探討老年人行膝關節超聲檢查的意義

蔣嵐，毛軍，劉艷華，王元利，盧艷麗，牛琳琳，薛利芳

1.北京市隆福醫院 超聲科，北京 100010；2.北京大學人民醫院 超聲科，北京 100044

探討老年人行膝關節超聲檢查的意義

蔣嵐1，毛軍1，劉艷華1，王元利1，盧艷麗1，牛琳琳1，薛利芳2

1.北京市隆福醫院 超聲科，北京 100010；2.北京大學人民醫院 超聲科，北京 100044

目的 探討應用超聲檢查評價老年人膝關節軟骨退行性變（退變）的臨床意義。方法對北京市和平里街道安德路社區60歲以上的老年人，隨機抽取233例（男102例，女131例）行膝關節超聲檢查，觀察436個膝關節股骨髁間溝內側斜面、髁間溝外側斜面及髁間溝關節面軟骨并分析、總結受檢者軟骨狀況。結果436個膝關節中，發生軟骨退變381個（臨床原發性膝骨關節炎（KOA）組205個，臨床非KOA組176個），軟骨退變率87.39%。臨床KOA組，股骨髁間溝內側斜面、外側斜面及髁間溝軟骨厚度測量值分別為（0.98±0.44） mm、（1.16±0.51）mm、（1.71±0.55） mm；臨床非KOA組分別為（1.53±0.40） mm、（1.64±0.40） mm、（2.05±0.42） mm。結論超聲檢查對評價老年膝關節軟骨退變狀況具有一定的臨床意義。

超聲檢查；老年膝關節；關節軟骨退變；原發性膝骨關節炎；彩色超聲診斷儀

0 前言

原發性膝骨關節炎（knee osteoarthritis，KOA）是國人最常見的骨關節炎，其最初的病理變化為關節軟骨退變，是導致老年人疼痛和殘疾的重要病因[1]。隨著中國人口老齡化的加劇，KOA患病率逐年上升，膝關節軟骨退變的早發現、早診斷就顯得更加重要。近年來，超聲檢查對膝關節軟骨病變的診斷價值已經逐漸被大家認同[2-3]。本研究于2013年3月～2013年8月抽樣調查了北京市和平里街道安德路社區60歲以上老年人的膝關節軟骨狀況，探討超聲檢查評價老年人膝關節軟骨退變的臨床意義。

1 材料與方法

1.1 一般資料

目標人群為北京市東城區和平里街道安德路社區60歲以上本市戶口老年人共1463人（該人群數占該社區總人數42.73%，為本社區第一大人口構成），隨機抽樣233例進行膝關節超聲檢查，共計436個膝關節。對嚴重行動不便者及接受過手術的膝關節除外。其中男102例，女131例，年齡60～90歲，平均年齡（69.61±7.55）歲。根據1995年美國風濕病學會對KOA臨床診斷標準[4]：① 前月大多數時間內有膝痛；② 有骨摩擦音；③ 晨僵＜30min；④ 年齡≥38歲；⑤ 膝檢查示骨性肥大。滿足①②③④或①②⑤或①④⑤可診斷為KOA。

本研究將符合KOA臨床診斷標準者歸為臨床KOA組，不符合者歸為臨床非KOA組。其中臨床KOA組有111例，205個膝關節（滿足①②③④⑤的22個，滿足①②③④的109個，滿足①②④⑤的21個，滿足①③④⑤的25個，滿足①④⑤的28個），其中：單膝關節者17例，雙膝關節者94例。臨床非KOA組有122例，231個膝關節（有①表現的82個，有②表現的46個，有③表現的45個，有⑤表現的11個），其中：單膝關節者13例，雙膝關節者109例。

1.2 檢查儀器

采用GE- Logic7和PHILIPS-IU22彩色超聲診斷儀，利用儀器內置肌肉骨骼條件，探頭頻率均為9～12 MHz線陣探頭。

1.3 方法

挑選4名經統一標準化培訓合格的超聲科醫師，參加本課題研究。受檢者臥位，盡量屈膝至最大角度（90°～135°），探頭置于膝關節上方，做系列縱斷和橫斷觀察股骨髁間溝內側斜面（內側髁）、髁間溝外側斜面（外側髁）及髁間溝軟骨狀況，并統一在橫斷面標準切面上測量股骨內側髁、外側髁及髁間溝軟骨厚度，如軟骨有變薄或喪失，要同時測量最薄處。

1.4 圖像分析

參照任杰等人[5]文獻報道的軟骨退變分類結合我們的實際經驗，本文采用以下指標評判股骨遠端軟骨退變：①軟骨表面毛糙或欠光滑；② 軟骨內部回聲增高或不均勻；③ 軟骨局部變薄或完全喪失；④ 軟骨局部隆起。凡符合以上條件之一者，均被視為軟骨退變。否則，判斷為軟骨正常。

1.5 統計學處理

所有計量資料均輸入SPSS 20.0統計軟件進行分析，行t檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

臨床KOA組205個膝關節，發生軟骨退變的205個，軟骨退變率100%。臨床非KOA組231個膝關節，發生軟骨退變的176個，軟骨退變率76.19%。兩組膝關節不同部位軟骨聲像圖特征，見表1；軟骨退變情況，見表2；軟骨厚度測值及統計學處理結果，見表3。

表1 臨床KOA組與臨床非KOA組膝關節股骨內、外側髁及髁間溝軟骨聲像圖特征 （單位：個）

表2 臨床KOA組與臨床非KOA組膝關節股骨內、外側髁及髁間溝軟骨退變情況 （單位：個）

表3 臨床KOA組與臨床非KOA組膝關節股骨內、外側髁及髁間溝軟骨厚度測值表 單位：（±s）mm

表3 臨床KOA組與臨床非KOA組膝關節股骨內、外側髁及髁間溝軟骨厚度測值表 單位：（±s）mm

臨床KOA組臨床KOA組t值P值內側髁男1．09±0．381．56±0．44-7．446＜0．001女0．93±0．451．50±0．34-11．329＜0．001外側髁男1．31±0．491．67±0．40-5．604＜0．001女1．09±0．511．60±0．40-8．787＜0．001髁間溝男1．73±0．682．15±0．42-4．669＜0．001女1．69±0．471．96±0．40-4．727＜0．001

3 討論

關節軟骨由軟骨細胞和細胞外基質組成，水、大分子膠原及蛋白多糖等是細胞外基質為主要構成成分。軟骨膠原主要為Ⅱ型，呈三維網狀結構，把軟骨細胞包埋在其中，它主要提供向內的拉力，與總是維持膨脹狀態的軟骨保持平衡。蛋白多糖聚合體具有親水性，它能夠結合水并與膠原相互作用，穩定細胞外基質。軟骨自由水受機械應力作用在基質內橫向流動，而蛋白多糖使水流動受阻并產生強大液壓的抗應力。基質內水還有恢復受損軟骨的正常形態以及保持潤滑的重要作用。

本研究顯示，超聲能夠對軟骨特點進行描述和測量，為臨床提供更多有效診斷依據。超聲下正常膝關節軟骨呈“高、低、高”3層。超聲波在穿過密度不同的滑膜腔、軟骨和軟骨下骨時，發生界面反射，分別形成了軟骨表面與深層的線樣高回聲，兩條高回聲線之間回聲均勻的帶狀低回聲則為軟骨本身。老年人退變軟骨的超聲表現多樣，往往是多種超聲征象出現在同一關節面上。本研究發現，當軟骨表面滑液腔有少許積液時[6]，滑膜層與軟骨表面分離，這時可以清楚看到軟骨表面的不光滑、毛糙，甚至是軟骨局灶性輕微變薄（圖1）；如果軟骨內部回聲發生變化、軟骨變薄或局部隆起時，在超聲下都會有相應表現（圖2～4）。

圖1 滑液腔有少許積液，軟骨表面毛糙

圖2 軟骨局部回聲增強

圖3 軟骨局部變薄

圖4 軟骨局部隆起

本研究依據1995年美國風濕病學會對KOA臨床診斷標準將受檢者（436個膝關節）分為臨床KOA組和臨床非KOA組，按照此標準計算KOA患病率為47.02%，與文獻報道60歲以上老年人骨關節炎患病率40%～60%基本一致[7-8]。軟骨退變率為87.39%，顯然軟骨病變發生于臨床診斷之前，說明臨床診斷標準已經不能滿足臨床早期診斷KOA，同時也說明超聲檢查膝關節軟骨的重要性。

臨床KOA組軟骨退變率為100%，所有膝關節均有不同程度的軟骨表面毛糙、不光滑，并有70.73%的主要承重關節面軟骨存在不同程度的變薄或喪失，為軟骨晚期退變表現。由于軟骨本身不含血管、神經和淋巴管，且易受損，在出現軟骨損害后并無癥狀表現，一般臨床檢查不能發現軟骨病變。KOA是膝關節各組織的一系列退變，產生疼痛可能與軟骨下骨退變、骨內壓增高、大量積液及關節畸形刺激滑膜、骨膜或周圍肌腱痛覺感受器等有關。反復出現疼痛且病程較長，說明退變已經不僅僅局限于軟骨，關節內除軟骨外的其他組織也產生退變，周圍組織的病變會加重軟骨退變，相應的軟骨退變程度也會更嚴重。在本研究過程中發現，臨床KOA組人群膝關節檢查，除了軟骨病變以外，常伴有一種或多種其他病變，如：滑膜增厚、關節腔積液、腘窩囊腫、關節腔內游離體等。

臨床非KOA組軟骨退變率為76.19%，有疼痛癥狀的占臨床非KOA組的35.50%，但均未達到KOA臨床診斷標準。KOA的患病率隨年齡增加而上升，關節軟骨的退變也同樣隨年齡增加而增多，因為，軟骨退變是骨性關節炎的早期表現。張余慶[9]、宋雄英[10]等分別于2001年和2008年調查了北京不同地區60歲以上老年人膝關節狀況，影像學KOA患病率分別為34.08%[9]和38.1%[9],其研究采用X線平片進行膝關節檢查，按照Kellgren & Lawrence （K&L）評分標準[11]≥2級為影像學KOA。由于X線并不能直接觀察軟骨表面和軟骨內部病變，當軟骨沒有明顯變薄時，X線顯示為陰性。這是本研究的軟骨退變率明顯高于報道的北京老年人[9-10]影像學KOA患病率的最主要原因。再次說明超聲可以診斷早期KOA，發現先于X線之前。臨床非KOA組雖然軟骨退變率與臨床KOA組相近，但絕大多數關節軟骨僅以表面毛糙為主要表現，尚屬于早期軟骨退變。另外，由于老年人膝關節軟組織水分逐漸減少，還有部分肥胖者脂肪層比較厚，這些情況都會導致圖像質量可能不如年輕人、正常體型者。這些都會影響對軟骨表面光滑程度的判斷，由于難以清晰觀察到軟骨表面那層高回聲的輪廓線，有可能會誤認為表面毛糙，造成假陽性病例，在檢查過程中，需仔細全面觀察。

根據研究我們發現：與臨床非KOA組相比，臨床KOA組股骨遠端各部位的軟骨均明顯變薄（P＜0.001）。在所有病例中，內側髁為軟骨病變最好發的部位（臨床KOA組100%，臨床非KOA組74.89%），它的軟骨磨損程度也是最重。分析其原因可能與內、外側髁在膝關節運動過程中所起的作用和承重的負荷不同有關。內側髁是下肢承重的最主要部位，在膝關節運動過程中，它的主要功能為旋轉與屈伸；外側髁是次要承重部位，其主要功能為屈伸。生理功能決定了，內側髁比外側髁的負荷更重。在長期承受巨大壓力下，內側髁軟骨更容易受到磨損，是早期膝關節軟骨病變易發部位。但是，在我們的研究中，也有部分關節是以外側髁損失為主，這可能與受檢者的習慣性動作或活動有關，外側髁的受力更重。

綜上所述，我們認為超聲檢查可以評價老年膝關節軟骨退變狀況，對膝關節腔積液、滑膜病變等都有較好顯示；同時由于超聲的無創、操作簡便、成本低、可重復性強，對KOA的早期預防及診治都有著重要的臨床意義。

[1] 田偉．實用骨科學[M]．北京:人民衛生出版社,2011:192．

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[4] 邱貴興．骨科學高級教程[M]．北京:人民軍醫出版社,2013:560．

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[6] 申素芳,張志桐,穆維娜．膝關節周圍滑囊炎的超聲診斷[J]．中國醫療設備,2012,27(8):162-164．

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Discussion on the Significance of Knee Joint Ultrasonography for Senior Citizens

JIANG Lan1, MAO Jun1, LIU Yan-hua1, WANG Yuan-li1, LU Yan-li1, NIU Lin-lin1, XUE Li-fang2
1．Department of Ultrasound, Beijing Longfu Hospital, Beijing 100010, China; 2．Department of Ultrasound, Peking University People’s Hospital, Beijing 100044, China

Objective To investigate the clinical significance of ultrasonography for senior citizens with degenerative knee cartilage problems.MethodsAmong senior patients who were ≥ 60years old and living in the Ande Road Community (Hepingli Street, Beijing), 233 cases were randomly selected (Male: 102 cases; Female: 131 cases) and underwent knee joint ultrasonography. Then, observation of ultrasonograms obtained from436 knee joints was made including the inner, outer sloping surfaces and the articular cartilage of the femoral intercondylar groove. Based on the observation results, analysis and summaries were further made concerning the patients’ cartilage conditions.ResultsIn this study, 381 degenerative knee cartilages out of 436 knee joints were found with the degeneration rate accounting for 87.39% and could be divided into two groups according to their clinical features: 205 cases in KOA (Knee Osteoarthritis) Group and 176 in Non-KOA Group. The inner, outer sloping surfaces and the articular cartilage of the femoral intercondylar groove were measured as (0.98±0.44) mm, (1.16±0.51) mm, (1.71±0.55) mmin KOA Group versus (1.53±0.40) mm, (1.64±0.40) mm, (2.05±0.42) mmin Non-KOA Group respectively.ConclusionUltrasonography is of certain clinical significance in evaluation of degenerative knee cartilage problems for senior citizens.

ultrasonography; senior citizens’ knee joints; articular cartilage degeneration; primary knee osteoarthritis; color ultrasonograph

R445.1；R684.3

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.01.059

1674-1633(2014)01-0160-03

2013-10-16

2013-11-17

北京市東城區科技計劃項目（2013-3-006）。

本文作者：蔣嵐，北京市隆福醫院超聲科主治醫師。

薛利芳，北京大學人民醫院超聲科主治醫師。

作者郵箱：yongyustudy@126.com