正常成年人股骨遠端關(guān)節(jié)軟骨厚度的超聲測量

薛利芳，王元利，盧艷麗，

牛琳琳2，毛軍2，劉艷華2，蔣嵐2

1.北京大學(xué)人民醫(yī)院 超聲科，北京100044；2.北京市隆福醫(yī)院 超聲科，北京 100010

近年來，應(yīng)用高頻超聲評價軟骨厚度和軟骨損傷成為新的研究熱點，是一種準(zhǔn)確可行的評估膝關(guān)節(jié)軟骨厚度的檢查方法[1-7]。但是，有關(guān)正常膝關(guān)節(jié)軟骨厚度的正常參考值報道較少，軟骨厚度的測量點尚未統(tǒng)一。大量研究主要集中在軟骨厚度與體重、身高等因素的關(guān)系[8]。本研究旨在通過超聲測量膝關(guān)節(jié)股骨遠端關(guān)節(jié)軟骨厚度，為建立股骨遠端關(guān)節(jié)軟骨厚度的正常參考值奠定基礎(chǔ)。

1 資料和方法

1.1 臨床資料

2013年4~10月，采用簡單隨機抽樣方法，選擇180例20~38歲的志愿者作為研究對象。其中男性82例，平均年齡31歲；女性98例，平均年齡29歲。

入選健康志愿者需具備以下條件：① 無膝關(guān)節(jié)畸形；② 無膝關(guān)節(jié)外傷史、疾病史及手術(shù)史；③ 無下肢病變史及相關(guān)遺傳病史；④ 超聲檢查前2月內(nèi)無膝關(guān)節(jié)疼痛等不適。對志愿者的關(guān)節(jié)軟骨全面掃查，若發(fā)現(xiàn)任何區(qū)域出現(xiàn)軟骨表面毛糙、內(nèi)部回聲不均、局部輪廓改變等情況，即排除該志愿者。

1.2 測量原理

“關(guān)節(jié)囊-軟骨-骨”在聲像圖上可形成“高-低-高”的3層結(jié)構(gòu)。測量高回聲線間的距離即可知軟骨的厚度，見圖1。

圖1 軟骨厚度的測量方法

1.3 儀器與方法

采用Philips iU22和日立HI VISION Avius彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率5~12 MHz。

選用儀器內(nèi)置肌骨條件，采用膝關(guān)節(jié)極度屈曲體位，探頭置于股骨遠端關(guān)節(jié)面前方，做系列橫斷掃查，全面觀察軟骨，選取橫斷清晰的優(yōu)質(zhì)圖像，凍結(jié)圖像，測量3點處軟骨厚度。部分受試者由于不能采取膝關(guān)節(jié)極度屈曲體位，橫斷顯示關(guān)節(jié)軟骨相對困難，可采用縱斷替代橫斷進行測量。具體測量點為內(nèi)側(cè)髁、髁間溝和外側(cè)髁；內(nèi)、外側(cè)髁選擇最隆起處或距軟骨內(nèi)、外緣約為5 mm處測量，髁間溝選擇最凹陷處測量。

1.4 圖像納入標(biāo)準(zhǔn)

選取邊界清晰，表面光滑，內(nèi)部回聲均勻、呈低回聲的圖像。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件進行處理，測量數(shù)據(jù)為計量資料，用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示。數(shù)據(jù)之間采用t檢驗進行比較，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。參考值范圍采用百分位法（P2.5和P97.5）進行計算。

2 結(jié)果

在本研究中，當(dāng)膝關(guān)節(jié)采取極度屈曲體位時，關(guān)節(jié)軟骨顯示率為100%，即所有受試者的膝關(guān)節(jié)軟骨均能清晰顯示，隨機抽取的180例子名志愿者中，排除關(guān)節(jié)軟骨內(nèi)超聲回聲不均或圖像表面欠光滑的8名女性志愿者和7名男性志愿者。實際樣本共計165例，其中男性健康志愿者75例，女性健康志愿者90例。

經(jīng)比較，男女兩組膝關(guān)節(jié)外髁面關(guān)節(jié)軟骨厚度平均值均大于內(nèi)髁面，差異有顯著意義（P＜0.05），見表1。

表1 股骨內(nèi)髁與股骨外髁關(guān)節(jié)面軟骨厚度比較（±s，mm）

表1 股骨內(nèi)髁與股骨外髁關(guān)節(jié)面軟骨厚度比較（±s，mm）

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經(jīng)比較，左、右膝關(guān)節(jié)軟骨厚度平均值差異無顯著意義（P＞0.05），見表2。

表2 左、右膝關(guān)節(jié)軟骨厚度比較（±s，mm）

表2 左、右膝關(guān)節(jié)軟骨厚度比較（±s，mm）

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比較男、女志愿者的軟骨厚度，結(jié)果表明，男性膝關(guān)節(jié)軟骨厚度的平均值大于女性，差異有顯著意義（P＜0.05），見表3。

表3 男性與女性股骨關(guān)節(jié)面軟骨厚度比較（±s，mm）

表3 男性與女性股骨關(guān)節(jié)面軟骨厚度比較（±s，mm）

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經(jīng)計算，男、女性股骨遠端關(guān)節(jié)軟骨厚度各點測值的95%參考值范圍，見表4。

表4 正常成年男、女性股骨遠端關(guān)節(jié)軟骨厚度各點測值的95%參考值范圍（mm）

3 討論

膝關(guān)節(jié)軟骨損傷在臨床上較為常見，以往認為，由于關(guān)節(jié)軟骨沒有血供、無淋巴引流、無神經(jīng)支配，且軟骨細胞是高度分化的組織細胞，其分裂能力非常有限，軟骨細胞一旦損傷就很難修復(fù)[9-10]。隨著醫(yī)療技術(shù)手段的不斷提高，軟骨損傷后很難修復(fù)的概念正在顛覆，軟骨損傷后修復(fù)技術(shù)水平日益提高，臨床對軟骨損傷早期診斷的需求也越來越重要。然而，評價軟骨損傷的方法有限，常規(guī)傳統(tǒng)X線檢查不能直接顯示軟骨，而是通過關(guān)節(jié)間隙變窄間接說明晚期軟骨病變。MRI雖然能夠通過抑脂技術(shù)很好地顯示軟骨，但由于設(shè)備和技術(shù)要求高且價格昂貴，因此臨床普及應(yīng)用相對困難。關(guān)節(jié)鏡是評價關(guān)節(jié)軟骨的金標(biāo)準(zhǔn)，但屬于有創(chuàng)性檢查，不適合作為常規(guī)檢查手段。本研究以正常成年人為研究對象，通過超聲測量關(guān)節(jié)軟骨特定點的厚度，為關(guān)節(jié)軟骨厚度正常參考值的建立及軟骨疾病的診斷與動態(tài)評估提供借鑒。

人和動物從出生到骨骼發(fā)育成熟的過程中，關(guān)節(jié)軟骨隨著年齡增長發(fā)生變化[11]。一般來說，人類在18歲時軟骨發(fā)育趨于成熟，此時軟骨厚度相對恒定，受身高、體重影響較小。而過度肥胖容易使膝關(guān)節(jié)負荷過重或不當(dāng)。另外，各種代謝性疾病和營養(yǎng)不良均可導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)軟骨變薄或發(fā)生病變。根據(jù)年齡、體重、疾病等影響因素，將20~38歲作為志愿者入選的年齡標(biāo)準(zhǔn)。

本研究的結(jié)果表明，膝關(guān)節(jié)股骨遠端關(guān)節(jié)軟骨厚度在不同的區(qū)域測量值不同。髁間溝軟骨厚度平均值大于內(nèi)髁面和外髁面，股骨外髁軟骨厚度平均值大于股骨內(nèi)髁。根據(jù)人體膝關(guān)節(jié)受力分布，內(nèi)髁面受力最大，髁間溝受力最小。因此，推測軟骨厚度與受力成反比。Ozlem等[12]采用超聲技術(shù)對多囊卵巢綜合癥的膝關(guān)節(jié)股骨遠端軟骨厚度進行測量，正常對照組年齡范圍為（24.8±4.2）歲，共計60個女性膝關(guān)節(jié)，其膝關(guān)節(jié)股骨內(nèi)側(cè)髁、髁間溝及外側(cè)髁軟骨厚度分別為（0.18±0.03）cm、（0.16±0.02）cm、（0.17±0.02）cm，測量值與本文結(jié)果基本一致；該研究結(jié)果表明，左、右膝關(guān)節(jié)測量值無差異，與本研究也一致。內(nèi)側(cè)髁與外側(cè)髁軟骨厚度無差異，與本文不一致；這可能與選擇的測量位點和年齡分布有關(guān)，因此，還需進一步完善研究方案，分析基于超聲方法的膝關(guān)節(jié)軟骨厚度分布特征。

左、右膝關(guān)節(jié)軟骨厚度比較無顯著性意義，根據(jù)軟骨厚度與受力成反比的理論推測，正常健康人左、右膝關(guān)節(jié)受力均衡。男、女膝關(guān)節(jié)軟骨厚度比較有顯著性差異，男性膝關(guān)節(jié)軟骨厚度大于女性，這與孫英彩等[13]采用MRI測量正常人膝關(guān)節(jié)軟骨厚度的結(jié)果一致。孫英彩認為，正常人膝關(guān)節(jié)不同區(qū)域軟骨厚度不同，男性軟骨厚度大于女性，16歲以后軟骨厚度與年齡、身高和體重不相關(guān)，15歲前呈負相關(guān)。但多數(shù)學(xué)者認為，軟骨厚度隨年齡增加而變薄。本文研究對象年齡為20~38歲，其正常參考值范圍與MRI測量的正常值范圍基本一致。

本研究認為，超聲不僅可用于膝關(guān)節(jié)軟骨特性的聲學(xué)評價，還可對其軟骨厚度進行定量測量。由于股骨遠端軟骨為透明軟骨，當(dāng)體位恰當(dāng)時，超聲波可以穿透并成像顯示，聲像圖表現(xiàn)為帶樣無回聲覆蓋在骨表面。當(dāng)膝關(guān)節(jié)處于極度屈曲體位時，由于關(guān)節(jié)軟骨被關(guān)節(jié)囊覆蓋，關(guān)節(jié)軟骨聲像圖表現(xiàn)為表面高回聲的關(guān)節(jié)囊和強回聲的軟骨下骨表面之間的無回聲帶，關(guān)節(jié)軟骨的厚度即關(guān)節(jié)囊與軟骨下骨板間的無回聲帶的距離。由于膝關(guān)節(jié)各個部位的軟骨厚度不同，未來研究需要對測量位點進行明確規(guī)定。

本研究以正常成年人為研究對象，通過超聲測量關(guān)節(jié)軟骨特定點的厚度，為關(guān)節(jié)軟骨厚度正常參考值的建立及軟骨疾病的診斷與動態(tài)評估提供借鑒。

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