·研究快报·

腓骨曲度变化与膝关节骨性关节炎关系的研究

王 娟,吕红芝,范梦珂,李 明,李 佳,张英泽*

(河北医科大学第三医院创伤急救中心,河北省骨科研究所,河北省骨科生物力学重点实验室,河北 石家庄 050051)

[关键词]膝关节炎,骨;腓骨曲度变化;胫骨平台不均匀沉降 doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2018.11.026

既往关于膝关节骨性关节炎(knee osteoarthritis,KOA)的发病机制有诸多理论假说,但均未能完美地解释KOA的发病原因。由于膝关节的解剖构成并不包括腓骨,至今尚无关于腓骨与KOA发病机制相关性的研究。笔者在临床研究中观察到胫骨内侧平台沉降明显的KOA患者,腓骨近端曲度亦较大。结合本团队提出的不均匀沉降理论[1-5],笔者认为疏松的胫骨平台发生差异沉降的同时,腓骨所承载的负荷也逐渐增大,但由于腓骨以皮质骨为主,不表现为骨质疏松塌陷,而表现为弯曲形变。为量化评估KOA发生发展过程中腓骨弯曲形变程度,并探讨其与KOA发生发展的关系,课题组进行了影像学研究,报告如下。

1 临床资料

1.1一般资料 采集2018年5—8月在我院拍摄标准双下肢全长X线片的患者资料,记录患者年龄、性别等基本信息。

1.2研究方法 在医学影像计算机存档与传输以及病案查询系统中抽取患者X线片,由1位研究者完成全部腓骨弯曲弧度的测量。测量方法为全胫腓骨标准正侧位片上以腓骨弯曲最凸处中点向腓骨两端中点各作一连线,其中一条线的延长线与另一线所成锐角,即为腓骨弯曲的角度[6]。每根腓骨的弧度均测量3次,取其平均值记录。所有X线片的评估均由我院2名骨科医师和1名放射科主任医师共同完成,任何争议均讨论取得一致后再记录。将患者按照16~29岁、30~39岁、40~49岁、50~59岁、60~69岁和≥70岁分组,比较各年龄段受试者的关节炎严重程度及腓骨弧度变化情况。

本研究已获得医院伦理委员会批准及所有患者的知情同意。

1.3统计学方法 应用SPSS 21.0统计软件分析数据。非正态分布计量资料比较采用秩和检验;计数资料比较采用趋势χ2检验;相关性采用双变量相关关系检验。P<0.05为差异有统计学意义。

1.4结果

1.4.1一般情况 本研究共收集195例患者的双下肢全长片,男性76例(39.0%),女性119例(61.0%),年龄20~79岁,平均(53.8±13.9)岁。181例(92.8%)患者腓骨存在一定的曲度。测量显示左侧腓骨曲度0~8 °,平均(2.3±1.8) °;胫骨内侧平台沉降值为(5.0±2.7) mm。右侧腓骨曲度为0~8 °,平均(2.3±1.8) °;胫骨内侧平台沉降值(5.0±2.7) mm。左侧K-L分级中0级10例,I级18例,Ⅱ级78例,Ⅲ级67例,Ⅳ级22例;右侧K-L分级中0级9例,Ⅰ级26例,Ⅱ级67例,Ⅲ级71例,Ⅳ级22例。

1.4.2年龄、K-L分级与腓骨曲度、胫骨沉降值的变化趋势 患者左侧和右侧腓骨曲度及胫骨沉降值均随着年龄增长呈逐渐上升趋势,腓骨曲度与胫骨沉降值之间具有相关性(r=0.126,P=0.001)。随着年龄增加,K-L分级逐渐增加,两者存在线性趋势(优势侧,χ2=59.274,P<0.01;非优势侧,χ2=66.586,P<0.01)。见表1~4。

表1不同年龄段受试者腓骨曲度变化±s,°)

年龄(岁)例数非优势侧优势侧20^29150.40±0.830.27±0.8030^39172.65±2.092.12±1.6940^49332.45±1.753.06±1.5450^59572.54±1.902.33±1.8160^69472.47±1.652.77±1.63≥70 262.23±1.662.81±2.19

表2不同年龄段受试者胫骨沉降值变化±s,mm)

年龄(岁)例数非优势侧优势侧20^29150.23±0.260.32±0.4130^39174.89±1.803.44±2.4540^49334.73±1.924.09±2.5350^59575.34±2.484.37±2.3060^69476.00±2.634.01±2.53≥70 265.41±2.545.15±3.37

表3不同年龄段受试者非优势侧膝关节K-L分级变化(例数)

年龄(岁)0级1级2级3级4级20^29102 1 2030^39 0511 1040^49 0519 5450^59 052622460^69 0115256≥70 00 6128χ266.586P<0.01

表4不同年龄段受试者优势侧膝关节K-L分级变化(例数)

年龄(岁)0级1级2级3级4级20^29 93 2 0130^39 07 9 1040^49 061312250^59 072223560^69 0314255≥70 00 7109χ259.274P<0.01

1.4.3腓骨曲度及胫骨沉降值比较 KOA患者腓骨曲度与胫骨沉降值均显著大于非KOA患者,差异有统计学意义(P<0.01),见表5,6。

表5KOA与非KOA受试者腓骨曲度比较[M(QR),°]

组别例数非优势侧例数优势侧KOA 281.0(1.8) 90.0(0.0)非KOA1671.2(6.1)1860.3(1.0)Z4.0844.306P<0.01<0.01

表6KOA与非KOA受试者胫骨沉降值比较[M(QR),mm]

组别例数非优势侧例数优势侧KOA 282.0(3.0) 92.0(3.0)非KOA1675.1(3.1)1864.3(3.4)Z3.6563.646P<0.01<0.01

2 讨 论

本研究结果显示92.8%的受试者存在腓骨曲度,且随着年龄和K-L分级的增加,腓骨曲度有逐渐上升趋势;KOA患者胫骨沉降值显著大于非KOA者,且随着年龄和KL分级的增加,胫骨沉降值呈逐渐升高趋势;腓骨曲度与胫骨沉降值具有相关关系。由此可见,随着年龄和骨量减少的加重,发生骨质疏松的内侧胫骨平台的沉降速率逐渐加快,由皮质骨构成的腓骨虽然几乎不发生骨质疏松,但其承载的压力随着骨质疏松的程度逐渐加重、加大,逐渐弯曲。胫骨的沉降与腓骨的弯曲联合造成KOA解剖结构改变,其周围软组织失衡,压迫骨膜后引起膝关节内侧、前侧疼痛的临床症状,由于下肢机械轴线的改变,髌股关节、半月板也有不同程度的改变,出现髌股关节炎、半月板磨损。因此,临床上应用腓骨上段切除术治疗KOA,可减弱胫骨平台外侧支撑,使膝关节负重外移,纠正负重力线,减轻膝关节面内侧压力,防止胫骨平台继续发生不均匀沉降及腓骨的弯曲,达到软组织和韧带的再平衡状态,对改善KOA患者的临床症状具有显著疗效[7-13]。腓骨虽然不直接参与传统定义上膝关节的构成,但本研究结果提示腓骨参与了KOA发生发展的全过程,由此笔者认为应将腓骨上段纳入膝关节范围,并提出“广义膝关节”的概念,即膝关节的构成应包括髌骨、股骨远端及胫腓骨上段。

总之,腓骨逐渐弯曲与胫骨差异沉降导致了KOA的发生,两者具有相关性。在后续的研究中将注意以下方面:①纳入更多的KOA患者,探讨腓骨曲度与KOA的关系;②对社区人群进行前瞻性随机抽样调查,以便更加全面系统地评估腓骨曲度在KOA发生发展过程中改变及其作用;③观察不同曲度腓骨截骨后对疗效的影响。

[参考文献]

[1] 张英泽,李存祥,李冀东,等.不均匀沉降在膝关节退变及内翻过程中机制的研究[J].河北医科大学学报,2014,35(2):218-219.

[2] Lv H,Chen W,Yuwen P,et al. Multivariate analysis of factors related to radiographic knee osteoarthritis based on the comparison between football players and matched nonsportsmen[J]. Int Orthop,2018,42(3):519-527.

[3] Yang ZY,Chen W,Li CX,et al. Medial Compartment Decompression by Fibular Osteotomy to Treat Medial Compartment Knee Osteoarthritis: A Pilot Study[J]. Orthopedics,2015,38(12):e1110-1114.

[4] Dong T,Chen W,Zhang F,et al. Radiographic measures of settlement phenomenon in patients with medial compartment knee osteoarthritis[J]. Clin Rheumatol,2015,35(6):1573-1578.

[5] Liu B,Chen W,Zhang Q,et al. Proximal fibular osteotomy to treat medial compartment knee osteoarthritis:preoperational factors for short-term prognosis[J].PLoS One,2018,13(5):e0197980.

[6] 牛志科,杜飞,郭艳,等.腓骨弯曲骨折X线诊断标准研究[J].现代医用影像学,2009,18(6):159-161.

[7] 徐彬,马俊,聂涌,等.腓骨近端截骨术治疗膝关节骨关节炎的早期临床疗效研究[J/CD].中华老年骨科与康复电子杂志,2016,2(1):11-15.

[8] 周磊,曲铁兵,林源,等.腓骨近端截骨术治疗膝关节骨关节炎的疗效评价[J/CD].中华老年骨科与康复电子杂志,2016,2(1):16-20.

[9] 王英明,孔荣,禹德万,等.腓骨近端截骨联合关节镜下膝关节清理治疗膝关节内侧间室骨关节炎的临床疗效[J/CD].中华老年骨科与康复电子杂志,2016,2(1):21-25.

[10] 徐明,付志厚,孙海宁,等.腓骨近端截骨与单髁关节置换治疗膝关节内侧单间室骨关节炎的疗效比较[J/CD].中华老年骨科与康复电子杂志,2016,2(1):26-31.

[11] 李博,李计东,刘丽君,等.腓骨近端截骨术与口服药物治疗膝关节骨关节炎的对比研究[J/CD].中华老年骨科与康复电子杂志,2016,2(1):32-37.

[12] 陈伟,秦迪,吴涛,等.应用腓骨截骨术治疗膝关节骨性关节炎效果优良的机制分析[J].河北医科大学学报,2015,36(6):726-727,745.

[13] 陈伟,陈百成,王飞,等.应用不同方法治疗膝关节骨性关节炎的对比研究[J].河北医科大学学报,2015,36(5):600-602.

*通讯作者。E-mail:yzling_liu@163.com

[作者简介]王娟(1982-),女,河北大名人,河北医科大学第三医院副主任医师,医学博士,从事骨关节疾病诊治研究。

[基金项目]国家自然科学基金青年科学基金项目(81501934)

[修回日期]2018-10-24

[收稿日期]2018-10-10;

[文章编号]1007-3205(2018)11-1351-03

[文献标志码]B

[中图分类号]R684.3

(本文编辑:许卓文)