股骨髁髌面慢性软骨损伤的临床与MRI表现

1、股骨髁髌面慢性软骨损伤的临床与 MRI表现股骨髁髌面（股骨滑车软骨面） 慢性软骨损伤为退行性病变，常为膝关节骨关节炎（osteoarthritis , OA累及股骨髁髌面所 致。0A可能与年龄、性别、过度运动、先天发育畸形等多种因 素相关 1 。 MRI（ magnetic resonance imaging ）无创且软组织 对比能力佳，可多序列、多方位显示膝关节结构，尤其可直接显 示膝关节软骨形态及细微变化 2 。国内外已有较多文献述及 0A 软骨损伤的MRI表现特征，但对股骨髁软骨损伤的述及多见于股 骨内外髁， 鲜见对股骨髁髌面慢性软骨损伤的文献报道。 现收集 2013年1月2014年9月

2、江苏省丰县人民医院（以下简称“我 院”）MRI诊断的106例股骨髁髌面慢性软骨损伤的临床及影像 学资料，旨在探讨股骨髁髌面慢性软骨损伤的临床与MRI表现特征，初步分析可能的易发因素。1 资料与方法1.1 一般资料106例股骨髁髌面慢性软骨损伤患者，男 41 例，女 65例， 年龄 1985 岁，平均（ 56.33.4）岁。主要就医原因：患侧膝 关节不同程度的疼痛（屈曲或用力时多有加重，膝前明显），多 伴有响声， 部分伴有肿胀及不同程度活动受限。 病程 2 个月 42 年，平均（ 17.02.5）年。 35 例（ 33%）有较长期寒冷刺激史 （主要为冬季平均每天骑车 1.5 h ，连续 4年以上

3、及冬季从事室外工作者）， 6例（ 6%）有外伤性髌骨半脱位病史，肥胖患者3例。本组未将以下可能累及膝关节的病例纳入： 系统性、遗传性、 代谢性骨病； 脊髓软化及空洞症、 脊髓灰质炎等所致的神经源性 关节病；膝关节急性创伤；继发于心脑血管等原发疾病者。本研究序列设计得到我院医学伦理学委员会的批准，所有MRI检查均获得患者及其家属的知情同意。1.2 MRI 检查及评价方法均取仰卧膝关节伸直位。 扫描方位及序列以轴位及矢状位自 选回波序列（SE T1W、快速自旋回波序列（FSE T2WI为主， 辅以冠状位及加扫压脂及质子序列。 81 例使用沈阳中基 AG3500 型0.35T低场MRI机，正交膝线圈

4、。主要参数3 : T1WI（TR/TE 为 400450/15 17） , T2WI（TR/TE为 30003600/120 145）, 激励次数1次，轴位层厚57 mm,冠状位35 mm扫描野： 280 mnK 200 mnK 200 mm 层间距 0.5 1 mm,矩阵 256X 256。25 例使用 Philips Achieva 1.5T 磁共振机， SENSE 8单元相控 阵膝关节表面线圈，主要参数： T1WI（TR 500 ms/TE 17 ms ）， T2WI（TR 3500 ms/TE 100 ms ）；质子相压脂序列（ PDSPAIR）（TR 3000 ms/TE 30 ms

5、）;层厚 / 层间距：4.0 mm/0.3 mm FOV 160 mrrK 160 mrrK 79 mm 矩阵 256X 256。5 例行双膝检查，101 例疼痛较重者行单膝部检查。由我院两位高年资医师共同读片， 协商一致。 重点观察股骨 髁髌面形态及信号有无异常， 软骨受累及程度及周围骨结构形态 信号有无异常，髌骨位置、形态及信号有无异常，以及周围伴发 的膝关节其他病变等。2 结果本组 106例中，累及双膝 3例，单膝受累 103 例（左膝 55 例，右膝48例）。MRI表现为股骨髁髌面软骨正常形态信号消 失，轮廓不规则，软骨缺损，部分伴软骨剥脱，软骨下骨质信号 异常（骨髓水肿或骨侵蚀，呈

6、T1WI低T2WI及PDSPAIR高信号， 图1）。MRI显示以轴位及矢状位为佳，序列以抑脂序列最为明 显，尤其抑脂序列对骨髓水肿显示最佳。 轴位MRI对于观察髌骨 骨软骨形态有否异常、 髌股关系是否良好适合、 髌骨外侧有无过 度压力综合征及有无脱位较佳（图 1a）。矢状位对于髌骨上下 位置异常（高位、低位髌骨）的测量最佳（图1b、c）。本组股骨髁髌面软骨损伤参照髌软骨损伤的分期标准分为 4 期4 :1期：软骨轮廓正常，软骨信号异常（点状、线状低信 号），本组2例。期：软骨毛糙，肿胀、不规则，T2WI 上可见虫蚀样不连续，本组 28例。山期：软骨表面不规则、局部变 薄，深层断裂，本组病例中有

7、35例。W期：软骨缺损、溃疡伴 软骨下骨侵蚀破损及囊变，本组 41 例。 47 例（ 44%）伴发育性 髌骨异常 （其中高位猎人帽样髌骨伴外侧移位 7 例，猎人帽样髌 骨伴外侧移位 35例，37例股骨髌骨凹浅平， 单纯高位髌骨 5例）。 伴髌骨外侧脱位者均伴髌外侧支持度紧缩、髌内侧支持度松弛。67 例（ 63%）伴髌滑膜皱襞残存，以髌内侧残存最多见（65 例，61%），其次为髌上（ 39例， 37%），部分病例同时具有 2 处以 上滑膜皱襞残存。本组均伴有 1 种或以上膝关节其他结构异常： 本组均伴髌 骨损伤（髌软骨软化或侵蚀），MRI表现与股骨髁损伤相似；伴不同程度骨质增生88例；伴股骨内侧

8、髁和（或）外侧髁、 和（或）胫骨平台骨软骨损伤 52例；伴关节腔及髌上囊等不 同程度积液72例；内外侧半月板不同程度损伤 49例；前后 交叉韧带及侧副韧带损伤 35 例。3 讨论膝关节0A发病多漫长而隐秘，病因尚不明，膝关节过载、 膝关节稳定性破坏为影响膝骨关节病发病的生物力学因素， 而肌 肉力量变化、 下肢力线异常、 体重增加为影响膝骨关节病进展的 生物力学因素。 而临床疼痛症状多与骨软骨损伤及滑膜改变明显 相关。MRI扫描因能早期发现软骨及软骨下骨等的异常，成为早 期诊断0A的新途径5。退行性膝关节炎关节软骨损伤以股骨外 侧髁、髌骨后内侧最为常见 2 。正常成人膝关节各区域软骨厚 度不同，

9、承重区软骨厚度多大于非承重区域。MRI可准确地测量膝关节各部分软骨的厚度，重建其三维形态，诊断准确率高达 80%-90%6。本组软骨损伤以山期及W期最为多见，此期存在 软骨缺损。研究表明，MRI对于软骨缺损面积的测量及其相关数 据可用于指导术前治疗决策的制订 7 。脂肪抑制质子密度序列 及三维脂肪抑制扰相梯度回波序列是观察软骨的较佳序列 8 。 本研究中高场强 MRI以PDSPAIR观察病灶最为明显，尤其是对伴 发的脂肪水肿信号的显示， 而髓内水肿范围对评估关节软骨修复 的预后至关重要 2 。文献报道， 髌骨轨迹异常改变、 髌骨形态及位置异常易于造 成髌软骨软化 9-10 。而本组全部伴髌软骨

10、软化或侵蚀。 本组股 骨髁损伤伴发育性髌骨异常比例高达44%。正常髌股关节稳定有赖于以下因素： 股四头肌强肌力大， 能够保持髌骨始终紧贴在股 骨滑车关节面， 防止内外移位； 髌骨底面两侧与胶骨内外髁构关 节面吻合；髌骨内侧由股内侧肌水平纤维及内侧支持带的牵拉， 拮抗屈膝位时的外脱位倾向。 在髌股关节发育异常的基础上， 尤 其是先天性或后天性髌骨排列错乱， 髌外侧支持带挛缩、 内侧支 持带松弛，髌骨倾斜与半脱位，髌骨内、外侧软骨面的接触应力 失衡，其中外侧面应力过于集中， 软骨面更易于机械磨损而软化， 内侧则应力减少而呈现废用性软化 9 。随着年龄的增长， 过劳、 外伤性髌骨半脱位（本组 6%）

11、及较长期寒冷刺激（本组 33%）等 多种因素， 使髌骨软骨及相对应的股骨髁髌面的软骨更易出现磨 损退变，进一步导致髌骨及股骨髁软骨软化、纤维化、溃疡甚至 剥脱、翘起等，进而出现膝痛、不同程度活动受限的临床症状。 有研究认为动态MRI技术不但能反映髌股关节的异常排列程度， 还可提供其动态变化趋势 10 。本组由于病史较长 平均（17.0 2.5 ）年，相应症状多典型，均未行动态MRI检查。既往髌骨位置主要依赖于髌骨 X线测量，有关高位髌骨X线 测量参数有较好的适应性 11 。随着 MRI 在膝关节病变中的日益 广泛应用，Biedert等12提出一种MRI测量髌骨高度的方法， 即髌骨滑车指数( t

12、hepatellotrochlear index ， PTI )：通过髌 股关节矢状面MRI图像测量髌骨软骨面最高点至最低点的连线(baseline patella，BLP长度，经股骨滑车软骨面的最高点向最低点所作的BLP的平行线(length of trochlearcartilage LT)，经髌骨软骨面最低点向LT做垂线，LT起点到垂线的这一段距离称为 BLT( baseline trochlea )，BLT与BLP之比值即 PTI， PTI 小于 12.5%则为高位髌骨，大于 50%则为低位髌骨。本 组高位髌骨均符合这一标准。 有研究认为髌骨软化症的阳性率女 性高于男性， 随年龄增长阳

13、性率增高， 高位髌骨与髌骨软化症的 发病有关 13 ，本组结果也支持这一观点。髌骨失稳患者中 4%存在高位髌骨，多与滑车发育不良关系 密切，可导致股骨与滑车接触减少， 从而引起髌股关节压力增高、 髌骨内侧稳定性下降，进而引起以下病变：髌骨不稳定，与髌 骨位置较高，在屈膝时，髌骨不在髌股滑车的限制范围内，发生 髌骨脱位及半脱位可能性增大， 关节张力较大， 更易导致膝关节 的功能异常；前膝痛，有研究对髌骨高度、滑车沟角、Q角、髌股指数等指标进行观察，发现仅高位髌骨与前膝疼痛密切相 关；髌骨软化，正常膝关节屈曲大于90。时，股四头肌肌腱在滑车中滑行时承受剪压双重压力， 而在高位髌骨中， 髌骨处于 正

14、常时股四头肌肌腱的位置， 髌软骨承受相应异常压力， 软骨早 期即易于损伤引起髌骨软骨软化症，导致膝前痛，以上下楼梯、 下蹲起立时为著，休息后多可减轻，病程发展，最终易致髌股关 节炎及全膝骨关节炎；髌股关节炎，软骨磨损后，关节活动时 所受摩擦力增高，进而损伤骨质，最终致骨面硬化、关节僵硬、 疼痛明显及伸膝无力；此外，高位髌骨还可引起髌韧带钙化及 Osgood-Schlatter 疾病等 14-17 。猎人帽样髌骨是一种较为少见的髌骨变异， 其髌骨内外侧面 几平呈 90夹角，与股骨滑车发育不良关系密切，这种稳定机 制的破坏导致了髌骨稳定性的显著下降。观察猎人帽样髌骨以 MRI轴位最佳。髌骨脱位或者

15、半脱位， 尤其是复发性髌骨半脱位， 使髌骨内 侧面与股骨外髁外侧面多次相撞， 易致股骨外髁外侧面及髌面软 骨损伤、软骨下骨挫伤，最终发展至股骨髁髌面骨软骨炎 18 。 急性髌骨脱位（acute patellar dislocation，APD是在儿科患者群体中较为常见的损伤， 常伴发软组织和骨软骨损伤。 有研 究通过对120例1118岁急性髌骨脱位后10年以上的随访研 究，MRI证实46例存在骨软骨损伤，髌骨 35例（76%，股骨 外侧髁11例（24% , 3例（6.5%）同时发生于这两处。 MRI确 诊了 21 例（ 44%）平片阴性的骨软骨损伤。股骨软骨损伤涉及负 重面（75.2718.19） %比率低于非负重表面损伤 （93.227.47）%（P本组均伴有 1 种或以上膝关节其 他退变， 全部伴髌软骨软化或侵蚀， 伴骨质增生及膝关节其他位 置骨软骨损伤等也较多， 可能为前述多种因素以及其他因素相互 协同作用的结果。尽管目前骨软骨损伤病例的初诊多依赖于平片来诊断，但MRI在区分需要手术干预的不稳定性软骨病变中具有重要价值 21。MRI不但对早期软骨退变敏感，还可评价膝关节半月板、 骨髓、肌腱、韧带等其他关节结构损伤或退变程度，尤其适于膝 关节长期随访， 以观察骨软骨等病变有无进展及程度 22 。观察 股骨髁髌面损伤以MR