不同年龄段成年男性膝关节滑液体积与关节软骨的影像学研究

王健 王照阁 孙丽 刘俊华 徐夏荫

[摘要] 目的 觀察不同年龄段成年男性膝关节滑液体积与关节软骨的影像学特点，以期为临床下一步治疗提供借鉴。方法 方便选择2017年6月—2018年6月来该院体检的76例患者，将其按照年龄分为四个小组，其中20～29岁为A组，30～39岁为B组，40～49岁为C组，50～59岁为D组。对上述四组患者进行MRI检查，仔细记录股骨内外侧髁、关节软骨厚度等指标，比较四组膝关节滑液体积以及关节软骨情况。 结果 ①A、B、C、D膝关节滑液体积分别为（2.80±0.41）cm3、（2.13±0.34）cm3、（1.70±0.31）cm3、（0.75±0.25A）cm3;A组膝关节滑液体积明显高于B、C、D三组，且其水平随年龄增加而不断降低（P<0.05）;②A组股骨内侧髁关节、股骨外侧髁关节、胫骨内侧髁关节以及胫骨外侧髁关节前点、中点、后点的关节软骨厚度分别为（2.86±0.52）mm、（3.06±0.68）mm、（3.31±0.47）mm、（3.35±0.26）mm、（2.62±0.40）mm、（3.41±0.50）mm、（2.38±0.33）mm、（2.64±0.71）mm、（2.65±0.52）mm、（1.89±0.28）mm、（3.80±0.65）mm、（3.30±0.52）mm;B组分别为（2.68±0.68）mm、（3.01±0.65）mm、（3.22±0.45）mm、（3.24±0.40）mm、（2.47±0.61）mm、（3.30±0.45）mm、（2.27±0.40）mm、（2.47±0.61）mm、（2.40±0.50）mm、（1.82±0.40）mm、（3.70±0.61）mm、（3.16±0.40）mm;A、B两组膝关节软骨厚度明显高于C、D两组，但A、B两组比较差异无统计学意义（P>0.05）。 结论 随着年龄不断增加，膝关节滑液体积及关节软骨厚度不断减小，且关节滑液体积改变情况早于关节软骨厚度，这对于预防治疗膝骨关节炎意义重大。

[关键词] 成年男性;膝关节;滑液体积;关节软骨;MRI

[中图分类号] R68;R445.2          [文献标识码] A          [文章编号] 1674-0742（2019）04（c）-0014-03

[Abstract] Objective To observe the imaging characteristics of synovial fluid volume and articular cartilage of knees of the adult male of different ages. To provide reference for the next step of clinical treatment. Methods 76 patents who came to our hospital from June 2017 to June 2018 were convenient selected and divided into four groups according to their age. Among them， 20 to 29 years old people were in group A， and 30 to 39 years old people were in group B， 40-49 years old people were in group C， 50 to 59 years old people were in group D. MRI examination was performed on the patients in the four groups. The indexes of the medial and lateral femoral condyle， and the thickness of the articular cartilage were recorded. The volume of synovial fluid and articular cartilage of the four groups were compared. Results ①The volume of synovial fluid of A， B， C， D knee joints were （2.80±0.41） cm3， （2.13±0.34） cm3， （1.70±0.31） cm3 （0.75±0.25A） cm3， respectively. The volume of synovial fluid in knee joint of group A was significantly higher than that of group B， C and D， and its level decreased with age （P<0.05）. ②The thickness of articular cartilage in the medial temporal femoral joint， the lateral femoral condyle， the medial temporal ankle joint， and the lateral anterior， medial， and posterior tibiofibular joints of group A were （2.86±0.52）mm， （3.06±0.68）mm， respectively， （3.31±0.47）mm， （3.35±0.26）mm， （2.62±0.40）mm， （3.41±0.50）mm， （2.38±0.33）mm， （2.64±0.71）mm， （2.65±0.52）mm， （1.89±0.28）mm， （3.80±0.65）mm， （3.30±0.52）mm; B group were （2.68±0.68）mm， （3.01±0.65） mm， （3.22±0.45） mm， （3.24±0.40） mm， （ 2.47±0.61）mm， （3.30±0.45） mm， （2.27±0.40） mm， （2.47±0.61）mm， （2.40±0.50）mm， （1.82±0.40）mm， （3.70±0.61）mm， （3.16±0.40）mm. Knee cartilage thickness of group A and B was significantly higher than that of group C and D， but the difference between the group A and B was not significant （P>0.05）. Conclusion With the increase of age， the volume of synovial fluid and the thickness of articular cartilage in knee joints decreases， and the volume of joint synovial fluid changes earlier than the thickness of articular cartilage， which is of great significance for the prevention and treatment of knee osteoarthritis.

[Key words] Adult male; Knee joint; Synovial fluid volume; Articular cartilage; MRI

膝关节对于人体的负重与行走具有极为重要的意义，虽然目前其出现骨性关节炎的机制尚未明确，但该类疾病发生率仅低于心血管疾病，是造成患者丧失劳动以及自理能力的重要因素[1]。关节软骨是膝关节的重要组成部分，其具有良好的缓冲效果，对于维持关节形态意义重大，若其受损则会促进膝骨性关节炎的发生[2]。关节滑液对于润滑关节软骨，避免活动结构受损具有重要的作用，若其体积减少，亦会促进膝骨性关节炎的发生[3]。因此采用何种方式观察关节软骨厚度以及关节滑液体积对于预防治疗膝骨性关节炎意义重大[4]。MRI能够有效检查关节软骨厚度的改变、半月板损伤退变以及关节滑液的变化等方面。该研究方便选择2017年6月—2018年6月来该院体检的76例患者，观察不同年龄段成年男性膝关节滑液体积与关节软骨的影像学特点，以期为临床下一步治疗提供借鉴，现报道如下。

1  资料与方法

1.1  一般资料

方便选择该院体检的76例患者，将其按照年龄分为四个小组，其中20～29岁为A组，30～39岁为B组，40～49岁为C组，50～59岁为D组。本研究经该院伦理委员会同意，且研究对象知晓并同意本次研究。所有对象均实施膝关节检查，且检查前1 d，嘱咐受试对象切忌剧烈活动，忌烟酒。纳入标准：①未发现膝骨性关节炎相关症状者;②经 X片、CT等检查无异常者;③无外伤史者;④同意该次研究者。排除标准：①过度肥胖者;②四肢外观畸形者;③伴幽闭恐惧症者;④机体存在金属植入物者;⑤其它影响骨关节活动的疾病者。

1.2  方法

选择3.0T 磁共振扫描仪（型号：MAGNETOM SKYRA）进行扫描。参数设置：① FOV：l60 mm;②矩阵：256×256;③层厚：2 mm;④ FLASH扫描序列。扫描范围主要包含全部胫股关节。于医师协助下缓缓进入磁体间。应注意将研究对象足侧靠近磁体，取仰卧位，并佩戴降噪耳机;将膝部放入线圈凹槽内，此时应将股骨与胫骨交界处作为中点，使膝关节处于自然伸直状态，并将线圈中线与髌骨下部处于同一水平线，调节研究对象的足部高度，并固定膝关节，扣好线圈，将定位灯打开，同时将定位标识置于线圈中线上方，然后进床至扫描位。①软骨厚度计算：首先观察经胫骨髁间隆突处冠状位 T1 图像，然后寻找胫骨平台中点，最后仔细记录中内、中外1/4点，穿过上述两处的矢状位图像则可判断为厚度测量影像。于影像上行软骨前后两端连线，然后依次作其垂直平分线以及两直角平分线，上述三条射线和软骨相交处则可判断为测量点。采用相同方法选择胫骨平台前1/4、中点以及后 1/4处为观察点。计算标准主要是关节缘至骨表面低信号带外缘;②关节滑液体积计算：数据被传输至 Rhinoceros 4.0工作站。因关节囊形态不一，往往存在较大差异，但是髁间窝、胫股关节面间等位置关节液体积较为稳定，所以选择该处计算关节滑液体积。将股骨关节面外缘作为边界，利用Rhinoceros 软件进行计算。

1.3  观察指标

①膝关节滑液体积;②关节软骨厚度。

1.4  统计方法

应用SPSS 18.0统计学软件，计量资料比较（x±s）表示，采用t检验，计数资料[n（%）]表示，采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2  结果

2.1  4组关节滑液体积比较分析

A组膝关节滑液体积明显高于B、C、D3组，且其水平随年龄增加而不断降低，差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。

2.2  4组关节软骨厚度分析

①A、B两组股骨内侧、股骨外侧及胫骨内侧髁前后中三点关节软骨厚度差异无统计学意义（P>0.05），但40岁后，其水平随年龄上升表现为降低趋势，差异有统计学意义（P<0.05）;见表2。②A、B、C三组胫骨外侧髁前点关节软骨厚度差异无统计学意义（P>0.05），但50岁后软骨厚度明显变小，差异有统计学意义（P<0.05）。A、B两组胫骨外侧髁中点关节软骨厚度差异无统计学意义（P>0.05），但40岁后，其水平随年龄上升表现为降低趋势，差异有统计学意义（P<0.05），见表2。

3  讨论

关节滑液可有效保护关节软骨，且可润滑附近结构，降低运动过程中产生的摩擦力[5]。关节滑液主要由滑膜所吸收，这有利于实现关节滑液体积的动态平衡[6]。如今，利用兔动物模型实验发现[7]：关节滑液为关节软骨的提供重要的营养物质，且不能夠替代。MRI诊断关节滑液具有良好的敏感性，其能够清晰发现其它检查方式无法检测而出的微量液体。在MRI图像中，关节滑液在脂肪抑制 T2 加权像上与附近软组织相比较为明显，表现为显著高信号[8]。若关节液成分出现明显改变时，关节液的MRI信号也会随之发生显著改变。因胫股关节面间、髁间窝两处关节滑液体积较为稳定[9]，本研究计算了上述两处关节滑液体积，笔者认为该数值与膝关节滑液实际水平最为接近。有研究发现：20～29岁、30～39岁、40～49岁、50～59岁的关节滑液体积分别为（2.77±0.57）cm3、（2.10±0.66）cm3、（1.69±0.40）cm3、（0.74±0.43）cm3;这与该研究结果基本一致。该研究发现，①A、B、C、D膝关节滑液体积分别为（2.80±0.41）cm3、（2.13±0.34）cm3、（1.70±0.31）cm3、（0.75±0.25A）cm3;A组膝关节滑液体积明显高于B、C、D三组，且其水平随年龄增加而不断降低，差异有统计学意义（P<0.05），且上述改变比关节软骨厚度出现明显改变提前了10年，表明关节滑液体积比关节退变更加敏感，这可有效指导临床医师加强对于膝关节的保健、预防以及治疗等工作。②A、B两组股骨内侧、股骨外侧及胫骨内侧髁前后中三点关节软骨厚度差异无统计学意义（P>0.05），但40岁后，其水平随年龄上升表现为降低趋势（P<0.05）;A、B、C三组胫骨外侧髁前点关节软骨厚度差异无统计学意义（P>0.05），但50岁后软骨厚度明显变小，差异有统计学意义（P<0.05）。A、B两组胫骨外侧髁中点关节软骨厚度差异无统计学意义（P>0.05），但40岁后，其水平随年龄上升表现为降低趋势，差异有统计学意义（P<0.05）。

有研究发现：股骨内侧髁前、中、后点的平均关节软骨厚度分别为（2.37±0.73）mm、（2.63±0.83）mm、（2.83±0.69）mm;股骨外侧髁前、中、后点的平均关节软骨厚度分别为（2.67±0.87）mm、（2.19±0.70）mm、（2.71±0.89）mm;胫骨内侧髁前、中、后点的平均关节软骨厚度分别为（1.92±0.65）mm、（2.03±0.90）mm、（2.08±0.69）mm;脛骨外侧髁前、中、后点的平均关节软骨厚度分别为（1.68±0.50）mm、（3.08±1.09）mm、（2.69±0.87）mm;这与本研究结果相似。有关研究发现[10]：随着年龄的上升，关节软骨的形态、结构都会出现退行性变化，关节软骨厚度明显变薄。该研究发现，40岁前研究对象的软骨厚度差异不显著;但40岁后，关节软骨厚度不断减少，表明健康男性软骨厚度从40岁后随着年龄的升高而表现为不断降低趋势，这有利于为膝关节保健、防治骨关节炎提供了信息支持。X线往往较难完全显示膝关节关节软骨以及软组织具体情况[11];虽然CT 能够得到三维结构信息，但仍无法分辨软组织、软骨详细情况。MRI能够通过实际情况任意方位成像，且分辨率高;利用MRI技术，可直观显现软骨信息，是目前评估软骨病变的重要手段[12]。

综上所述，随着年龄不断增加，膝关节滑液体积及关节软骨厚度不断减小，且关节滑液体积改变情况早于关节软骨厚度，这对于预防治疗膝骨关节炎意义重大。

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（收稿日期：2019-01-20）