群的日常生活。

MRI作為一種非侵入性檢查的重要手段，具有很高的空間與密度分辨率，以及對軟組織及骨髓的高敏感性，能清晰顯示關節軟骨、韌帶和半月板等病變，且能直觀發現軟骨下骨信號改變。最新研究證實[1]，軟骨下骨病變與骨髓水腫有著高度相關性，其發生發展在MRI上主要以骨髓水腫樣改變展現出來，而軟骨下骨病理改變[2-4]與KOA的形成、發展密切相關，顯示出MRI可能對早期KOA的診斷存在一定優勢。基于此理論，本研究采用回顧性臨床研究方法，探究膝關節MRI骨髓水腫樣改變與早期KOA患者夜間休息痛、關節腫脹情況及骨關節炎功能(the western Ontario and McMaster universities osteoarthritis index,WOMAC)評分的相關性。

1資料與方法

1.1臨床資料

收集2013年7月至2014年11月在成都中醫藥大學附屬醫院就診的早期KOA患者，根據納排標準及MRI檢測結果，選擇符合條件的且伴骨髓水腫改變的病例共30例，年齡40～66歲，病程6～38個月， 男6例，女24例，設為觀察組；另選符合條件但不伴骨髓水腫改變的病例共30例，年齡40～69歲，病程6～40個月，男7例，女23例，設為對照組。納入標準：1)符合原發性KOA診斷標準[5]；2)年齡40～70歲，男女不限；3) Kellgren-Lawrence分級為0～II級[6]；4)無膝關節創傷、骨折及手術史；5)無半月板、前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)、后交叉韌帶(posterior cruciate ligament ，PCL)和內外側副韌帶急性外傷史。排除標準：1)繼發性KOA；2)合并有心腦血管、肝、腎和精神疾病以及其他嚴重疾病者；3)患有關節結核、腫瘤、感染性關節炎、類風濕性關節炎、強直性脊柱炎、痛風、銀屑病和風濕熱等系統性疾病；4)凡未符合病例資料納入標準而被誤納入的資料；5)病例資料收集不完整，影響結果分析者。

1.2研究方法

采用國際通用整體器官磁共振成像評分方法(whole organ magnetic resonance imaging score，WORMS)[7](圖1)對觀察組軟骨下骨髓水腫情況進行評分。根據MRI脂肪抑制序列所表現的高信號區，即高信號區所占15個觀察亞區的范圍確定骨髓水腫評分。 無水腫記 0分,累及范圍<25%亞區記1分，累及范圍25%～50%亞區記2分，累及范圍≥50%亞區記3分。

圖1WORMS膝關節分區方法

采用視覺模擬(visual analogue scale ，VAS)評分評價夜間休息痛程度，具體方法：在白紙上劃1條10 cm的橫線并10等分。橫線的起點為0，表示無痛；終點為10，表示劇痛；0～10代表無痛至劇痛間不同程度的疼痛，數字越大疼痛程度越重。患者依據自身的疼痛感受在橫線上標記。

采用關節腫脹評分評價關節腫脹情況，具體見表1。

表1　關節腫脹評分表

采用WOMAC評分[8]評價骨關節功能。WOMAC評分共24個項目，其中包含所有KOA患者生活中不同姿態的基本癥狀和體征。其中疼痛包含5項，僵硬部分包含2項，關節功能方面包含17項。 以VAS評分作為評定尺度，則每項為0～10分，總分最低為0分，最高為240分。<80分為輕度；80～120分為中度；120分為重度。

1.3統計學方法

2結果

2.1基線資料分析

兩組患者性別、年齡、病程和Kellgren-Lawrence分級比較，差異均無統計學意義(P>0.05)(表2和表3)。

表2　兩組基線比較[n=30,n(%)]

表3　兩組Kellgren-Lawrence分級比較(n=30)

2.2兩組夜間休息痛VAS評分、關節腫脹評分及WOMAC評分比較

兩組夜間休息痛VAS評分、關節腫脹評分及WOMAC評分具體見表4。

表4　　　　兩組夜間休息痛VAS評分、關節腫脹評分及WOMAC評分

2.3兩組MRI軟骨下骨髓水腫情況比較

采用秩和檢驗比較兩組患者MRI軟骨下骨髓水腫情況，差異有統計學意義(P<0.05)(表5)。

表5　兩組患者骨髓水腫情況比較[n=30，n(%)]

2.4骨髓水腫與夜間休息痛VAS評分、關節腫脹評分及WOMAC評分的相關性

采用線性回歸及spearman雙變量相關性研究，骨髓水腫與夜間休息痛VAS評分和WOMAC評分呈正相關(P<0.05)，與關節腫脹評分無明顯相關性(P>0.05)(表6)。

表6　　　　骨髓水腫評分與夜間休息痛VAS評分、關節腫脹評分及

3討論

針對KOA這種高發病率、高致殘率的疾病，目前尚無特效治療藥物，大多數患者多于中晚期就診，臨床用藥多以緩解癥狀、改善關節功能及延緩疾病進展為目的，尚不能阻止疾病發展。其原因主要有兩點：一是因為目前對KOA病因病機尚不完全明確，對其初始發病部位存在一定爭議，軟骨下骨增生硬化與關節軟骨退變的關系不清楚，因而未能在源頭環節阻斷KOA的發展。二是X線片雖然能清晰顯示關節間隙變窄、骨贅形成、軟骨下骨硬化囊變等退變改變，為膝骨關節炎提供必要的診斷依據，但臨床上常發現，根據X線片進行影像學分級后，其分級情況與患者臨床癥狀體征的嚴重程度存在一定差異，一部分患者影像學改變很嚴重，關節間隙明顯變窄，并伴有大量骨贅形成，但臨床表現較輕；而部分患者影像學改變輕但臨床表現重，可見二者之間并無明顯的相關性[9]，因而采用X線片檢查結果作為KOA早期診斷與判斷嚴重程度的重要依據可能欠妥。同時， X線片雖然能清晰顯示骨組織情況，但對關節軟骨及周圍軟組織等無法直觀顯示。因此，傳統的X線片診斷不能為該病的早期診斷及病情判斷提供可靠依據。探尋一種能早期發現KOA的檢查方法與觀察指標，在X線片未出現明顯間隙狹窄、骨贅形成等之前作出KOA診斷，并能對疾病嚴重程度進行準確判斷，從而及時采取有效的治療與保護措施，顯得十分重要。

隨著現代影像學診斷技術與手段的不斷提高，MRI因其對軟組織及骨髓的高敏感性，能清晰顯示軟骨下骨髓水腫樣改變，故臨床上，MRI已成為骨關節疾病的常用檢查手段。

本研究發現，早期KOA在X線片上關節間隙狹窄、骨贅形成等改變不明顯或不嚴重時，即放射學Kellgren-Lawrence分級為0至Ⅱ級時，觀察組患者夜間休息痛、關節腫脹及WOMAC功能情況較對照組重，差異有統計學意義。組內比較，骨髓水腫程度越重，夜間休息痛及WOMAC功能情況越重，經統計發現，兩者具有密切相關性。因而在X線片改變不明顯之前，骨髓水腫改變可能是提示早期KOA的敏感指標，同時隨著骨髓水腫程度加重，KOA病情也在不斷發展。盡管目前國內外所有關于KOA的診斷標準中，均未將骨髓水腫改變納入其中，但隨著對MRI檢查所發現的骨髓水腫樣改變研究[10-13]的深入，骨髓水腫在KOA發生發展過程中扮演的角色將會逐漸明了，其可能成為早期KOA重要而敏感的診斷指標，對疾病轉歸及預后有著重要的指導意義。

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Correlation Between the MRI Features of Subchondral Bone Marrow Edema and the Early Clinical Manifestations of Knee Osteoarthritis

ZhuMingshuang1,XuLin2,LvZhiyong1,HuTao1,GongWei1.

1.TheFirstAffiliatedHospitalofChengduUniversityofTCM,Sichuan610075,China; 2.TheSecondPeople′sHospitalofJiangyou,Chengdu621702,China

【Abstract】ObjectiveTo investigate the MRI features of subchondral bone marrow edema in the patients with early knee osteoarthritis and explore whether the bone marrow edema is correlated with the knee osteoarthritis rest pain at night, the joint swelling and the WOMAC score respectively. Methods60 cases of early knee osteoarthritis were collected according to the inclusive and exclusive criteria and divided into two groups. 30 cases of them were with the change of bone marrow edema and divided into the observation group, and the other 30 cases were without that and divided into the control group. The data were collected by observing and grading the bone marrow edema, the knee osteoarthritis rest pain at night, the joint swelling and the WOMAC respectively. ResultsThere were significant differences in the scores of the knee osteoarthritis rest pain at night, the degree of the joint swelling and the WOMAC scores between the two groups (P<0.05). In the observation group, the growing levels of the joint swelling resulted in the higher VAS and WOMAC scores. There was a positive correlation between the bone marrow edema and the knee osteoarthritis rest pain at night (r=0.933, P<0.05) and between the bone marrow edema and the WOMAC score (r=0.555, P<0.05), but there was no significant correlation between the bone marrow edema and the joint swelling (r=0.148, P>0.05). ConclusionThe MRI features of subchondral bone marrow edema in the patients with early knee osteoarthritis are positively correlated with the knee osteoarthritis rest pain at night and the WOMAC score, but they are not significantly correlated with the levels of the joint swelling.

【Key words】MRI; Bone marrow edema; Early knee osteoarthritis; Correlation

doi:10.3969/j.issn.1674-2257.2016.02.002

*基金項目：國家自然科學基金面上項目(No：81574007)

【中圖分類號】R684.3

【文獻標志碼】A

網絡出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1705.R.20160418.1128.024.html

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