第一部分膝关节OA软骨形态及骨髓水肿MRI表现与临床表现相关性研究　　背景：　　膝关节炎(osteoarthritis,OA)是关节炎中最常见的一种,影响着越来越多的老年人群。常侵犯大的承重关节,比如髋关节和膝关节,周围的小关节也会受累,包括手关节等。65岁以上的人群大约有50％患有OA,年轻人OA多发生于关节外伤后。伴随着肥胖的出现和人口老龄化等社会问题的出现,OA的发病率还将不断增加。OA以软骨的退变为首要特征,往往早于软骨下骨改变。OA没有特征性临床表现,当大量软骨缺失时,病人将出现关节疼痛甚至是残疾。治疗多以对症治疗为主,没有针对OA的特效药物,病情严重的要进行关置换节。影像学检查,特别是MR,能清晰地显示OA关节结构的改变。本研究拟使用影像学检查方法全面评价膝关节OA,并与患者临床表现进行对照研究,以期较系统地分析膝关节OA。　　目的：　　探讨膝关节MRI检查膝关节骨关节炎(knee jointosteo arthritis,KOA)患者膝关节软骨形态改变和骨髓水肿样病变(Bone marrow edema lesions,BML)程度与临床表现评分(Western Ontarioand Mc Master University Osteoarthritis Index,WOMAC)之间相关性。　　方法：　　按照中华医学会骨科学分会制定的《骨关节炎诊治指南》(2007版)KOA诊断标准,收集2012年8月至2013年1月膝关节炎患者47例,年龄范围36～68岁,平均年龄52.3±2.4岁,男性12例,女性35例。47例患者在指导下填写完成WOMAC表。使用Philips公司Achieva3.0TTX磁共振检查设备对这47例患者患侧膝关节进行扫描。采用8通道膝关节线圈。扫描序列包括:矢状位T2-TSE-SPAIR(TR=6309ms,TE=100ms,层厚3.5mm,层间距0.4mm,层数18,FOV=160×160mm,矩阵292×214,激励次数2,反转角度90°,扫描时间2分50秒);冠状位T2-TSE-SPIR(TR=2306,TE=100,层厚=4mm,层间距0.4mm,层数18,反转角度90°,FOV=160×160,矩阵356×285,激励2,扫描时间2分27秒);矢状位3D-FFE-WATs(TR=20ms,TE=4.7ms,层厚3.5mm,FOV=160×160mm,矩阵232×232,激励次数2,重建层数18,扫描时间7分30秒)。图像传入Extended MR Work SpaceR2.6.3.1后处理工作站,使用全器官MR评分方法(Whole-Organ Magnetic Resonance Imaging Score,WORMS),将膝关节分为15个区域,分别对这15个区的软骨形态学改变及BML病变进行评估。另选取同年龄段无OA表现,无外伤史、手术史、膝关节体查无异常,且平片检查无异常的正常人群30例作为对照组,年龄35~64岁,平均年龄49.7±4.3岁,男性11例,女性19例。利用统计学软件SPSS18.0进行统计学分析,运用卡方(c2)检验(计数资料)和t检验(计量资料)对患者和正常人一般资料比较。利用两个独立样本比较的Wilcoxon分析正常与KOA患者软骨形态、BMLWORMS评分比较。利用双变量回归中spearman秩相关对两个MRI特征与WOMAC评分进行相关性检验,P<0.05,有统计学意义,r>0,认为呈正性相关。　　结果：　　1、47例患者平均年龄52.3±2.4岁,男性12例(占25%),女性35例(占75%),体重指数(BodyMassIndex,BMI)为24.8±4.2;30例正常人平均年龄49.7±4.3岁,男性11例(占37%),女性19例(占63%),BMI为22.4±5.6;患者与正常人在年龄、性别、BMI方面比较,P>0.05,无统计学意义。47例患者WOMAC关节功能评分高于正常人,P<0.05,有统计学意义。　　2、正常人与KOA患者的软骨形态、BMLWORMS评分差别有统计学意义(P<0.05)。软骨形态改变WORMS评分与WOMAC正相关,相关系数r=0.41,P<0.05;BMLWORMS评分与WOMAC正相关,相关系数r=0.693,P<0.05;BML与软骨WORMS正相关,相关系数r=0.456,P<0.05。　　结论：　　膝关节OA患者MRI检查结果显示,软骨缺损程度、BML程度与临床表现程度呈正相关,并且BML程度与软骨缺损程度之间存在正相关。　　提示,软骨的缺损、BML有可能是引起KOA病人疼痛的原因,并且,两者在KOA进程中相互影响对方的发展。　　第二部分髌骨稳定性与髌股关节炎MRI表现相关性研究　　目的：　　研究髌骨位置四项描述指标与髌股关节炎(patell of emoraljointosteo arthritis,PFOA)MRI特征之间相关性。　　方法：　　收集2012年8月至2013年1月,符合2007年制定的《骨关节炎诊治指南》PFOA患者87名,年龄47-79岁,平均年龄56岁,其中男性29例,女性58例。使用Philips公司Achieva3.0TTX磁共振机对这87例患者患侧膝关节进行扫描。采用8通道膝关节线圈专用线圈。扫描序列包括:轴位T2-TSE-SPAIR(TR=6306ms,TE=100ms,层厚3.5mm,层间距0.4mm,层数18,FOV160×16mm,矩阵292×213,激励次数2,反转角度90°,扫描时间2分12秒);矢状位　　3D-FFE-WATs(TR=20ms,TE=4.7ms,层厚3.5mm,层间距0mm,FOV160×160mm,矩阵232×232,激励次数2,重建层数18,反转角度15°,扫描时间7分30秒)。图像传入ExtendedMRWorkSpaceR2.6.3.1后处理工作站,测量髌骨长度率(patellarlengthratio,PLR)、滑车沟(sulcusangle,SA)、髌骨外侧倾斜角(lateralpatellartileangle,LTPA)、二等分处平移(bisectoffset,BO)四项指标,同时WORMS方法评估髌股内外侧关节面软骨形态改变和BML的程度,分别研究四项指标与软骨缺损和BML之间相关性。正常组人群35人,无外伤史,膝关节体查无异常,且平片检查未见异常,35例正常人年龄45-65岁,平均50岁,女20例,男15例。用优势比(oddsratio,OR),与95%置信区间来描述每四分位数范围内各髌骨位置校准侧量标准与内外侧PF软骨形态和BML之间相关性。用Spearman秩相关讨内外侧关节面各稳定性指标连续范围内与软骨形态及BML之间相关性。　　所有模型都经过Logistic回归对年龄、性别、BMI进行校正。　　结果：　　1、87例患者平均年龄为54±2.3岁,女58例(占66.7%),男29例(占33.3%),BMI为23.5±3.2;35例正常人平均年龄48±2.4岁,女20例(占57%),BMI为20.7±3.4;患者与正常人在年龄、性别、BMI方面差异不明显,无统计学意义,P>0.05。　　2、①87例患者PLR、SA、LPTA、BO值均高于正常人,P<0.05,有统计学意义。　　②PLR与内外侧软骨丢失量和外侧BML呈正相关(r分别为0.674、0.734、0.675),其中与内侧软骨呈显著相关(P<0.01)。　　③SA与内外侧软骨缺损和外侧BML呈正相关(P<0.05)。　　④最低分值范围内的LPTA(9°-14°)与外侧软骨缺损相关大(OR1.0),但最高值范围(23°-29°)与外侧软骨缺损相关性小(OR0.4;95%0.3-0.6)。LPTA与外侧BML相关性也有同样的趋势。　　⑤BO值与外侧软骨丢失和BML呈正相关(P<0.05),但与内侧髌骨关节面软骨丢失和BML无相关性。　　结论：　　1.随着PLR和SA的增加,内外侧软骨缺损程度及外侧BML分值升高。　　2.PLR对于外侧BML最安全的区域是0.96-1.22,PLR值过高(1.23-1.45)或值过低(0.66-0.78)都会引起外侧髌股关节BML的发生。　　3.小角度区域内的LPTA对外侧软骨缺损、外侧BML影响大,大角度区域内的LPTA对外侧软骨缺损、外侧BML影响反而小。　　4.BO值越大,外侧软骨缺损程度和BML越严重。　　5.四项髌骨稳定性描述指标对内侧髌骨关节面BML影响不大。