单纯髌股关节炎的MRI诊断

安徽省马鞍山市中心医院CT/MRI室(安徽 马鞍山 243000)

马 岩 陈传新 崔 强 陈家祥

膝关节结构复杂，是骨性关节炎常累及的部位，由髌股关节及内、外侧胫股关节三部分组成。在膝关节炎病例中，髌股关节面常常受累，且单纯髌股关节炎有较高的发病率[1,2,3]，主要发病原因是髌股关节面软骨及软骨下骨质的急性损伤或慢性劳损导致的关节面发生病理改变。而X线、CT很难发现软骨的异常。MRI成像具有软组织分辨率高，成像参数多，能够多方向、多角度成像，无创伤性，尤其对软骨、骨挫伤水肿敏感性高等优势，可以提高单纯髌股关节炎的诊断准确性。收集2011年8月～2013年10月我院33例37个经影像、化验室检查及临床综合诊断为单纯髌股关节炎的影像资料，回顾性分析其MRI表现特点，旨在提高对该病诊断的准确性，为临床诊断和治疗提供了可靠、直接的依据。

1 材料与方法

1.1 一般资料33例37个膝关节中左膝16个，右膝21个，其中男12例，女21例，年龄36～72岁，平均58.6岁；病程5个月～20年，平均11年。主要临床表现为膝前疼痛，上下楼梯及下蹲站立时疼痛加重，髌股关节研磨试验、髌骨恐惧试验阳性，排除风湿或类风湿性关节炎等其它病变。

1.2 检查方法 采用西门子Magnetom Espree 1.5T超导型磁共振扫描仪，仰卧位足先进，膝关节专用表面接收线圈，线圈中心对准髌骨下缘。常规行矢状位T1WI、T2WI+PDWI，冠状位短T1翻转回复序列(STIR)扫描；横轴位T2WI扫描。扫描参数见表1：

1.3 诊断标准 关节软骨MR分级采用Recht[4]分级标准：0级：正常关节软骨，或软骨弥漫性均匀变薄但表面光滑；I级：软骨分层结构消失，软骨内出现局灶性低信号区，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，软骨缺损深度达全层厚度的50%以上，但未完全剥脱；Ⅳ级软骨全层缺损剥脱，软骨下骨质暴露伴或不伴软骨下骨质信号改变。软骨下骨质骨髓水肿样病变的MR诊断标准：边界不清的结节状、斑片状、网状的T1WI低信号，T2WI高信号区。软骨下骨质囊肿样病变的MR诊断标准：表现为轮廓清晰地类圆形T1WI低信号，T2WI高信号囊状液体病灶。软骨下骨质硬化的MR诊断标准：T1WI、T2WI均可见软骨下骨质出现点、片状低信号，边界清晰锐利。

图1-2 女性，34岁，髌骨外侧软骨下骨质单纯骨髓水肿样病变(箭)。矢状面TlWI（图1）、矢状面T2WI（图2）示软骨形态信号未见异常，软骨下骨质显示边界模糊不清的小片状异常信号。图3-53-5 女性，42岁 髌骨外侧软骨下骨质单纯囊样病变(箭)。矢状面TlWI（图3）、矢状面 PDWI（图4）、矢状面T2WI（图5）示髌骨下方软骨下骨质可见轮廓清晰类圆形液体信号影。图6-76-7 男性，45岁，滑车软骨Ⅲ级损伤伴软骨下骨质骨髓水肿样病变(箭)：矢状面Tl加权像（图6）、轴位面T2加权像（图7）示滑车中央沟软骨变薄,边缘中断，异常信号渗入软骨区，软骨下骨质显示边界模糊不清的大片异常信号。 图8-98-9 女性，51岁，髌骨外侧软骨Ⅳ级损伤软骨下骨质硬化、囊变及骨髓水肿样病变(箭)：矢状面Tl加权像（图8）、矢状面T2加权像（图9）示髌软骨明显变薄,近乎消失,软骨下骨质多发不规则的异常信号。

表1 膝关节MRI扫描参数表

2 结 果

通过观察各序列图像(图1-5)，统计本组33例37个单纯髌股关节炎分析。病变累及部位：单纯髌骨外侧面病灶13个(13/37)，单纯髌骨内侧面病灶3个(3/37)，单纯髌骨纵脊部病灶变3个(3/37)，单纯内侧滑车面病灶2个(2/37)，单纯外侧滑车面病灶3个(3/37)，单纯股骨中央沟病灶2个(2/37)，混合多发病灶11个(11/37)。单纯软骨下骨质骨髓水肿样病变9个(9/37)。单纯软骨下囊肿样病变病变3个(3/37)。软骨损伤同时合并软骨下骨质异常25个(25/37)，I级软骨损伤2个；Ⅱ级软骨损伤3个；Ⅲ级软骨损伤9个；Ⅳ级软骨损伤11个；I级软骨损伤临近软骨下骨质异常主要表现为不同程度骨髓水肿样病变；Ⅱ-Ⅳ级软骨损伤临近软骨下骨质异常主要表现为不同程度骨质硬化、囊样及骨髓水肿样病变；在同一例膝关节同时存在多处不同程度软骨损伤时，以最高级别为诊断标准。本组37个膝关节9个合并髌上囊少量积液；13个合并髌骨上下缘骨赘形成；所有病例内外侧髌股关节间隙对称，未见明显狭窄；髌下脂肪垫形态信号均未见异常改变。

3 讨 论

单纯髌股关节炎为单独发生于髌股关节的单间室骨性关节炎，主要是由于滑车和髌骨磨擦造成的髌股关节软骨及软骨下骨质损伤，不伴有胫股关节炎或膝关节的其它病变。尸体解剖研究发现65岁以上78%出现单纯髌股关节炎的病理表现[1]；另外一份大样本随机调查发现，在膝关节疼痛人群中，24%(186／777)的患者被诊断为单纯髌股关节炎，而单纯胫股关节炎的患者数仅占总数的4%(31／777)[2]，可见单纯髌股关节炎临床上并不罕见[3]。

本病多发于中老年人，女性多于男性，统计本组病例，40岁以上患者26人，占79%；男性12人，占36%，女性21人，占64%，与文献报导相符[5,6]。典型的临床表现为上下楼及坐位站立时膝前痛明显，严重者膝关节伸屈活动受限，不能单腿站立等；体检表现为髌骨、髌周、髌骨缘以及髌骨后方压痛明显,晚期可出现髌骨摩擦音等。

髌股关节由髌骨和股骨关节面构成，髌骨关节面被中央的纵脊分为内、外侧软骨面，股骨关节面由中央沟分为内、外侧滑车面构成；纵脊与中央沟相适应，起到维持髌股关节的稳定性的作用。当发生髌股关节炎时，髌骨和股骨关节面被覆的软骨不同程度损伤伴或不伴软骨下骨质结构异常改变。

软骨损伤病理改变始于表浅层[7]，镜下表现为为胶原纤维连续性消失，继而发生软骨表面纤毛样变；肉眼上可见局部软骨变软，表面毛糙，进一步可见细小的裂缝、碎裂、溃疡和软骨变薄，同时可继发软骨下骨质损伤等改变。MRI成像可以同步反映软骨损伤病理改变,早期可见信号异常，T1WI表现为信号降低、T2WI表现为信号增高；进一步发展表现为软骨形态异常，当软骨边缘受损并变薄时，MR信号表现为中等信号影变薄，可引起关节内液体渗入继发软骨下骨质异常改变。而X线平片和CT诊断主要依赖于观察软骨磨损变薄所致的关节间隙狭窄及软下骨质硬化、囊变等间接征象,这常常为髌股关节炎的中晚期改变。统计本组共计25个髌股关节软骨损伤，I级软骨损伤2个；Ⅱ级软骨损伤3个；Ⅲ级软骨损伤9个；Ⅳ级软骨损伤11个；中晚期患者明显多于早期患者，可能由于患者早期虽有疼痛不适，但X线检查后未见明显异常，未进一步行MR检查，直到中晚期疼痛明显或X线片发现异常后，才行MR检查。

软骨下骨质硬化、囊样及骨髓水肿样等异常征象是髌股关节炎常见的软骨下骨质病变，可单独发生或同时合并有软骨损伤。骨质增生硬化在各序列均无不规则低信号；软骨下囊样病变MRI表现为轮廓清晰的类圆形囊状液体病灶，T1W为低信号，T2WI为高信号，Pouders等[8]认为囊样病灶主要由非上皮性纤维化囊壁包裹的坏死碎片，而非传统理论解释的软骨缺失所致关节滑液侵蚀。软骨下骨髓水肿样病变为一类常见但不具有特异性的MRI征象，可见于骨肿瘤、骨外伤、关节退行性病变及骨性关节炎等多种病变中，其主要病理改变包括骨髓坏死、骨髓纤维化及骨小梁结构异常，而并不是真正意义上的骨髓水肿[9]。因此，部分学者把骨性关节炎伴随的此征象称为骨髓水肿样病变而不是简单称作骨髓水肿。通常认为软骨下骨髓水肿样病变继发于关节软骨损伤，目前有学者研究认为并非如此。国外学者Janet M[10]等利用荷兰猪膝关节骨性关节炎模型却发现软骨下骨质形态改变发生先于软骨病变。据此，可以侧面证明部分患者表现为单纯软骨下骨髓水肿样病变，而软骨的形态、信号无异常改变。国内周自明等[11]通过随访观察部分膝关节骨性关节炎病例发现，伴随软骨下骨髓病变的范围扩大、分级的提高，该分区软骨病损也明显进展。早期，耿晓鹏等[12]研究发现骨关节炎疼痛与软骨下骨髓水肿相关，且存在疼痛越严重，则骨髓水肿越严重的趋势。本组33例37个髌股关节软骨下骨质均可见异常改变，3个表现为单纯的软骨下囊样病变，9个表现为单纯的软骨下骨髓水肿样病变，临近软骨的形态、信号均发现异常改变；25个软骨损伤者全部合并软骨下骨质不同程度异常改变。

单纯髌股关节炎患者髌骨总是较股骨滑车损伤严重，且受损区域最常见于髌骨外侧面[13]。目前多数学者认为，髌股关节炎不是原发病，而是髌股关节生物力学紊乱导致髌骨外侧关节面后旋继发髌股关节外侧关节面压力高度集中，比内侧面更容易超负荷，导致髌骨外侧面软骨水肿、碎裂、脱落,软骨下骨质裸露、增生、硬化、囊变、骨髓水肿样病变等一系列异常改变。本组37个单纯髌股关节炎，单纯髌骨外侧病变13个，11个混合多发病灶中髌骨外侧均可见不同程度损伤，髌骨外侧病变占全部病例的59%，结果与文献报导相一致。

诊断单纯髌股关节炎时还应与髌骨软骨软化症鉴别，后者发病年龄较轻，以内侧面多见[14]，病理早期髌骨软骨软化症软骨改变始于基底部，而骨关节炎软骨的改变始于表面，发病年龄较大，以外侧面多见。

综上所述，MRI检查能够清晰地显示膝关节软骨和软骨下骨质形态、信号的细微变化及病变范围和程度，可以对单纯髌股关节炎尽早做出明确诊断及分级，对于该病的早期治疗及最佳治疗方案的选择提供了可靠、直接的依据。

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