内侧半月板外凸研究进展

任富继 黄竞敏

天津医院（天津300211）

半月板是膝关节内股骨髁与胫骨平台之间的纤维软骨组织，其功能主要包括吸收震荡、传导负荷、提高关节稳定性、营养和润滑关节等。内侧半月板外凸可以是生理性的，也可以是病理性的。生理性半月板外凸发生在膝关节的每次运动过程中，病理性半月板外凸的相关病理过程非常复杂，其会使膝关节承受持续、过度的负荷，并与膝关节内部结构损伤（如半月板撕裂、骨关节炎和韧带损伤）存在密切关联。半月板损伤和退变可导致半月板外凸，半月板外凸不仅提示半月板撕裂，也可能是与膝关节其他病理相关的表现，如骨关节炎、韧带损伤或膝关节力线异常。本文基于内侧半月板外凸的研究现况，总结归纳了内侧半月板病理性外凸的发生率、发生机制、评价方法及治疗方案，并评述其与膝关节不同病理状态的关系，以期更加全面、深入地认识内侧半月板外凸，为今后的研究提供方向。

1 内侧半月板外凸的定义及诊断标准

内侧半月板外凸（medial meniscus extrusion，MME）是指半月板的体部内侧移位超出了胫骨内侧平台的最外侧缘。正常的半月板为凝胶状结构，不同载荷作用下，半月板在分布应力的同时产生形变，在不同的方向上产生一定程度的生理性外凸（＜3 mm），以抵消作用力[1]。一般情况下认为≥3 mm的外凸就是病理性外凸。

内侧半月板外凸是通过膝关节磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）的中央冠状层面进行测量的，中央冠状层面是指内侧髁间棘面积最大的切面，如果连续两层切面之间难以区分最大面积的内侧髁间嵴，则选择胫骨平台最大宽度的切面[2]。测量时画两条线：第一条线是与胫骨内侧平台内侧缘相交的垂直线，第二条线是通过内侧半月板最内侧缘画一条与第一条线平行的垂直线。两条垂线之间的距离定义为半月板外凸的宽度，即内侧半月板外凸的绝对值[3]。内侧半月板内侧缘到内侧半月板外侧缘垂线的距离，定义为内侧半月板的总宽度。内侧半月板外凸的宽度与内侧半月板总宽度的比值定义为内侧半月板外凸率（medial meniscal extrusion ratio，MMER），也称内侧半月板外凸的相对值。MRI对内侧半月板外凸的评估是一种简单、精确和可重复的测量方法。我们认为在评估内侧半月板外凸时，参考外凸绝对值的同时，有必要通过相对值来进行评价，这样更准确，因为内侧半月板的大小存在个体差异。

另外，还有研究通过人工或自动分割技术在三维成像中完全量化半月板的外凸[4]。三维评估半月板覆盖胫骨平台的百分比。该研究发现，与未患骨关节炎的对照组相比，患骨关节炎的膝关节内侧半月板的胫骨平台覆盖范围更小，内侧半月板的体部外凸更多[4]。

2 内侧半月板外凸的流行病学研究

关于内侧半月板外凸流行病学的研究文献较少，大部分研究是通过对纳入研究的受伤膝关节患者的分析得出的结论，还没有针对普通人群发病率的研究。Ibrahim 等[5]通过对有膝关节外伤史患者的研究发现，内侧半月板外凸的发生率为30.3%，其中运动员的患病率是13.3%，而非运动员的患病率是46.8%。而Rennie 等[6]报道运动员的患病率为48%，对照组则为30%。大多数研究样本是年龄在25～64岁之间的成年人。Guermazi 等[7]研究发现，大多数患者（77%）是男性，但这一发现与Shultz 等[8]的报告不一致。Shultz 等认为女性比男性的韧带松弛度更高，所以半月板外凸的情况女性比男性更普遍。

3 内侧半月板外凸的主要发生机制

膝关节运动过程中会产生拉伸、压缩和剪切力，其中一些会转化为半月板的环匝力[9]。不同载荷作用下，正常半月板在分布应力的同时产生形变，在不同的方向上产生一定程度的生理性外凸。当半月板损伤或退变时，外凸的程度就会增加，形成病理性外凸。造成内侧半月板外凸的内侧半月板撕裂可以是外伤性的，也可以是退变性的，但退变性的居多。退变的半月板含水量及胶原蛋白含量下降，形变能力降低，在承受应力时更容易出现撕裂，当撕裂影响到半月板的环形匝力，半月板不能维持在原位，就会出现病理性的半月板外凸；另外，附着于内侧半月板周缘的板胫、板股韧带的退变（组织变性）、挛缩，也会牵拉内侧半月板向周围移动，对内侧半月板的病理性外凸也可能起到一定作用。病理性的半月板外凸会削弱分配负荷的能力，同样的负荷会通过更小的关节表面积传递，从而导致软骨退变加速和继发软骨下骨的病变。大多数的内侧半月板外凸与内侧半月板后根部退变或撕裂相关，但也可发生于骨关节炎、韧带损伤和力线异常[1，3，10]。

内侧半月板外凸可能与个体的BMI 指数相关，Ding 等[11]的研究表明，较高的BMI 与较严重的半月板外凸有关。虽然Crema 等[10]未发现BMI 升高与半月板外凸的独立相关性，但Munugoda 等[12]的研究表明减轻体重能够减缓内侧半月板外凸。

4 内侧半月板外凸的影像学评估

4.1 影像学检查方法

用于检查半月板外凸的影像学方法包括超声（ultrasound，US）和MRI。US 没有电离辐射，可以显示膝关节线、半月板体部和外凸的情况[13]，但US对于评估关节软骨、半月板的前后角或根部并不敏感，也不能进行精确的测量。MRI 也没有电离辐射，并可提供优良的软组织影像和分辨率。MRI 具有较高的灵敏度，是目前评估半月板退变、撕裂和外凸的参考标准。

4.2 MRI对内侧半月板外凸的分级评价标准

针对内侧半月板外凸的评估，临床上有多种不同的分级评价标准。最简单、最粗略的一种方法是对内侧半月板外凸的主观评价，0 级：无外凸，1 级：部分外凸，2级：完全外凸，完全脱出关节面[12]。也有研究者通过内侧半月板外凸率（MMER）进行分级评价：0 级：无外凸，1级：≤50%外凸，2级：＞50%外凸[10]。Kim等[14]发现，内侧半月板外凸与胫骨高位截骨术后的临床疗效存在关系，在其研究中对内侧半月板外凸率进行了更细致的分组，组1＜25%，组2 为25%～50%，组3 为50%～75%，组4≥75%，作者得出结论：组3 和组4，即＞50%外凸的患者，在胫骨高位截骨术后短期随访中临床结果较差。还有一种定量的评价外凸的方法[15]，这种方法是评价骨关节炎的半定量MRI分级系统的一部分，0级＜2 mm，1 级2～2.9 mm，2 级3～4.9 mm，3 级＞5 mm。目前临床上对内侧半月板外凸的分级评价标准尚未统一，还需要更多有质量的研究来验证哪种标准更实用、更有意义。

5 与内侧半月板外凸相关的膝关节病理状态

5.1 内侧半月板撕裂与内侧半月板外凸的关系

伴发内侧半月板外凸的内侧半月板撕裂可以是外伤性的，也可以是退变性的，但退变性的居多。半月板撕裂的类型与半月板外凸之间也存在相关性。并不是所有类型的半月板撕裂对膝关节的影响都是一样的，半月板撕裂也可以没有症状，尤其是退变性的半月板撕裂更多见[16]。Costa 等[3]研究了内侧半月板外凸程度与半月板撕裂类型之间的联系，发现内侧半月板外凸与半月板退变、放射状、斜行、复杂及根部撕裂有关。此外，大的放射状撕裂、复杂的撕裂和后根撕裂会造成最大的半月板外凸。这与半月板的组织学形态一致。胶原纤维束主要沿圆周运动，而纤维的纵向排列有助于半月板在负荷传递过程中抵抗环形应力。垂直于半月板纵轴发生的任何撕裂都将对半月板功能造成严重损害，而平行于胶原纤维的撕裂则会造成较轻的损害。因此，纵向和水平撕裂与广泛的半月板外凸无关[3]。黄竞敏等[17]的研究也发现，内侧半月板根部撕裂是造成内侧半月板外凸的主要危险因素。Okazaki等[18]的研究表明，内侧半月板后根部撕裂修复后能够减少内侧半月板外凸。目前认为，半月板外凸的存在是内侧半月板后根部撕裂次要征象之一[19]。

5.2 膝骨关节炎与内侧半月板外凸的关系

原发性膝骨关节炎是一种由多因素引发的退行性关节疾病，在不同的患者人群中有不同的进展率[12]。当前的研究目的是发现有快速疾病进展风险的这部分患者，从而提供积极有效的治疗措施。但是，膝骨关节炎在其发展进程中是非线性的；一些患者可能只在病程的某个阶段表现出快速的进展，而另一些患者则表现出长期慢性的逐渐衰退。

内侧半月板外凸与膝骨关节炎患者的关节间隙变窄相关。一般来说，X 线片上的关节间隙变窄被认为是软骨磨损、变薄的间接标志。但是，多年的MRI研究表明，胫骨-股骨软骨本身并不是关节间隙宽度的唯一决定因素；半月板的完整性及其位置、关节积液也是相关影响因素[20]。较早的MRI 研究结果显示，与半月板撕裂和软骨缺损相比，半月板外凸与关节间隙狭窄密切相关[12]。近些年来涉及长期随访的MRI 研究显示，半月板撕裂与关节间隙狭窄和骨赘的存在有更强的相关性[20]。在长期观察中，半月板外凸和软骨缺损与关节间隙狭窄有微弱的相关性[20]，产生这种现象的原因可能是：内侧半月板外凸刚开始发生时会造成明显的关节间隙狭窄，进一步变窄可能取决于其他因素，如半月板撕裂和广泛的软骨损失。

一些研究还发现，内侧半月板外凸与膝骨关节炎患者的疼痛程度有关联。与没有内侧半月板外凸的患者相比，伴有内侧半月板外凸的骨关节炎患者膝关节疼痛更为常见[21]。虽然Wang 等[22]的研究显示，内侧半月板外凸是骨髓病变的独立预测因子，但Crema 等的研究[10]没有发现这种相关性。软骨缺失、半月板撕裂和内侧半月板外凸都是引起膝骨关节炎的原因，但它们对膝骨关节炎进展的相对影响尚不清楚。内侧半月板外凸是膝骨关节炎进展的一个独立预测因子[23]，且内侧半月板外凸与胫股关节软骨的缺失具有独立的强相关性[11，19]。因此，尽管膝骨关节炎的发病机制尚未阐明，但内侧半月板外凸的重要作用已经很明确，且有很深远的研究意义。

5.3 膝内翻与内侧半月板外凸的关系

目前大多数学者认为，膝内翻是内侧半月板外凸的危险因素。膝关节力线异常造成负荷在半月板、软骨和软骨下骨间的分布不平衡，可能导致这些结构受损，从而加速膝骨关节炎的进展[24]。黄竞敏等[17]的研究发现，膝内翻是造成内侧半月板外凸的主要危险因素。膝内翻患者半月板外凸的发生率为89%（25/28），内侧半月板外凸组与无内侧半月板外凸组膝内翻（χ2=41.481，P=0.000）发生率的差异有统计学意义，多因素回归分析结果显示膝内翻的OR 值为101.976，95%CI（15.973，651.041），P=0.000。

Crema等[10]也认为，膝内翻是内侧半月板外凸的独立危险因素。作者从一项多中心的骨关节炎研究中选取了1527 名受试者（2131 个膝关节），膝内翻患者共961 例（45.1%），其中53%（511 例）伴有内侧半月板外凸，优势比（OR）为1.3，内侧半月板外凸与内翻畸形呈正相关。

Willinger等[25]通过一项生物力学研究证实，内翻力线增加了内侧半月板完整的膝关节的内侧半月板外凸，并增加了内侧间室的压力，而中立力线和外翻力线使内侧半月板外凸减少，并使内侧间室压力减小。但是也有研究表明，膝内翻和内侧半月板外凸之间没有关联，Erquicia 等[26]的研究纳入了61 个内翻膝关节，其认为对于膝内翻和内侧半月板外凸二者之间的关系，需要更大规模的研究来证实。

5.4 前交叉韧带与内侧半月板外凸的关系

前交叉韧带损伤是最常见的膝关节运动损伤疾病之一，前交叉韧带重建是为了恢复膝关节的稳定性，防止胫骨过度前移，也能够避免出现内侧半月板的继发性损伤，因为内侧半月板是前交叉韧带功能缺失的膝关节限制胫骨前移的次级稳定结构。Narazaki 等[27]研究了26 例未发生半月板撕裂的前交叉韧带重建患者术前和术后的MRI，并与26例半月板正常、前交叉韧带完整患者的正常膝关节进行对比。经过18 ～51个月的随访，研究者发现前交叉韧带重建患者术后内侧半月板外凸较术前增加，分析认为前交叉韧带重建后移植物的张力和胫股旋转不匹配是潜在的原因。研究者认为前交叉韧带重建患者没有完全恢复正常，运动过程中复杂的生物力学传递导致了内侧半月板外凸的出现，这些患者的内侧半月板外凸仍可导致膝骨关节炎的发生，并提出对这些患者的内侧半月板外凸造成的继发影响有必要进行MRI的长期随访。

前交叉韧带具有抗外翻的作用，前交叉韧带重建后移植物张力过大，内侧间室的压力可能会升高，半月板承受的应力可能会升高，增加了外凸的风险。移植物在膝关节屈伸活动时是否等长，也会影响膝关节应力的分配；在制备前交叉韧带胫骨骨道及进行胫骨端固定时，小腿的位置是否处于中立位，都会影响到前交叉韧带重建后胫股关节的旋转匹配，而胫股关节的旋转不匹配会对内侧半月板的应力分布造成影响。

6 内侧半月板外凸的干预方式

6.1 内侧半月板后根部修复与内侧半月板外凸

目前的研究认为，内侧半月板后根部修复能够改善临床症状，但并不能阻止内侧半月板外凸的进展。膝关节内侧半月板后根部撕裂会产生类似半月板全切除的生物力学效应，因此近些年来越来越多的学者尝试进行内侧半月板后根部修复术，以期阻止或减缓膝骨关节炎的进展。Chung 等[28]通过meta 分析发现内侧半月板后根部修复术，能够改善大多数患者的主观症状，膝骨关节炎的进展程度降低，但内侧半月板外凸的程度变化不大。研究者指出尽管术后内侧半月板外凸没有恢复，但纳入的大多数研究报告显示内侧半月板外凸减少，只是差异没有统计学意义。

对内侧半月板后根部的修复虽然获得了临床症状的改善，但对膝骨关节炎进展影响的研究结论不一，有研究显示内侧半月板后根部修复不能阻止膝骨关节炎的进展[28，29]，因为有着相当多的影响因素，包括患者年龄、术前症状持续时间、内翻力线、软骨分级、修复后内侧半月板后根部的愈合情况，以及内侧半月板外凸术后改善的情况等，不同变量的组合可能会得到不同的结果。其中对内侧半月板外凸术后改善方面的研究，目前认为单纯行后根部修复手术可能不会改变内侧半月板外凸[28]。

6.2 内侧半月板中央化与内侧半月板外凸

当单纯内侧半月板后根部修复不能改善外凸时，我们会尝试中央化的方法。半月板中央化的方法是Koga 等[30]在2012年报道的，作者将该方法用于治疗外侧半月板外凸，随访2年的临床和放射学结果良好，MRI显示术后3个月半月板外凸明显下降，术后1年维持不变。Koga等[31]于2017年又报道了该技术在内侧半月板外凸中的应用。Leafblad 等[32]指出内侧半月板后根部修复后，内侧半月板外凸可能不会改善，这种情况对内侧间室的软骨起不到保护作用，所以中央化的手术是必要的，可以潜在地降低膝骨关节炎的风险。

虽然该方法缺乏长期、大规模的研究，但在解剖修复后根部撕裂后，中央化的方法在理论上具有恢复半月板功能的作用。文献报道采用中央化的方法将外凸的内侧半月板复位不失为一种有效的方案[28]，虽然这项技术可能会限制内侧半月板的正常活动，短期内并没有发现这种限制的不良后果。对于内侧半月板中央化的临床意义，需要进一步的随访评估中长期的临床和放射学结果。

7 结论与展望

内侧半月板外凸会改变膝关节的生物力学环境，对于膝骨关节炎的发生、发展具有重要意义，因此如何改善内侧半月板外凸就成为关注的焦点。临床上通过MRI评估内侧半月板外凸的方法获得了学术界的一致认可，但有临床指导意义的分级评价标准尚未统一。内侧半月板外凸与膝关节的多种病理状态如内侧半月板撕裂、膝骨关节炎、膝内翻、前交叉韧带损伤等关系密切。目前研究认为内侧半月板后根部修复术不能改善内侧半月板外凸，可能需要辅助半月板中央化的手术，而对于半月板中央化手术的临床意义，短期效果明显，还需要进一步的中长期随访评估。另外，对于内侧半月板外凸在膝关节多种病理状态下的变化及其意义仍需要进一步研究。