骨性關節炎患者影像學MRI的UTE序列與關節液中IL-1含量的相關性分析

胡華鋒 莊汝杰★ 沈晨嘯

骨性關節炎患者影像學MRI的UTE序列與關節液中IL-1含量的相關性分析

胡華鋒 莊汝杰★ 沈晨嘯

目的 探討骨性關節炎患者影像學MRI超短回波時間（UTE）序列分級與關節液中IL-1含量的相關性。方法 回顧性分析62例骨性關節炎患者的臨床資料，均對其股骨外側髁進行MRI UTE序列進行分級，同時收集62例患者的相同量的關節液并測定IL-1含量。結果 股骨外側髁UTE為0級，膝關節骨性關節炎患者20例（32.2%），其平均IL-1的含量0.1485pg/ml；I級時，患者16例（25.8%），平均IL-1含量0.1841pg/ ml；IIA級時，患者14例（22.6%），平均IL-1含量0.2089pg/ml；IIB級時，患者12例（19.4%），平均IL-1含量0.2589 pg/ml。股骨外側髁UTE序列分級與IL-1含量存在正相關性（P＜0.05）。結論 通過MRI的ute軟骨成像，可早期診斷骨關節炎軟骨病變，從而早期給予治療。

膝骨關節炎 白介素-1 MRI分級

膝關節骨關節炎（KOA） 是中老年人的常見病和多發病，是一種以膝關節疼痛、僵直、活動受限甚至關節畸形為主要臨床癥狀，以軟骨磨損、軟骨下骨外露、骨贅生成、關節間隙變窄等為病理改變的退行性疾?。?］。有關KOA的病因及發病機制尚未完全明確，近年來研究表明，炎癥細胞因子如：白細胞介素-1β（1L-1β）、基質金屬蛋白酶-9（MMP-9）和腫瘤壞死因子-α （TNF-α）在KOA軟骨細胞破壞及其基質衰退中發揮著重要作用［2，3］。本文回顧性分分析2013年11月至2014年11月本院62例膝關節骨性關節患者的臨床資料，探討MRI UTE序列軟骨評價與關節液中IL-1含量的相關性。

1　臨床資料

1.1一般資料 膝關節骨性關節炎患者62例，男16例，女46例；年齡42～58歲，平均年齡48.1歲。診斷標準：采用美國風濕病學會2001年制定的膝骨關節炎診斷標準：膝關節疼痛患者符合下列7項中的3項：（1）年齡≥50歲。（2）晨僵＜30 min。（3）關節活動時有骨響聲。（4）膝部檢查示骨性肥大。（5）有骨壓痛。（6）無明顯滑膜升溫。（7）放射學檢查有骨贅形成。納入標準：（1）滿足診斷標準的膝關節骨性關節炎患者。（2）浮髕試驗（+）。（3）MRI支持患者膝關節存在關節腔積液。（4）＜3個月膝關節無外傷史。

1.2MRI ute序列分級 采用Recht 標準［4］分級：0級：正常關節軟骨，軟骨彌漫性均勻變薄但表面光滑，仍認為是正常關節軟骨。Ⅰ級：軟骨分層結構消失，軟骨內出現局限性低信號區，軟骨表面光滑。Ⅱ級：軟骨表面輪廓輕至中度不規則，軟骨缺損深度未及全層厚度的50%。Ⅲ級：軟骨表面輪廓重度不規則，軟骨缺損深達全層厚度＞50%，未見完全剝脫。Ⅳ級：軟骨全層剝脫、缺損，軟骨下骨暴露伴或不伴軟骨下骨質信號改變（見圖1）。

圖1　股骨外側髁UTE序列分級

1.3方法 所有患者行MRI檢查，并由影像科醫師根據Recht標準對患者股骨外側髁軟骨進行評級和歸類，并分別收集患者關節液3ml，5000 r/min離心3 min，測定其IL-1含量，計算出股骨外側髁ute各級患者的平均IL-1含量，并比較分析。

1.4統計學方法 采用SPSS 19.0統計軟件。數據采用方差分析，P＜0.05為差異有統計學意義。

2　結果

股骨外側髁UTE為0級時，膝關節骨性關節炎患者20例（32.2%），其平均IL-1的含量0.1485 pg/ml；I級時，患者16例（25.8%），平均IL-1含量0.1841pg/ ml；IIA級時，患者14例（22.6%），平均IL-1含量0.2089 pg/ml；IIB級時，患者12例（19.4%），平均IL-1含量0.2589 pg/ml。采用方差分析法證明方差不齊，然后分別用LSD、Dunnett、SNK三種檢驗方法證明有差異，得出股骨外側髁UTE序列分級與IL-1含量存在正相關性（P=0.043＜0.05）。

3　討論

骨關節炎（OA） 是累及關節軟骨、軟骨下骨為主的復雜的慢性疾病，目前骨關節炎的發病機制尚不明確，多數研究者認為是生物學、生物化學、分子學及酶的反饋作用等復雜的多種機制相互作用的結果，諸多研究證實細胞因子同樣參與骨關節炎的形成與發展。Mahmoud RH等［5］認為炎癥細胞因子通過復雜的作用機制參與OA的形成，誘導和促進軟骨、軟骨下骨及滑膜等組織的損傷與病變。而陳巍等［6］認為KOA是由多種細胞因子和炎癥介質參與的炎癥過程，細胞因子1L-1β、TNF-α是炎癥反應的始動因素。IL能夠促進免疫細胞增殖分化，誘導免疫類型和強度，誘導急性期反應，促進炎癥反應等；在OA的形成機制中，IL促進OA炎癥反應的形成，破壞軟骨基質。Heraud等［7］研究表明IL-1在調控軟骨細胞凋亡方面發揮重要作用，IL-1干擾正常軟骨的代謝，影響軟骨膠原和蛋白多糖的合成，使軟骨基質膠原和蛋白多糖分解進而導致軟骨的破壞。

隨著影像學的發展，基于X線、CT、磁共振等對膝關節骨性關節炎的診斷方法越來越多［8～10］，盡管中晚期患者出現關節間隙的改變和骨贅形成，通過普通X線平片可以作出明確診斷，且在X線平片中如出現關節異常改變（骨贅出現、膝關節兩側間室改變、局部骨密度改變等），但是此階段已經失去保守治療的最佳時機。因此，如何早期診斷骨性關節炎軟骨病變，是骨關節炎等疾患能取得較好療效的關鍵。磁共振是檢查骨與軟組織疾病的重要手段，其以高組織分辨率及任意切面成像為特點，對各種正常軟組織如脂肪、肌肉、韌帶、肌腱、軟骨和骨髓等，病變如腫塊、壞死、出血、水腫等均能很好顯示。早在1995年，Gatehouse等就使用MRI的UTE（超短回波時間）序列成像顯示關節軟骨分為深層的高信號層和表面的低信號層，軟骨缺損亦可清晰顯示［11～13］。因此通過MRI的UTE軟骨成像，即可早期診斷骨關節炎軟骨病變，從而在早期給予治療。

本資料顯示，骨關節炎患者的UTE序列分級與IL-1含量存在正相關性，同時也證實IL-1具有破壞軟骨的作用，從而對早期骨關節炎軟骨病變起到一定的診斷意義。

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3 Mahmoud RH，Nehal AF，Azza ME，et al. Alterations of the CD4，CD8 Tcell subsets，interleukins-1β，1L-10，1L-17，tumornecrosis factor-α and soluble intercellular adhesion molecule-1 in rheumatoid arthritis and osteoarthritis：preliminary observa-tions.Pathol Oncol Res，2008，14（3）：321～328.

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5 Mahmoud RH，Nehal AF，Azza ME，et al. Alterations of the CD4，CD8 Tcell subsets，interleukins-1β，1L-10，1L-17，tumornecrosis factor-α and soluble intercellular adhesion molecule-1 in rheumatoid arthritis and osteoarthritis：preliminary observa-tions.Pathol Oncol Res，2008，14（3）：321～328.

6 陳巍，李彬，唐中堯，等.膝關節骨性關節炎患者關節滑液1L-1β和TNF-α的表達及臨床意義.廣東醫學，2010，31（15）：1998.

7 Heraud F，Heraud A，Harmard MF1 Apoptosis in normal andosteourthritis human articular cartilage1. Ann Rheum Dis，2000，59（12） ： 959～996.

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12 Du J， Hamilton G， Takahashi A， et al. Ultrashort TE spectroscopic imaging（UTESI） of cortical bone.Magn Reson Med， 2007， 58： 1001.

13 Du J，BydderM，Takahashi AM， et al.Two-dimensional ultrashort echo time imaging using a spiral trajectory.Magnetic Resonance Imaging，2008， 26： 304.

浙江省科技廳創新團隊子課題（2011R50022-04）；浙江省衛生廳課題（2013KYB184）；浙江省重大科技專項計劃（2014C13G2120049）

310053 浙江中醫藥大學（胡華鋒 沈晨嘯）310006 浙江中醫藥大學附屬第一醫院（莊汝杰）*通訊作者