基于CT的踝关节骨关节炎疼痛机制研究：软骨下骨硬化与疼痛的强相关性及其临床意义

《Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery》：Association betweensubchondral bone sclerosis and pain in varus ankle osteoarthritis: a CT-based analysis using patient-reported outcomes

本研究针对内翻型踝关节骨关节炎（OA）疼痛机制不明确的问题，通过CT定量分析软骨下骨硬化（HU比值）与患者报告结局（SAFE-Q）的关联，发现HU比值与疼痛程度呈强负相关（r=-0.729），且独立于X线分期。多因素分析证实软骨下骨硬化、滑膜炎和OA分期是疼痛的独立影响因素，提示机械应力导致的隐匿性软骨退变是疼痛的重要来源。该研究为OA疼痛的早期干预提供了影像学依据。

　　

踝关节作为人体承重关键结构，其骨关节炎（Osteoarthritis, OA）虽发病率低于膝/髋关节，却可导致与终末期肾病相当的生存质量损害。内翻畸形作为踝OA常见表型，常继发于慢性外侧踝关节不稳（Chronic Lateral Ankle Instability, CLAI），但疼痛机制与影像学表现的关联始终是临床难点。传统X线分期（如Takakura-Tanaka分类）难以解释部分患者“影像学轻微却疼痛剧烈”的矛盾，而滑膜炎、骨髓水肿（Bone Marrow Edema, BME）等已知因素与疼痛的相关性较弱。为此，广岛大学研究团队创新性采用CT定量分析软骨下骨硬化程度，试图揭示疼痛背后的生物力学机制。

本研究纳入75例手术治疗的varus踝OA患者，通过SAFE-Q问卷疼痛子量表评估疼痛，并综合X线（OA分期、力线参数）、CT（软骨下骨Hounsfield Unit比值）及MRI（滑膜厚度、BME面积）多模态影像数据。关键技术包括：1）SAFE-Q疼痛子量表标准化评分；2）CT三维重建后分区测量胫距关节、内外侧沟等9个区域的HU值，以腓骨中心为参照计算HU比值；3）MRI半定量评估滑膜厚度（4个腔室总分0-8）及BME面积。

结果1：疼痛与影像参数的广泛关联

SAFE-Q疼痛评分与Takakura-Tanaka分期（r=-0.529）、骨赘评分（r=-0.460）、HU比值（r=-0.729）、滑膜厚度评分（r=-0.387）及BME面积（r=-0.475）均显著负相关。严重疼痛组患者年龄更大、BMI更低，且所有影像参数（除腓骨HU比值外）均更显著恶化。

结果2：多因素分析明确核心影响因素

校正年龄、BMI等混杂因素后，HU比值（β=-5.427, P<0.01）、Takakura-Tanaka分期（β=-6.707, P<0.05）和滑膜厚度评分（β=-1.872, P<0.05）是疼痛的独立预测因子。HU比值与疼痛的关联强度超越其他参数，且在不同OA分期中持续存在：1期患者内侧沟HU比值即与疼痛相关，2期扩展至胫距关节内侧，3A期后中央/外侧区域HU比值显著关联，提示疼痛反映的机械应力分布随OA进展动态迁移。

结果3：疼痛性质的差异化关联

滑膜炎与静息痛（如晨僵、夜间痛）相关性更强，而HU比值与负重痛（如行走时疼痛）关联更密切。例如，滑膜厚度评分与Q2（睡眠痛）相关系数达0.248，而HU比值与Q11（穿鞋行走痛）相关系数为0.567，印证了炎症与机械应力分别主导不同场景的疼痛机制。

讨论部分指出，软骨下骨硬化通过三重机制参与疼痛：1）长期机械应力（尤其CLAI导致的关节不稳）诱导骨重建；2）硬化骨失去减震功能，加速软骨退变；3）软骨下骨神经血管侵入释放疼痛介质（如P物质）。

尤为重要的是，HU比值在X线关节间隙保留区域仍与疼痛强相关，表明其可早期识别隐匿性软骨损伤。临床启示在于：对于X线早期但疼痛严重的varus踝OA，应积极考虑韧带修复、滑膜切除或截骨术；而对3B期患者，若中央/外侧HU比值显著升高，提示软骨退变严重，需谨慎选择保关节手术。

该研究首次系统验证软骨下骨硬化是踝OA疼痛的核心影像学生物标志物，突破传统X线分期局限，为基于CT/MRI的个体化疼痛管理提供了新范式。