內側半月板外凸研究進展

任富繼 黃競敏

天津醫院（天津300211）

半月板是膝關節內股骨髁與脛骨平臺之間的纖維軟骨組織，其功能主要包括吸收震蕩、傳導負荷、提高關節穩定性、營養和潤滑關節等。內側半月板外凸可以是生理性的，也可以是病理性的。生理性半月板外凸發生在膝關節的每次運動過程中，病理性半月板外凸的相關病理過程非常復雜，其會使膝關節承受持續、過度的負荷，并與膝關節內部結構損傷（如半月板撕裂、骨關節炎和韌帶損傷）存在密切關聯。半月板損傷和退變可導致半月板外凸，半月板外凸不僅提示半月板撕裂，也可能是與膝關節其他病理相關的表現，如骨關節炎、韌帶損傷或膝關節力線異常。本文基于內側半月板外凸的研究現況，總結歸納了內側半月板病理性外凸的發生率、發生機制、評價方法及治療方案，并評述其與膝關節不同病理狀態的關系，以期更加全面、深入地認識內側半月板外凸，為今后的研究提供方向。

1 內側半月板外凸的定義及診斷標準

內側半月板外凸（medial meniscus extrusion，MME）是指半月板的體部內側移位超出了脛骨內側平臺的最外側緣。正常的半月板為凝膠狀結構，不同載荷作用下，半月板在分布應力的同時產生形變，在不同的方向上產生一定程度的生理性外凸（＜3 mm），以抵消作用力[1]。一般情況下認為≥3 mm的外凸就是病理性外凸。

內側半月板外凸是通過膝關節磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）的中央冠狀層面進行測量的，中央冠狀層面是指內側髁間棘面積最大的切面，如果連續兩層切面之間難以區分最大面積的內側髁間嵴，則選擇脛骨平臺最大寬度的切面[2]。測量時畫兩條線：第一條線是與脛骨內側平臺內側緣相交的垂直線，第二條線是通過內側半月板最內側緣畫一條與第一條線平行的垂直線。兩條垂線之間的距離定義為半月板外凸的寬度，即內側半月板外凸的絕對值[3]。內側半月板內側緣到內側半月板外側緣垂線的距離，定義為內側半月板的總寬度。內側半月板外凸的寬度與內側半月板總寬度的比值定義為內側半月板外凸率（medial meniscal extrusion ratio，MMER），也稱內側半月板外凸的相對值。MRI對內側半月板外凸的評估是一種簡單、精確和可重復的測量方法。我們認為在評估內側半月板外凸時，參考外凸絕對值的同時，有必要通過相對值來進行評價，這樣更準確，因為內側半月板的大小存在個體差異。

另外，還有研究通過人工或自動分割技術在三維成像中完全量化半月板的外凸[4]。三維評估半月板覆蓋脛骨平臺的百分比。該研究發現，與未患骨關節炎的對照組相比，患骨關節炎的膝關節內側半月板的脛骨平臺覆蓋范圍更小，內側半月板的體部外凸更多[4]。

2 內側半月板外凸的流行病學研究

關于內側半月板外凸流行病學的研究文獻較少，大部分研究是通過對納入研究的受傷膝關節患者的分析得出的結論，還沒有針對普通人群發病率的研究。Ibrahim 等[5]通過對有膝關節外傷史患者的研究發現，內側半月板外凸的發生率為30.3%，其中運動員的患病率是13.3%，而非運動員的患病率是46.8%。而Rennie 等[6]報道運動員的患病率為48%，對照組則為30%。大多數研究樣本是年齡在25～64歲之間的成年人。Guermazi 等[7]研究發現，大多數患者（77%）是男性，但這一發現與Shultz 等[8]的報告不一致。Shultz 等認為女性比男性的韌帶松弛度更高，所以半月板外凸的情況女性比男性更普遍。

3 內側半月板外凸的主要發生機制

膝關節運動過程中會產生拉伸、壓縮和剪切力，其中一些會轉化為半月板的環匝力[9]。不同載荷作用下，正常半月板在分布應力的同時產生形變，在不同的方向上產生一定程度的生理性外凸。當半月板損傷或退變時，外凸的程度就會增加，形成病理性外凸。造成內側半月板外凸的內側半月板撕裂可以是外傷性的，也可以是退變性的，但退變性的居多。退變的半月板含水量及膠原蛋白含量下降，形變能力降低，在承受應力時更容易出現撕裂，當撕裂影響到半月板的環形匝力，半月板不能維持在原位，就會出現病理性的半月板外凸；另外，附著于內側半月板周緣的板脛、板股韌帶的退變（組織變性）、攣縮，也會牽拉內側半月板向周圍移動，對內側半月板的病理性外凸也可能起到一定作用。病理性的半月板外凸會削弱分配負荷的能力，同樣的負荷會通過更小的關節表面積傳遞，從而導致軟骨退變加速和繼發軟骨下骨的病變。大多數的內側半月板外凸與內側半月板后根部退變或撕裂相關，但也可發生于骨關節炎、韌帶損傷和力線異常[1，3，10]。

內側半月板外凸可能與個體的BMI 指數相關，Ding 等[11]的研究表明，較高的BMI 與較嚴重的半月板外凸有關。雖然Crema 等[10]未發現BMI 升高與半月板外凸的獨立相關性，但Munugoda 等[12]的研究表明減輕體重能夠減緩內側半月板外凸。

4 內側半月板外凸的影像學評估

4.1 影像學檢查方法

用于檢查半月板外凸的影像學方法包括超聲（ultrasound，US）和MRI。US 沒有電離輻射，可以顯示膝關節線、半月板體部和外凸的情況[13]，但US對于評估關節軟骨、半月板的前后角或根部并不敏感，也不能進行精確的測量。MRI 也沒有電離輻射，并可提供優良的軟組織影像和分辨率。MRI 具有較高的靈敏度，是目前評估半月板退變、撕裂和外凸的參考標準。

4.2 MRI對內側半月板外凸的分級評價標準

針對內側半月板外凸的評估，臨床上有多種不同的分級評價標準。最簡單、最粗略的一種方法是對內側半月板外凸的主觀評價，0 級：無外凸，1 級：部分外凸，2級：完全外凸，完全脫出關節面[12]。也有研究者通過內側半月板外凸率（MMER）進行分級評價：0 級：無外凸，1級：≤50%外凸，2級：＞50%外凸[10]。Kim等[14]發現，內側半月板外凸與脛骨高位截骨術后的臨床療效存在關系，在其研究中對內側半月板外凸率進行了更細致的分組，組1＜25%，組2 為25%～50%，組3 為50%～75%，組4≥75%，作者得出結論：組3 和組4，即＞50%外凸的患者，在脛骨高位截骨術后短期隨訪中臨床結果較差。還有一種定量的評價外凸的方法[15]，這種方法是評價骨關節炎的半定量MRI分級系統的一部分，0級＜2 mm，1 級2～2.9 mm，2 級3～4.9 mm，3 級＞5 mm。目前臨床上對內側半月板外凸的分級評價標準尚未統一，還需要更多有質量的研究來驗證哪種標準更實用、更有意義。

5 與內側半月板外凸相關的膝關節病理狀態

5.1 內側半月板撕裂與內側半月板外凸的關系

伴發內側半月板外凸的內側半月板撕裂可以是外傷性的，也可以是退變性的，但退變性的居多。半月板撕裂的類型與半月板外凸之間也存在相關性。并不是所有類型的半月板撕裂對膝關節的影響都是一樣的，半月板撕裂也可以沒有癥狀，尤其是退變性的半月板撕裂更多見[16]。Costa 等[3]研究了內側半月板外凸程度與半月板撕裂類型之間的聯系，發現內側半月板外凸與半月板退變、放射狀、斜行、復雜及根部撕裂有關。此外，大的放射狀撕裂、復雜的撕裂和后根撕裂會造成最大的半月板外凸。這與半月板的組織學形態一致。膠原纖維束主要沿圓周運動，而纖維的縱向排列有助于半月板在負荷傳遞過程中抵抗環形應力。垂直于半月板縱軸發生的任何撕裂都將對半月板功能造成嚴重損害，而平行于膠原纖維的撕裂則會造成較輕的損害。因此，縱向和水平撕裂與廣泛的半月板外凸無關[3]。黃競敏等[17]的研究也發現，內側半月板根部撕裂是造成內側半月板外凸的主要危險因素。Okazaki等[18]的研究表明，內側半月板后根部撕裂修復后能夠減少內側半月板外凸。目前認為，半月板外凸的存在是內側半月板后根部撕裂次要征象之一[19]。

5.2 膝骨關節炎與內側半月板外凸的關系

原發性膝骨關節炎是一種由多因素引發的退行性關節疾病，在不同的患者人群中有不同的進展率[12]。當前的研究目的是發現有快速疾病進展風險的這部分患者，從而提供積極有效的治療措施。但是，膝骨關節炎在其發展進程中是非線性的；一些患者可能只在病程的某個階段表現出快速的進展，而另一些患者則表現出長期慢性的逐漸衰退。

內側半月板外凸與膝骨關節炎患者的關節間隙變窄相關。一般來說，X 線片上的關節間隙變窄被認為是軟骨磨損、變薄的間接標志。但是，多年的MRI研究表明，脛骨-股骨軟骨本身并不是關節間隙寬度的唯一決定因素；半月板的完整性及其位置、關節積液也是相關影響因素[20]。較早的MRI 研究結果顯示，與半月板撕裂和軟骨缺損相比，半月板外凸與關節間隙狹窄密切相關[12]。近些年來涉及長期隨訪的MRI 研究顯示，半月板撕裂與關節間隙狹窄和骨贅的存在有更強的相關性[20]。在長期觀察中，半月板外凸和軟骨缺損與關節間隙狹窄有微弱的相關性[20]，產生這種現象的原因可能是：內側半月板外凸剛開始發生時會造成明顯的關節間隙狹窄，進一步變窄可能取決于其他因素，如半月板撕裂和廣泛的軟骨損失。

一些研究還發現，內側半月板外凸與膝骨關節炎患者的疼痛程度有關聯。與沒有內側半月板外凸的患者相比，伴有內側半月板外凸的骨關節炎患者膝關節疼痛更為常見[21]。雖然Wang 等[22]的研究顯示，內側半月板外凸是骨髓病變的獨立預測因子，但Crema 等的研究[10]沒有發現這種相關性。軟骨缺失、半月板撕裂和內側半月板外凸都是引起膝骨關節炎的原因，但它們對膝骨關節炎進展的相對影響尚不清楚。內側半月板外凸是膝骨關節炎進展的一個獨立預測因子[23]，且內側半月板外凸與脛股關節軟骨的缺失具有獨立的強相關性[11，19]。因此，盡管膝骨關節炎的發病機制尚未闡明，但內側半月板外凸的重要作用已經很明確，且有很深遠的研究意義。

5.3 膝內翻與內側半月板外凸的關系

目前大多數學者認為，膝內翻是內側半月板外凸的危險因素。膝關節力線異常造成負荷在半月板、軟骨和軟骨下骨間的分布不平衡，可能導致這些結構受損，從而加速膝骨關節炎的進展[24]。黃競敏等[17]的研究發現，膝內翻是造成內側半月板外凸的主要危險因素。膝內翻患者半月板外凸的發生率為89%（25/28），內側半月板外凸組與無內側半月板外凸組膝內翻（χ2=41.481，P=0.000）發生率的差異有統計學意義，多因素回歸分析結果顯示膝內翻的OR 值為101.976，95%CI（15.973，651.041），P=0.000。

Crema等[10]也認為，膝內翻是內側半月板外凸的獨立危險因素。作者從一項多中心的骨關節炎研究中選取了1527 名受試者（2131 個膝關節），膝內翻患者共961 例（45.1%），其中53%（511 例）伴有內側半月板外凸，優勢比（OR）為1.3，內側半月板外凸與內翻畸形呈正相關。

Willinger等[25]通過一項生物力學研究證實，內翻力線增加了內側半月板完整的膝關節的內側半月板外凸，并增加了內側間室的壓力，而中立力線和外翻力線使內側半月板外凸減少，并使內側間室壓力減小。但是也有研究表明，膝內翻和內側半月板外凸之間沒有關聯，Erquicia 等[26]的研究納入了61 個內翻膝關節，其認為對于膝內翻和內側半月板外凸二者之間的關系，需要更大規模的研究來證實。

5.4 前交叉韌帶與內側半月板外凸的關系

前交叉韌帶損傷是最常見的膝關節運動損傷疾病之一，前交叉韌帶重建是為了恢復膝關節的穩定性，防止脛骨過度前移，也能夠避免出現內側半月板的繼發性損傷，因為內側半月板是前交叉韌帶功能缺失的膝關節限制脛骨前移的次級穩定結構。Narazaki 等[27]研究了26 例未發生半月板撕裂的前交叉韌帶重建患者術前和術后的MRI，并與26例半月板正常、前交叉韌帶完整患者的正常膝關節進行對比。經過18 ～51個月的隨訪，研究者發現前交叉韌帶重建患者術后內側半月板外凸較術前增加，分析認為前交叉韌帶重建后移植物的張力和脛股旋轉不匹配是潛在的原因。研究者認為前交叉韌帶重建患者沒有完全恢復正常，運動過程中復雜的生物力學傳遞導致了內側半月板外凸的出現，這些患者的內側半月板外凸仍可導致膝骨關節炎的發生，并提出對這些患者的內側半月板外凸造成的繼發影響有必要進行MRI的長期隨訪。

前交叉韌帶具有抗外翻的作用，前交叉韌帶重建后移植物張力過大，內側間室的壓力可能會升高，半月板承受的應力可能會升高，增加了外凸的風險。移植物在膝關節屈伸活動時是否等長，也會影響膝關節應力的分配；在制備前交叉韌帶脛骨骨道及進行脛骨端固定時，小腿的位置是否處于中立位，都會影響到前交叉韌帶重建后脛股關節的旋轉匹配，而脛股關節的旋轉不匹配會對內側半月板的應力分布造成影響。

6 內側半月板外凸的干預方式

6.1 內側半月板后根部修復與內側半月板外凸

目前的研究認為，內側半月板后根部修復能夠改善臨床癥狀，但并不能阻止內側半月板外凸的進展。膝關節內側半月板后根部撕裂會產生類似半月板全切除的生物力學效應，因此近些年來越來越多的學者嘗試進行內側半月板后根部修復術，以期阻止或減緩膝骨關節炎的進展。Chung 等[28]通過meta 分析發現內側半月板后根部修復術，能夠改善大多數患者的主觀癥狀，膝骨關節炎的進展程度降低，但內側半月板外凸的程度變化不大。研究者指出盡管術后內側半月板外凸沒有恢復，但納入的大多數研究報告顯示內側半月板外凸減少，只是差異沒有統計學意義。

對內側半月板后根部的修復雖然獲得了臨床癥狀的改善，但對膝骨關節炎進展影響的研究結論不一，有研究顯示內側半月板后根部修復不能阻止膝骨關節炎的進展[28，29]，因為有著相當多的影響因素，包括患者年齡、術前癥狀持續時間、內翻力線、軟骨分級、修復后內側半月板后根部的愈合情況，以及內側半月板外凸術后改善的情況等，不同變量的組合可能會得到不同的結果。其中對內側半月板外凸術后改善方面的研究，目前認為單純行后根部修復手術可能不會改變內側半月板外凸[28]。

6.2 內側半月板中央化與內側半月板外凸

當單純內側半月板后根部修復不能改善外凸時，我們會嘗試中央化的方法。半月板中央化的方法是Koga 等[30]在2012年報道的，作者將該方法用于治療外側半月板外凸，隨訪2年的臨床和放射學結果良好，MRI顯示術后3個月半月板外凸明顯下降，術后1年維持不變。Koga等[31]于2017年又報道了該技術在內側半月板外凸中的應用。Leafblad 等[32]指出內側半月板后根部修復后，內側半月板外凸可能不會改善，這種情況對內側間室的軟骨起不到保護作用，所以中央化的手術是必要的，可以潛在地降低膝骨關節炎的風險。

雖然該方法缺乏長期、大規模的研究，但在解剖修復后根部撕裂后，中央化的方法在理論上具有恢復半月板功能的作用。文獻報道采用中央化的方法將外凸的內側半月板復位不失為一種有效的方案[28]，雖然這項技術可能會限制內側半月板的正常活動，短期內并沒有發現這種限制的不良后果。對于內側半月板中央化的臨床意義，需要進一步的隨訪評估中長期的臨床和放射學結果。

7 結論與展望

內側半月板外凸會改變膝關節的生物力學環境，對于膝骨關節炎的發生、發展具有重要意義，因此如何改善內側半月板外凸就成為關注的焦點。臨床上通過MRI評估內側半月板外凸的方法獲得了學術界的一致認可，但有臨床指導意義的分級評價標準尚未統一。內側半月板外凸與膝關節的多種病理狀態如內側半月板撕裂、膝骨關節炎、膝內翻、前交叉韌帶損傷等關系密切。目前研究認為內側半月板后根部修復術不能改善內側半月板外凸，可能需要輔助半月板中央化的手術，而對于半月板中央化手術的臨床意義，短期效果明顯，還需要進一步的中長期隨訪評估。另外，對于內側半月板外凸在膝關節多種病理狀態下的變化及其意義仍需要進一步研究。