鐘 鑒,易雪冰
(四川省骨科醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科,四川 成都 610041)
膝關(guān)節(jié)是人體重要的承重關(guān)節(jié),當(dāng)前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)斷裂后可直接造成膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性下降,繼發(fā)關(guān)節(jié)軟骨損傷,最終導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生[1]。研究發(fā)現(xiàn)有40%的患者在ACL斷裂的同時合并有半月板損傷[2]。合并半月板損傷的患者骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生率會更高[3]。臨床通常運用前交叉韌帶重建術(shù)(anterior cruciate ligament reconstruction,ACLR)進行治療[4],在合并半月板撕裂的患者中同時采用半月板成形或半月板縫合術(shù),來延緩骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。但有研究表明患者術(shù)后骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病率仍較高[5,6]。因此早期發(fā)現(xiàn)術(shù)后膝關(guān)節(jié)軟骨退變并干預(yù)是臨床關(guān)注的問題,而半月板變性是膝關(guān)節(jié)退變的前兆。近年來MRI已經(jīng)成為膝關(guān)節(jié)損傷的主要檢測手段,但常規(guī)MRI對軟骨變性的診斷較為局限,而新興的MRI T2-mapping定量技術(shù)能發(fā)現(xiàn)軟骨各種細胞外基質(zhì)成分的變化,通過T2值變化動態(tài)追蹤半月板變性情況[7,8]。
1.1 一般資料2019年1月至2021年10月我院膝關(guān)節(jié)損傷科就診并行手術(shù)治療的單側(cè)膝關(guān)節(jié)ACL斷裂患者157例,納入標(biāo)準(zhǔn):①年齡16~55歲,單側(cè)ACL斷裂或合并半月板撕裂(Stoller 3級)患者;②體質(zhì)指數(shù)(BMI)18~24 kg/m2;③對側(cè)膝關(guān)節(jié)發(fā)育正常且無外傷及手術(shù)史;④影像檢查資料齊全。排除標(biāo)準(zhǔn):①患側(cè)盤狀半月板;②患側(cè)伴隨其它肌腱韌帶損傷;③伴隨術(shù)后并發(fā)癥(如感染);④患側(cè)有骨關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等疾病病史。其中行單純ACLR手術(shù)患者53例(A組),男38例,女15例;年齡(34.26±7.86)歲。行單側(cè)ACLR合并半月板縫合術(shù)患者57例(B組),男42例,女15例;年齡(34.05±8.15)歲。行單側(cè)ACLR合并半月板成形術(shù)患者47例(C組),男31例,女12例,年齡(32.77±8.55)歲。
1.2 儀器與方法采用GE SIGNA Architect 3.0T 核磁共振,16通道膝關(guān)節(jié)柔性線圈,分別使用COR T1SE、COR PD frFSE FS、SAG PD frFSE FS、SAG T2frFSE、AX PD FSE FS、o.oSAG T2MAP序列采集相關(guān)數(shù)據(jù),具體參數(shù)見表1。將采集的原始圖像傳輸至后處理工作站(GE AW Volume 5.0),通過后處理獲得膝關(guān)節(jié)T2-mapping偽彩圖像,在膝關(guān)節(jié)o.oSAG T2MAP序列內(nèi)外側(cè)半月板處分別選取1個ROI,每個ROI至少測量4次T2值并計算其平均值。
表1 掃描參數(shù)
1.3 觀察指標(biāo)由2名主治醫(yī)師完成圖像分析,對于不同意見,通過協(xié)商一致解決;術(shù)前所有半月板參考Stoller標(biāo)準(zhǔn)[9]進行分級:0 級:半月板呈均勻低信號;1級:半月板內(nèi)有未累及關(guān)節(jié)面的斑片狀稍高信號;2級:半月板內(nèi)部有未累及關(guān)節(jié)面線狀稍高信號;3級:見貫穿半月板全層高信號影。見圖1。
圖1 ACLR術(shù)前患者分級 a~c:白色箭頭處前交叉韌帶斷裂, 內(nèi)外側(cè)半月板Stoller分級為0級;d~f:白色箭頭處前交叉韌帶斷裂伴內(nèi)側(cè)半月板后角撕裂,Stoller分級為3級
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS 26.0軟件分析數(shù)據(jù)。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,三組膝關(guān)節(jié)半月板手術(shù)前后T2值比較采用兩因素重復(fù)測量方差分析,術(shù)后lyssholm評分比較采用單因素方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 三組術(shù)前術(shù)后半月板T2值變化術(shù)前三組間內(nèi)外側(cè)半月板T2值比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),術(shù)后1年及2年測量三組半月板T2值較術(shù)前均升高,內(nèi)側(cè)半月板T2均值較外側(cè)半月板大,三組間及組內(nèi)比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。見表2。對應(yīng)T2-mapping色階圖(圖2)可見,術(shù)后半月板較術(shù)前紅色區(qū)域有所增大,且隨著隨訪時間的增加范圍逐漸擴大。
表2 三組內(nèi)外側(cè)半月板術(shù)前及術(shù)后膝關(guān)節(jié)半月板T2值比較
圖2 內(nèi)外側(cè)半月板T2-mapping色階圖 a:術(shù)前;b:術(shù)后1年;c:術(shù)后2年
2.2 三組術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能評分比較三組術(shù)后膝關(guān)節(jié)lyssholm評分比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表3。
表3 三組術(shù)后lyssholm評分比較 (分)
ACL在防止脛骨與股骨相對位移方面起著重要作用[10]。ACL斷裂可導(dǎo)致患者膝關(guān)節(jié)不穩(wěn),造成半月板載荷與應(yīng)力發(fā)生變化,進而引起半月板蛋白多糖、膠原纖維及水分子結(jié)構(gòu)及含量改變,即半月板變性[11]。而半月板變性可作為骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生的前兆[12]。通常臨床上運用ACLR來重建斷裂的韌帶以恢復(fù)患者膝關(guān)節(jié)機械穩(wěn)定性,但重建韌帶通常與斷裂前ACL解剖位置略有差異[13],因此ACLR術(shù)后半月板仍有異常機械應(yīng)力分布。且部分ACL斷裂可同時合并半月板撕裂,需同時行半月板縫合術(shù)或半月板成形術(shù),這些手術(shù)會破壞半月板正常的生物力學(xué)結(jié)構(gòu),這些異常的生物應(yīng)力會使覆蓋于脛骨平臺或股骨髁的軟骨發(fā)生磨損,損傷的軟骨會進一步釋放白細胞介素1、腫瘤壞死因子又等炎性介質(zhì)進一步加快退變的進程,形成惡性循環(huán)。因此,對膝關(guān)節(jié)半月板變性的早期診斷及進行相關(guān)的臨床干預(yù)變得十分重要。目前MRI定量技術(shù)發(fā)展日趨成熟,其中mapping技術(shù)在檢測軟骨生化結(jié)構(gòu)變化方面優(yōu)勢明顯,大量研究表明T2-mapping可用于評價半月板的早期變性[14]。早期半月板變性生化改變表現(xiàn)為膠原纖維結(jié)構(gòu)破壞和蛋白多糖分解,使水分子通透性增加,軟骨水含量增多[15],進而變性區(qū)域T2值升高,這使得T2-mapping在鑒別半月板軟骨變性方便優(yōu)勢明顯[16]。因此,本研究使用T2-mapping定量技術(shù)探究單純ACLR術(shù)、ACLR合并半月板縫合及切除術(shù)后半月板生化物質(zhì)改變。
A、B、C三組術(shù)后通過T2-mapping定量結(jié)果顯示,術(shù)后各組內(nèi)側(cè)半月板T2均值均較外側(cè)半月板增大,表明ACLR術(shù)后脛股關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)負(fù)重區(qū)軟骨退變較外側(cè)明顯,其原因之一可能為正常行走過程中,膝關(guān)節(jié)負(fù)荷達體重數(shù)倍,其中脛骨內(nèi)側(cè)平臺承擔(dān)上述負(fù)荷達70%以上[17]。Teng等提出ACLR術(shù)后恢復(fù)期患者行走過程中因內(nèi)收和屈曲時間延長,使脛骨關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)負(fù)荷增加,進而引起內(nèi)側(cè)半月板退變加重[18]。在ACLR術(shù)后2年,半月板成形術(shù)患者(C組)的軟骨T2均值最高,表明該組半月板變性最明顯,然后依次為B組(半月板縫合術(shù))患者和A組(半月板正常)患者。三組中C組半月完整性最差,其次為B組,而A組半月板完整,說明半月板完整度與半月板變性程度有關(guān)。有學(xué)者通過2487例ACL斷裂合并半月板撕裂的患者研究發(fā)現(xiàn),半月板成形術(shù)后骨關(guān)節(jié)發(fā)生率是半月板縫合術(shù)后的1.3~2倍[19]。Charles等[20]亦通過6年隨訪表明,膝關(guān)節(jié)術(shù)后半月板的完整性與關(guān)節(jié)退變息息相關(guān)。本研究中三組術(shù)后1~2年隨訪lyssholm評分比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義,表明單純ACLR及ACLR合并不同的半月板手術(shù)方式對患者臨床癥狀及體征持續(xù)改善無明顯差別。但是隨著患者癥狀的持續(xù)改善,半月板早期變性易被忽略。而本研究表明T2-mapping定量技術(shù)可以對ACLR術(shù)后半月板生化結(jié)構(gòu)改變作出診斷。本研究局限性在于樣本量較小,年齡跨度較大,可能存在選擇偏倚;其次在研究中未參考半月板手術(shù)的范圍及區(qū)域,這可能是術(shù)后患者半月板變性的重要指標(biāo)。
綜上,ACLR術(shù)后患者臨床癥狀逐漸減輕,但半月板完整度差的患者總體呈現(xiàn)加速退變趨勢;T2-mapping可以早期診斷ACLR術(shù)后半月板變性,為臨床盡早實施干預(yù)提供直觀可靠的影像學(xué)依據(jù)。