MRI软骨下骨髓水肿与早期膝骨关节炎临床表现的相关性研究*

朱明双,许　林,吕智勇,胡　涛,龚　维

1.成都中医药大学 临床医学院/附属医院(成都　610075)；2.江油市第二人民医院(江油　621702)

MRI软骨下骨髓水肿与早期膝骨关节炎临床表现的相关性研究*

朱明双1,许林2,吕智勇1,胡涛1,龚维1

1.成都中医药大学 临床医学院/附属医院(成都610075)；2.江油市第二人民医院(江油621702)

【摘要】目的探讨早期膝骨关节炎(KOA)MRI软骨下骨髓水肿的程度，并探究骨髓水肿与KOA夜间休息痛、关节肿胀程度和骨关节炎功能(the western Ontario and McMaster Universities osteoarthritis index,WOMAC)评分的相关性。方法本研究按纳排标准收集了早期KOA病例60例，其中伴骨髓水肿改变30例，设为观察组，不伴骨髓水肿改变30例，设为对照组。观察骨髓水肿程度评分、夜间休息痛视觉模拟(visular analogue scale,VAS)评分、关节肿胀程度及WOMAC功能评分情况。结果1)两组患者在夜间休息痛VAS评分、关节肿胀程度和WOMAC评分上比较，差异有统计学意义(P<0.05)；2)观察组骨髓水肿程度越重，夜间休息痛VAS评分与WOMAC评分越高；3)观察组骨髓水肿和夜间休息痛情况的相关系数r=0.933(r>0)(P<0.05)，二者呈正相关性；骨髓水肿与WOMAC评分的相关系数r=0.555(r>0)(P<0.05)，二者呈正相关性；骨髓水肿同关节肿胀程度相关系数r=0.148(r>0)(P>0.05)，二者间无明显相关性。结论MRI软骨下骨髓水肿样改变与早期KOA夜间休息痛、WOMAC评分具有正相关性；与关节肿胀情况无相关性。

【关键词】MRI；骨髓水肿；早期膝骨关节炎；相关性

膝骨关节炎(knee osteoarthritis，KOA)是骨科常见病，多好发于中老年人群，男女均可发病。KOA是以关节软骨变性与破坏、关节边缘骨质增生、软骨下骨增生硬化及囊变为主要病理特点，晚期可累及关节囊、韧带、关节周围肌肉及滑膜等关节结构。临床以反复发作的关节慢性疼痛、僵硬、关节肿胀和功能活动受限为主要表现，具有患病率高、病变范围广和晚期严重功能障碍等特点，严重影响中老年人群的日常生活。

MRI作为一种非侵入性检查的重要手段，具有很高的空间与密度分辨率，以及对软组织及骨髓的高敏感性，能清晰显示关节软骨、韧带和半月板等病变，且能直观发现软骨下骨信号改变。最新研究证实[1]，软骨下骨病变与骨髓水肿有着高度相关性，其发生发展在MRI上主要以骨髓水肿样改变展现出来，而软骨下骨病理改变[2-4]与KOA的形成、发展密切相关，显示出MRI可能对早期KOA的诊断存在一定优势。基于此理论，本研究采用回顾性临床研究方法，探究膝关节MRI骨髓水肿样改变与早期KOA患者夜间休息痛、关节肿胀情况及骨关节炎功能(the western Ontario and McMaster universities osteoarthritis index,WOMAC)评分的相关性。

1资料与方法

1.1临床资料

收集2013年7月至2014年11月在成都中医药大学附属医院就诊的早期KOA患者，根据纳排标准及MRI检测结果，选择符合条件的且伴骨髓水肿改变的病例共30例，年龄40～66岁，病程6～38个月， 男6例，女24例，设为观察组；另选符合条件但不伴骨髓水肿改变的病例共30例，年龄40～69岁，病程6～40个月，男7例，女23例，设为对照组。纳入标准：1)符合原发性KOA诊断标准[5]；2)年龄40～70岁，男女不限；3) Kellgren-Lawrence分级为0～II级[6]；4)无膝关节创伤、骨折及手术史；5)无半月板、前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)、后交叉韧带(posterior cruciate ligament ，PCL)和内外侧副韧带急性外伤史。排除标准：1)继发性KOA；2)合并有心脑血管、肝、肾和精神疾病以及其他严重疾病者；3)患有关节结核、肿瘤、感染性关节炎、类风湿性关节炎、强直性脊柱炎、痛风、银屑病和风湿热等系统性疾病；4)凡未符合病例资料纳入标准而被误纳入的资料；5)病例资料收集不完整，影响结果分析者。

1.2研究方法

采用国际通用整体器官磁共振成像评分方法(whole organ magnetic resonance imaging score，WORMS)[7](图1)对观察组软骨下骨髓水肿情况进行评分。根据MRI脂肪抑制序列所表现的高信号区，即高信号区所占15个观察亚区的范围确定骨髓水肿评分。 无水肿记 0分,累及范围<25%亚区记1分，累及范围25%～50%亚区记2分，累及范围≥50%亚区记3分。

图1WORMS膝关节分区方法

采用视觉模拟(visual analogue scale ，VAS)评分评价夜间休息痛程度，具体方法：在白纸上划1条10 cm的横线并10等分。横线的起点为0，表示无痛；终点为10，表示剧痛；0～10代表无痛至剧痛间不同程度的疼痛，数字越大疼痛程度越重。患者依据自身的疼痛感受在横线上标记。

采用关节肿胀评分评价关节肿胀情况，具体见表1。

表1　关节肿胀评分表

采用WOMAC评分[8]评价骨关节功能。WOMAC评分共24个项目，其中包含所有KOA患者生活中不同姿态的基本症状和体征。其中疼痛包含5项，僵硬部分包含2项，关节功能方面包含17项。 以VAS评分作为评定尺度，则每项为0～10分，总分最低为0分，最高为240分。<80分为轻度；80～120分为中度；120分为重度。

1.3统计学方法

2结果

2.1基线资料分析

两组患者性别、年龄、病程和Kellgren-Lawrence分级比较，差异均无统计学意义(P>0.05)(表2和表3)。

表2　两组基线比较[n=30,n(%)]

表3　两组Kellgren-Lawrence分级比较(n=30)

2.2两组夜间休息痛VAS评分、关节肿胀评分及WOMAC评分比较

两组夜间休息痛VAS评分、关节肿胀评分及WOMAC评分具体见表4。

表4　　　　两组夜间休息痛VAS评分、关节肿胀评分及WOMAC评分

2.3两组MRI软骨下骨髓水肿情况比较

采用秩和检验比较两组患者MRI软骨下骨髓水肿情况，差异有统计学意义(P<0.05)(表5)。

表5　两组患者骨髓水肿情况比较[n=30，n(%)]

2.4骨髓水肿与夜间休息痛VAS评分、关节肿胀评分及WOMAC评分的相关性

采用线性回归及spearman双变量相关性研究，骨髓水肿与夜间休息痛VAS评分和WOMAC评分呈正相关(P<0.05)，与关节肿胀评分无明显相关性(P>0.05)(表6)。

表6　　　　骨髓水肿评分与夜间休息痛VAS评分、关节肿胀评分及

3讨论

针对KOA这种高发病率、高致残率的疾病，目前尚无特效治疗药物，大多数患者多于中晚期就诊，临床用药多以缓解症状、改善关节功能及延缓疾病进展为目的，尚不能阻止疾病发展。其原因主要有两点：一是因为目前对KOA病因病机尚不完全明确，对其初始发病部位存在一定争议，软骨下骨增生硬化与关节软骨退变的关系不清楚，因而未能在源头环节阻断KOA的发展。二是X线片虽然能清晰显示关节间隙变窄、骨赘形成、软骨下骨硬化囊变等退变改变，为膝骨关节炎提供必要的诊断依据，但临床上常发现，根据X线片进行影像学分级后，其分级情况与患者临床症状体征的严重程度存在一定差异，一部分患者影像学改变很严重，关节间隙明显变窄，并伴有大量骨赘形成，但临床表现较轻；而部分患者影像学改变轻但临床表现重，可见二者之间并无明显的相关性[9]，因而采用X线片检查结果作为KOA早期诊断与判断严重程度的重要依据可能欠妥。同时， X线片虽然能清晰显示骨组织情况，但对关节软骨及周围软组织等无法直观显示。因此，传统的X线片诊断不能为该病的早期诊断及病情判断提供可靠依据。探寻一种能早期发现KOA的检查方法与观察指标，在X线片未出现明显间隙狭窄、骨赘形成等之前作出KOA诊断，并能对疾病严重程度进行准确判断，从而及时采取有效的治疗与保护措施，显得十分重要。

随着现代影像学诊断技术与手段的不断提高，MRI因其对软组织及骨髓的高敏感性，能清晰显示软骨下骨髓水肿样改变，故临床上，MRI已成为骨关节疾病的常用检查手段。

本研究发现，早期KOA在X线片上关节间隙狭窄、骨赘形成等改变不明显或不严重时，即放射学Kellgren-Lawrence分级为0至Ⅱ级时，观察组患者夜间休息痛、关节肿胀及WOMAC功能情况较对照组重，差异有统计学意义。组内比较，骨髓水肿程度越重，夜间休息痛及WOMAC功能情况越重，经统计发现，两者具有密切相关性。因而在X线片改变不明显之前，骨髓水肿改变可能是提示早期KOA的敏感指标，同时随着骨髓水肿程度加重，KOA病情也在不断发展。尽管目前国内外所有关于KOA的诊断标准中，均未将骨髓水肿改变纳入其中，但随着对MRI检查所发现的骨髓水肿样改变研究[10-13]的深入，骨髓水肿在KOA发生发展过程中扮演的角色将会逐渐明了，其可能成为早期KOA重要而敏感的诊断指标，对疾病转归及预后有着重要的指导意义。

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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

*基金项目：国家自然科学基金面上项目(No：81574007)

【中图分类号】R684.3

【文献标志码】A

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

·论著·