QCT測(cè)量脛腓骨骨密度臨床意義的研究

秦 迪，董天華，李 升，陳 偉，何 杰，張英澤(河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院創(chuàng)傷急救中心，河北省骨科研究所，河北省骨科生物力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 石家莊 050051)

·研究快報(bào)·

QCT測(cè)量脛腓骨骨密度臨床意義的研究

秦 迪，董天華，李 升，陳 偉，何 杰，張英澤*
(河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院創(chuàng)傷急救中心，河北省骨科研究所，河北省骨科生物力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 石家莊 050051)

骨密度；脛骨；腓骨；計(jì)算機(jī)斷層掃描

膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎是一種常見的骨科慢性疾病，以中老年患者多見，女性多于男性[1-2]，常表現(xiàn)為正常負(fù)重所致的膝關(guān)節(jié)面塌陷變形，同時(shí)出現(xiàn)以關(guān)節(jié)疼痛、僵硬、活動(dòng)受限為主的臨床癥狀群[3-4]。脛骨平臺(tái)負(fù)重面大，且多為松質(zhì)骨，易發(fā)生骨質(zhì)疏松，由于其外側(cè)腓骨多為皮質(zhì)骨，幾乎不發(fā)生骨質(zhì)疏松，起到了支撐作用，而內(nèi)側(cè)脛骨平臺(tái)在壓力作用下，逐漸發(fā)生沉降，從而造成膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻畸形等一系列骨性關(guān)節(jié)炎改變。這一發(fā)現(xiàn)稱之為脛骨平臺(tái)不均勻沉降理論。筆者設(shè)計(jì)用QCT測(cè)量膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者脛腓骨軟骨下骨區(qū)域骨密度，揭示該區(qū)骨密度分布變化特點(diǎn)，旨在為進(jìn)一步闡明膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的不均勻沉降理論提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料：隨機(jī)選取膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎伴內(nèi)翻畸形患者20例，男性2例，女性18例，平均年齡(62.4±6.7)歲，平均發(fā)病時(shí)間(7.1±4.5)年，視覺模擬評(píng)分(visual analog scale，VAS)>5分，半年內(nèi)未做過關(guān)節(jié)內(nèi)注射及手術(shù)。

1.2 方法：應(yīng)用西門子公司Sensation 16排CT機(jī)，美國Mindways公司QCT骨密度測(cè)量系統(tǒng)?；颊哐雠P于檢查臺(tái)上，將標(biāo)準(zhǔn)體膜(QA體膜)和藍(lán)色軟墊置于雙膝關(guān)節(jié)下，與人體長軸平行，其間不要有間隙，選擇雙膝關(guān)節(jié)進(jìn)行螺旋掃描。將掃描數(shù)據(jù)傳至Mindways公司的QCT pro工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，QCT工作站通過多平面重組的方式形成三維圖像。利用QCT可以三維觀察測(cè)量的特點(diǎn)，設(shè)定感興趣區(qū)(region of interest,ROI),其中分別設(shè)定脛骨關(guān)節(jié)軟骨下方5mm和10mm兩個(gè)層面，在每個(gè)層面上分別測(cè)量脛骨平臺(tái)內(nèi)側(cè)髁、外側(cè)髁及腓骨的骨密度。QCT可以分別觀察軸位、矢狀位、冠狀位，確保只測(cè)量松質(zhì)骨，避開皮質(zhì)骨，ROI層厚設(shè)定為3mm。

2 結(jié) 果

距離脛骨平臺(tái)關(guān)節(jié)軟骨下方5mm層面骨密度值均高于距離關(guān)節(jié)軟骨下方10mm層面的骨密度值。在同一水平層面骨密度值分布不盡相同。其中距關(guān)節(jié)軟骨5mm層面骨密度分布特點(diǎn)為腓骨與脛骨內(nèi)髁骨密度比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，脛骨外髁骨密度小于上述兩者(P<0.01)；距關(guān)節(jié)軟骨10mm層面骨密度分布特點(diǎn)為腓骨骨密度>脛骨內(nèi)髁骨密度>脛骨外髁骨密度(P<0.01)。見表1。

測(cè)量層面腓骨脛骨外髁脛骨內(nèi)髁FP距關(guān)節(jié)軟骨5mm 151．22±38．8286．57±34．83?142．51±42．18#16．4130．000距關(guān)節(jié)軟骨10mm81．77±29．7220．96±29．02?61．35±32．44△#36．1340．000t6．3536．4726．821P0．0000．0000．000

*P<0.01 △P<0.05與腓骨比較 #P<0.01與脛骨外髁比較(q檢驗(yàn))

3 討 論

筆者經(jīng)過大量臨床研究發(fā)現(xiàn)，伴隨年齡增長，人體在體質(zhì)量負(fù)荷作用下，脊柱、膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)與踝關(guān)節(jié)等負(fù)重部位骨質(zhì)均會(huì)發(fā)生不同程度沉降。膝關(guān)節(jié)脛骨平臺(tái)內(nèi)側(cè)塌陷，外側(cè)由于腓骨的支撐而不發(fā)生塌陷，造成不均勻沉降，即無支撐的內(nèi)側(cè)平臺(tái)沉降遠(yuǎn)大于被腓骨支撐的外側(cè)平臺(tái)，進(jìn)而造成“膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻→內(nèi)側(cè)平臺(tái)負(fù)荷增加→內(nèi)側(cè)平臺(tái)沉降加劇→腓骨支撐進(jìn)一步加劇內(nèi)翻”的惡性循環(huán)。

本研究結(jié)果顯示，膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者脛骨近端骨密度分布特征為從高密度的軟骨下骨板逐漸過渡到低密度的松質(zhì)骨，關(guān)節(jié)退變?cè)絿?yán)重，終板層和負(fù)重松質(zhì)骨層就越厚，遠(yuǎn)端的非負(fù)重松質(zhì)骨反而更疏松；且這一變化趨勢(shì)在脛骨內(nèi)髁表現(xiàn)尤為突出，距離關(guān)節(jié)軟骨5mm層面的軟骨下骨密度與腓骨同層面骨密度相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而距離關(guān)節(jié)軟骨10mm處的軟骨下骨密度較5mm層面明顯減低，低于腓骨同層面骨密度(P<0.01)。

上述現(xiàn)象可能是由于骨小梁在受壓過程中形成微骨折，進(jìn)而發(fā)生骨重塑，一方面該過程讓軟骨下終板和軟骨下承重松質(zhì)骨的強(qiáng)度和厚度逐漸變大，承重能力更強(qiáng)，形成保護(hù)層。另一方面遠(yuǎn)離關(guān)節(jié)面的非負(fù)重松質(zhì)骨由于應(yīng)力遮擋作用骨密度反而降低，這一點(diǎn)類似于骨折內(nèi)固定的應(yīng)力遮擋作用，造成脛骨內(nèi)髁非負(fù)重軟骨下骨的骨質(zhì)疏松[5]。上述改變總體上削弱了脛骨內(nèi)側(cè)髁支撐力，加速了脛骨內(nèi)髁的不均勻沉降，進(jìn)一步加劇了膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻畸形，從理論上佐證了不均勻沉降是促進(jìn)膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎進(jìn)行性加重的原因之一。

[1] HELMICK CG,FELSON DT,LAWRENCE RC,et al.Estimates of the prevalence of arthritis and other rheumatic conditions in the United States.Part Ⅰ[J].Arthritis Rheum,2008,58(1):15-25.

[2] LAWRENCE RC,FELSON DT,HELMICK CG,et al.Estimates of the prevalence of arthritis and other rheumatic conditions in the United States.Part Ⅱ[J].Arthritis Rheum,2008,58(1):26-35.

[3] MCKENZIE S,TORKINGTON A.Osteoarthritis -management options in general practice[J].Aust Fam Physician,2010,39(9):622-625.

[4] LAWRENCE RC,HELMICK CG,ARNETT FC,et al.Estimates of the prevalence of arthritis and selected musculoskeletal disorders in the United States[J].Arthritis Rheum,1998,41(5):778-799.

[5] BUCKLAND-WRIGHT C.Subchondral bone changes in hand and knee osteoarthritis detected by radiography[J].Osteoarthritis Cartilage,2004,12(Suppl A):S10-19.

(本文編輯：趙麗潔)

2014-06-03；

2014-06-15

秦迪(1982-)，男，河北石家莊人，河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院主治醫(yī)師，醫(yī)學(xué)博士研究生，從事關(guān)節(jié)內(nèi)骨折診治研究。

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1007-3205(2014)06-0722-03

10.3969/j.issn.1007-3205.2014.06.037

*通訊作者