膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎是一種多發(fā)于中老年人群的退行性膝關(guān)節(jié)疾病,以關(guān)節(jié)疼痛、活動受限、關(guān)節(jié)畸形等為主要表現(xiàn),嚴(yán)重影響患者的身心健康和生活質(zhì)量。X線是一種高效、經(jīng)濟(jì)、便捷的影像學(xué)檢查技術(shù),也是膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎常用的診斷技術(shù)。
膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生原因
雖然膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)生的因素較多,但以關(guān)節(jié)軟骨病變?yōu)橹饕∫颉H梭w的軟骨主要是由軟骨細(xì)胞和軟骨基質(zhì)組成。在正常情況下,基質(zhì)的合成和分解維持在一個動態(tài)平衡狀態(tài),用于維持膝關(guān)節(jié)正常的結(jié)構(gòu)和功能。但在膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者的這種平衡被打破,其基質(zhì)金屬蛋白酶、蛋白多糖酶過度表達(dá)加速軟骨基質(zhì)的降解,而膠原和蛋白多糖丟失,軟骨細(xì)胞的損傷和死亡,進(jìn)一步加劇軟骨的退化。另外,機(jī)械損傷也是導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)生的重要因素。長時間的過度負(fù)荷或者不均勻受力,會導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)軟骨發(fā)生損傷和退變,如肥胖會增加膝關(guān)節(jié)的負(fù)荷,引起和加速膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎。隨著年齡的增長,軟骨細(xì)胞以及相關(guān)基質(zhì)功能將持續(xù)下降,修復(fù)功能逐漸減退,關(guān)節(jié)退化持續(xù)進(jìn)行。
不同類型膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的X線表現(xiàn)
膝部畸形
膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎多數(shù)表現(xiàn)為膝部畸形,其中大多數(shù)為內(nèi)翻,少量為外翻。但無論是外翻還是內(nèi)翻,通過X線檢查可見,股脛關(guān)節(jié)間隙會出現(xiàn)兩側(cè)不等寬的影像學(xué)表現(xiàn)。內(nèi)翻畸形的主要表現(xiàn)為內(nèi)窄外寬,而外翻畸形表現(xiàn)為內(nèi)寬外窄,因此膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者的膝部畸形與常規(guī)畸形不同。通常情況下,內(nèi)翻或外翻多數(shù)發(fā)生在膝關(guān)節(jié)部位,檢查時可見關(guān)節(jié)軟骨、半月板的一側(cè)發(fā)生損傷或者消失,進(jìn)而引起膝部畸形。這種畸形可能繼發(fā)于膝部,在機(jī)體膝部病理力學(xué)因素的作用下,導(dǎo)致骨骼適應(yīng)性變化。
膝關(guān)節(jié)失穩(wěn)和半脫位
膝關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)軟骨、半月板等股骨結(jié)構(gòu)發(fā)生退化后,這些用于維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定的軟組織功能會明顯降低,導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)逐漸變得不穩(wěn)定。采用X線檢查可見,原本吻合的組織關(guān)系也會受到不良影響而發(fā)生改變。隨著退化問題的不斷發(fā)展,最終會導(dǎo)致關(guān)節(jié)出現(xiàn)半脫位。疾病發(fā)展到后期,采用X線檢查可見大腿骨和小腿骨之間、大腿骨和膝蓋骨之間的關(guān)節(jié)出現(xiàn)半脫位情況,失去原有的正常吻合效果。膝關(guān)節(jié)的半脫位會加劇膝關(guān)節(jié)的畸形改變,檢查時可見小腿骨上端向外脫滑、膝蓋骨向外脫位。關(guān)節(jié)穩(wěn)定性改變和半脫位會加快膝關(guān)節(jié)軟骨、半月板的磨損,導(dǎo)致病情進(jìn)一步加重。而此時高位膝蓋骨在慢性疼痛刺激下,會引起股四頭肌緊張,導(dǎo)致膝蓋骨上移。
股脛關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎
如果關(guān)節(jié)軟骨的退變是發(fā)生在身體的股脛關(guān)節(jié)部位,從膝關(guān)節(jié)正位的X線片中就能快速反應(yīng)出相關(guān)病理變化。根據(jù)軟骨的損傷部位不同,股脛關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎可分為以下三種類型。
(1)內(nèi)側(cè)型:這是臨床中最為常見的一種股脛關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎類型。由于股脛關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)關(guān)鍵軟骨存在損傷,故采用X線檢查時可見股脛關(guān)節(jié)呈現(xiàn)出內(nèi)窄外寬的形態(tài),而從外觀上可看出患者的膝部呈現(xiàn)出膝內(nèi)翻的情況。
(2)外側(cè)型:臨床病理主要表現(xiàn)為股脛關(guān)節(jié)外側(cè)的軟骨存在損傷,行X線檢查時可見股脛關(guān)節(jié)呈現(xiàn)內(nèi)寬外窄的形態(tài),查體可見膝外翻的情況。
(3)雙側(cè)型:主要是由于股脛關(guān)節(jié)兩側(cè)的軟骨受到損傷所導(dǎo)致。行X線檢查可見股脛關(guān)節(jié)的間隙變得較為狹窄,而查體可見整個膝部肥厚增大。
髕骨關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎
髕骨骨性關(guān)節(jié)炎的病理變化主要發(fā)生在髕股關(guān)節(jié)部位,采用X線檢查可見髕骨關(guān)節(jié)間歇較正常情況狹窄,且兩側(cè)的寬窄程度不同,且髕骨呈現(xiàn)出半脫位、高低位等變化。較為常見的主要是髕骨關(guān)節(jié)外窄內(nèi)寬或髕骨外側(cè)半脫位。臨床也可將髕骨關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎分為以下三種類型。
(1)外側(cè)型:這是最為常見的一種髕骨關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎類型,X線檢查可見髕股關(guān)節(jié)間隙呈現(xiàn)出外窄內(nèi)寬的狀態(tài),嚴(yán)重時還可能伴有髕骨外側(cè)脫位。
(2)內(nèi)側(cè)型:該類型較為少見,X線檢查時軸位片顯示髕股關(guān)節(jié)間隙呈現(xiàn)出內(nèi)窄外寬狀態(tài),且多伴有膝關(guān)節(jié)外翻的情況。
(3)狹窄型:行X線檢查可見髕股關(guān)節(jié)的軟骨存在明顯的退變情況,軸位片可見整個髕股關(guān)節(jié)狹窄。
不同階段膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的X線表現(xiàn)
早期病變的X線征象
關(guān)節(jié)間隙改變是早期較為重要的X線特征。盡管此時關(guān)節(jié)間隙的狹窄程度并不明顯,但通過仔細(xì)測量和對比,仍可發(fā)現(xiàn)輕度變窄,尤其是在負(fù)重位X線片上更加顯著。同時,軟骨下骨的骨質(zhì)改變也開始逐漸顯現(xiàn)。在X線片上,可見軟骨下骨的骨質(zhì)密度輕度增高,骨小梁結(jié)構(gòu)略顯紊亂,這主要是由于關(guān)節(jié)軟骨的損傷導(dǎo)致軟骨下骨承受的壓力增加,引起骨質(zhì)的代償性增生和硬化所致。在病變早期,關(guān)節(jié)邊緣可能會出現(xiàn)少量的骨質(zhì)增生,表現(xiàn)為細(xì)小的骨贅形成。這些骨贅通常較小,呈刺狀或唇樣突起,常見于膝關(guān)節(jié)的髁間、脛骨平臺邊緣和髕骨周圍。
早期膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者的X線影像可能還會出現(xiàn)一些其他的間接征象,如關(guān)節(jié)周圍軟組織的輕度腫脹,這可能是由于關(guān)節(jié)內(nèi)的炎癥反應(yīng)導(dǎo)致。髕上囊的積液也可能在X線片上有所顯示,表現(xiàn)為髕上囊的膨隆。這些間接征象雖然不具有特異性,但結(jié)合其他X線表現(xiàn)和臨床癥狀,有助于早期診斷。
中期病情的X線征象
隨著病情進(jìn)入中期階段,膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的X線表現(xiàn)逐漸變得更加明顯。關(guān)節(jié)間隙的狹窄程度進(jìn)一步加重,在正位和側(cè)位X線片上均可清晰觀察到股脛關(guān)節(jié)和髕股關(guān)節(jié)間隙變窄。關(guān)節(jié)間隙的不對稱性更為顯著,常表現(xiàn)為內(nèi)側(cè)間隙明顯窄于外側(cè)間隙,這與膝關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特點以及內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)軟骨更容易受到磨損有關(guān)。骨贅的形成更加明顯,數(shù)量增多且體積增大,在X線片上可看到關(guān)節(jié)邊緣的骨贅呈尖銳的刺狀或較大的唇樣突起,嚴(yán)重時骨贅之間可能相互融合。骨贅的形成不僅影響關(guān)節(jié)的外觀,還會進(jìn)一步限制關(guān)節(jié)的活動范圍,導(dǎo)致患者出現(xiàn)疼痛和活動受限等癥狀。軟骨下骨的密度明顯增高,骨小梁增粗、紊亂,形成典型的硬化帶。同時,在軟骨下骨內(nèi)可出現(xiàn)多個大小不等的囊性低密度影,這是由于局部骨質(zhì)吸收和囊腔形成所致。這些囊性變的存在提示關(guān)節(jié)軟骨的損傷已經(jīng)較為嚴(yán)重,軟骨下骨的結(jié)構(gòu)遭到破壞。中期膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者的X線影像還可能出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)周圍軟組織的腫脹和鈣化現(xiàn)象。軟組織腫脹可能是由于關(guān)節(jié)內(nèi)炎癥的加重以及滑膜的增生、肥厚所致。
晚期嚴(yán)重病變的X線征象
發(fā)展至膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎晚期,關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞,X線表現(xiàn)具有典型的特征。關(guān)節(jié)間隙變得更為狹窄,甚至完全消失,這是由于關(guān)節(jié)軟骨幾乎完全磨損,導(dǎo)致股骨和脛骨的關(guān)節(jié)面直接接觸。在X線片上,可清晰地看到股脛關(guān)節(jié)和髕股關(guān)節(jié)的間隙明顯變窄,甚至部分區(qū)域關(guān)節(jié)間隙消失,呈現(xiàn)出骨與骨的融合狀態(tài)。
關(guān)節(jié)畸形是晚期的重要表現(xiàn),常見的包括膝內(nèi)翻和膝外翻畸形。膝內(nèi)翻畸形時,X線片顯示脛骨向內(nèi)傾斜,股骨與脛骨的夾角變小,嚴(yán)重時可<170°;膝外翻畸形則表現(xiàn)為脛骨向外傾斜,股骨與脛骨的夾角增大,可>190°。