黃淑婷，徐建華，丁長海，何 凡，張 輝

膝骨關(guān)節(jié)炎患者MRI骨髓病變的影響因素分析

黃淑婷1，徐建華1，丁長海1，何 凡1，張 輝2

目的 探討膝骨關(guān)節(jié)炎（OA）患者磁共振成像（MRI）骨髓病變（BML）的發(fā)生率及其危險因素。方法 104例膝OA患者，詳細記錄患者一般情況，測量身高、體重、骨密度等，并行受累膝關(guān)節(jié)MRI，對各部位（股、脛骨內(nèi)外側(cè)）分別進行BML評級（0～3級）。分析膝OA患者BML的發(fā)生情況及相關(guān)影響因素。結(jié)果 63例膝OA患者發(fā)生BML（BML組），發(fā)生率60.6%;41例未發(fā)生BML（無BML組）;各部位（股、脛骨內(nèi)外側(cè)）BML的發(fā)生率比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。BML組與無BML組之間年齡、病程、體重指數(shù)（BMI）比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。單因素Logistic回歸分析顯示:年齡、病程及BMI與BML相關(guān);進一步多因素Logistic回歸分析顯示BMI（OR=2.019，95%CI=1.077～3.784）、年齡（OR=1.063，95%CI=1.006～1.122）為發(fā)生BML的危險因素。結(jié)論 膝OA患者MRI中BML的發(fā)生率達60.6%，BMI、年齡可視為BML發(fā)生的危險因素，且BMI作為可調(diào)節(jié)的因素，在膝OA的預防和治療中可能有著重要的意義。

骨關(guān)節(jié)炎;膝;骨髓病變;磁共振

骨關(guān)節(jié)炎（osteoarthritis，OA）是一種由多種因素導致的以關(guān)節(jié)軟骨逐漸損失為特點的常見關(guān)節(jié)病變，膝關(guān)節(jié)是最常見的受累部位之一。X線片是檢測膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)改變的傳統(tǒng)方法，但其不能觀測到早期病變，且容易受體位改變而導致測量誤差。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）應用于早期膝OA患者中即可發(fā)現(xiàn)骨髓病變（bone marrow lesion，BML）及軟骨缺損等，具有足夠的敏感性、特異性及可靠性［1］，對評價和了解膝OA關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)改變具有重要意義，但相關(guān)研究國內(nèi)尚未見報道。該研究擬對OA患者進行膝MRI檢測，探討OA患者BML發(fā)生情況及其影響因素，對OA的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)改變評估及預防可能具有一定臨床意義。

1 材料與方法

1.1 病例資料 收集2012年1月～2013年3月在安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院門診就診的OA患者，入選標準:符合1986年美國風濕病學會（American college of rheumatology，ACR）癥狀性膝OA的診斷標準。排除標準:①合并其他類型關(guān)節(jié)炎及嚴重疾病者，如:類風濕關(guān)節(jié)炎、銀屑病關(guān)節(jié)炎、反應性關(guān)節(jié)炎、急性外傷、嚴重糖尿病、高脂血癥、心血管和腎臟疾病等;②近1年內(nèi)擬進行關(guān)節(jié)置換手術(shù)的嚴重膝OA患者;③MRI禁忌者，如裝有心臟起搏器、幽閉恐懼癥等。最終納入患者104例，其中男11例，女93例，年齡34～79（55.21±8.74）歲，病程0.5～30年，中位病程3年。對104例膝OA患者進行受累膝關(guān)節(jié)MRI掃描，同時詳細記錄患者一般情況如民族、職業(yè)、疼痛、僵硬感及關(guān)節(jié)功能、外傷史、既往史等，并測量身高、體重、血脂、骨密度等。

1.2 觀測指標及評定方法

1.2.1 一般情況、身高、體重、體重指數(shù)（body mass index，BMI）測定及血脂水平測定 記錄患者一般情況，如性別、年齡、病程、身高、體重、疼痛、僵硬感及關(guān)節(jié)功能等。BMI的測定方法為:去除鞋襪及厚重衣物后測量，體重精確到0.1 kg，身高精確到0.01 m，計算BMI=體重（kg）/身高2（m2），精確到0.01 kg/m2。根據(jù)中國成人組對中國成人肥胖、超重的界定［2］，將 BMI定義為 4級，即 ＜18.50為體重過低，18.50～23.90為體重正常，24.00～27.90為超重，≥28.00為肥胖，因該研究中，無BMI＜18.50的患者，故將 BMI在18.50～23.90間定義為0級，24.00～27.90為1級，≥28.00為2級。疼痛、僵硬感及關(guān)節(jié)功能采用西安大略和麥克瑪斯特大學OA指數(shù)（Western Ontario and Mcmaster Universities Osteoarthritis Index，WOMAC）評分法，共 24 項內(nèi)容，其中5項疼痛評分，2項僵硬感評分，17項關(guān)節(jié)功能評分。血脂水平測定方法為:所有患者于清晨空腹抽取5 ml靜脈血，進行總膽固醇（total cholesterol，TC）、三酰甘油（triglycerides，TG）、高密度脂蛋白（high-density lipoprotein，HDL）等水平測定。

1.2.2 MRI檢測及BML評定方法 對納入的104例受試者均進行受累膝關(guān)節(jié)MRI（GE Signa 3.0T HDXT），檢測圖像序列包括:① T1加權(quán)的三維脂肪抑制梯度回波序列，翻轉(zhuǎn)角 30°，TR 31 ms，TE 6.71 ms，F(xiàn)OV 16 cm，矩陣512 ×512，層厚 1.5 mm，無間隔掃描60層。②T2加權(quán)的三維脂肪抑制快速自旋回波序列，翻轉(zhuǎn)角 90°，TR 3 067 ms，TE 112 ms，F(xiàn)OV 16 cm，矩陣 228 ×256，層厚 2 mm，層間隔0.5～1.0 mm掃描15層，所有圖像信息均導入Osris軟件進行觀察評定。BML被定義為股骨遠端或脛骨近端T2加權(quán)像MRI中的信號強度增高的區(qū)域;BML評分參照全膝關(guān)節(jié)MRI積分（whole-organ magnetic resonance imaging score，WORMS）進行評估［3］，由2位有經(jīng)驗的MRI醫(yī)師以雙盲法在T2像MRI中測定，2位醫(yī)師評分不一致時請更高年資MRI醫(yī)師進行最終評定。測定部位為外側(cè)股骨（lateral femoral，LF）、外側(cè)脛骨（lateral tibial，LT）、內(nèi)側(cè)股骨（medial femoral，MF）、內(nèi)側(cè)脛骨（and medial tibial，MT）4個部位，每一部位被劃分為前側(cè)、中側(cè)、后側(cè)3個區(qū)域，每個區(qū)域評級標準如下，0級:未見BML;1級:BML面積＜25%;2級:BML面積介于25% ～50%;3級:BML面積＞50%;每個部位取其前、中、后側(cè)3個區(qū)域評級最高者為該部位最終評級，將4個部位均為0級者定義為無BML組，任一部位＞0級者即定義為BML組，見圖1。

圖1 膝OA患者MRI表現(xiàn)

1.2.3 骨密度測定 應用雙能X線吸收式（dualenergy X-ray absorptiometry，DXA）骨密度測量儀對所有受試者進行全身骨密度測定，根據(jù)WHO骨質(zhì)疏松癥專題工作小組及中華健康管理學雜志制定的標準［4］，將 T值 ＞－1定義為骨量正常，T值在－2.5～－1定義為骨量減少，T值＜－2.5定義為骨質(zhì)疏松。

1.3 統(tǒng)計學處理 應用SPSS 13.0軟件進行分析。兩組間計量數(shù)據(jù)的比較使用t檢驗，分類資料間的比較使用χ2檢驗;最后Logistic回歸用于分析BML發(fā)生的影響因素;取檢驗水準α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 BML的發(fā)生率 104例膝OA患者中63例發(fā)生BML，發(fā)生率為 60.6%。其中，LF發(fā)生 BML 33例（31.73%）、LT 27 例 （25.96%）、MF 32 例（30.77%）、MT 31例（29.81%），4個部位 BML的發(fā)生率比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

2.2 BML組與無BML組各項指標的比較 BML組與無BML組之間的年齡、病程及BMI比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。性別、骨質(zhì)疏松情況、WOMAC評分、TC、TG、HDL水平等差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 癥狀性膝OA患者BML組與無BML組相關(guān)指標的比較

2.3 影響B(tài)ML發(fā)生的單因素分析 以BML是否發(fā)生作為因變量，以年齡、病程、BMI分級、骨質(zhì)疏松情況、TC、TG、HDL作為自變量，進行單因素Logistic回歸分析，結(jié)果顯示:年齡、病程、BMI分級與癥狀性膝OA患者BML發(fā)生相關(guān)，見表2。

表2 影響B(tài)ML發(fā)生的單因素Logistic回歸分析

2.4 多因素Logistic回歸分析 將BML是否發(fā)生作為因變量，將單因素Logistic回歸分析結(jié)果中差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）的因素作為自變量，進行多因素Logistic回歸分析顯示:年齡、BMI仍然為膝OA患者BML發(fā)生的危險因素，見表3。

表3 影響B(tài)ML多因素Logistic回歸分析

3 討論

MRI是評價膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)改變較敏感、可靠的影像學技術(shù)，其中BML是膝OA患者MRI中常見的改變，其在組織病理上反映的是骨破壞及微小骨折。由于目前暫無藥物能逆轉(zhuǎn)OA軟骨結(jié)構(gòu)的逆轉(zhuǎn)，但是越來越多的研究［5］提示骨破壞及BML的進展是可以逆轉(zhuǎn)的，所以，若將能否改善或延緩BML的進展視為藥物治療OA是否有效的評價之一，可能對臨床OA的進一步治療及療效評價具有重大的參考價值及指導意義。

膝OA患者MRI中的BML是常見的表現(xiàn)，Tanamas et al［6］研究了109例膝 OA患者有66例可觀察到BML，發(fā)生率為66%，與該研究60.6%大致相同。Baranyay et al［7］研究發(fā)現(xiàn)，健康受試者 MRI也可出現(xiàn)BML，發(fā)生率約為13%，明顯較膝OA患者的低，年齡、性別、身高等是健康人群中BML發(fā)生的危險因素。而有關(guān)OA患者發(fā)生BML的危險因素，不同學者研究的側(cè)重點各不相同。Dore et al［8］發(fā)現(xiàn)能量、碳水化合物、糖分攝入均可能是BML發(fā)生發(fā)展的危險因素，脂肪酸攝入過多與BML的發(fā)生及進展相關(guān)［9］，F(xiàn)elson et al［10］研究發(fā)現(xiàn)膝內(nèi)翻患者更易發(fā)生膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)BML，而膝外翻患者更易發(fā)生膝外側(cè)BML，提示骨結(jié)構(gòu)機械負荷的改變可能是MRI中BML發(fā)生的危險因素之一，而該研究中104例膝OA患者無相關(guān)膝內(nèi)外翻畸形，故各部位BML發(fā)生率差異無統(tǒng)計學意義。

肥胖是OA發(fā)生發(fā)展的獨立危險因素，與承重關(guān)節(jié)如膝關(guān)節(jié)的OA影像學改變存在相關(guān)性。而BMI作為肥胖、超重的衡量指標，已受到了國內(nèi)外很多學者的重視，Ding et al［11］研究發(fā)現(xiàn)脂肪重量及BMI的增加與老年人群軟骨損失之間呈正相關(guān)。Nicholls et al［12］研究發(fā)現(xiàn)基線水平的 BMI每增加1 kg/m2，患者全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的風險可增加10.5%;但對于BMI對膝OA患者影像學如MRI表現(xiàn)的影響一直存在差異，Brennan et al［13］研究發(fā)現(xiàn)隨著BMI的增加，BML及軟骨損害等關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)改變的風險會增加。但Laberge et al［14］發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)研究水平的BMI僅與局灶性BML的發(fā)生及嚴重程度相關(guān)，但與3年后的BML進展不相關(guān)。

年齡與膝OA發(fā)生的關(guān)系也極為密切，具體的發(fā)生機制尚不明確，這可能與年齡增長后，細胞線粒體DNA發(fā)生突變，細胞氧化磷酸化過程障礙，影響細胞呼吸及能量生成有關(guān)。該研究發(fā)現(xiàn)無BML組與BML組間年齡比較差異有統(tǒng)計學意義，年齡高者較年齡低者更易發(fā)生BML，年齡是BML發(fā)生的危險因素。

由于膝OA的危險因素有很多，如女性、年齡、既往外傷史、肥胖及基因等都被認為是發(fā)生膝OA的危險因素。對膝OA患者結(jié)構(gòu)改變的評價標準同樣分很多方面。而關(guān)于這些傳統(tǒng)的危險因素與影像學進展間的關(guān)系，各學者的研究結(jié)果各異。該研究將BML是否發(fā)生作為因變量，分析年齡與BMI是BML發(fā)生的危險因素。其中，年齡增長雖然作為不可干預的指標，但對年齡作為BML發(fā)生的危險因素的進一步認識，有助于提高臨床工作者對膝OA患者病情的進一步關(guān)注及隨訪，從而改善膝OA患者日常生活質(zhì)量。而BMI作為可通過干預而改變的指標，在膝OA的預防治療中，具有更長遠的研究意義。

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Influencing factors analysis of bone marrow lesions on MRI in patients with knee osteoarthritis

Huang Shuting，Xu Jianhua，Ding Changhai，et al
（Dept of Rheumatology，The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University，Hefei230022）

ObjectiveTo analyze the incidence and impact factors of bone marrow lesions on MRI in patients with knee osteoarthritis.MethodsOne hundred and four patients of symptomatic OA were recruited.General information was recorded，body heights，weights，bone densitometry and MRI of the involved knee were completed，BMLs（0～3）were measured at four sites（lateral and medial sites of femoral and tibial）.Analysis of the incidence rate and risk factors of BML in OA patients were carried out.ResultsThere were 63 cases with BMLs（BML group），the incidence rate was 60.6%，41 cases without BMLs（non-BML group）.The incidence at all these four sites were not significant（P＞0.05）.The mean age，duration and BMI score of BML group were different between the two groups（P＜0.05）.A univariate Logistic regression analysis showed that the age，duration and BMI were associated with BML.A multivariate unconditional Logistic regression analysis showed the BMI（OR=2.019，95%CI=1.077～3.784）and age（OR=1.063，95%CI=1.006～1.122）were the risk factors of BML.ConclusionThe incidence rate of BMLs on MRI in OA patients is 60.6%.The age and BMI can be regarded as the risk factors for BML.As an adjustable factor，BMI may have important significance in the prevention and treatment of knee OA.

osteoarthritis;knee;bone marrow lesion;MRI

R 684.3;R 814;R 814.46

A

1000－1492（2014）05－0641－04

2013－12－10接收

國家自然科學基金（編號:81172865）

安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院1風濕免疫科、2放射科，合肥230022

黃淑婷，女，碩士研究生;

徐建華，女，教授，主任醫(yī)師，碩士生導師，責任作者，E-mail:xujianhua86@yahoo.cn;

丁長海，男，副教授，碩士生導師，責任作者，E-mail:changhai.Ding@utas.edu.au