前交叉韧带损伤后创伤性骨髓病变的纵向演变：与膝关节疼痛及伴随损伤的关联性研究

本研究通过前瞻性队列设计，系统分析了ACL损伤后创伤性BMLs的演变规律及其临床意义。研究发现BMLs在损伤早期普遍存在（95%），男性体积较女性大33%，且与凹陷性骨折显著相关。纵向数据显示非手术患者1年内BMLs体积减少96.13%，但其与疼痛评分（KOOS）关联有限。研究提示早期疼痛和运动功能评分（KOOS Pain/Sport）是长期预后的更强预测指标，而手术干预并未显著改善总体功能结局。

　　

引言

创伤性骨髓病变（Bone Marrow Lesions, BMLs）是前交叉韧带（Anterior Cruciate Ligament, ACL）损伤后的常见影像学表现，约80%的ACL损伤患者伴有BMLs。这些病变通常发生于外侧股骨髁（Lateral Femoral Condyle, LFC）和外侧胫骨平台（Lateral Tibial Plateau, LTP），与微骨折、血管增生、炎症反应及骨密度改变密切相关，可能是创伤后骨关节炎（Posttraumatic Osteoarthritis, OA）的重要诱因。然而，BMLs与膝关节疼痛的具体关系尚不明确。本研究旨在通过纵向随访，探究ACL损伤后BMLs的流行病学特征、演变规律及其与疼痛、半月板损伤、韧带损伤和骨折的关联性。

方法

2.1 数据集

本研究为前瞻性观察性队列研究，共纳入100例经MRI证实的ACL撕裂患者（年龄14-55岁）。所有患者在伤后6周内接受基线MRI扫描（平均时间30.0±9.6天），并通过验证的机器学习方法量化BML体积。疼痛评估采用膝关节损伤与骨关节炎结局评分（Knee Injury and Osteoarthritis Outcome Score, KOOS）。

2.2 磁共振成像

采用1.5-T MR扫描仪获取T2加权脂肪抑制快速自旋回波图像，由肌肉骨骼放射学专家评估ACL撕裂情况及伴随损伤（半月板撕裂、韧带损伤、软骨损伤和凹陷性骨折）。

2.3 BML体积计算

通过自动化语义分割方法（Python 3.9.12）计算BML总体积，并手动计数各解剖区域的病变数量。

2.4 疼痛测量

KOOS评分包含5个子量表：症状（Symptoms）、疼痛（Pain）、日常生活功能（ADL）、运动功能（Sport）和生活质量（QoL）。评分转换为0-100分，分值越高表示结局越好。

2.5 统计分析

采用Shapiro-Wilk检验正态性，配对t检验比较BML体积变化，Mann-Whitney U检验比较组间差异，卡方检验分析分类变量，Spearman相关性分析连续变量关系，并通过Benjamini-Hochberg程序进行错误发现率校正（Q<0.1）。

结果

3.1 基线损伤特征与早期功能结局

95%的患者存在BMLs，平均体积为17.88±13.92 cm3，主要分布于LTP和LFC。男性BML体积较女性高33%（p=0.020），且该差异在调整BMI后仍显著（p=0.027）。凹陷性骨折患者BML体积显著更高（p=0.022）。基线BML体积与KOOS症状评分呈负相关（r=-0.266, p=0.010），提示体积越大症状越严重。滑雪（44例）、篮球（8例）和足球（7例）是主要致伤运动。内侧副韧带（MCL）和外侧副韧带（LCL）撕裂常共存（χ2=6.54, p=0.011），且多韧带损伤与更高BML体积相关。

3.2 BML消退的纵向观察

19例未手术患者1年后随访显示，92.68%的BMLs完全消退，总体积减少96.13%（p<0.001）。未完全消退的病变分布于股骨外侧、胫骨内侧和胫骨外侧各1例。

3.3 纵向膝关节结局与基线BML体积的关联

58例手术患者与19例非手术患者的KOOS评分在随访时无显著差异，仅疼痛评分非手术组略优（p=0.049）。基线KOOS疼痛和运动功能评分强烈预测随访结局（疼痛：r=0.539, p<0.001；运动功能：r=0.321, p=0.012），而BML体积未显示预测价值。

讨论

本研究证实ACL损伤后BMLs具有高发生率、性别差异性和骨折关联性，但其与疼痛的直接关联较弱。BMLs在1年内自然消退率高（96.13%），且手术并未带来显著功能获益。早期疼痛和运动功能评分（KOOS Pain/Sport）是长期预后的关键预测指标，提示临床关注应超越影像学改变，聚焦功能性评估和多因素交互作用（如炎症、神经肌肉适应和心理因素）。性别差异可能源于解剖学因素（如关节匹配度），而多韧带损伤反映创伤严重度与BML体积的相关性。凹陷性骨折与年龄的正相关（r=0.291, p=0.005）提示骨质量下降的潜在作用。

局限性

研究存在以下局限：BML与疼痛的关系可能受混杂因素（如炎症、软骨损伤）影响；手术患者随访影像延迟可能低估BML消退速率；KOOS评分时间点组间不一致；KOOS量表并非专为ACL损伤设计，子量表内容重叠可能降低特异性。

结论

ACL损伤后BMLs是常见但非疼痛主因的影像学表现，其体积受性别和骨折状态影响，然与长期功能结局无关。病变自然消退率高，且手术干预未显著改善患者报告结局。临床决策应综合早期症状、功能评分及多韧带损伤状态，而非仅依赖BML体积。未来研究需整合软骨损伤、炎症指标及骨微结构参数，以深化对创伤后恢复机制的理解。