基于MRI技術(shù)探討影響膝骨關(guān)節(jié)炎病人疼痛的相關(guān)因素

肖龍文 胡海威 桑灝祺 陳玉柳 畢春強(qiáng) 桑志成

膝關(guān)節(jié)是我們?nèi)梭w最重要的屈戌關(guān)節(jié)之一，由于其生理功能及解剖結(jié)構(gòu)，膝關(guān)節(jié)在日常生活中較易受損。臨床上X線檢查無(wú)法明確解釋大部分膝骨關(guān)節(jié)炎病人的疼痛原因及關(guān)節(jié)損傷情況，MRI 常可發(fā)現(xiàn)一系列膝關(guān)節(jié)損傷。為明確關(guān)節(jié)疼痛原因，本研究納入2018年9月至2021年1月于望京醫(yī)院骨關(guān)節(jié)二科就診的膝骨關(guān)節(jié)炎病人，基于MRI 檢查結(jié)果，探討膝骨關(guān)節(jié)炎病人疼痛的相關(guān)因素。

資料與方法

一、納入標(biāo)準(zhǔn)與排除標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)中華醫(yī)學(xué)會(huì)骨科學(xué)會(huì)2018 年修訂的膝骨關(guān)節(jié)炎診斷標(biāo)準(zhǔn)［1］納入：①近1個(gè)月內(nèi)反復(fù)膝關(guān)節(jié)疼痛；②（站立或負(fù)重位）X線片示關(guān)節(jié)間隙變窄、軟骨下骨硬化和（或）囊性變、關(guān)節(jié)緣骨贅形成；③年齡≥50 歲；④晨僵≤30 min；⑤活動(dòng)時(shí)有骨摩擦音（感）。綜合臨床及X 線檢查，凡符合第①條，且②、③、④、⑤中任意兩條者，可診斷為膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①骨折；②前后交叉韌帶、內(nèi)外側(cè)副韌帶急性損傷；③類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、關(guān)節(jié)結(jié)核、化膿性關(guān)節(jié)炎、血小板減少性紫癜性關(guān)節(jié)炎、痛風(fēng)、關(guān)節(jié)內(nèi)腫瘤等其他特異性關(guān)節(jié)病。

二、一般資料

共納入150 例作為研究對(duì)象，其中男42 例，女108 例，年齡為（68.3±11.2）歲。就診時(shí)均疼痛發(fā)作或近期原有疼痛加重，且疼痛發(fā)作或加重前1 個(gè)月內(nèi)無(wú)外傷及運(yùn)動(dòng)損傷史；臨床表現(xiàn)為患處疼痛、可伴有壓痛或叩擊痛，部分病人伴有關(guān)節(jié)腫脹，無(wú)局部皮膚發(fā)紅，X線片見(jiàn)膝骨關(guān)節(jié)炎改變且未見(jiàn)骨折征象。

三、影像學(xué)檢查

MRI 檢查均采用PHILIPS 1.5T 磁共振設(shè)備，采用正交線圈，仰臥位足先進(jìn)、膝關(guān)節(jié)自然伸直位，髕骨最下緣為線圈中心定位點(diǎn)。掃描序列為：①橫斷位、冠狀位、矢狀位的快速自旋回波質(zhì)子密度加權(quán)脂肪抑制像（TR 3 900 ms，TE 44.3 ms）；②矢狀位自旋回波T1WI 序列（TR 360 ms，TE 10 ms）；③快速自旋回波T2WI 序列（TR 4 100 ms，TE 102 ms）。層厚：4.0 mm，層間距：1.0 mm，視野：FOV 160 mm×160 mm。每例病人的影像學(xué)檢查均由1 名影像科醫(yī)師與1名臨床主任醫(yī)師共同確認(rèn)。

四、臨床評(píng)價(jià)

（一）疼痛評(píng)分

采用西安大略和麥克馬斯特大學(xué)（Western Ontario and McMaster Universities，WOMAC）骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)中的疼痛評(píng)分表示病人膝關(guān)節(jié)疼痛程度。具體方法是：分別在紙上畫(huà)5 條長(zhǎng)度為10 cm 的橫線，表示在平坦的路上行走時(shí)、上下樓梯時(shí)、夜間休息時(shí)、坐位或臥位時(shí)、直立位時(shí)的疼痛程度，橫線的一端為0，表示無(wú)痛，另一端為10，表示劇痛，中間部分表示不同程度的疼痛。讓病人根據(jù)自我感覺(jué)在橫線上劃一記號(hào)，表示疼痛的程度，每一項(xiàng)滿分10分，總分為50分。

（二）軟骨損傷及骨髓水腫評(píng)分

針對(duì)軟骨損傷及骨髓水腫病變，依據(jù)WORMS評(píng)分法［2］將膝關(guān)節(jié)MRI 圖像分成15 個(gè)亞區(qū)，4 個(gè)區(qū)域（圖1），觀察各亞區(qū)病變程度進(jìn)行評(píng)分，各亞區(qū)評(píng)分相加得出總和，并針對(duì)骨髓水腫病灶區(qū)域分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、求和。

圖1 按WORMS評(píng)分法將膝關(guān)節(jié)分為15個(gè)觀察區(qū)域 a：髕骨分為內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面；b、c：股骨內(nèi)側(cè)髁、股骨外側(cè)髁脛骨平臺(tái)內(nèi)側(cè)及脛骨平臺(tái)外側(cè)均分別分為前、中、后3 個(gè)區(qū)域，無(wú)軟骨覆蓋的脛骨髁間嵴為S區(qū)，髕骨及股骨內(nèi)外側(cè)髁的前份構(gòu)成髕股關(guān)節(jié)，股骨內(nèi)側(cè)髁中、后份及脛骨平臺(tái)內(nèi)側(cè)構(gòu)成內(nèi)側(cè)脛股關(guān)節(jié)，股骨外側(cè)髁中、后份及脛骨平臺(tái)外側(cè)構(gòu)成外側(cè)脛股關(guān)節(jié)

（三）半月板損傷評(píng)分

半月板損傷評(píng)分依據(jù)Stoller 標(biāo)準(zhǔn)［3］進(jìn)行，0 分：正常半月板；1 分：類圓形或圓形的高信號(hào)影；2 分：線性的高信號(hào)，且延伸到半月板關(guān)節(jié)囊緣，但不累及關(guān)節(jié)面；3 分：線狀或彌漫性高信號(hào)并延伸至關(guān)節(jié)面；4 分：半月板信號(hào)不規(guī)整，部分缺損，不規(guī)則變薄，形態(tài)消失或半月板與關(guān)節(jié)囊分離。

（四）滑膜炎評(píng)分

滑膜炎評(píng)分依據(jù)Ostergaard 滑膜厚度評(píng)級(jí)［4］進(jìn)行，0分：正常，或在MRI上滑膜組織無(wú)增厚或增強(qiáng)；1 分：滑膜增厚＜2 mm；2 分：滑膜厚度為2～4 mm；3分：滑膜厚度＞4 mm或有結(jié)節(jié)狀改變。

五、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 20.0軟件（IBM公司，美國(guó)）行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，正態(tài)分布的計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，非正態(tài)分布數(shù)據(jù)則用中位數(shù)［M（P25，P75）］表示，計(jì)數(shù)資料用百分比表示；軟骨損傷、骨髓水腫、半月板損傷及滑膜炎等關(guān)節(jié)損傷評(píng)分與WOMAC骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)中疼痛評(píng)分的關(guān)系分別采用Spearman 相關(guān)性分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、損傷病灶分布

根據(jù)MRI報(bào)告，150例（100%）均有不同程度軟骨損傷，共計(jì)231 處。髕股關(guān)節(jié)：42 處（18.18%）；內(nèi)側(cè)脛股關(guān)節(jié)：123 處（53.25%）；外側(cè)脛股關(guān)節(jié)：66 處（28.57%）；S區(qū)無(wú)軟骨損傷病灶。

骨髓水腫可單發(fā)或多發(fā)存在，136 例（90.67%）發(fā)現(xiàn)骨髓水腫病灶181 處。髕股關(guān)節(jié)：17 處（9.39%）；內(nèi)側(cè)脛股關(guān)節(jié)：102處（56.35%）；外側(cè)脛股關(guān)節(jié)：60處（33.15%）；S區(qū)：2處（1.11%）。其中同側(cè)股骨、脛骨同時(shí)發(fā)生骨髓水腫損傷病人26 例（內(nèi)側(cè)18例，外側(cè)8例）。

65 例（43.33%）MRI 示半月板損傷病灶82 處，其中內(nèi)側(cè)病灶52 處（63.41%），僅有14 例病人有相應(yīng)臨床體征。內(nèi)外側(cè)半月板同時(shí)損傷病人17例，同側(cè)股骨及脛骨髁骨髓水腫伴同側(cè)半月板損傷20 例（內(nèi)側(cè)14例，外側(cè)6例），5例病人同側(cè)股骨及脛骨髁骨髓水腫伴對(duì)側(cè)半月板損傷；有61例同時(shí)存在骨髓水腫。

50 例（33.33%）發(fā)現(xiàn)滑膜炎影像學(xué)表現(xiàn)。滑膜炎影像學(xué)表現(xiàn)主要觀察膝關(guān)節(jié)MRI 中髕上囊及內(nèi)、外側(cè)間溝病變情況，因滑膜炎表現(xiàn)為關(guān)節(jié)內(nèi)滑膜增生以及關(guān)節(jié)內(nèi)的腫脹，無(wú)法準(zhǔn)確區(qū)別病變部位，故在此不作相應(yīng)描述。

二、關(guān)節(jié)損傷及疼痛評(píng)分及相關(guān)性

150 例病人各項(xiàng)關(guān)節(jié)損傷評(píng)分與WOMAC 骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)中的疼痛評(píng)分?jǐn)?shù)值如表1 所示，各項(xiàng)損傷評(píng)分與疼痛評(píng)分的Spearman 相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果如表2所示。通過(guò)對(duì)150例病人臨床資料的相關(guān)性分析，我們可知軟骨損傷、骨髓水腫與關(guān)節(jié)疼痛呈中度相關(guān)（ρ=0.592，ρ=0.695，P均＜0.001）；半月板損傷、滑膜炎與關(guān)節(jié)疼痛呈低度相關(guān)（ρ=0.388，ρ=0.452，P均＜0.05）。

表1 各項(xiàng)關(guān)節(jié)損傷評(píng)分與疼痛評(píng)分（±s，分）

表1 各項(xiàng)關(guān)節(jié)損傷評(píng)分與疼痛評(píng)分（±s，分）

損傷類型軟骨損傷骨髓水腫半月板損傷滑膜炎例數(shù)150 136 65 50損傷評(píng)分7.18±1.36 8.05±0.56 1.47±0.66 2.15±0.87疼痛評(píng)分32.28±4.36 34.31±4.05 27.96±5.17 29.18±4.72

表2 各項(xiàng)關(guān)節(jié)損傷評(píng)分與疼痛評(píng)分的相關(guān)性分析

三、體格檢查表現(xiàn)

136 例骨髓水腫病人中患處均有明顯叩擊痛（++）；65 例半月板損傷病人中有14 例患處麥?zhǔn)险鳎?）、半月板搖擺試驗(yàn)（+）、患側(cè)間隙壓痛（+）；51 例無(wú)明顯相關(guān)陽(yáng)性體征；50例滑膜炎病人均伴有不同程度的關(guān)節(jié)腫脹。

討 論

一、軟骨損傷與疼痛

膝關(guān)節(jié)軟骨具有吸收震蕩和緩沖壓力的作用，因其長(zhǎng)期負(fù)重致使軟骨損傷在膝關(guān)節(jié)損傷中較為常見(jiàn)，同時(shí)也是引起膝關(guān)節(jié)疼痛的原因之一［5］。一旦軟骨發(fā)生損傷，由于軟骨血運(yùn)不足，自我修復(fù)能力差，損傷的軟骨往往不能靠人體自身內(nèi)環(huán)境完成修復(fù)。若不早期進(jìn)行診治，軟骨損傷程度進(jìn)一步加重將演變?yōu)橄ス顷P(guān)節(jié)炎。雖然軟骨無(wú)神經(jīng)纖維，但Stoppiello等［6］認(rèn)為軟骨完整性的丟失和軟骨形態(tài)的改變會(huì)暴露軟骨下骨、改變骨應(yīng)力致使膝關(guān)節(jié)疼痛。此外，關(guān)節(jié)液進(jìn)入骨小梁間隙造成骨內(nèi)壓增高也是導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)疼痛的因素之一，此研究中150 例病人（100%）均有軟骨損傷，而膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的診斷金標(biāo)準(zhǔn)為關(guān)節(jié)鏡檢查［7］，但關(guān)節(jié)鏡探查屬于有創(chuàng)檢查手段，圍手術(shù)期處理要求較高，還存在麻醉及手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、病人術(shù)后康復(fù)周期長(zhǎng)、費(fèi)用高等不利因素，不便廣泛應(yīng)用于關(guān)節(jié)軟骨的診斷，MRI 檢查費(fèi)用相對(duì)低廉，操作簡(jiǎn)便，風(fēng)險(xiǎn)低，優(yōu)勢(shì)突出，更容易被接受。

二、骨髓水腫與疼痛

骨髓水腫是一種非特異的、基本的臨床病理現(xiàn)象，可由外傷、膝骨關(guān)節(jié)炎、骨質(zhì)疏松、局部血管或神經(jīng)損傷、服用藥物及骨腫瘤等多種因素引發(fā)，表現(xiàn)為炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、骨基質(zhì)水腫及纖維組織的增生，其中由膝骨關(guān)節(jié)炎誘發(fā)的應(yīng)力性骨髓水腫的病理表現(xiàn)為骨小梁的斷裂，局部出血、水腫，其升高的骨內(nèi)壓、釋放的炎癥因子是導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)疼痛的重要原因之一［8］。有研究表明膝關(guān)節(jié)骨髓水腫與膝骨關(guān)節(jié)炎關(guān)系密切，在膝骨關(guān)節(jié)炎加重骨髓水腫的同時(shí)，骨髓水腫亦可加重膝骨關(guān)節(jié)炎的病變［9］，MRI 是診斷骨髓水腫的金標(biāo)準(zhǔn)，其特點(diǎn)為髓內(nèi)T1像信號(hào)減弱，T2像、壓脂像信號(hào)增強(qiáng)，其中壓脂像對(duì)骨髓水腫信號(hào)更加敏感。本研究中90.67%的病人（136/150）有不同程度的骨髓水腫MRI 表現(xiàn)及相應(yīng)癥狀、體征；內(nèi)側(cè)間室發(fā)生骨髓水腫比率相對(duì)較高，這可能與中老年人膝內(nèi)翻發(fā)病率較高有關(guān)；余病灶分布情況按比例由高到低依次為外側(cè)間室、髕股關(guān)節(jié)及脛骨髁間嵴，其中脛骨平臺(tái)廣泛骨髓水腫病人占3.68%（5/136），此類病人脛骨平臺(tái)疲勞骨折的可能性較大，19.11%的病人（26/136）同側(cè)股骨、脛骨髁同時(shí)出現(xiàn)骨髓水腫（內(nèi)側(cè)18例，外側(cè)8例），此類病人或可考慮膝關(guān)節(jié)是否有對(duì)吻損傷，在臨床實(shí)踐中，MRI 可清晰展現(xiàn)骨、軟組織等關(guān)節(jié)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)關(guān)系、形態(tài)及諸多病理改變，并且我們可由影像學(xué)表現(xiàn)推測(cè)其損傷機(jī)制。

三、半月板損傷與疼痛

半月板是膝關(guān)節(jié)中重要的支撐體［9］，在股骨、脛骨之間產(chǎn)生矛盾運(yùn)動(dòng)時(shí)十分容易受到損傷，MRI 檢查對(duì)于半月板損傷的診斷正確率較高［10］，早期診治半月板損傷有利于膝關(guān)節(jié)功能的維持及恢復(fù)［11］。在我們觀察的150 例病人中，43.33%的病人（65/150）可見(jiàn)半月板損傷，17例病人內(nèi)外側(cè)半月板均有損傷信號(hào)，半月板損傷位置多集中于內(nèi)側(cè)，占63.41%（52/82）；但65 例病人中僅14 例具有半月板損傷陽(yáng)性體征，其余51 例病人僅有半月板損傷影像學(xué)表現(xiàn)，卻無(wú)明顯陽(yáng)性體征。有文獻(xiàn)表明部分半月板損傷病人即便經(jīng)過(guò)手術(shù)治療，關(guān)節(jié)內(nèi)疼痛減輕效果并不顯著［12］；僅有部分新鮮的、嚴(yán)重的半月板損傷引起膝關(guān)節(jié)疼痛癥狀，大部分半月板損傷為退變性損傷，無(wú)明顯陽(yáng)性體征，并不會(huì)引起膝關(guān)節(jié)疼痛［13］。

四、滑膜炎與疼痛

膝關(guān)節(jié)滑膜為膝關(guān)節(jié)囊和滑膜腔之間的一層薄膜，可通過(guò)分泌滑液以減少關(guān)節(jié)表面的摩擦力、防止表面粘連，又可為關(guān)節(jié)軟骨提供營(yíng)養(yǎng)成分［14］，常因滑膜受到創(chuàng)傷、骨質(zhì)增生、感染、色素沉著絨毛結(jié)節(jié)等原因使滑膜細(xì)胞分泌過(guò)多炎性介質(zhì)及細(xì)胞因子導(dǎo)致局部充血、滲出［15］，多表現(xiàn)為關(guān)節(jié)的紅腫熱痛和功能障礙［16］，其分泌的炎癥介質(zhì)和細(xì)胞因子可對(duì)關(guān)節(jié)軟骨造成破壞，在膝骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)展中有著重要作用［17］，因此在膝骨關(guān)節(jié)炎診療過(guò)程中我們要對(duì)滑膜炎予以充分的重視。在我們觀察的150 例病人中，33.33%的病人（50/150）伴有滑膜炎影像學(xué)表現(xiàn)，且伴有不同程度的關(guān)節(jié)腫脹，部分病人局部皮膚略有紅腫，目前滑膜炎尚無(wú)診斷金標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)診斷通過(guò)體征（關(guān)節(jié)腫脹度）、查體（浮髕試驗(yàn)）、病史及一系列輔助檢查等完成，其中影像學(xué)檢查中X 線檢查可見(jiàn)髕上囊腫脹但無(wú)法量化評(píng)價(jià)，通過(guò)MRI 可測(cè)量滑膜厚度進(jìn)而相對(duì)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)滑膜炎的嚴(yán)重程度。

五、預(yù)后

膝骨關(guān)節(jié)炎多發(fā)人群為中老年人，骨科保健意識(shí)較差，往往于膝關(guān)節(jié)產(chǎn)生重度疼痛時(shí)就診。早期關(guān)節(jié)內(nèi)損傷程度較輕、癥狀不明顯時(shí)病人往往不予重視；中后期膝關(guān)節(jié)軟骨損傷、結(jié)構(gòu)改變常發(fā)生應(yīng)力性骨髓水腫造成重度疼痛，就診時(shí)股骨遠(yuǎn)端、脛骨近端往往已發(fā)生更加嚴(yán)重的病變，治療更加困難，且中老年人常伴有骨質(zhì)疏松，或可加重骨髓水腫損傷程度，甚至引發(fā)應(yīng)力性骨折。相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道膝骨關(guān)節(jié)炎與骨髓水腫相互影響，骨髓水腫或可加重軟骨損傷情況［18］，而軟骨損傷、軟骨下骨暴露則可加重骨髓水腫病情，骨髓水腫影響著膝骨關(guān)節(jié)炎病人的遠(yuǎn)期預(yù)后，但部分臨床工作者常常將骨髓水腫視為一種自限性的影像學(xué)表現(xiàn)，從而忽視相關(guān)診療，需引起我們的重視。

綜上所述，膝骨關(guān)節(jié)炎病人的疼痛主要由軟骨損傷、骨髓水腫導(dǎo)致，骨髓水腫是導(dǎo)致關(guān)節(jié)疼痛的重要因素之一；半月板損傷與滑膜炎亦與關(guān)節(jié)疼痛具有一定聯(lián)系，若伴有關(guān)節(jié)局部的腫脹常可考慮伴有滑膜炎。普通X線檢查對(duì)于評(píng)估關(guān)節(jié)內(nèi)其他結(jié)構(gòu)作用有限，而膝關(guān)節(jié)鏡探查成本高、有一定手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于膝骨關(guān)節(jié)炎疼痛急性期病人的治療具有局限性［19］。作為臨床工作者，我們應(yīng)合理使用MRI 檢查，明確膝關(guān)節(jié)疼痛病因，避免誤診、漏診，制定科學(xué)合理的治療計(jì)劃，合理用藥，幫助病人早日康復(fù)。