内侧半月板不同部位突出危险因素的MRI 评价

曹毅，乔清理，马信龙，黄竞敏

（1.天津医科大学生物医学工程与技术学院，天津 300070；2.天津市天津医院放射科，天津 300211；3.天津市天津医院骨科，天津 300211）

内侧半月板突出，也称内侧半月板半脱位、内侧半月板周缘性移位，是指内侧半月板超出胫骨内侧平台内缘一定距离[1]。半月板具有吸收震荡、润滑关节、本体感觉、承载负荷等作用，其可增加胫骨平台和股骨髁的接触面积、分散关节表面的轴向应力，保护关节软骨的完整性，负担着膝关节轴向应力的40%～70%[2]。这些功能是在半月板处于正常位置前提下实现的，位于正常位置的半月板在负重过程中，轴向压力作用于楔形的半月板，使半月板产生环形应力（箍形力）以抵抗轴向应力。而一旦内侧半月板突出，其生物力学结果类似于内侧半月板部分切除或全切除术后，会导致胫股内侧关节软骨接触应力和承重负荷增加，最终引起胫股内侧关节软骨软化、软骨下骨质增生、骨髓水肿、囊性变等膝关节内侧间室骨关节炎的发生、发展[3]。诸多研究对内侧半月板突出的原因进行了深入探讨，膝内翻、胫骨后倾、内侧半月板后角根部退变、损伤及撕裂、内侧半月板水平或复杂撕裂、前交叉韧带损伤等均可造成内侧半月板突出[4]。但是，这些学者多以内侧半月板体部突出者作为研究对象，大部分研究也是测量体部突出距离。少有研究对内侧半月板按照前角、体部、后角突出进行细致分析，对半月板不同部位突出的发病率和危险因素、多部位突出的病因进行探讨。本研究旨在获得内侧半月板前角、体部、后角各自的突出率，探讨导致半月板突出的危险因素、分析多部位突出的原因及半月板突出程度与胫股内侧关节退变程度的相关性。

1 对象与方法

1.1 研究对象 本研究经我院伦理委员会审批，患者知情同意。本研究纳入2019 年2 月—2020 年3 月间因膝关节内侧间室慢性疼痛来我院门诊就诊行患侧膝关节MRI 检查的成年患者387 例，其中，男107 例，女280 例，左膝180 例，右膝207 例，平均年龄（60.2±9.3）岁。选择行膝关节镜半月板修补手术患者206 例，保守治疗患者181 例。无内侧半月板前角、体部、后角突出者（对照组）104 名。

下肢力线排列不良是造成半月板突出的重要危险因素，本研究为回顾性研究，一部分入组患者未行双下肢全长力线平片检查，只能在膝关节MRI图像上进行力线测量。排除标准：（1）患者具有膝内翻。在MRI 冠状位图像上找到显示股骨远端和胫骨近端的最大层面，在该层面上测量胫股角，若小于180°提示膝内翻。（2）患者具有胫骨后倾。在MRI 矢状位图像上找到显示胫骨内侧平台最大的层面，在该层面上测量胫骨后倾角，大于10°认为胫骨后倾。（3）患者既往有患侧膝关节退变而行治疗者、有膝外伤和手术史。（4）患者膝关节有感染、免疫、内分泌或代谢等疾病。

1.2 影像学检查 患者均行患侧膝关节的MRI 检查，在3.0T 磁共振设备（MR750，GE Healthcare，Milwaukee，WI，USA）上进行，使用8 通道膝关节专用线圈。患者呈仰卧位，双膝关节屈曲20°，膝关节下方垫支撑垫，髌骨朝前，扫描范围自股骨内、外上髁连线至胫骨前结节下缘。MRI 检查序列及具体参数见表1。

表1 膝关节MRI 检查序列及参数Tab 1 MRI sequence and parameters of knee joint

1.3 测量指标 国内外学者对内侧半月板突出的评价方法较多，最常用的是Breitenseher 等[5]提出的测量方法。本研究采用此方法对内侧半月板突出距离进行测量。在冠状脂肪抑制（fat suppression，FS）质子密度加权（proton density weighted imaging，PDWI）图像上分别找到内侧半月板前角、体部、后角内缘超出胫骨平台内缘的最大层面，经半月板内缘引一垂线，再经胫骨内侧平台内缘划另一垂线，两线平行，测量两线间的最短距离。若测量值≥3 mm 则为内侧半月板突出，测量时排除骨赘干扰（图1），分别记录内侧半月板前角、体部、后角突出的距离。测量由一名副主任医师和一名主治医师共同阅片，协商一致、达成选取测量图像层面的统一意见后再进行测量，测量数据取两者的平均值以减小误差。参考Stoller 等[6]的半月板损伤MRl 标准。内侧半月板后角根部损伤按以上标准的0～Ⅲ级进行分级，而后角根部撕裂，即Ⅳ级损伤的诊断标准为：（1）冠状位MRI 示垂直线样缺损征，即内侧半月板后角根部未显影。（2）矢状位MRI 示鬼影征，即后交叉韧带前内侧未见内侧半月板后角根部图像。若MRI 显示两个及以上层面有这两种表现中的任何一种，则可判定为内侧半月板后角根部撕裂[7]。参考膝关节软骨损伤MRI 分级标准[8]前交叉韧带的损伤分为0～Ⅳ度，在冠状位及矢状位PDWI 序列上进行诊断：0 级：韧带形态完整，边缘光滑，未见明显异常信号；Ⅰ度：韧带形态完整，内部未见异常信号，周边可见条片状高信号；Ⅱ度：韧带局部或弥漫性增粗、肿胀，边缘不清或韧带变细，但连续性尚存在，断裂程度未超过韧带总宽度的50%；Ⅲ度：韧带形态变细或粗细不均，断裂程度超过韧带总宽度的50%；Ⅳ度：韧带完全断裂，失去正常形态、轮廓。

图1 内侧半月板前角、体部、后角突出距离测量Fig 1 The extrusion distances of the anterior horn，the body and the posterior horn of the medial meniscus

1.4 统计学处理 本研究使用SPSS23.0 进行统计学分析。计数资料以百分数表示，符合正态分布的计量资料以±s 表示，等级资料以中位数（四分位差）表示。采用Mann—Whitney U 检验。多组间均数比较应用单因素方差分析（Analysis of Variance，ANOVA）及LSD 检验。应用Spearman 相关分析评价半月板突出距离与股骨内髁和胫骨内侧平台关节软骨软化程度的关系。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 内侧半月板前角、体部、后角突出的距离 内侧半月板前角突出者21 例，平均突出距离为（7.2±2.0）mm，前角突出者中伴有体部突出者19 例（19/21，90.5%），伴后角突出者1 例（1/21，4.8%）；内侧半月板体部突出者279 例，平均突出距离为（6.8±4.1）mm，单纯体部突出者227 例，体部突出者中伴有前角突出者19 例（19/279，6.8%），伴后角突出者33 例（33/279，11.8%）；内侧半月板后角突出者36例，平均突出距离为（6.0±1.5）mm，后角突出者中伴有前角突出者1 例（1/36，2.8%），伴体部突出者33 例（33/36，91.7%）。

按照内侧半月板突出的不同部位，分为内侧半月板前角突出、体部突出和后角突出。内侧半月板体部突出，常伴有前角突出和后角突出，对体部突出分为3 个亚组，单纯内侧半月板体部突出组、体部伴前角突出组和体部伴后角突出组。因为内侧半月板前角和后角突出组病例较少，就不再进行亚组分组。

2.2 内侧半月板前角、体部、后角突出组危险因素的分析结果 与对照组相比，除内侧半月板后角突出组在前交叉韧带的损伤程度上无明显差别外，内侧半月板前角、体部、后角、后角根部及前交叉韧带的损伤程度均较严重（均P＜0.05），见图2，表2～4。

表2 内侧半月板前角突出危险因素分析结果[M（P25，P75）]Tab 2 Analysis of risk factors for medial meniscus extrusion in the anterior horn[M（P25，P75）]

图2 内侧半月板前角、体部、后角均突出患者Fig 2 Patients with medial meniscus extrusion in the anterior horn,the body and the posterior horn

表3 内侧半月板体部突出危险因素分析结果[M（P25，P75）]Tab 3 Analysis of risk factors for medial meniscus extrusion in the body[M（P25，P75）]

表4 内侧半月板后角突出危险因素分析结果[M（P25，P75）]Tab 4 Analysis of risk factors for medial meniscus extrusion in the posterior horn[M（P25，P75）]

2.3 内侧半月板单纯体部突出、体部伴前角突出、体部伴后角突出组比较结果 内侧半月板单纯体部突出组、体部伴前角突出组、体部伴后角突出组的内侧半月板前角、体部、后角损伤程度不同，体部伴前角突出者内侧半月板前角、体部的损伤程度较单纯体部突出者为重，而体部伴后角突出者半月板体部、后角的损伤程度较单纯体部突出为重，后角根部及前交叉韧带损伤程度在3 组间无明显区别，见表5。

表5 内侧半月板单纯体部突出、体部伴前角突出、体部伴后角突出组间比较结果[M（P25，P75）]Tab 5 Comparison among the groups of simple medial meniscus body extrusion，body with anterior horn extrusion，and body with posterior horn extrusion[M（P25，P75）]

2.4 内侧半月板突出距离与胫骨内侧平台、股骨内髁关节软骨软化程度相关性分析结果 本研究共有内侧半月板突出者283 例（283/387，73.1%），经Spearman 相关分析发现，内侧半月板突出与股骨内髁关节软骨软化程度呈正相关（r=0.526，P=0.000），与胫骨内侧平台关节软骨软化程度也呈正相关（r=0.581，P=0.000）（图3）。

图3 内侧半月板突出与股骨内髁和胫骨内侧平台关节软骨软化程度相关性Fig 3 The relationship between the distance of medial meniscus extrusion and the degree of chondromalacia of the medial femoral condyle and medial tibial platform

3 讨论

本研究表明，膝关节内侧间室疼痛患者内侧半月板突出率较高，占研究人群的73%，与国内其他学者[9-10]的研究一致，说明内侧半月板突出是造成膝内侧间室疼痛的重要原因。突出的危险因素包括半月板前角、体部、后角、后角根部及前交叉韧带损伤。内侧半月板突出者多为体部突出，此类患者若半月板前角、体部损伤严重则可伴前角突出，若体部、后角损伤严重可伴后角突出。内侧半月板突出程度越重，股骨内髁和胫骨内侧平台关节软骨软化的程度越重。

对于内侧半月板突出的诊断标准学术界存在争论。Achtnich 等[11]认为3 mm 以内的内侧半月板突出多为生理性，而突出程度大于3 mm 提示为病理性突出。本研究参考其研究结果，并结合Breitenseher 等提出的测量方法对内侧半月板前角、体部、后角突出程度分别进行测量。

内侧半月板突出的原因是国内外学者广泛关注的临床问题，并对此做了大量的研究工作。目前，多数学者认为内侧半月板后角根部撕裂和半月板体部、后角严重撕裂是内侧半月板突出的重要原因之一[12-17]。但是这些作者评价内侧半月板是否突出和突出程度大多测量半月板体部突出距离，而对前、后角是否突出和突出原因并未做深入分析。本研究较之前进行了更为细化的分析，对内侧半月板前角、体部、后角是否突出、突出程度和原因分别进行研究，力求探寻内侧半月板不同部位突出的各自原因。结果表明，内侧半月板前角、体部、后角、后角根部和前交叉韧带损伤均会导致内侧半月板不同部位突出，而半月板体部突出更为多见，半月板损伤部位越多，半月板突出的部位就越多。

对于内侧半月板突出的后果，国内外学者对此类患者进行了较长时间的随访，最终认为内侧半月板突出是膝关节内侧间室骨关节炎的发生、发展的重要原因[18-20]，如Zhang 等[20]发现初始内侧半月板重度突出是72 个月之后发生胫股内侧间室骨关节炎的独立危险因素。本研究也对内侧半月板突出与膝内侧间室骨关节炎的关系进行了横断面研究，结果与以往研究一致，即内侧半月板突出程度越重，膝内侧间室骨关节炎的程度越重。而对内侧半月板突出造成骨关节炎的原因，Gokkus 等[21]进行有限元分析发现，内侧半月板突出导致膝关节应力负荷增加，尤其胫骨内侧平台负荷最大，从而容易造成膝内侧间室骨关节炎。因为内侧半月板突出造成半月板吸收震荡，承载负荷的功能减退或丧失，胫股内侧关节软骨承担过大的轴向应力负荷造成软骨和软骨下骨损伤、退变。

本研究尚有一些不足，既往研究表明膝内翻、胫骨后倾[22]等也是内侧半月板突出的危险因素。因本研究为回顾性研究，大部分入组患者未做下肢全长或膝关节站立位X 线片，只能在膝关节MR 图像上进行力线测量，测量结果的准确性难以保证，因此，最终本研究未将膝内翻和胫骨后倾者纳入研究中。今后，随着我院PACS 系统的完善，将结合患者站立位下肢全长和膝关节X 线检查更全面地分析膝关节力线异常对内侧半月板突出的影响。

膝关节内侧间室疼痛患者内侧半月板突出率高，半月板及前交叉韧带损伤为内侧半月板不同部位突出的危险因素。内侧半月板突出者多为体部突出，并可随前角、后角的损伤加重同时伴有前角和后角突出。内侧半月板突出程度越重，股骨内髁和胫骨内侧平台关节软骨软化的程度越重。