膝关节内侧半月板突出与后根部损伤相关性的MRI分析

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.43.023

中国组织工程研究

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膝关节内侧半月板突出与后根部损伤相关性的MRI分析

李飞，张军，王丰哲, 潘诗农

中国医科大学附属盛京医院放射科，辽宁省沈阳市 110004

收稿日期:2013-05-13 修回日期:2013-06-17 出版日期:2013-10-22 发布日期:2013-11-02
通讯作者: 潘诗农，博士，教授，硕士生导师，中国医科大学附属盛京医院放射科，辽宁省沈阳市
作者简介:李飞★，男，1987年生，陕西省安康市人，汉族，中国医科大学在读硕士，主要从事骨关节影像学、运动医学研究。 yxlifei@163.com
基金资助:
国家自然科学基金(81271538)*；盛京自由研究者基金项目(201208)*

Association between knee joint medial meniscus extrusion and posterior root tears: Magnetic resonance imaging analysis

Li Fei, Zhang Jun, Wang Feng-zhe , Pan Shi-nong

Department of Radiology, Shengjing Hospital Affiliated to China Medical University, Shenyang 110004, Liaoning Province, China

Received:2013-05-13 Revised:2013-06-17 Online:2013-10-22 Published:2013-11-02
Contact: Pan Shi-nong, M.D., Professor, Master’s supervisor, , Department of Radiology, Shengjing Hospital Affiliated to China Medical University, Shenyang 110004, Liaoning Province, China cjr.panshinong@vip.163.com
About author:Li Fei★, Studying for master’s degree, Department of Radiology, Shengjing Hospital Affiliated to China Medical University, Shenyang 110004, Liaoning Province, China yxlifei@163.com
Supported by:
National Natural Science Foundation of China, No. 81271538*; Foundation for Freedom Researcher of Shengjing Hospital, No.201208*

摘要/Abstract

摘要：

背景：半月板根部损伤是半月板突出的重要原因。近年来，国外有许多关于半月板根部损伤和半月板突出关系的研究报道，而国内暂无相关的报道。
目的：探讨膝关节内侧半月板突出与内侧半月板后根部损伤的相关性。
方法：回顾性分析84例具有膝关节内侧半月板突出征象患者的MRI及关节镜表现，将半月板突出长度≥ 3 mm或半月板突出长度/半月板最大径≥10%定义为严重突出，采用卡方检验分析两种测量方法下的内侧半月板突出与后根部损伤之间的相关性。
结果与结论：MRI显示内侧半月板严重突出(半月板突出长度≥3 mm或半月板突出长度/半月板最大径≥10%)与关节镜检查显示半月板后根部损伤具有显著相关性(P < 0.05)，比值比及95%可信区间分别为25.04 (3.07-204.44)，6.96(1.38-35.19)。结果可见膝关节内侧半月板严重突出与内侧半月板后根部损伤密切相关，是半月板根部损伤的重要特征。

关键词: 骨关节植入物, 骨与关节临床实践, 膝关节, 内侧半月板, 后根部损伤, 半月板突出, MRI, 关节镜, 国家自然科学基金

Abstract:

BACKGROUND: Meniscal root damage is an important reason for meniscus extrusion. In recent years, there are many reports on the relationship between meniscus root injury and meniscus extrusion at abroad, but it is rare at home.
OBJECTIVE: To investigate the correlation between knee medial meniscus extrusion and the medial meniscus posterior root tears.
METHODS: A retrospective analysis of the MRI and arthroscopic findings of 84 patients with knee medial meniscus extrusion signs was conducted. Medial meniscus extrusion≥ 3 mm or length of medial meniscus extrusion/maximum diameter of meniscus extrusion ≥10% was defined as serious extrusion. The chi-square test analysis was used to analyze the correlation between posterior root tears and the medial meniscus extrusion.
RESULTS AND CONCLUSION: MRI measurement results of medial meniscus extrusion (length of medial meniscus extrusion ≥ 3 mm or length of medial meniscus extrusion/maximum diameter of meniscus extrusion ≥ 10%) was significantly related with the arthroscopic findings of posterior root tears (P < 0.05) with the odds ratio and 95% confidence intervals of 25.04 (3.07-204.44) and 6.96 (1.38-35.19) respectively. The medial meniscus serious extrusion is closely related to posterior root tears of the medial meniscus, which is a significant feature of the meniscus posterior root tears.

Key words: knee joint, menisci, tibial, magnetic resonance imaging, arthroscopes

中图分类号:

R318

李飞，张军，王丰哲, 潘诗农. 膝关节内侧半月板突出与后根部损伤相关性的MRI分析[J]. 中国组织工程研究, doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2013.43.023.

Li Fei, Zhang Jun, Wang Feng-zhe,Pan Shi-nong. Association between knee joint medial meniscus extrusion and posterior root tears: Magnetic resonance imaging analysis[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2013.43.023.

图/表（结果） 4

2.1 膝关节镜检查结果 84例内侧半月板突出患者中，关节镜证实半月板根部损伤49例(58%)，且均是后根部，半月板体部损伤20例(24%)，半月板退变7例(8%)，半月板正常8例(10%)。
2.2 内侧半月板突出测量结果内侧半月板突出长度< 3 mm，13例，内侧半月板突出长度≥3 mm，71例；半月板突出长度/半月板最大径(L/T)<10%，10例，半月板突出长度/半月板最大径(L/T)≥10%，74例。其中，半月板突出< 3 mm患者中后根部损伤1例；半月板突出程度<10%的病例中后根部损伤2例。
患者女，27岁，右膝关节疼痛就诊。MRI测量半月板突出长度为3.12 mm，半月板最大径为19.67 mm，半月板突出长度/半月板的最大径(L/T)为15.86%。MRI扫描中未发现半月板后根部的异常，经关节镜证实半月板后角胫骨接触面(后根部)损伤，见图3，4。

患者女，55岁，左膝关节疼痛就诊。MRI测量半月板突出长度为2.73 mm，半月板最大径为22.93 mm，半月板突出长度/半月板最大径(L/T)为11.91%。经关节镜证实半月板后根部损伤，并且观察到内侧半月板根部信号增高改变，见图5，6。

患者女，53岁，左膝关节疼痛8年为主诉就诊。MRI测量半月板突出长度为3.91 mm，半月板最大径为27.80 mm，半月板突出长度/半月板最大径(L/T)为14.06%。经关节镜证实内侧半月板(体部、后脚)撕裂，内侧半月板后根部正常，并且观察到内侧半月板内高信号，并达关节面，冠状面示后根部正常显示，见图7，8。

统计学分析表明，半月板严重突出(半月板突出长度≥3 mm或半月板突出长度/半月板最大径≥10%)与内侧半月板后根部损伤相关(P < 0.05)，比值比(OR)及95%可信区间间(CI)分别为25.04(3.07-204.44)；6.96(1.38-35.19)。

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引言

材料方法

讨论

3.1 半月板突出研究进展目前，国内外对半月板突出现象缺乏统一的认识，包括半月板半脱位(meniscal subluxation)、半月板脱位(meniscal displacement)、半月板周缘性移位、半月板突出(meniscal protrusion or extrusion)等。不但国内外的命名不统一，对于其判定方法，国内外报道也不一致。Miller等^[7]最早报道MRI上半月板突出，认为超过半月板横径的25%为突出。Breitenseher等^[8]设定的诊断标准是半月板外周缘与胫骨平台边缘之间的距离≥3 mm即为半月板半脱位。Costa等^[9]报道了半月板突出程度> 3 mm与半月板退变、损伤及内侧半月板根部损伤有相关性。Park等^[6]报道了对比半月板突出横径> 3 mm和半月板突出横径与半月板最大径的比值比两种方法，认为后者(横径比)对于评价半月板后根部损伤有更重要的价值，并且认为半月板突出程度(横径比)≥10%具有很好的诊断价值。作者认为半月板突出的名称通俗易懂，且能够反映半月板相对于胫骨平台局限性移位的解剖学变化，因此选用了半月板突出的概念。同时使用了后两种半月板突出程度的诊断方法，即将3 mm和10%作为半月板突出程度的分界线，这样进一步的反应了其突出的严重程度和解剖位置的异常。84例内侧半月板突出的患者中，半月板突出长度< 3 mm，13例，半月板突出长度≥ 3 mm，71例；半月板突出长度/半月板的最大径<10%，10例，半月板突出长度/半月板的最大径≥10%，74例。可见半月板突出中严重突出的患者占有较大的比例。

3.2 内侧半月板生理解剖半月板是膝关节的重要组成部分，在维持膝关节生物力学上具有重要的作用，通过增加关节接触面积和增加关节软骨吻合度分担轴向压力，并且具有减震、增加关节吻合度和润滑等作用^[10-11]。半月板负担着膝关节轴向压力的40%-70%，而剩下一部分是通过关节软骨表面分担的^[12-13]。在膝关节的活动中，半月板协调着股骨及胫骨的活动，增加了接触面积和分散了关节表面的轴向力，此对于维护关节软骨的完整性有重要的作用。

内侧半月板作为“C”形纤维的软骨结构，填充在膝关节的内侧部分，在承接负荷、缓冲震荡，维持关节稳定中占有更为重要的作用^[4]。内侧半月板相对于外侧半月板是较稳定的。部分原因是其与内侧副韧带相连，半月板的活动因此受到限制，当膝关节增大活动度时易导致退变或损失。另外后角通过强壮的骨嵌韧带连接在胫骨止点^[4]。

在负重的过程中，轴向压力作用于楔形的半月板产生环形应力(箍形力)，在前后角就产生了放射性状牵拉胶原纤维束。半月板胶原纤维束的完整性和方向、前后角附着和半月板之间的相互连接均影响其环形应力的作用^[4]。对于半月板结构的电镜研究表明胶原纤维有3层，主要的胶原纤维密集位于半月板中心部位，呈环状方向，研究表明这些胶原纤维是当承受轴向压力负荷时稳定半月板，防止半月板过度伸展。因此内侧半月板更容易损伤，内侧半月板突出的发生率较外侧半月板明显增高^[14]。

3.3 半月板后根部损伤半月板根部是指半月板前后角在胫骨平台中央的附着部分，根据部位不同分为前根与后根。半月板根部是固定半月板的重要结构，对维持半月板正常的位置及功能起重要作用^[15-16]。Vedi等^[4]和Boxheimer等^[17]研究发现膝关节屈曲外旋时，内侧半月板后角位置相对固定，且变形能力小，关节外旋时，股骨内侧髁相对于胫骨平台向后移位，造成内侧半月板后根部承受应力明显增大。上述解剖及生物力学因素的协同作用可能造成内侧半月板后角根部损伤。内侧半月板后根部损伤后，在承受压力负荷的过程中半月板发生移位，半月板功能缺失，使半月板失去产生箍形应力的必要条件，导致关节表面接触面积减少、胫股关节接触应力增加，从而加快关节骨软骨损伤退变^{[3, 18]}。内侧半月板后根部损伤后其生物力学结果在功能上等同于内侧半月板切除^[16]。内侧半月板后根部在关节镜下很难被清晰的显示，MR成像是比较好的观察半月板的检查方式，但是半月板根部损伤在MR上的表现也是容易被忽视的^[1,19]。一般在把MRI上内侧半月板后角靠近胫骨中央部1 cm范围内被认定为内侧半月板后根。大多数诊断半月板后根部损伤的标准是，半月板后根部形态失常，或后根部出现达到关节面的异常高信号。内侧半月板后根部损伤的伴发征象有：半月板突出、内侧半月板损伤、前交叉韧带损伤、内侧副韧带损伤、关节积液等，其中以半月板突出最为重要。

3.4 半月板突出程度与半月板后根部损伤的相关性半月板根部损伤是半月板突出的重要原因。近年来，国外有许多关于半月板根部损伤和半月板突出关系的研究报道，而国内暂无相关的报道。在Bin等^[20]的研究中，其调查345例内侧半月板撕裂患者中，28%发生在后角或后根部。在存在半月板脱位的患者中，79%伴有完全的内侧半月板根部撕裂，64%伴有部分内侧半月板根部撕裂，50%伴有内侧半月板根部退变。这次研究中，49例(49/84，58%)显示半月板突出的患者伴有半月板后根部损伤。Costa等^[9]曾报道半月板突出程度≤ 3 mm的半月板中，半月板根部损伤占3%；> 3 mm的半月板突出中占42%。而在本组资料中，内侧半月板突出< 3 mm中后根部损伤占2%，≥ 3 mm中后根部损伤占68%。本研究与Costa等具有一致性。Lee等^[21]及Ozkoc等^[22]的研究亦支持内侧半月板后根部撕裂与半月板脱位有明显相关性。

作者认为由于个体差异影响，不同人的半月板大小有差别，使用比值形式可以避免绝对值测量造成的个体间的差异，这也是文章选用两种不同的半月板突出程度分类方法进行统计的原因。Park等^[6]报道了分别使用两种不同的半月板程度分类方法，最后得出使用横径比值这种方法对于判断半月板突出更准确，具有较高的敏感性和特异性。并且得出10%具有明显的统计学意义。在此研究中，采用了以上观点并且结合普遍认同的3 mm临界值的观点，研究半月板突出程度与半月板后根部损伤的相关性，统计结果表明，两种不同的分类方法，均得到内侧半月板严重突出与后根部损伤具有明显的相关性。

该研究中后根部正常的半月板突出的35例患者中，有20例具有半月板损失，7例半月板有退变，8例半月板正常。由于半月板损伤及退变导致了匝形力的损伤，这样增加了半月板的不稳定性使得半月板容易突出。84例患者中检出有8例半月板正常的病例，推测可能与半月板先天发育有关。80例具有不同程度的关节积液。但关节积液不是导致突出的原因，它一般是与外伤或关节炎相关的^[20]。

优势与不足：文章运用了两种测量半月板突出的分类方法，统计半月板突出程度与半月板后根部损失的相关性。且内侧半月板后根部损伤均是通过关节镜结果统计的，这样更加提高了后根部损伤的准确性。文章属于回顾性分析，导致半月板突出的相关因素有半月板损伤、关节炎等其他因素等，所以存在选择性偏移。并且所用的扫描体位是仰卧位，并不是轴向负荷下测量半月板的突出程度，也会对结果有一定的影响。

综上所述，膝关节内侧半月板的重度突出(半月板突出长度≥ 3 mm或半月板突出长度/半月板的最大径≥10%)与内侧半月板后根部损伤有相关性，是内侧半月板后根部损伤的重要特征，对于诊断内侧半月板后根部损伤具有重要的提示作用。

膝关节内侧半月板突出与后根部损伤相关性的MRI分析

Association between knee joint medial meniscus extrusion and posterior root tears: Magnetic resonance imaging analysis

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