内侧半月板后根撕裂加速内翻型膝关节炎软骨损伤独立因素分析

逸弘，朱新辉，范建波，刘巍*，龚熹

(1.南通市第一人民医院骨科，江苏 南通 226000；2.北京大学第三医院运动医学研究所，北京 100191)

半月板环形张力具有缓冲震荡、分散应力等重要功能，可对关节软骨起到保护作用[1]。半月板根部与骨质直接连接，是维持其环形张力的关键结构。内侧半月板根部撕裂(medial meniscus posterior root tears，MMPRT)指半月板根部附着点1 cm以内的骨性/软组织撕脱伤或放射状撕裂[2]，约占内侧半月板损伤的29%[3]。由于内侧半月板(medial meniscus，MM)前角薄小，且缺乏板股韧带，因此，内侧半月板后根(medial meniscus posterior root，MMPR)的完整性对维持MM的稳定[4]、保护关节损伤具有重要的意义[5-6]。

MMPRT多见于老年膝关节炎(knee osteoarthritis，KOA)患者，常无明确外伤史，多为退变性撕裂，且这类患者常同时合并膝内翻[7]。膝内翻也是导致软骨损伤和引发MMPRT的危险因素[8-9]，且MMPRT也可加重膝内翻。现尚不清楚MMPRT是否可直接影响软骨损伤进程。虽然大量文献曾报道过MMPRT与软骨损伤之间的相关性，但是这些横断面研究往往未能排除膝内翻的干扰，并不能证明MMPRT与软骨损伤之间存在着直接关联，MTRT是否是促进软骨损伤的独立性因素尚未可知。此外，临床上针对合并MMPRT的内翻型KOA的手术治疗方案也存在争议，一方主张单纯矫正力线，而另一方建议在矫正力线的同时进行MMPR修复/重建[7]。本研究的假设是，MMPRT是影响内翻型KOA软骨损伤的独立性因素，期望为合并MMPRT的内翻型KOA的手术治疗策略提供一定的理论依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究为前瞻性病例对照研究，自2018年2月至2020年8月，将南通市第一人民医院骨科病房收住入院的KOA患者作为研究对象。所有受试者均需进行双下肢站立位全长X线摄影。纳入标准：(1)年龄50～69岁、身体质量指数(body mass index，BMI)≤31 kg/m2；(2)Outerbridge/ICRS分级≥3级；(3)膝内翻角度≥5°。排除标准：(1)合并有内外侧副韧带断裂的患者；(2)膝内翻来源于股骨或关节内(胫骨近端内侧角≥87°)脊柱畸形、肿瘤和骨折病史；(3)下肢骨折或膝关节手术史；(4)类风湿关节炎、痛风、强直性脊柱炎等全身性疾病。受试者将根据镜下软骨损伤的Outerbridge/ICRS分级情况，分为中度软骨损伤组和重度软骨损伤组，两组受试者的年龄、性别、BMI、患病时间差异无统计学意义(见表1)。本研究在开始前已获得了医院伦理委员会的批准(2018KS023)，所有入组的受试者均被告知并签署了知情同意书。

1.2 镜下操作 手术操作均由同一术者完成，镜下观察MMPRT及内侧间室软骨损伤情况。麻醉方式为全麻或硬膜外麻醉，术中常规使用止血带。建立膝关节前内侧和前外侧入路进镜，常规切除影响手术操作的滑膜组织。将膝关节伸直内翻，从髁间窝内侧壁进镜到达MM区域，如遇骨赘，使用磨钻将其打磨。助手可配合使用前抽屉的姿势，以便获得更佳的视野。随后根据患者的具体情况行下一步手术(高位胫骨截骨+清理/MMPRT修补术/MM重建术或膝关节置换)。术后伤口及患肢加压包扎，早期进行常规康复锻炼。

表1 两组一般资料比较

1.3 MMPRT损伤评分 镜下将MMPRT损伤分为5型[10]：Ⅰ型记1分，为附着中心9 mm范围内稳定的部分损伤；Ⅱ型记2分，为附着点9 mm以内放射性完全损伤；Ⅲ型记3分，指半月板根部附着中心9 mm范围内的桶柄样损伤，后根完全分离；Ⅳ型记4分，指混合型的长纵裂或者斜裂，后根完全分离；Ⅴ型记5分，为后根附着点的撕脱性骨折。分别计算两组受试者MMPRT的发生率。

1.4 软骨损伤Outerbridge/ICRS评分 镜下分别对内侧间室的股骨内髁和胫骨平台进行软骨损伤Outerbridge/ICRS分级[7]，Ⅰ～Ⅳ级相应记为1～4分。两部位均达到Ⅲ级或其中1个部位达到Ⅳ级归为重度软骨损伤组(重度组)，其余为中度软骨损伤组(中度组)。

1.5 主观评分 采用膝关节损伤和骨关节炎评分(knee injury and osteoarthritis outcome score，KOOS)系统进行评估，该评分系统包括5个子项目，分别是：疼痛(9题)、症状(7题)、日常生活活动能力(17题)、运动及娱乐能力(4题)以及生活质量(4题)。每个问题最多4分，最少0分，每一项评分均单独计算，疼痛项满分36分、症状项满分28分、日常生活活动能力项满分68分、运动及娱乐能力项满分16分，生活质量项满分16分。各项分数越高，则KOA越严重[11]。

2 结 果

2.1 软骨损伤、膝内翻及MMPR损伤 重度组股骨内髁和内侧平台软骨损伤ICRS分级均高于中度组，重度组内侧间室软骨损伤ICRS总分也高于中度组(见表2)。重度组KOOS疼痛、日常生活、运动娱乐、生活质量评分均显著高于中度组，而两组KOOS症状比较，差异无统计学意义。重度组膝内翻角度较大。重度组为内侧半月板后根撕裂，其胫骨平台与股骨内髁软骨损伤较重(见图1)。重度组中有21例(44.7%)镜下出现MMPRT，17例发生MM后角/体部斜裂，9例发生MM后角变性；中度组更倾向于发生内侧半月板后角/体部撕裂，而后根大多完整(见图1)。中度组19例发生MM后角/体部斜裂，仅7例(15.6%)镜下出现MMPRT，22例发生了MM后角变性。两组中实际发生MMPR损伤者的MMPRT分级情况差异无统计学意义(见表2)。

2.2 软骨损伤、膝内翻，MMPRT之间的相关性分析 ICRS总分、KOOS疼痛、膝内翻，MMPRT之间均具有显著的相关性(见表3)。ICRS总分与膝内翻角度之间呈中等程度的正相关，KOOS疼痛与膝内翻角度之间弱相关；MMPRT发生率与ICRS总分、KOOS疼痛之间的具有中等程度的相关性；膝内翻角度与MMPRT发生率呈中等程度的相关性。

2.3 多元线性回归 多元线性回归分析显示：膝内翻角度和MMPRT发生率是影响膝关节软骨损伤程度的独立性因素(见表4)。

3 讨 论

半月板通过其纤维形成的环形张力来控制力量传递，维持了软骨和软骨下骨正常应力分布，对关节软骨发挥保护作用[12]。负重时，膝关节内侧间室承担了大部分应力，然而MM前角薄小、平台覆盖率低且缺乏板股韧带辅助，故MM环形张力绝大部分依赖于MMPR所产生的稳定性[4]。

本研究发现，MMPRT发生率越高，软骨损伤程度越重。重度软骨损伤组发生MMPRT的概率要显著高于中度组，相关性分析显示，MMPRT发生率与ICRS总分、KOOS之间呈良好的正相关。很多研究报道了MMPRT与软骨损伤之间的相关性[1，13-14]。Choi等[13]的研究发现，MMPRT时的半月板外移与股骨内髁软骨损伤程度之间具有明显相关性，并可通过半月板外移的程度来预测软骨损伤。Henry等[14]利用了非负重位X线片和MRI评价204例膝OA患者，发现有Fairbank三联征(股骨髁低平、间隙狭窄、骨赘形成)的重度OA的膝关节100%发生了半月板外移，而没有Fairbank征的膝关节仅有44%发生了半月板外移，这说明MMPRT的发生与OA的软骨损伤程度显著相关。需要注意的是，本研究的中度和重度软骨损伤组中发生MMPRT的程度差异无统计学意义，提示MMPRT发生率才与软骨损伤程度有关，而并非是MMPRT的程度。

表2 两组软骨损伤程度、膝内翻、MMPRT及主观评分比较

表3 软骨损伤程度、膝内翻、MMPRT率及KOOS评分之间的相关性分析

表4 内翻型KOA软骨损伤程度的多元回归分析

a 中度组 b 重度组

膝内翻是促进KOA软骨损伤的关键因素之一。本研究发现，重度软骨损伤组的膝内翻角度显著高于中度组。然而，膝内翻也是MMPRT的危险因素[8-9]。膝内翻时，下肢机械轴线向内侧移位，可诱发MMPRT，而MMPRT也可以进一步加重MMPRT。既往文献中虽然报道了MMPRT与软骨损伤之间的相关性，但由于不能排除膝内翻的影响，因此，尚不清楚MMPRT与软骨损伤之间是直接相关，又或者是通过膝内翻发生了间接相关。有学者指出MMPRT更倾向于发生在OA的进展期之前[14]，可能是软骨损伤的独立性危险因素。本研究利用多元回归分析发现，膝内翻和MMPRT均是导致关节软骨损伤的独立性因素，说明MMPRT可直接影响软骨损伤的进程。内翻型OA常合并MMPRT，随着病程发展，其内翻角度、MMPRT发生的可能性及软骨损伤情况常进行性加重。一方面，膝内翻可直接加重软骨损伤，另一方面，由于膝内翻角度与MMPRT之间的相关性较好，膝内翻也可以通过引发MMPRT从而加重软骨损伤；当MMPRT一旦发生，一方面其可进一步增加膝内翻角度从而加重软骨损伤，另一方面，MMPRT又可作为独立性因素直接加重软骨损伤(见图2)。MMPRT使半月板失去了胫骨平台的固定点，在负重活动时其边缘可向外移动(无效半月板)，降低了接触面积，显著增加了股骨髁和胫骨平台之间的应力，此过程的力学改变类似于半月板切除[1，15]，最终导致软骨损伤加重和KOA进展[12，16-17]。生物力学研究表明，MMPRT会使半月板的接触压力峰值增加25%，而MMPR修复可以使接触压力峰值恢复正常[15]。OA患者在受到轻微外伤时即可发生MMPRT[18]。本研究的结果说明，对于膝内翻角度≥5°的内翻型KOA患者而言，一旦发生了MMPRT，无论其膝内翻角度增加与否，都将可能进一步加重软骨损伤的程度，膝内翻与MMPRT具有促进软骨损伤的叠加效应。

本研究发现，重度内翻型OA合并MMPRT的概率很高，接近50%。目前，针对内翻型OA的代表性技术是胫骨高位截骨术(high tibial osteotomy，HTO)等力线矫正手术，其通过改善下肢机械轴来减轻内侧间室负荷，从而抑制关节软骨的进一步损伤[19-21]。鉴于MMPRT和膝内翻均是软骨损伤的独立性危险因素，两者具有叠加效应，因此对这类患者同时行HTO+MMPRT修复术可能会获得更好的疗效。Lee等[22]的研究支持了上述观点，通过病例对照发现，相比单纯HTO术而言，HTO结合MMPRT修复术往往会获得更佳的影像学和临床疗效。

图2 膝内翻、MMPRT、软骨损伤三者之间的关系

综上所述，本研究同时评价了内翻角度、MMPRT两种因素对KOA软骨损伤程度的影响，且采用了软骨损伤和MMPRT的镜下分级，具有一定的客观性和科学性。研究发现，对于内翻角度≥5°的内翻型KOA患者，MMPRT与膝内翻均是加重软骨损伤的独立性因素，膝内翻与MMPRT具有促进软骨损伤的叠加效应，对合并MMPRT和内翻型KOA患者行HTO+MMPRT修复术有望获得更好的疗效。