骨髓水肿与膝骨关节炎疼痛程度的相关性分析

苗贵强高立华臧学慧孙辉 王立晖

（南方医科大学附属南海医院骨二科，广东佛山528000）

近年来，膝骨关节炎（knee osteoarthritis,KOA）的发病率呈上升趋势，尽管医疗技术已有较大发展，但KOA疼痛的根本原因至今尚不明确。目前认为KOA疼痛与软骨磨损、力线不正、肥胖等因素有关。随着MRI技术的普及以及设备的不断更新，越来越多的研究表明，骨髓水肿[1（]bone marrow edema,BME）是引起KOA疼痛的重要原因[2]。但BME在多大程度上影响KOA疼痛尚存争议。本研究分析2015年2月至2016年6月收治的79例伴有BME的老年KOA患者的临床资料，探讨BME与KOA疼痛之间的关系，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 临床资料

病例纳入标准：①符合KOA诊断标准（美国风湿病学会KOA诊断标准[3]为：a.近1个月内大多数时间有膝痛；b.膝关节活动时有摩擦声响；c.X线片检查示膝关节骨端边缘有骨赘形成；d.膝关节周围有肿胀；e.膝关节晨僵＜30 min；f.年龄＞40岁。具备a、c或a、b、e或a、b、d、e、f即可诊断为KOA）。②年龄＞70岁。③临床分期均为中晚期患者。④X线片测量胫骨平台角50°～90°。⑤经MRI检查证实伴有膝关节BME。

病例排除标准：①有膝关节外伤史者；②有膝关节手术操作史者；③免疫性疾病及免疫相关性关节炎者；④急性及慢性感染性关节炎者；⑤近期接受全身性皮质类固醇药物及非甾体抗炎镇痛药物治疗者；⑥MRI禁忌及不能配合完成检查者。

符合上述纳入排除标准的79例为观察组，男38例，女41例；年龄70～81岁，平均（74.2±3.6）岁；均为单侧，病程1.5～2年；高血压27例，糖尿病19例，冠心病24例。将同期收治的不伴有BME的68例KOA患者作为对照组，男32例，女36例；年龄70～82岁，平均（75.3±4.1）岁；均为单侧，病程11个月～2年；高血压20例，糖尿病11例，冠心病13例。两组患者性别、年龄、病程及合并疾病等一般情况比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。入院后请相关科室会诊，积极进行内科治疗。

1.2 观察指标及评价方法

1.2.1 疼痛视觉模拟评分（VAS）：0分表示无痛，10分表示最剧烈疼痛。每例患者评价3次取均值。1～3分为轻度，4～6分为中度，7～10分为重度。

1.2.2 应用MRI对BME进行半定量分析：采用3.0 T磁共振成像仪（Siemens公司，德国）对患膝进行扫描，根据扫描结果进行分组。BME在T1WI表现为关节软骨下方边界不清的低信号，T2WI或PDWI为高信号。在WORMS[4]评分中，基于15个亚区不同区域的累及程度，每个亚区将软骨下BME的评分分为0～3分（0为无；1为＜25%分区受累；2为25%～50%分区受累；3为＞50%分区受累），总共45分，详见图1、2。其中1～15分为轻度水肿组，16～30分为中度水肿组，31～45为重度水肿组。

1.3 统计学分析

采用SPSS 19.0软件进行统计学分析，KOA的BME程度与疼痛程度的相关性分析采用R×C列联表资料的χ2检验，以P＜0.05为差异具有统计学意义。

图1 膝关节胫股关节面的区域划分

图2 WORMS评分对软骨下BME进行半定量评估的示意图

2 结果

2.1 观察组和对照组患者的疼痛情况

观察组轻度疼痛37例，中度疼痛29例，重度疼痛13例；对照组轻度疼痛29例，中度疼痛26例，重度疼痛13例（表1）。

表 1 两组患者的疼痛情况（例）

2.2 BME与KOA患者疼痛程度之间的相关性分析

观察组患者中，BME评分越高，疼痛越明显，BME程度与疼痛程度呈正相关（Somers d系数=0.611，Kendall等级相关系数=0.611，P＜0.05，表2）。

表 2 观察组患者BME程度与不同疼痛程度的相关性（例）

2.3 典型病例

患者，女，73岁，因“双膝关节疼痛活动受限5年，近半年加重”收入院。专科检查：双膝轻度肿胀，皮肤无红肿、破溃，无包块；左膝关节过伸试验（＋）、过屈试验（＋）、浮髌试验（-）、髌骨研磨征（＋）、股四头肌阻抗试验（＋）、抽屉试验（-）、内侧方应力试验（＋）、麦氏征（＋），膝关节屈伸范围10°～110°，内翻10°畸形；右膝关节过伸试验（＋）、过屈试验（＋）、浮髌试验（-），髌骨研磨征（＋）、股四头肌阻抗试验（＋）、抽屉试验（-）、内侧方应力试验（＋）、麦氏征（＋），双足趾活动、血运好，痛、触觉正常。诊断为双侧KOA，术前正侧位X线片检查和MRI见图3。

3 讨论

3.1 BME导致KOA疼痛的机制

图3 患者，女，73岁，双侧KOA

KOA的疼痛原因尚不明了，多数学者认为是多种因素相互作用的结果[5]，如关节积液、滑膜炎、关节游离体、软骨下囊肿、边缘骨赘以及关节软骨、半月板、前后十字韧带的情况等，均对疼痛程度造成影响，但最终结论仍待进一步研究。越来越多的研究表明，BME在KOA疼痛中起到重要的作用[3]，如应用唑来膦酸可在很大程度上减轻BME，进而缓解患者的疼痛[6]；有学者采用体外冲击波疗法治疗膝关节BME，相应的疼痛得到减轻[7]；Kesemenli等[8]行胫骨楔形截骨治疗伴有BME的KOA患者疗效满意，证实膝关节疼痛主要是因为负荷过大导致BME所致。但BME的发病病因至今仍未完全明了[9]，可能的机制包括以下几种：①KOA患者的膝关节应力增加，导致软骨下干骺端微骨折，骨小梁结构破坏，继而发生组织间液减少及出血增加，而BME的发生与骨髓内出血呈正相关[8,10]。骨髓内出血进一步导致骨内压升高，使骨组织灌注减少，骨细胞缺氧[11]后可引起神经血管束的破坏，局部组织酸中毒，释放细胞炎性介质如前列腺素等，继而引起疼痛[10]。②BME是受累骨髓中细胞外液的积聚，可导致骨内压力的增加，骨内压的增加刺激关节内痛觉感受器，刺激骨和骨髓富含痛觉神经纤维，进而产生疼痛，所以BME是一个诊断KOA的重要征象[12]。

3.2 缓解BME在KOA治疗中的重要意义

Wilson等[13]在1988年首次提出了BME的概念，在MRI上的表现可以是位于紧靠关节软骨下区骨小梁内较小的高亮度病灶区，也可以是位于关节面下方数厘米深的较大、较模糊的中度增强信号区。将BME程度与KOA患者疼痛程度进行相关性分析发现，不同疼痛程度KOA患者的BME之间具有差别，且BME程度与疼痛程度呈正相关，即疼痛级别越高，BME分级越高，说明疼痛可以反映BME的严重程度，可通过减轻BME程度来缓解疼痛，疼痛的改善常与BME的消退相平行，并可判断疾病的预后，这与国内外学者的研究一致[14,15]。近年来，BME逐渐被认为是KOA进展的标志，且成为其治疗的一个靶点[16]。

3.3 本研究的不足之处

引起膝关节疼痛的病因有多种，但BME是引起老年KOA患者中重度疼痛的重要因素。本研究结果显示，伴有BME的病例中，BME严重程度与疼痛程度呈正比。但本研究未将不同临床分期及不同下肢力线纳入进行横向比较，未能针对不同程度BME进行规范化治疗，上述都将是以后研究的方向。

综上，BME是导致老年KOA患者疼痛的重要因素，且BME程度与疼痛程度呈正比。