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为明确膝关节炎(OA)不同阶段髁间窝(IN)骨变化及诊断阈值,研究人员研究发现相关指标变化,对诊断有重要意义。
探秘膝关节的 “小秘密”:膝关节炎与髁间窝的关联研究
膝关节,作为人体最重要的负重关节之一,每天都在默默承受着各种压力。想象一下,我们日常行走、奔跑、跳跃,膝关节都在其中发挥着关键作用。然而,随着年龄增长,尤其是在西方,高达 30% 的 65 岁以上人群会患上骨关节炎(Osteoarthritis,OA)。这一疾病让膝关节内的骨骼和韧带结构发生变化,影响着人们的正常生活。
髁间窝(Intercondylar Notch,IN),位于股骨远端,是膝关节内一个重要的区域,它容纳着前交叉韧带(Anterior Cruciate Ligament,ACL)、后交叉韧带(Posterior Cruciate Ligament,PCL)等重要结构。以往研究表明,IN 的正常形态与 ACL 的健康息息相关,ACL 损伤或退变的患者,其 IN 形态往往存在差异。而且,IN 内出现的骨质增生等变化,会影响 ACL 健康,关节活动时 ACL 还可能与 IN 壁发生撞击,进而导致韧带退变。
目前,虽然有多种关于 IN 骨形态的分类方法,也知道这些形态与 OA、ACL 损伤风险有关,但在实际应用中却缺乏明确的指导。比如,诊断 IN 狭窄的标准并不统一,宽度阈值在 15 - 17mm 之间存在争议。正是在这样的背景下,来自国外的研究人员开展了这项研究,旨在揭示 OA 不同阶段 IN 的骨变化,并确定诊断 IN 狭窄的阈值。该研究成果发表在《Annals of Anatomy - Anatomischer Anzeiger》上。
研究人员采用回顾性横断面研究方法,从骨关节炎倡议(Osteoarthritis Initiative)数据库中获取了 4796 例基线图像数据。他们根据 Kellgren 和 Lawrence 分类标准,对所有可用的膝关节 X 射线进行分级,并随机选取不同分级的患者,最终纳入 415 例患者进行膝关节 MRI 扫描。
在图像评估阶段,研究人员使用商业软件,对膝关节 MRI 扫描图像进行多方面测量,包括股骨远端的双髁宽度(Bicondylar Width,BCW)、内侧髁宽度(Medial Condyle Width,MCW)、外侧髁宽度(Lateral Condyle Width,LCW)、IN 宽度(Notch Width,NW)等多个指标,并计算了 IN 宽度指数(Notch Width Index,NWI)。同时,按照 Hirtler 等人的定义,将 IN 在冠状面和轴面的形状分为 A 形、倒 U 形和 Ω 形。
统计分析时,研究人员借助 IBM SPSS 23.0 for Macintosh 软件,计算各项指标的均值、中位数和标准差等。通过多种统计检验方法,分析不同性别、不同分组之间的差异,还用组内相关系数(Intraclass Correlation Coefficient,ICC)评估测量的可靠性。
1. 股骨远端形态
研究结果显示,OA 严重程度对股骨远端骨形态影响显著,尤其是在关节线水平。随着 OA 分级增加,股骨髁的骨质增生变化更加明显,在关节线水平和冠状面图像中更为突出。测量数据表明,不同测量水平和平面的各项指标存在差异,如关节线水平的 NW 在冠状面和轴面的数值不同。
2. IN 的形状
总体来看,冠状面图像中,IN 形状以 Ω 形最多(52.8%),倒 U 形次之(43.4%),A 形最少(3.9%);轴面图像中,倒 U 形最多(49.9%),Ω 形次之(41.7%),A 形占 8.4%。而且,IN 的不同形状与 OA 严重程度显著相关,A 形多见于 OA 0 - 2 级,倒 U 形主要在 0 级和 1 级,Ω 形则在 2 - 4 级更为常见,这意味着 Ω 形可能是 OA 病情加重、IN 因骨质增生变窄的标志。
3. 男女患者差异
男性和女性患者在大部分直接骨测量指标上存在显著差异,男性的数值普遍更大。但在 NWI、IN 形状和股骨屋顶角方面,这种差异并不明显。尽管如此,女性似乎更容易出现较小的 IN 和更高比例的 IN 狭窄。
4. 冠状面与轴面差异及测量可靠性
研究发现,冠状面和轴面的测量值存在高度显著差异。同时,测量的组内和组间可靠性表现良好,ICC 值表明所有骨测量指标的重复性几乎完美。
研究结论指出,膝关节 IN 的变化与 OA 发展密切相关,尤其是在关节线水平。测量关节线水平冠状面 MRI 图像中的相关指标,能更可靠地诊断 IN 狭窄,进而反映 IN 空间变化对韧带健康的影响。研究人员还给出了 IN 狭窄的诊断阈值,在腘窝水平,NWI < 0.25 且 NW < 19mm,以及在关节线水平,NWI < 0.17 且 NW < 14mm 时,应视为严重 IN 狭窄,是 ACL 破裂的明确风险因素。
不过,该研究也存在一定局限性。由于是回顾性横断面研究,无法控制成像参数,也难以评估个体膝关节随时间的变化。而且,未同时评估 IN 内韧带结构,对韧带实际风险的判断存在假设性。尽管如此,这项研究为膝关节 OA 的诊断和治疗提供了重要参考,有助于医生更准确地评估患者病情,制定个性化的治疗方案,也为后续进一步研究膝关节结构变化奠定了基础。