膝关节外侧盘状半月板损伤与软骨损伤的相关性研究

王雲蛟，王舒楠，王爱民，熊　雁



·论著·

膝关节外侧盘状半月板损伤与软骨损伤的相关性研究

王雲蛟，王舒楠，王爱民，熊雁

目的探究单膝外侧盘状半月板(discoid lateral meniscus，DLM)损伤与膝关节软骨损伤的关系并分析合并单膝DLM的膝关节软骨损伤的危险因素。方法2011年1月～2014年1月，根据纳入与排除标准笔者共收治于MRI下诊断为单膝DLM患者166例，女性103例，男性63例；年龄7～48岁，平均38岁。记录患者盘状半月板变性撕裂情况，并根据半月板损伤情况分为完整组(10例)、变性组(122例)和撕裂组(34例)，利用全器官MRI评分(whole-organ magnetic resonance imaging score，WORMS)法对膝关节软骨损伤情况进行评分，记录患者性别、年龄、BMI指数，通过单因素方差分析比较三组间一般情况以及膝关节软骨损伤评分的差异。对三组患者进行多因素Logistic回归分析，探讨其膝关节软骨损伤的危险因素。结果完整组、变性组、撕裂组三组平均年龄分别为(39.8±19.5)岁、(37.9±15.5)岁、(36.3±15.6)岁，差异均无统计学意义(P>0.05)；BMI指数分别为23.3、23.7、24.8，差异均无统计学意义(P>0.05)。膝关节软骨总体评分在三组间不全相等(P<0.01)，根据最小显著差异法(least significant difference，LSD)进行两两比较，撕裂组总评分高于变性组(P<0.01)，变性组高于完整组(P=0.005)。所有患者经多因素Logistic回归分析，性别(P=0.020;OR 1.097[0.132～3.841])、BMI指数(P<0.01；OR 16.048[6.042～42.628])及DLM损伤(P=0.011；OR 6.137[1.516～24.800])均是软骨损伤的独立危险因素。结论在伴有单膝DLM的患者中，女性、BMI>24kg/m2及DLM损伤为膝关节软骨损伤的独立危险因素，且DLM损伤程度越高，膝关节软骨损伤程度也越高。

半月板损伤； 软骨损伤； 膝关节； 分析； 高危因素

盘状半月板于1889年首先由Young[1]提出，是半月板发育异常所导致，因其形似盘状而得名。在发生部位上，外侧半月板发生率远高于内侧[2-3]。在地域差别上，欧洲发病率明显低于亚洲[4]。在营养供应上，正常半月板只有外侧1/3有血液供应，而内侧2/3的营养来源于关节腔内的关节液[5]。在临床工作中，笔者观察到一些因膝关节疼痛来就诊的单膝外侧盘状半月板损伤(DLM)患者中，常常同时合并有膝关节软骨损伤的表现。本研究中，笔者通过MRI和关节镜手术下的表现，对盘状半月板损伤程度进行评估，并首次利用全器官MRI评分法(whole-organ magnetic resonance imaging score，WORMS)对盘状半月板患者的膝关节软骨损伤程度进行评分，探讨盘状半月板与膝关节软骨损伤之间的关系，以期筛选出与膝关节软骨损伤有关的危险因素。

资料与方法

1临床资料

笔者选取2011年1月～2014年1月收治的因膝关节疼痛被诊断为DLM的患者。在3.0T MRI下对每例患者进行DLM损伤情况评价，并对初次筛查中未见半月板损伤的进行二次3D-axial images技术筛查，以增加MRI的敏感性。纳入标准： (1)在MRI下诊断为DLM的患者； (2)接受关节镜手术的患者均有不同程度膝关节疼痛、膝关节绞锁史，患者有行手术治疗的强烈愿望； (3)手术患者DLM损伤情况在关节镜手术下均得到证实。排除标准： (1)膝部既往手术史； (2)合并内侧半月板损伤，膝关节交叉韧带、侧副韧带损伤者； (3)膝关节X线片显示有明显的骨赘形成及关节间隙狭窄； (4)合并关节感染或类风湿性关节炎患者。严格按照纳入与排除标准，最终166例患者纳入本研究，其中117例接受了关节镜手术，所有病例DLM及其损伤的MRI诊断、膝关节软骨的评分由2位具有5年以上实践经验的影像科医师完成，关节镜手术同样由2位有5年以上关节镜手术经验的医师完成。

2盘状半月板诊断标准及损伤评估

参照Samoto等[6]提出的盘状半月板的诊断标准，本研究中盘状半月板MRI诊断标准为： (1)矢状面上应用4mm层厚扫描，有3层或3层以上显示半月板的前后角相连呈“蝴蝶结”样改变； (2)冠状面上半月板最小横径与胫骨平台最大横径的比值>20%；(3)矢状位上半月板前后角宽度之和与前后角之间距离比值>75%。

根据Fischer等[7]的方法将半月板内信号变化分为5级：0级为均匀的低信号；Ⅰ级可见半月板内有局限略高信号；Ⅱ级可见半月板内存在横行的略高信号；ⅢA级为半月板内存在异常信号并波及上下缘；ⅢB级为半月板内明显的高信号以及变形。0级属于正常信号，Ⅰ～Ⅱ级为半月板变性，ⅢA、B级提示半月板撕裂。本研究中盘状半月板损伤情况的评估参考以上标准，将患者分为： (1)完整组(0级)，半月板内均匀低信号，共10例； (2)变性组(Ⅰ～Ⅱ级)，半月板内存在线性或不定型高信号并且未涉及上下缘，大多数I级损伤没有临床症状，一部分Ⅱ级损伤的患者有临床症状，共122例； (3)撕裂组(Ⅲ级)，半月板内存在弥漫高信号并且波及上下缘或半月板出现变形分离，大多数Ⅲ级损伤伴有临床症状，共34例。

3膝关节软骨损伤的评分

参照Peterfy等[8]提出的WORMS方法(图1)，首先将膝关节分为股骨端(femoral，F)和胫骨端(tibia，T)两大部分；矢状位上分别沿盘状半月板前角前缘、后角后缘向股骨端做分区线，以此将股骨下端分为前部(anterior，A)、中部(central，C)和后部(posterior，P)；矢状位上近似将胫骨上端平均分成三部分，同样为前部(A)、中部(C)和后部(P)；冠状位上将股骨端分为内侧部(medial，M)和外侧部(lateral，L)，将胫骨平台分为内侧部(medial，M)、外侧部(lateral，L)以及胫骨嵴(subspinous，S)并将S部归为M部。鉴于膝关节是由髌股关节及胫股关节组成同时按照以上分类，将膝关节软骨分为：(1)髌股关节组(patellofemoral joint，PFJ)，包括MFa和LFa；(2)内侧胫股关节组(medial femorotibial joint，MFTJ)，包括MFc、MFp、MTa、MTc以及MTp；(3)外侧胫股关节组(lateral femorotibial joint，LFTJ)，包括LFc、LFp、LTa、LTc以及LTp。根据Peterfy等[8]所提标准，分别对每位患者上述12个区域进行评分，分值越高代表损伤程度越高。

图1　WORMS法对全膝关节评分部位的划分。

4统计学分析

结　果

1一般资料

本组166例单膝DLM患者中，女性103例，男性63例；年龄7～48岁，平均38岁，<38岁80例。BMI 16.4～38.4，平均23.8，BMI指数≥24kg/m261例；DLM出现部位：右侧85例，左侧81例。DLM损伤程度：变性组122例(73.5%)，撕裂组34例(20.5%)，完整组10例(6.0%)，变性组中有25例在初次二维MRI下没有观察到损伤而最终经过3D-axial images技术筛选出来。接受关节镜手术117例，其中变性组83例，撕裂组全部34例，均伴有不同程度半月板损伤的临床症状且具备关节镜手术指征，变性组中有39例未行手术，原因包括患者疼痛能忍受、无膝关节绞锁史及弹响征，患者拒绝行手术治疗。完整组、变性组、撕裂组三组间性别、年龄、BMI指数差异均无统计学意义(P>0.05，表1)。

2DLM损伤与膝关节软骨损伤的关系

114例(68.7%)出现了不同程度的膝关节软骨损伤，LFTJ评分明显高于MFTJ评分(P<0.05)。MFTJ评分在三组间差异无统计学意义(P>0.05)；PFJ及LFTJ评分在三组间不完全相同(P<0.05)。采用LSD法进行两两比较，PFJ评分在完整组与变性组差异无统计学意义，而撕裂组分别与完整组和变性组差异有统计学意义(P<0.05)，且撕裂组分值明显升高。LFTJ评分在三组间两两比较均显示差异有统计学意义(P<0.05)，且分值撕裂组高于变性组，变性组高于完整组。膝关节总体评分(PFJ+MFTJ+LFTJ)在三组间不全相等，LSD法进行两两比较，撕裂组总评分高于变性组，变性组高于完整组，表明膝关节软骨损伤程度会随着DLM损伤程度的增大而加深(表2)。

3软骨损伤危险因素的回归分析

三组患者纳入回归分析，经过多因素Logistic回归分析，性别、BMI指数及DLM损伤为软骨损伤的独立危险因素，年龄(P=0.555)被排除(表3)。提示在合并DLM的患者中，女性、BMI>24kg/m2及DLM损伤为膝关节软骨损伤的独立危险因素。

表1　三组患者一般资料比较±s)

表2　三组患者膝关节各部分及总体评分的差异性分析±s)

与完整组比较：aP<0.05；与变性组比较：bP<0.05

表3　三组患者二分类Logistic回归分析结果

4典型病例

4.1完整组患者女性，23岁，因左膝关节疼痛3d就诊，诊断为左膝外侧盘状半月板。MRI下未见半月板损伤及软骨损伤，关节腔内有少量积液，患者门诊行非手术治疗(图2)。

a　　　　　　　　　　　　b

4.2变性组患者女性，18岁，因左膝疼痛6个月就诊，诊断为左膝外侧盘状半月板伴损伤。MRI下可见左膝DLM I度损伤，软骨损伤评分为8，行关节镜镜检及手术半月板成形术治疗(图3)。

图3　变性组MRI及关节镜下DLM及软骨损伤的表现。

4.3撕裂组患者女性，32岁，因右膝疼痛1年多就诊，诊断为右膝外侧盘状半月板伴损伤。MRI下可见右膝DLM Ⅲ度损伤，伴有横行、纵行等复合撕裂，关节腔内有积液，可见软骨面有破坏，软骨LFTJ损伤评分为12.5。给予关节镜手术治疗(图4)。

图4　撕裂组MRI及关节镜下DLM及软骨损伤的表现。

讨　论

WORMS法是由美国Peterfy等[8]最先提出的用于老年人膝部骨关节炎的多特征、全关节的评分系统。其对膝关节软骨损伤程度、骨髓异常、骨囊肿等9个特征分别进行了评分，并获得了满意的评价结果。目前，在MRI下通过WORMS法探讨DLM损伤与膝关节软骨损伤间的关系少见报道。由于DLM的肥厚畸形特点，关节镜很难全面评价其结构，而通过MRI的观察，可以了解DLM的大小、厚薄以及其内部信号的改变[9-10]，MRI所具有的优势正好弥补了关节镜的不足。

介于股骨髁和胫骨平台之间的盘状软骨使股胫关节完全隔开，不能起到正常半月板的楔形填充作用。当膝关节伸屈及旋转运动时，盘状软骨的股、胫面分别受到股骨髁和胫骨平台的影响而随之运动，两者的运动相反，形成对盘状软骨的剪切力，同时由于盘状半月板较正常半月板肥厚，填充并占据了胫骨关节间隙，所以在膝关节活动剪切应力的作用面积大于正常半月板，故盘状半月板容易磨损、变性、甚至撕裂[11-12]。

本组中68.7%的患者存在膝关节软骨损伤。在DLM损伤的3个不同组间，变性组的软骨损伤评分大于完整组，撕裂组评分大于变性组，LFTJ评分明显高于MFTJ评分，以上均说明随着DLM损伤的加重,关节外侧软骨损伤程度也随之加深。Deie等[13]报道称合并外侧盘状半月板的患者更易患有剥脱性骨软骨炎，且软骨损伤位置好发于外侧股骨髁。Pena等[14]也报道称外侧半月板在传导应力方面发挥着比内侧半月板更重要的作用，而一旦外侧半月板发生损伤，关节面所受应力必然会发生变化。Kruz等[15]认为，关节面所受应力变化是膝关节软骨损伤的始动因素和危险因素。

来自波兰的一项大样本关节镜下的研究[16]称关节软骨损伤的发生率为60%，本组病例软骨损伤发生率为68.7%，这可能是因为在MRI下对于微小软骨损伤的诊断敏感度要高于在关节镜下肉眼所见。还有报道称在外侧半月板被切除后，其外侧膝关节的压力相较于内侧半月板被切除后的内侧膝关节压力高出2倍，这也说明膝关节外侧半月板在承受压力上比内侧发挥更大的作用。因此，可以想象DLM损伤后，膝关节外侧压力的升高会导致甚至加剧膝关节外侧软骨损伤。

女性作为软骨损伤的危险因素，原因可能是男女之间膝关节不同的解剖结构。从髂前上棘到髌骨中点连线代表股四头肌牵拉力线，从髌骨中点到胫骨结节连线与股四头肌牵拉力线相交之角即为Q角，女性的Q角通常比男性大，更大的Q角可能会导致髌股关节的压力升高,从而导致DLM和膝关节软骨承受更大的压力[17]。肥胖被认为是半月板损伤的危险因素，Eskelinen等[18]报道称超重的年轻人更容易出现关节软骨损伤。肥胖患者的膝关节腔由于重力作用导致其内部压力会明显高于正常体重的人，合并有盘状半月板损伤、较高BMI指数的患者，其发生关节软骨损伤的风险会升高[19]，本研究结果与以上报道相一致。

本研究表明，年龄并不是膝关节软骨损伤的独立危险因素，这可能是因为在年龄>38岁的患者中有很大一部分患者已经处于围绝经期，并且很多都有膝骨关节炎(osteoarthritis，OA)的征象，而OA的一大特征即为软骨有不同程度的破坏。笔者的研究中排除了有膝关节手术史以及伴有OA征象的患者，因为不清楚导致其膝关节软骨损伤的原因是否由以上因素所导致。

本研究尚存在不足。(1)由于MRI的局限，笔者并没有对DLM的类型及其损伤类型进行区分，所以未探讨这两者与关节软骨损伤的关系；(2)虽然笔者对每个病例的影像学资料及关节镜下都进行了详细的观察分析评价，但无法保证DLM及软骨的微小损伤均会被检出；(3)虽然笔者对患者的病史进行了认真采集，但是因为患者遗漏或者自身疏忽，难免会丢失一些对结果产生重要影响的因素，如患者有过膝关节的创伤史，这有可能是其软骨损伤的直接原因；(4)DLM病例数有限，纳入更多DLM将会使研究结果更有说服力。

临床上，在合并DLM的患者中，女性、BMI>24kg/m2以及DLM损伤为膝关节软骨损伤的独立危险因素，而年龄并非是软骨损伤的独立危险因素，且DLM损伤程度越高，膝关节软骨损伤程度也越高。

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(本文编辑： 黄小英)

Correlative research between discoid lateral meniscus injury and the articular cartilage lesions

WANGYun-jiao1,WANGShu-nan2,WANGAi-min1,XIONGYan1

(1.Department of Orthopedics,Institute of Surgery Research,Daping Hospital,Third Military Medical University,Chongqing400042,China； 2.Department of Medical Imaging Center,Institute of Surgery Research,Daping Hospital,Third Military Medical University,Chongqing400042,China)

ObjectiveTo explore the role of isolated discoid lateral meniscus(DLM) and the risk factors in the articular cartilage lesions in the knee. MethodsFrom Jan.2011 to Jan.2014,166 consecutive patients[103 females and 63 males with an average of 38(7-48)years] diagnosed with isolated DLM under MRI were enrolled in this study. Tears degrees of DLM were recorded,and the patients were divided into normal group(n=10),degeneration group(n=122) and tear group(n=34). Whole organ magnetic resonance imaging score (WORMS) was used to evaluate the degree of articular lesions in the knee. Demographic variables,including gender,age,body mass index (BMI),were recorded. One-way ANOVA was used to discuss the difference of demographic variables and articular lesions scores in the knee. Risk factors were analyzed through logistic regression. ResultsThe average age of three groups was(39.8±19.5) years,(37.9±15.5) years,(36.3±15.6)years,respectively and the average BMI of the three groups was 23.3,23.7 and 24.8,respectively,showing no significantly statistical differences(P>0.05) among the three groups. Total scores of articular in the knee were not completely equal(P<0.01),and two groups were respectively compared by LSD method. Total scores of tear group were higher than that of degeneration group(P<0.01),and total scores of degeneration group were higher than that of normal group(P=0.005). Through logistic regression, gender(P=0.020;OR 1.097[0.132-3.841]),BMI(P=0.000;OR 16.048[6.042-42.628]) and DLM injury (P=0.011;OR 6.137[1.516-24.800])were analyzed as the independent risk factors of articular lesions in the knee. ConclusionBMI more than 24kg/m2and DLM injury are independent risk factors of the knee cartilage damage;and the degree of DLM injury is positively related to the degree of knee cartilage injury.

discoid lateral meniscus; cartilage lesions; knee joint; analysis; high risk factor

1009-4237(2016)06-0358-05

全军医学科技青年基金(14QNP091)

400042 重庆，第三军医大学大坪医院野战外科研究所骨科(王雲蛟，王爱民，熊雁)，影像中心(王舒楠)

熊雁，E-mail：xiongyandoctor@163.com

R681.3；R684.7

A

10.3969/j.issn.1009-4237.2016.06.011

2015-09-27；

2016-01-13)