骨性关节炎患者影像学MRI的UTE序列与关节液中IL-1含量的相关性分析

胡华锋 庄汝杰★ 沈晨啸

骨性关节炎患者影像学MRI的UTE序列与关节液中IL-1含量的相关性分析

胡华锋 庄汝杰★ 沈晨啸

目的 探讨骨性关节炎患者影像学MRI超短回波时间（UTE）序列分级与关节液中IL-1含量的相关性。方法 回顾性分析62例骨性关节炎患者的临床资料，均对其股骨外侧髁进行MRI UTE序列进行分级，同时收集62例患者的相同量的关节液并测定IL-1含量。结果 股骨外侧髁UTE为0级，膝关节骨性关节炎患者20例（32.2%），其平均IL-1的含量0.1485pg/ml；I级时，患者16例（25.8%），平均IL-1含量0.1841pg/ ml；IIA级时，患者14例（22.6%），平均IL-1含量0.2089pg/ml；IIB级时，患者12例（19.4%），平均IL-1含量0.2589 pg/ml。股骨外侧髁UTE序列分级与IL-1含量存在正相关性（P＜0.05）。结论 通过MRI的ute软骨成像，可早期诊断骨关节炎软骨病变，从而早期给予治疗。

膝骨关节炎 白介素-1 MRI分级

膝关节骨关节炎（KOA） 是中老年人的常见病和多发病，是一种以膝关节疼痛、僵直、活动受限甚至关节畸形为主要临床症状，以软骨磨损、软骨下骨外露、骨赘生成、关节间隙变窄等为病理改变的退行性疾病［1］。有关KOA的病因及发病机制尚未完全明确，近年来研究表明，炎症细胞因子如：白细胞介素-1β（1L-1β）、基质金属蛋白酶-9（MMP-9）和肿瘤坏死因子-α （TNF-α）在KOA软骨细胞破坏及其基质衰退中发挥着重要作用［2，3］。本文回顾性分分析2013年11月至2014年11月本院62例膝关节骨性关节患者的临床资料，探讨MRI UTE序列软骨评价与关节液中IL-1含量的相关性。

1　临床资料

1.1一般资料 膝关节骨性关节炎患者62例，男16例，女46例；年龄42～58岁，平均年龄48.1岁。诊断标准：采用美国风湿病学会2001年制定的膝骨关节炎诊断标准：膝关节疼痛患者符合下列7项中的3项：（1）年龄≥50岁。（2）晨僵＜30 min。（3）关节活动时有骨响声。（4）膝部检查示骨性肥大。（5）有骨压痛。（6）无明显滑膜升温。（7）放射学检查有骨赘形成。纳入标准：（1）满足诊断标准的膝关节骨性关节炎患者。（2）浮髌试验（+）。（3）MRI支持患者膝关节存在关节腔积液。（4）＜3个月膝关节无外伤史。

1.2MRI ute序列分级 采用Recht 标准［4］分级：0级：正常关节软骨，软骨弥漫性均匀变薄但表面光滑，仍认为是正常关节软骨。Ⅰ级：软骨分层结构消失，软骨内出现局限性低信号区，软骨表面光滑。Ⅱ级：软骨表面轮廓轻至中度不规则，软骨缺损深度未及全层厚度的50%。Ⅲ级：软骨表面轮廓重度不规则，软骨缺损深达全层厚度＞50%，未见完全剥脱。Ⅳ级：软骨全层剥脱、缺损，软骨下骨暴露伴或不伴软骨下骨质信号改变（见图1）。

图1　股骨外侧髁UTE序列分级

1.3方法 所有患者行MRI检查，并由影像科医师根据Recht标准对患者股骨外侧髁软骨进行评级和归类，并分别收集患者关节液3ml，5000 r/min离心3 min，测定其IL-1含量，计算出股骨外侧髁ute各级患者的平均IL-1含量，并比较分析。

1.4统计学方法 采用SPSS 19.0统计软件。数据采用方差分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

股骨外侧髁UTE为0级时，膝关节骨性关节炎患者20例（32.2%），其平均IL-1的含量0.1485 pg/ml；I级时，患者16例（25.8%），平均IL-1含量0.1841pg/ ml；IIA级时，患者14例（22.6%），平均IL-1含量0.2089 pg/ml；IIB级时，患者12例（19.4%），平均IL-1含量0.2589 pg/ml。采用方差分析法证明方差不齐，然后分别用LSD、Dunnett、SNK三种检验方法证明有差异，得出股骨外侧髁UTE序列分级与IL-1含量存在正相关性（P=0.043＜0.05）。

3　讨论

骨关节炎（OA） 是累及关节软骨、软骨下骨为主的复杂的慢性疾病，目前骨关节炎的发病机制尚不明确，多数研究者认为是生物学、生物化学、分子学及酶的反馈作用等复杂的多种机制相互作用的结果，诸多研究证实细胞因子同样参与骨关节炎的形成与发展。Mahmoud RH等［5］认为炎症细胞因子通过复杂的作用机制参与OA的形成，诱导和促进软骨、软骨下骨及滑膜等组织的损伤与病变。而陈巍等［6］认为KOA是由多种细胞因子和炎症介质参与的炎症过程，细胞因子1L-1β、TNF-α是炎症反应的始动因素。IL能够促进免疫细胞增殖分化，诱导免疫类型和强度，诱导急性期反应，促进炎症反应等；在OA的形成机制中，IL促进OA炎症反应的形成，破坏软骨基质。Heraud等［7］研究表明IL-1在调控软骨细胞凋亡方面发挥重要作用，IL-1干扰正常软骨的代谢，影响软骨胶原和蛋白多糖的合成，使软骨基质胶原和蛋白多糖分解进而导致软骨的破坏。

随着影像学的发展，基于X线、CT、磁共振等对膝关节骨性关节炎的诊断方法越来越多［8～10］，尽管中晚期患者出现关节间隙的改变和骨赘形成，通过普通X线平片可以作出明确诊断，且在X线平片中如出现关节异常改变（骨赘出现、膝关节两侧间室改变、局部骨密度改变等），但是此阶段已经失去保守治疗的最佳时机。因此，如何早期诊断骨性关节炎软骨病变，是骨关节炎等疾患能取得较好疗效的关键。磁共振是检查骨与软组织疾病的重要手段，其以高组织分辨率及任意切面成像为特点，对各种正常软组织如脂肪、肌肉、韧带、肌腱、软骨和骨髓等，病变如肿块、坏死、出血、水肿等均能很好显示。早在1995年，Gatehouse等就使用MRI的UTE（超短回波时间）序列成像显示关节软骨分为深层的高信号层和表面的低信号层，软骨缺损亦可清晰显示［11～13］。因此通过MRI的UTE软骨成像，即可早期诊断骨关节炎软骨病变，从而在早期给予治疗。

本资料显示，骨关节炎患者的UTE序列分级与IL-1含量存在正相关性，同时也证实IL-1具有破坏软骨的作用，从而对早期骨关节炎软骨病变起到一定的诊断意义。

1 韦贵康，施祀.实用中医骨伤科学.上海：上海科学技术出版社，2006：624～627.

2 朱芳晓，周润华，莫汉有，等.小白菊内酯对膝关节骨性关节炎兔模型血清及关节液肿瘤坏死因子-α和白介素-1β水平的影响.中国老年学杂志，2013，33（2）：862～863.

3 Mahmoud RH，Nehal AF，Azza ME，et al. Alterations of the CD4，CD8 Tcell subsets，interleukins-1β，1L-10，1L-17，tumornecrosis factor-α and soluble intercellular adhesion molecule-1 in rheumatoid arthritis and osteoarthritis：preliminary observa-tions.Pathol Oncol Res，2008，14（3）：321～328.

4 Outerbridge RE. Further studies on the etiology of chondromalacia ofthe patella. J Bone Joint Surg（Br），1964，46：179～190.

5 Mahmoud RH，Nehal AF，Azza ME，et al. Alterations of the CD4，CD8 Tcell subsets，interleukins-1β，1L-10，1L-17，tumornecrosis factor-α and soluble intercellular adhesion molecule-1 in rheumatoid arthritis and osteoarthritis：preliminary observa-tions.Pathol Oncol Res，2008，14（3）：321～328.

6 陈巍，李彬，唐中尧，等.膝关节骨性关节炎患者关节滑液1L-1β和TNF-α的表达及临床意义.广东医学，2010，31（15）：1998.

7 Heraud F，Heraud A，Harmard MF1 Apoptosis in normal andosteourthritis human articular cartilage1. Ann Rheum Dis，2000，59（12） ： 959～996.

8 王守海，郑奎宏，谢雁.髁间窝后前位DR诊断膝关节骨关节炎价值研究.人民军医，2011，54（6）：496～497.

9 Gold GE，Burstein D，Dardzinski B，et al.MRI of articular cartilage inKOA： Novel pulse sequences and compositional / functional markers. Osteoarthritis Cartilage，2006，14（Suppl A）： A76～A86.

10 王学宗，郑昱新，曹月龙，等.全膝关节磁共振成像积分对膝骨关节炎诊断价值的探讨.中国骨伤，2012，25（5）：364～368

11 Du J，Takahashi AM， Bae WC， et al.Dual Inversion Recovery，Ultrashort Echo Time （DIRUTE） Imaging Creating High Contrast for Short-T2 Species.Magn ResonMed， 2010， 63： 447.

12 Du J， Hamilton G， Takahashi A， et al. Ultrashort TE spectroscopic imaging（UTESI） of cortical bone.Magn Reson Med， 2007， 58： 1001.

13 Du J，BydderM，Takahashi AM， et al.Two-dimensional ultrashort echo time imaging using a spiral trajectory.Magnetic Resonance Imaging，2008， 26： 304.

浙江省科技厅创新团队子课题（2011R50022-04）；浙江省卫生厅课题（2013KYB184）；浙江省重大科技专项计划（2014C13G2120049）

310053 浙江中医药大学（胡华锋 沈晨啸）310006 浙江中医药大学附属第一医院（庄汝杰）*通讯作者