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【摘要】 ［目的］ 认为膝关节前内侧骨关节炎适合于单髁置换治疗，传统是用应力位摄片帮助诊断前内侧骨关节炎。核磁共振（MRI）能够精确和直观地反应软骨和韧带情况，却很少用于膝关节前内侧骨关节炎的诊断。通过前瞻性对照研究了解MRI是否能在膝关节前内侧骨关节炎的术前诊断起作用。［方法］ 把52例准备接受单侧全膝关节置换的病人随机分为摄片组和MRI组，每组各26膝。其中摄片组平均年龄67.4岁 (59～71岁)，MRI组平均年龄69.9岁 (58～73岁)。在摄片组，病人摄内/外翻应力正位片和屈膝90°侧位片，分析X线片特征并作出诊断。MRI组根据MRI影像诊断软骨缺损的部位，对软骨缺损严重程度进行Noyes分级，对韧带、半月板、骨赘和软骨下骨囊腔改变情况进行评定，并诊断是否属于前内侧骨关节病变。在TKA术中对软骨缺损和前叉韧带进行观察后作出最终诊断。通过与术中诊断进行对比得出两种术前影像学诊断方法的准确性。［结果］摄片组误差主要发生在对OA较少累及间室及较浅表的软骨缺损情况进行判定时，能够鉴别膝内/外翻崎形能否被动矫正。MRI判断Noyes ⅡB，ⅢA，ⅢB软骨缺损的准确率分别为66.7%, 75%和 65.5%，但不能判定膝内/外翻崎形能否被动矫正。摄片和MRI诊断膝关节前内侧OA的准确率分别是84.6%和 92.3%(两者均与术中诊断无显著差异, P>0.05）。［结论］应力位摄片拍摄和读片要求较高，但经过适当训练可以在大多数OA病人中获得很高的诊断率，对于一些困难的病例可以结合MRI软骨和韧带成像以帮助诊断。
【关键词】 膝关节； 前内侧骨关节炎； 磁共振； 应力位摄片； 诊断
Comparison of MRI versus stress radiograph in imagiological diagnosis of the anteromedial osteoarthritis knees∥HE Chuan,YANG Qing-ming,FENG Jian-min,et al.Affiliated Ruijin Hospital of Jiaotong University,Shanghai 200025, China
Abstract: ［Objective］It is extensively conceived that the anteromedial osteoarthritis (OA) of knee is suitable for unicompartmental knee replacement (UKR). Traditionally, stress radiographs are used to establish diagnosis of the anteromedial osteoarthritis of the knee, whereas MR imaging, as a sensitive instrument for early diagnosis, is less commonly used. Therefore, the two methods have been compared in prospectivel study if MRI has a role in pre-operative assessment of patients with anteromedial OA of the knee. ［Method］Fifty-two OA patients who subsequently underwent total knee arthroplasty (TKA) were divided into the radiograph group (26 knees) and the MRI group (26 knees) randomly. The mean ages of the patients were 67.4 (59 to 71) and 69.9 (58 to 73) in the radiograph and MRI group. In the radiograph group, AP varus/valgus stress views and lateral radiographs in 90 of flexion were taken and assessed. In the MRI group, MR images were taken and assessed for location and severity of defects of cartilage by Noyes classification, osteophytes, subchondral cysts, sclerosis, meniscal and/or ligamentous tears. The primary diagnosis of the anteromedial OA knee was made based on radiographs and MR imaging findings respectively before TKA. The diagnosis was finally comfirmed by intraoperative observation so that the accuracy of the two imageological methods could be obtained.［Result］The main error of radiographic assessment was found in the less affected compartment and at superficial cartilage defects. Radiographs allowed preoperative assessment of the degree to which varus or valgus angular deformity was correctible. The accuracies of the cartilage defects, which were Noyes ⅡB, ⅢA, ⅢB, measured by MR imaging were 66.7%, 75% and 65.5%. But MRI can not predict if the preoperative varus/valgus deformities were correctible. The total diagnostic accuracies of the anteromedial OA of the knee in MRI and radiograph groups were 84.6% and 92.3% (both no variability compared with intraoperative diagnosis, P>0.05）respectively.［Conclusion］The technique of radiographic assessment to define the anteromedial OA of the knee is not easy to perform, but it can be used, by well trained doctors, in the most knee OA cases with high accuracy. The MR imaging gives more information about cartilage defects and can be used in some doubted cases.
Key words：knee； anteromedial osteoarthritis； MRI； stress radiograph； diagnosis
膝关节骨关节炎（osteoarthritis, OA）病理改变通常不会对称地累及膝关节的3个间室。术前确认病变累及范围和程度，对如胫骨高位截骨、单髁置换、全膝关节置换等不同手术治疗方式的选择非常重要。White和Goodfellew于1991年报道了病变主要集中于膝关节前内侧间室的前内侧OA（anteromedial osteoarthritis），其后多位作者报道对于这一类型OA单髁置换疗效良好［1］。在中国人群中膝关节前内侧OA的发病情况以及特点还未见研究。
以往诊断膝关节前内侧OA主要依靠应力位摄片，但拍摄要求较高，而且X线片并不能显示软骨和韧带，相应情况只能依靠间接征象推断，因此读片需要一定的经验。随近年设备和成像技术的发展，MRI能够更加精确和直观地反应软骨和韧带情况，特别是快速激励和扰相梯度回波技术能三维显示透明软骨，但尚未见 MRI诊断前内侧OA的报道。本研究通过对膝关节OA病人术前膝关节应力位摄片或MRI检查结果与全膝关节置换（TKR）术中观察结果对照分析，比较两种方法诊断准确性和特点。
1 临床资料
1.1 一般资料
2005年1月～2006年4月52位准备接受单侧TKA的膝关节OA且伴有膝内翻病人，随机分为摄片组和MRI组，每组26人26膝。摄片组女性21例，男性5例；平均年龄67.4岁（59～71岁）；MRI组女性20例，男性6例；平均年龄69.9岁（58～73岁）。所有病人膝关节屈曲挛缩小于20°，OA严重指数ISOA总分均在11分以上，术前普通膝关节X线片Kellgren-Lawrence评分均为Ⅳ级。
1.2 影像学检查
为避免读片时两种影像学检查结果相互干扰，病人根据组别仅进行一种检查。摄片组均在透视下拍摄：（1）膝关节内外翻应力前后位片，屈膝20°以放松后关节囊，对膝关节施加内翻或外翻应力时摄前后位片（AP位）；（2）屈膝90°侧位片。
MRI组采用以下四种序列扫描：（1）自旋回波（spin echo，SE）T1加权；（2）快速自旋回波（fast spin echo，FSE）T2加权；（3）三维脂肪抑制扰相梯度回波（three dimension fat auppressed spoiled gradient recall，3D-FS-SPGR）；（4）脂肪抑制质子相（fat suppressed proton density，FS-PD）。图像分析采用EBM公司UNIRISC终端和SUN公司ADW4.2工作站进行。对软骨缺损情况进行Noyes评分。
1.3 检查结果评价
摄片组前内侧OA阳性诊断标准：在内翻应力位膝关节内侧间隙狭窄，小于5 mm;外翻应力位时，外侧关节间隙不小于5 mm，同时内侧关节间隙展开，大于5 mm；屈膝90°侧位片上，胫骨内侧平台软骨下骨缺损局限于前1/2，无膝关节内外侧和前后半脱位（图1）。
MRI组前内侧OA阳性诊断标准：股骨内髁前方和胫骨平台前2/3存在Noyes ⅡB以上的软骨缺损，股骨内髁胫骨平台后1/3和外侧平台软骨Noyes评分Noyes ⅡA以下，前交叉韧带完整（图2）。
全膝置换术中大体观察作为前内侧OA的最终诊断标准。将胫骨平台从前至后平分为A，B，C三个区，记录软骨缺损所在位置，通过术中观察前交叉韧带（ACL）表面滑膜情况和抽屉实验判断前交叉韧带的完整性和功能。软骨缺损局限于内侧平台A，B两区，前交叉韧带表面滑膜覆盖完整且功能正常诊断为前内侧OA（图1， 2），外侧平台和股骨外髁少许的软骨纤维化或小的浅表软骨缺损不影响诊断。
术前根据X线片和MRI图像分别作出诊断，术中诊断由另外两位高年资关节外科医生共同作出。影像学诊断与术中诊断对比采用x2检验，Pearson法进行相关性统计。
2 结果
摄片组术前诊断前内侧OA阳性诊断为12例，术中最终诊断10例，其中2例术前阳性诊断者术中证实股骨外髁内侧面有较大面积软骨磨损和前交叉韧带部分缺失，准确率92.3%，术前与术中诊断无统计学意义(x2=0.315, P>0.05)。MRI组术前诊断前内侧OA 4例，术中最终阳性诊断为8例，2例术前诊断ACL退变，术中证实ACL功能良好，其中2例术前诊断外侧平台软骨磨损，术中证实仅为浅表纤维化和局限性小缺损，术前诊断准确率84.6%，术前与术中诊断无统计学意义(x2=1.733, P>0.05) (表1)。以Noyes系统进行评分，MRI发现的ⅡB级缺损4例，ⅢA级缺损14例，ⅢB级缺损8例。与术中标本观察比较，MRI显示软骨ⅡB级缺损的特异性为66.67%(4/6),ⅢA级缺损的特异性为75%(9/12),ⅢB级缺损的特异性为65.5%(5/8)；MRI显示软骨缺损等级与术中观察结果呈正相关（P<0.001, r=0.67）。MRI显示的OA软骨缺损最大径均值为12.88 mm,术中测量的软骨缺损均值为12.08 mm,两者之间有轻微统计学差异（t=2.080, P=0.048）；两种测量方法之间呈显著正相关（P<0.001, r=0.931）。
在总共52例膝内翻OA病人52膝中，最终证实前内侧OA为18例，占34.6%。
3 讨论
膝关节内侧间室OA发病率远远高于外侧间室OA。约85％病人软骨退变的放射学改变限于膝关节的一个间室，而且内侧间室发病率是外侧间室的10倍。Mullaji等发现如果病人ACL完好，内侧OA的软骨磨损主要局限于胫骨平台前内侧和股骨内髁前方，胫骨平台后方及外侧平台的软骨保留较好［2］。在中国人群中膝关节前内侧OA的发病情况未见报道，在本研究中发现准备行TKA术前OA病人中前内侧OA占34.6%（18/52）,说明这一类型病例在中国人群中可能占有很大的比例，需要进一步研究证实。表1 应力位摄片和MRI组术前诊断与术中最终诊断比较情况术前诊断
图2a术前MRI FS-SPGR序列示右股骨内髁和胫骨平台前部软骨缺损 图2b、c术中证实右股骨内髁和胫骨平台前内部软骨缺损。白箭头指示软骨缺损部位，黑箭头指示正常软骨组织 膝关节OA手术治疗的选择依赖于术前对关节病损范围、程度和位置的诊断。对于单纯的内侧间室OA，单髁置换的疗效尚有争议。各家报道存在较大差异的主要原因之一是病例选择标准不同，其中ACL是否完整是一个关键性条件。前内侧OA是ACL完好前提下膝关节的特殊磨损方式，实际是一种伸直间隙病损。在膝关节处于伸直位（如平地行走、站立）负重时，由于内侧间室前部负荷集中，逐渐软骨出现缺损而呈膝内翻；当屈膝位时股骨髁后滚与胫骨平台后方完整的软骨接触时，关节间隙恢复，膝内翻消失，内外侧副韧带的长度得到恢复，这类膝内翻由于没有侧副韧带挛缩，只要恢复关节间隙高度内翻畸形即可纠正。多篇报道单髁置换对前内侧OA 10年成功率为85%～98%［3、4］，与全膝置换疗效相当。当ACL断裂或缺失后，运动过程中股骨髁相对胫骨平台发生后滑，使软骨磨损扩大到胫骨内侧平台后方和外侧平台，这时屈膝位时内翻畸形也不能被矫正，造成内侧副韧带逐渐挛缩，这种程度的病变可能需要充分的韧带松解和全膝置换治疗。
传统术前诊断前内侧OA依靠临床体检和应力位摄片。前内侧OA临床特征是站力位出现膝内翻畸形，屈膝90°坐位时内翻畸形消失，膝内翻畸形在屈膝20°时施以外翻应力下可以矫正。应力位摄片是诊断前内侧OA的主要影像学手段，通过间接征象提示ACL功能完好和外侧间室软骨保留良好。然而，这一系列摄片的要求较高，如果内外翻应力施加不当，或摄片角度不对，可能造成错误诊断,需要在透视下拍照。另外由于软骨、韧带均不显影，在X线片上仅能通过间接征象进行推断，需要具备一定读片经验。
随着近年设备和成像技术的发展，MRI能够更加精确和直观地反应软骨和韧带情况，特别是快速激励和扰相梯度回波技术能三维显示透明软骨。在本研究中发现MRI对前内侧OA诊断准确率接近应力位摄片，具有临床应用价值，利用MRI可以比较准确定位大的软骨缺损，对股骨髁软骨缺损的显示好于胫骨平台，而且对一些小的浅表软骨磨损也能很好显示。有研究发现MRI对于ACL退化性改变过于敏感，仅通过MRI图像评价ACL功能有一定误差［5］，在本研究中也发现多数诊断错误是由于对ACL状况判定失误引起。MRI最大的缺陷是不能评价内侧副韧带的挛缩情况及内翻畸形是否可以被动外翻应力矫正。
诊断前内侧OA不需考虑髌股关节情况，众多研究显示髌股关节存在退变并不影响内侧间室单髁置换的效果，因此本研究中前内侧OA的影像学也未考虑髌股关节软骨磨损情况，但发现MRI显示髌股关节软骨磨损情况远较轴位摄片的放射学检查准确（数据未发表）。
因此，应力位摄片和MRI软骨/韧带成像均是术前诊断前内侧OA的较好方法，对于一些诊断有疑问的病例可以两者结合以帮助诊断。
【参考文献】
［1］ Mullaji AB, Sharma A, Marawar S. Unicompartmental knee arthroplasty: functional recovery and radiographic results with a minimally invasive technique［J］. J Arthroplasty，2007，22:7-11.
［2］ Mullaji AB, Marawar SV, Luthra M.Tibial articular cartilage wear in varus osteoarthritic knees: correlation with anterior cruciate ligament integrity and severity of deformity［J］.J Arthroplasty，2008,1:128-135.
［3］ Emerson RH. Unicompartmental mobile-bearing knee arthroplasty［J］. Instr Course Lect，2005，54:221-224.
［4］ Beard DJ, Pandit H, Gill HS. The influence of the presence and severity of pre-existing patellofemoral degenerative changes on the outcome of the Oxford medial unicompartmental knee replacement［J］. J Bone Joint Surg Br，2007, 89:1597-1601.
［5］ Sharpe I, Tyrrell PN, White SH. Magnetic resonance imaging assessment for unicompartmental knee replacement: a limited role［J］. Knee，2001,8:213-218.
作者单位：上海交通大学医学院附属瑞金医院a骨科,b放射科，上海