膝关节软骨下骨坏死MRI比较研究

任进军 ，崔建岭 ，孙英彩 ，郭智萍 ，赵 建 ，王 晶

（1.华北石油总医院放射科，河北 任丘 062552；2.河北医科大学第三医院放射科，河北 石家庄 050051）

骨坏死为临床骨科常见疾病之一，一般指骨和骨髓的坏死，以前积累了丰富的资料。但关于骨坏死分类仍然比较混乱，缺血性骨坏死是指发生在骨骺和软骨下骨的坏死；骨梗死是指发生在干骺端和骨干的坏死[1-2]。多数作者认为这样的分类乱而相互重叠。缺血性骨坏死和骨梗死的发病机制都是各种原因导致骨的供血血管闭塞而没有及时建立良好侧支循环导致的骨坏死，往往有激素治疗、酗酒、减压病、血红蛋白病、高雪氏病等病史。也有因为应力改变引起的局灶性骨坏死，主要是指膝关节自发性骨坏死（SONK）[3-4]与膝关节剥脱性骨软骨炎（OCD），二者都与膝关节软骨下骨应力改变有关，影像学表现也相似，而无缺血性骨坏死与骨梗死的致病因素，故有作者提出将其暂统称为应力性骨坏死[5]。

此研究分析缺血性骨坏死、骨梗死和应力性骨坏死的临床、影像学表现，进一步提高对骨坏死的认识，为临床合理的诊疗提供依据。

1 材料与方法

1.1 一般资料

综合国、内外文献对SONK、OCD及缺血性骨坏死与骨梗死主要描述，做为本研究收入患者的暂行标准，并排除肿瘤、炎性病变和外伤。回顾性收集2005年9月～2007年6月MRI显示的膝关节软骨下骨坏死病变66例。应力性骨坏死患者44例，男14例，女30例，其中SONK患者31例，OCD患者13例。缺血性骨坏死与骨梗死患者22例，男14例，女8例。其中缺血性骨坏死患者18例，骨梗死患者4例。

1.2 临床指标及评判标准

临床病史、影像学要求及影像学显示软骨、半月板损伤分级等按以前标准[5]。采用Ramnath[6]推荐的方法将股骨髁或胫骨平台在冠状面由膝关节中线向内及外侧，矢状面由前到后平均分为三等分，分别称为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区，其中Ⅰ区为非持重区，Ⅱ、Ⅲ区为持重区。

病变的面积在自旋回波序列T1WI测量，测量方法：测量病变在冠状面的最大宽径，以及在矢状面的最大长径，二者相乘得出病变面积（如病变为多处，则累计相加）。为减少误差，对病变面积测量两次后取平均值。

1.3 MR扫描设备及参数

MR检查使用Siemens 1.5T MR机，选用圆形极化柔性线圈，大野（CP Flex Coil,large#symphony）。扫描参数同以前标准[5]。

1.4 统计分析

采用SPSS 11.5统计软件进行统计处理，对计量资料采用方差分析，组间比较采用LSD-t检验；对计数等级资料采用Wilcoxon秩和检验和Kruskal-Wallis H检验。a=0.05，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 应力性骨坏死与骨梗死及缺血性骨坏死临床特点比较

应力性骨坏死患者的年龄14～73岁，平均48岁，50岁以上占70%（31/44）；而缺血性骨坏死患者年龄16～48岁，平均30岁；骨梗死患者年龄34～55岁，平均44岁，二者50岁以下占59%（13/22），与应力性骨坏死患者的年龄有统计学差异（t=36.24，P＜0.001）。

应力性骨坏死患者的BMI平均值是24.7，大于缺血性骨坏死和骨梗死患者（BMI平均值22.4），有统计学差异（t=2.14，P＝0.04＜0.05）。应力性骨坏死患者 55%（24/44）有膝关节过度运动史，缺血性骨坏死患者有膝关节过度运动史患者占17%（3/18）；骨梗死患者有膝关节过度运动史患者占25%（1/4）。应力性骨坏死患者即往均无明确激素治疗、酗酒、减压病、胶原性疾病、血液病等病史。

缺血性骨坏死患者有激素治疗史的患者占27%（5/18），其中4例为SLE患者，服用激素1～3年；另1例因10年前外伤性白内障手术静滴激素10天。有酗酒史的患者占41%（9/22），平均 1～5两白酒/天，饮酒史 1～20年，其中缺血性骨坏死患者7例，骨梗死患者2例。

2.2 应力性骨坏死与骨梗死及缺血性骨坏死影像学表现比较

应力性骨坏死病灶多单发，单发35例，31例位于股骨髁软骨下；4例位于胫骨平台软骨下。多发9例，位于股骨内髁及内侧胫骨平台软骨下7例；股骨外髁及外侧胫骨平台软骨下2例。

缺血性骨坏死多发16例，单发2例；骨梗死病灶多发3例，单发1例。病灶局限于骨骺6例，同时侵犯骨骺、干骺端9例；而同时侵犯骨骺、干骺端和骨干7例。同时合并股骨头坏死患者占27%（6/22），单侧4例，双侧2例。

应力性骨坏死病灶面积较小，大小为0.31～2.67cm2，平均（1.17±0.65）cm2，比缺血性骨坏死面积[（3.75±2.28）cm2]和骨梗死[（3.01±1.69）cm2]明显小，见表 1。

表1 应力性骨坏死、缺血性骨坏死和骨梗死病灶面积比较

应力性骨坏死病灶多位于膝关节股骨和/或胫骨软骨下骨持重区，占 73%（32/44），多不越过骨骺线，占 93%（41/44）。缺血性骨坏死病灶位于股骨和/或胫骨持重区占11%（2/18）；应力性骨坏死病变大多表现为局灶性，34例病灶位于膝关节股骨和/或胫骨软骨下骨持重区，呈稍长T1长T2信号，周围绕以低信号带和/或骨髓水肿样信号（图1，2）；8例为软骨下线状长T1短T2信号，周围伴长T1长T2骨髓水肿信号；2例显示股骨持重区软骨下”骨折裂隙“征，表现为软骨下线状长T1长T2信号。

缺血性骨坏死和骨梗死的MRI表现均呈不规则、蜿蜒“地图”样，T1WI为等、低信号，周围绕以条状低信号带；T2WI为中央不均匀等、高混杂信号，周围可见“双环”征，呈内高外低表现（图 3～5）。

应力性骨坏死软骨、半月板损伤所占比例明显高于缺血性骨坏死和骨梗死，见表2，3。

表2 半月板损伤比较

表3 关节软骨损伤比较

随访2例应力性骨坏死患者，其中1例为在校女中学生，平素喜爱体育运动，该患者避免过度运动随访4～21月后，MRI显示病灶明显缩小；另1例为羽毛球爱好者，在一次大力扣球后右膝受伤就诊时MRI诊断为右膝股骨外髁应力性骨坏死，在减少活动随访4～15个月后，MRI显示病灶基本消失（图 6～8）。

图1，2 女，65 岁，应力性骨坏死患者。MRI冠状面 T1WI、T2WI显示左膝内侧股骨髁软骨下 “局灶性”稍长T1长T2信号，周围绕以低信号带；病变处关节软骨Ⅱ级损伤，半月板Ⅰb级损伤。图3～5 男，32岁，缺血性骨坏死患者。图3，4：矢状面T1WI、T2WI显示股骨外髁软骨下病变呈“地图样”改变，T2WI显示“双环”征。图5：冠状面T2WI显示病变处关节软骨0级损伤，半月板Ⅰa级损伤。Figure 1,2.Female,sixty-five years old,with stress osteonecrosis of the knee.Coronal plane T1-weighted and T2-weighted images showed subchondral focal lesion with long T1 and long T2signal in medial femoral condyle of the left knee,surrounded by low signal band,with gradeⅡdefect of cartilage and grade Ⅰb meniscal injury.Figure 3～5.Male,thirty-two years old,with avascular osteonecrosis of the knee.Figure 3,4:Sagittal plane T1-weighted and T2-weighted images showed subchondral “map-like” lesion in lateral femoral condyle,T2-weighted image showed “double halo” sign. Figure 5.Coronal plane T2-weighted image showed grade 0 defect of cartilage and gradeⅠa meniscal injury.

图6～8 男，50岁，应力性骨坏死患者。矢状面T2WI显示右膝股骨外髁软骨下局灶性长T2信号，周围绕低信号带，病变处关节软骨0级损伤，半月板0a级损伤。图7：经避免过度负重4个月后复查，矢状面T1WI显示股骨外髁软骨下病变明显吸收。图8：经15个月后复查，矢状面T1WI显示股骨外髁软骨下病变完全消失。Figure 6～8.Male,fifty years old,with stress osteonecrosis of the knee.Sagittal plane T2-weighted image showed subchondral focal long T2signal lesion in lateral femoral condyle,surrounded by low signal band,with grade 0 defect of cartilage and grade 0a meniscal injury.Figure 7:After avoiding over loading for 4 months,sagittal plane T1-weighted image showed subchondral local abnormality was almost absorbed.Figure 8:15 months later sagittal T1-weighted image showed subchondral local abnormality was totally absorbed.

随访1例缺血性骨坏死患者，曾住院行髓腔减压术及术后避免负重（拄拐），在发病8、15、34个月后复查MRI显示病灶无明显变化。

3 讨论

骨坏死较常见，但命名分类比较混乱。缺血性骨坏死与骨梗死既有区别，也有重叠之处。本组病例显示缺血性骨坏死与骨梗死的临床特点非常相似，包括发病年龄、BMI。具有激素治疗、酗酒等病史比例高（分别为27%、41%）。影像学表现上，缺血性骨坏死与骨梗死都表现为地图样，病灶面积比较大，常是多病灶发病。且侵犯骨骺的同时，也常侵犯骨干和干骺端。本组同时合并股骨头缺血坏死占27%（6/22）。二者的病因都是各种原因导致的较大血管闭塞，引起闭塞血管供血区骨和/或骨髓的坏死。因此，所谓骨缺血坏死与骨梗死是一种疾病，正如心肌梗死、脑梗死是一个道理。故建议将这两组疾病统一命名为骨梗死，可分为两种类型：一型为单纯侵犯骨干；另一型为侵犯关节软骨下骨，不论是否侵犯骨干。这样分型的目的：单纯侵犯骨干时，一般仅有轻微疼痛症状，甚至没有症状，由于其他原因就诊偶然发现；而侵犯软骨下骨时，常可以引起软骨下骨塌陷，从而引起关节明显疼痛，甚至造成显著的骨关节炎。治疗上二者也有区别。

我们在总结了115例膝关节软骨下局灶性病变后，发现SONK和OCD都与引起膝关节软骨下骨应力增加的因素相关，如BMI增加、半月板损伤、膝关节稳固韧带撕裂、关节软骨损伤有关和过度使用。以前的教科书中将OCD列为缺血性骨坏死疾病。

国外文献有关SONK的报道约有30篇[3]，而国内只是近来才有报告[4-5]，文献中[7]认为SONK与OCD常难以进行影像学区分。尤其是成人剥脱性骨软骨炎（AOCD）更难以区分。二者可能都与反复、慢性创伤等有关，病理组织学研究都发现了软骨下衰竭性骨折（SIF）、局灶性骨坏死，因此，应看作同一类疾病，可以命名为应力性骨坏死[5]。

本组收集44例应力性骨坏死、22例缺血性骨坏死与骨梗死（统一命名为骨梗死），对其临床表现、病史，影像学表现、引起膝关节软骨下骨应力改变因素等进行分析、对比。结果显示应力性骨坏死病变的形成与膝关节应力改变有关，而骨梗死病灶多与血管循环障碍有关[8]；应力性骨坏死MRI多表现为股骨和/或胫骨平台持重区软骨下“局灶性”稍长T1长T2信号，周围绕以低信号带；而骨梗死多表现为“地图样”改变，可累及股骨和/或胫骨骨骺、干骺及骨干。

本组有1例应力性骨坏死患者因避免持重、减轻膝关节应力而使病变消失，从而也证明了应力性骨坏死与膝关节应力改变之间的关系（图6～8）。

综上所述，建议将以前的骨缺血坏死和骨梗死，统一命名为骨梗死；而骨梗死与应力性骨坏死不是同一种疾病。

尽管本组研究中患者样本量较小，但通过临床及影像学表现，特别是MRI表现的研究，还是能够发现这两种不同类型坏死之间存在的显著差异，以后需要积累大量临床病例资料或动物实验进一步证实。

[1]张雪哲.骨坏死的影像学表现[J].中华放射学杂志，2004，38（8）：882-883.

[2]Narvaez J,Narvaez JA,Rodriguez-Moreno J,et al.Osteonecrosis of the knee:difference among idiopathic and secondary type[J].Rheumatology,2000,39(9):982-989.

[3]任进军，崔建岭.膝关节自发性骨坏死的研究现状[J].国外医学临床放射学分册，2006，29（6）：401-404.

[4]任进军，崔建岭，孙英彩，等.膝关节自发性骨坏死的MRI诊断（附 15 例报告）[J]. 实用放射学杂志，2008，24（7）：940-942.

[5]崔建岭，任进军，孙英彩，等.膝关节软骨下骨局灶性病变与应力改变的相关性研究[J]. 临床放射学杂志，2009，28（4）：540-544.

[6]Ramnath RR,Kattapuram SV.MR appearance of SONK-like subchondral abnormalities in the adult knee:SONK redefined[J].Skeletal Radiol,2004,33(10):575-581.

[7]Schenck RC,Goodnight JM,Texas SA.Current concept review:osteochondritis dissecans[J].J Bone Joint Surg Am,1996,78(3):439-456.

[8]肖增明，雀全军.非创伤性骨坏死的病因及发病机理国外研究状况[J]. 广西医学，1998，20（6）：1070-1073.