膝骨性關節炎X線診斷評價進展

林振標

隆安縣中醫醫院放射科 廣西 南寧 532799

膝骨性關節炎是臨床常見的慢性退行性關節病，主要以關節軟骨變化、破壞與骨質增生為特征，常發于中老年人群，是在力學與生物學因素共同作用下，軟骨細胞及細胞外基質、軟骨下骨三者之間的分解、合成代謝失衡所致，多因軟骨降解、關節滑膜纖維化及關節炎癥等因素所致，繼而導致關節疼痛、關節僵硬等行為功能障礙[1]。近年來電子計算機斷層掃描（CT）及核磁共振成像（MRI）技術在臨床公認應用，但因X線檢查具有價格低廉、空間對比度較優等特點，仍是臨床常用的膝骨性關節炎診斷措施[2]。有研究針對骨贅、關節間隙及軟骨下骨硬化在分級診斷中的意義進行分析，其中骨贅占據重要位置，而隨著研究的深入，證實關節間隙是骨關節炎分級診斷的最重要指標[3]。本研究通過對近年來國內外的臨床資料文獻進行研究，對膝骨性關節炎的X線診斷研究進展進行綜述，具體報道如下。

1．膝骨性關節炎發病機制

對膝骨性關節炎的致病機制分析，該疾病屬于一種影響膝關節軟骨的退行性關節疾病，其發病機制包含：①細胞因子，細胞因子與生長因子廣泛存在各種組織中，其分子水平在多種疾病的發生及進展中起著重要調節作用。而骨關節炎代謝分解過程的關鍵誘導物是白細胞介素（IL）-1β與腫瘤壞死因子－ɑ（TNF-ɑ）。TNF-ɑ可促使膠原酶產生與前列腺素釋放蛋白酶，也可誘導骨細胞發生過氧化反應，與IL-1β共同作用可促進軟骨吸入；且IL-6是導致軟骨下骨病理改變的關鍵細胞因子，經破骨細胞活化可促使骨吸收，在合成代謝與刺激分解代謝的抑制中扮演著多種角色。聯合作用可增加骨與軟骨破壞，從而介導膝骨性關節炎的軟骨破壞[4]。②骨關節創傷生物力學改變，年齡和骨關節炎是最主要的相互關聯危險因素，隨著年齡的增長，關節軟骨也會隨之衰老，其功能及基質結構會不斷衰減。作為早期病理表現，骨關節炎在肥胖患者中表現明顯，因關節軟骨下段磨損變平（或凹陷）造成軸向排列不良，故關節軟骨與軟骨之間的應力增大，膝關節負荷加重，可誘導關節軟骨發生廣泛代謝反應，加快軟骨細胞老化。因此，若超過關節軟骨耐受性，過大的機械表面接觸應力會導致關節軟骨及關節下軟骨損傷，嚴重影響軟骨細胞功能[5]。③遺傳與肥胖，膝骨性關節炎可由遺傳及肥胖多因素決定的疾病，因遺傳因素會影響軟骨細胞，促使其喪失應用的功能，單基因致病的骨關節炎為某種特定基因突變所致。且肥胖者的膝蓋承受了過多的生物力學負荷，同時該類人群的體內肥胖相關的代謝因素增加了骨關節炎患病風險。

2．關節間隙狹窄

關節間隙狹窄是指骨關節炎軟骨缺損在平面上最重要的間接指征，可有效反饋軟骨損傷程度，是膝骨性關節炎重要的影像資料[6]。有研究以軟骨改變患者為研究對象，實施MRI及X線平片關節間隙狹窄研究，證實對于軟骨改變患者采用核磁共振及X線平片檢查，關節間隙狹窄有較好的特異性，不過X線平片敏感性稍低于MRI[7]。據不完全統計，膝骨性關節炎中有大量患者存在關節間隙狹窄情況，在X線診斷過程中，不同的體位患者的影像資料的膝關節間隙表現出不同差異，若患者為立體位時，受自身重量影響，膝關節間隙明顯小于臥位時的膝關節間隙[8]。而隨著研究的深入，有研究證實，不同體位測定膝關節間隙之間的變化較細微，可忽略不計，但進行立體位X線診斷時，患者關節畸形狹窄程度在左膝與右膝、內側與外側中存在差異，而正常人體外側間隙均小于內側間隙，但膝骨性關節炎患者的外側間隙大于內側間隙，且內側破壞程度遠超過外側，最終導致關節退變[9]。

3．軟骨下骨改變

膝骨性關節炎患者的軟骨下骨在軟骨退變中有重要作用，其改變類型包含軟骨下囊變及軟骨下骨硬化等，有研究證實，以輕微軟骨損傷患者為例，采用CT檢查診斷，發現患者組織彈性模量下降，且軟骨與骨組織之間的平衡遭到破壞[10]。任志帥[11]等研究中，發現膝骨性關節炎患者手術后，采用骨密度測量患者內側膝關節骨硬化值，其內側軟骨下骨的硬化程度減輕，可有效緩解患者軟骨下骨異常代謝情況，繼而緩解關節軟骨降解發揮，顯著改善患者病情。同時軟骨下骨硬化易導致患者病后疼痛感增大，而軟骨下骨壞死極易造成軟骨下囊腫，主要與軟骨缺陷進入滑液所致，其疼痛因靜脈炎升高與骨小梁改造引起，故軟骨下骨改變也是膝骨性關節炎重要的影像特征[12]。

4．骨贅

骨贅又稱為骨質增生，是軟骨受到破壞后，軟骨膜過度增生而生成的新骨，是骨性關節炎病變的一種代償反應，以X線診斷膝骨性關節炎可發現明顯的骨贅影像特征表現，其形成機制尚不明確，但有學者認為骨贅形成與變性軟骨基底層進入血管、骨小梁骨折后畸形愈合等因素所致[13]。有研究證實，在膝關節承受荷載過程中，骨贅會增加其受力面積，繼而導致關節軟骨早期退變，而經X線診斷，對膝關節骨性關節炎患者的骨贅敏感性較高，但膝骨性關節炎診斷中，骨贅與骨關節狹窄、軟骨下骨硬化相比較差[14]。Markhardt BK[15]等研究中，證實骨贅形成與關節軟骨缺失的相關性較高，會加速患側關節結構異常形成，雖骨贅形成并無法判定膝骨性關節炎存在，但仍是重要的影像學表現之一。

5．膝關節對線不良

膝骨性關節炎發展與多個因素有關，如下肢療效改變、下肢穩定性異常與關節自身負荷過重等，而針對膝關節對線不良的研究證實，該因素與膝骨性關節炎發展有密切關系，且大部分膝骨性關節炎的外側關節間隙大于內側，故初期患者與健康人相比，在關節間隙角、股骨干傾斜角與頸干角等多個方面均存在較大差異；中期患者與健康人相比，脛骨傾斜角會有明顯減少，關節間隙角增大[16]。在王志為[17]等研究中，下肢力線測量時囑咐患者保持站立正位，并在下肢全長像X線片上畫出機械軸與解剖軸，測量不同力線對應參數，股骨遠端關節線外翻角度越大，外側滑車截骨面覆蓋不良越明顯，故膝關節對線不良亦是膝骨性關節炎重要的影像學表現之一。

6．其他

膝骨性關節炎的X線片表現常以關節內游離骨為主，由碎的骨片組成，可導致關節疼痛及絞鎖發生。在診斷時，需將關節內游離體與骨贅的正常籽骨區分開，如腓腸豆，屬于一種籽骨，可在少部分健康人群中發生，但在骨關節炎患者中較多見，在雙側膝骨性關節炎發展至后期后可導致患者關節脫位，包含脛股關節與髕股關節半脫位，繼而加劇膝部畸形，表現為脛骨上端向外脫滑與髕骨向外脫位等[18]。關節失穩與半脫位導致患者關節軟骨及半月板的磨損加重，且有人認為骨質疏松與骨性關節炎有關。在張晨[19]研究中，通過對膝骨性關節炎與骨質疏松癥患者的相關性進行研究，證實二者呈現正相關，故骨質疏松與骨性關節炎有密切關系，但X線診斷對骨質疏松的敏感性不變，作為診斷依據仍需做進一步探索。

7．小結

膝骨性關節炎屬于臨床常見的退行性疾病，其發病機制為首先引起關節軟骨磨損，繼而造成關節邊緣與軟骨下骨質增生、形成骨贅、關節間隙狹窄、關節對線不良等，最終導致關節結構學發生變化，發生內外翻畸形，甚至導致關節脫位，嚴重影響患者功能活動度[20]。而隨著現代科學技術的發展，各種診斷X線機在結構上為適應醫學基礎研究與臨床應用方面要求不斷完善，大量應用電子計算機、X線電視、錄像及各種新型原件等，可有效保障X線在非創傷性內臟檢查范圍，顯著提升某些活動器官的動態檢查及細微結構的臨床診斷效果。同時隨著電子計算機與信息技術在醫學上的廣泛應用，在機器結構、成像原理與信息傳遞處理等多個方法突破了傳統X線機結構特點，是臨床多學科技術綜合性的醫用工程設備，將其應用在膝骨性關節炎診斷中，可良好的顯示骨贅與關節間隙改變情況，且操作簡單，易推廣，在骨關節炎診斷與病情評估、流行病學調查等多個方面上有著不可代替的意義，但早期骨關節炎的關節軟骨變化并不易顯示，因此在進行X線平片診斷時，需以患者的臨床癥狀與病理改變等情況相互結合，綜合性評估患者病情，提高確診率。

綜上所述，X線平片在膝骨性關節炎疾病中的診斷價值顯著，可有效發揮操作簡單、價格低廉、無創等優勢，可為醫師準確判斷患者病情提供可靠依據，具有較高的推廣價值。