论文部分内容阅读
背景:骨关节炎（OA）是一种退行性关节病变,由遗传、雌激素、炎症以及生物力学改变等因素所引起。其特征是关节软骨丢失、滑膜炎和软骨下骨硬化。髌下脂肪垫（IPFP）位于髌腱、股骨髁和胫骨平台之间,具有缓冲和润滑功能,可以通过其生物力学及抗代谢作用在生理上发挥关节保护的作用;但是它也可以通过在关节局部产生炎性脂肪细胞促进膝骨关节炎（KOA）的发展,因此在KOA发生与进展中有潜在的作用。磁共振成像（MRI）对观察IPFP有独特的优势,可结合影像学软件对IPFP体积等指标进行定量检测。通过IPFP在MRI特征性表现,评估其病变的病理生理过程,是以IPFP为靶点进行KOA临床诊治研究的重要方法之一。近年来越来越多的研究关注于探索KOA影像学和代谢炎症相关指标在评估疾病进展及监测预后方面的作用。目前IPFP与KOA的关系尚存在争议,本研究目的在于验证KOA与IPFP影像学特征之间是否存在相关关系,从而帮助我们更好的认识IPFP的组织结构特征以及了解KOA的发病机制。目的:本研究的目的是评估KOA患者基于MRI图像测量得到的IPFP体积、信号强度等指标和患者的临床特征及疾病严重程度是否存在相关性关系。并分析IPFP影像学指标与KOA患者膝关节骨赘增生等形态学变化及实验室血清学指标的相关性,以及各指标与KOA严重程度的相关性。从而寻找辅助筛查KOA及影响疾病进展的血清学指标;推断IPFP在KOA发病及疾病进展中的潜在作用;探讨IPFP是否能作为KOA的影像学标志物;分析膝关节结构损伤的横断面研究是否可以用来评估KOA的进展、指导手术方式的选择。方法:收集2016年06月—2021年05月期间住院患者中有磁共振影像资料并行膝关节置换术的279例膝骨关节炎患者作为病例组,同一时期选取50例膝痛患者（不符合KOA诊断标准）作为对照组。收集患者一般情况、实验室血清学指标和术前膝关节影像学资料（膝关节正侧位X线片和磁共振平扫）。根据X线片对膝关节骨赘增生情况进行评分及评级,并利用凯尔格伦—劳伦斯分级标准（K-L分级）评估膝骨关节炎影像学改变的严重程度。根据磁共振T1像评估软骨损伤和软骨下骨髓损害（BMLs）的严重程度,根据T2加权二维抑脂像上评估脂肪垫内高信号改变情况。利用3D Slicer软件在膝关节MRI T1或T2加权二维抑脂像上的矢状位序列图像上测量髌下脂肪垫的深度、矢状位最大横截面积、股骨弓和胫骨弓长度和进行组织三维重建测量体积。最后,利用SPSS 23对数据进行统计学分析。结果:1.病例组和对照组患者一般情况比较无统计学差异（P＞0.05）;KOA患者IPFP体积（18176.63±4019.52）mm3较对照组体积（20493.28±4327.85）mm3 明显缩小（P＜0.05）;与身高、体重、体表面积指标呈明显正相关性（P＜0.05）。2.IPFP深度、最大横截面积、股骨弓、胫骨弓长度与疾病严重程度呈明显负相关性（P＜0.05）。IPFP信号强度分级则随着病情加重而增高,差异有统计学意义（P＜0.05）。通过多因素分析显示IPFP体积、深度、胫骨弓长度及信号强度分级可作为影响KOA诊断的独立影响因素（P＜0.05）。ROC曲线显示IPFP体积的AUC为0.648（95%CI:0.563～0.735,P＜0.01）、深度的 AUC 为 0.837（95%CI:0.775～0.899,P＜0.01）、胫骨弓长度的AUC为0.694（95%CI:0.619～0.770,P＜0.01）,对KOA的评估有一定价值。3.骨赘评分、骨髓损伤及软骨缺损评分在病例组和对照组中存在明显差异（P＜0.05）;与IPFP体积呈明显负相关性（P＜0.05）;与高信号强度改变及KOA炎症程度呈明显正相关性（P＜0.05）。单因素及多因素分析均显示骨赘分级、软骨缺损分级可以作为影响KOA严重程度的独立影响因素（P＜0.05）。4.红细胞沉降率（ESR）、超敏CRP（h-CRP）、血糖（GLU）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、乳酸脱氢酶（LDH）、碱性磷酸酶（ALP）在病例组和对照组存在明显差异（P＜0.05）。中性粒/淋巴细胞比率（NLR）、血小板/淋巴细胞比率（PLR）、h-CRP、血尿酸（UA）、总胆固醇（TC）与KOA严重程度有明显正相关性（P＜0.05）,多因素分析显示ALP可作为影响KOA诊断的独立影响因素（P＜0.05）,NLR可以作为影响KOA严重程度的独立影响因素（P＜0.05）。ROC曲线显示ALP的AUC为0.778（95%CI:0.717～0.839,P＜0.01）,敏感性67%,特异性82%。提示ALP对KOA的诊断评估有一定的价值。5.五年内行单膝置换术和双侧膝关节置换术的两组患者的IPFP深度、信号强度分级、骨赘分级、骨髓损伤分级、软骨缺损分级及关节压痛评分有明显差异（P＜0.05）。结论:1.KOA患者IPFP体积较对照组缩小,且随着疾病严重程度的增高呈减小趋势。IPFP形态学指标在病例组与对照组的差异,以及与疾病严重程度的相关性提示IPFP对膝关节的缓冲和润滑的保护功能随着疾病进展减弱,更多的是作为一种局部脂肪组织分泌炎症因子参与KOA病变的病理生理过程,加速疾病进程。2.KOA患者IPFP信号强度分级改变与关节软骨损伤等异常关节结构改变之间的相关性提示IPFP在KOA发生发展中起一定的作用。IPFP的信号强度分级及体积等形态学结构改变能作为影像学指标,评估疾病进展情况。3.实验室指标中 NLR、PLR、h-CRP、UA、GLU、HDL-C、LDH、ALP 可以作为 KOA 的早期筛查指标,并用来指示疾病的严重程度,可以反映KOA的炎症性代谢及脂质代谢紊乱等部分发生发展机制。4.全膝关节置换术（TKA）前应该充分评估患者临床特征及IPFP影像学特征,以评估手术的必要性及指导手术方式的选择。膝关节在MRI中的异常结构特征有助于KOA治疗和手术方式的选择和评估预后情况。