膝骨关节炎的MRI研究：确定内侧半月板膨出的诊断阈值并研究HIV感染者的膝关节结构改变

发布时间：2020-04-16 21:39

【摘要】：目的:膝关节半月板膨出可损害半月板的正常力学功能,并且与OA相关的膝关节结构变化及症状相关。本研究的目的是确定与4年内膝关节疼痛和关节软骨破坏进展相关的基于MRI的内侧半月板膨出(medial meniscal extrusion,MME)阈值。方法:从OAI数据库中随机选择了来自235名受试者的235个膝关节。测量受试者在基线时刻的MME膨出量。在基线时刻和第48个月分别评估受试者的膝关节疼痛严重程度和软骨破坏。使用西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数可视化量表(WOMAC)评估膝关节疼痛,将第48月时WOMAC评分大于基线时的患者定义为膝关节疼痛进展患者。使用WORMS评分评估膝关节软骨破坏,并分别对全膝关节、内侧膝关节、股骨内侧髁和胫骨内侧平台的软骨破坏进行了如下分类:软骨破坏进展,出现新的全层缺损病灶,出现新的全层缺损病灶或原有全层缺损病灶扩大。单变量和多变量二元logistic回归用于分析基线时刻MME测量值与膝关节疼痛和结构破坏进展之间的相关性,并对年龄、性别、BMI进行校正。使用受试者工作特征曲线(ROC curve)计算MME测量值预测48个月内膝关节疼痛和软骨破坏进展的临界值。结果:235名受试者女性占63%,基线平均年龄59.8±8.0岁,基线平均BMI 29.6±4.8kg/m2,基线时半月板膨出量2.58±1.39 mm。在单变量回归分析中,MME测量值与48个月内的膝关节疼痛进展(P0.001)以及全膝关节软骨(P=0.009)、内侧膝关节软骨(P=0.003)、内侧股骨髁软骨(P=0.017)和内侧胫骨平台软骨(P=0.001)破坏进展显著相关,仅在对全膝关节进行评估时,MME测量值与新的软骨全层缺损、新的软骨全层缺损/原有全层缺损扩大存在显著相关(P=0.013和P=0.002)。上述关联在对受试者性别、基线年龄和基线BMI指数进行校正后依然显著。MME测量值预测膝关节疼痛进展的曲线下面积(area under curve,AUC)为0.658(0.580~0.735,95%CI),临界值为3.26 mm;预测全膝关节软骨破坏(软骨破坏进展、出现新的软骨全层缺损病灶、出现新的软骨全层缺损病灶/原有全层缺损病灶扩大)、内侧膝关节软骨破坏、股骨内侧髁软骨破坏和内侧胫骨平台软骨破坏进展的AUC和临界值依次为0.603(0.527~0.679),2.43 mm;0.605(0.526~0.684),2.68 mm;0.620(0.543~0.697),2.68 mm;0.617(0.541~0.693),2.73 mm;0.610(0.529~0.692),2.73 mm;0.654(0.560~0.747),3.14 mm。结论:本项研究表明MME膨出量与膝关节疼痛和软骨破坏在4年内的进展显著相关,并进一步确定了与膝关节疼痛和关节软骨退变进展相关的基于MRI的MME阈值。该MME测量方法简单,可重复性高,可作为初筛膝关节OA症状和关节软骨破坏进展风险的可选方法之一。目的:接受抗逆转录病毒疗法(ART)治疗的人类免疫缺陷病毒(HIV)感染者常出现代谢紊乱,这可能增加该类人群患骨关节炎(OA)的风险。目前,有关HIV感染者膝关节结构改变的研究十分有限。本研究的目的是考察基于ART治疗史确定的感染和未感染HIV的受试者在8年间的膝关节关节软骨退变以及膝关节结构改变情况。方法:我们研究了来自骨关节倡议(OAI)数据库的30名受试者:10名受试者在基线和随访期间接受了ART治疗,并根据年龄,性别,种族,基线人体质量指数(BMI)和KellgrenLawrence(KL)分级将其与作为对照的20名没有接受ART治疗的受试者进行频率匹配。使用全器官磁共振成像评分(WORMS)半定量评估膝关节半月软骨、韧带、骨髓水肿样病变、软骨下囊肿、关节积液等结构异常;基于多层多回波序列对包括软骨常规T2值、软骨分层T2值和纹理分析参数在内的软骨T2值相关参数进行测量;使用半定量评分系统分别评估髌下脂肪垫(IPFP)和髌上脂肪垫(SPFP)的信号异常增高程度和范围。在横断面分析中,我们使用线性回归模型来比较ART/HIV组和对照之间软骨T2值相关参数(软骨的常规T2值,分层T2值,纹理参数)和膝关节形态结构参数(WORMS评分分数,IPFP和SPFP信号强度评分分数)的差别。在纵向分析中,我们使用混合效应模型来比较两组间软骨T2值相关参数和膝关节形态结构参数在8年内的变化率。横断面分析和纵向分析均对性别以及基线年龄、基线BMI指数和基线KL分级进行校正。结果:在基线时刻的横断面分析中,与对照组相比,ART/HIV组IPFP异常增高信号的范围更大(P=0.008),SPFP信号强度更高(P=0.015)、关节积液的WORMS评分更高(P=0.009),软骨下囊肿WORMS评分更低(P=0.003),上述指标均表现出显著性差异。两组间在软骨T2值相关参数以及软骨、半月板、骨髓水肿和韧带的WORMS评分上无显著差异(P0.05)。纵向分析中,ART/HIV组更高的膝关节熵值(P=0.047),更严重的关节积液(P=0.001),以及更轻微的软骨下囊肿(P=0.002),上述指标在两组间均表现出显著性差异。结论:接受ART治疗的HIV感染者的膝关节存在异质性程度更高的关节软骨基质,更严重的关节滑膜炎症以及更加明显的IPFP和SPFP信号异常,这可能会增加膝关节骨关节炎的发生风险。
【图文】：

垂直线,放射科医生,层面,内侧半月板

我们将这两条垂直线之间的距离定义为 MME的测量值（图1）[2]。我们随机选取了 10 名受试者，对半月板膨出测量的可重复性进行了评估。两名放射科医生独立进行两次评分，每次评分间隔最小为 4 周。观察者内 ICCs 分别为 0.99 和0.99，观察者间 ICCs 为 0.99。

ROC曲线,膝关节疼痛,严重程度,病灶

16测 48 个月内膝关节疼痛严重程度进展以及膝关节软骨病灶进展的 ROC到显著性水平的参数）：A. 膝关节疼痛严重程度进展，AUC=0.658（0.5关节软骨破坏进展，AUC = 0.603（0.527 ~ 0.679: 95% CI）；C. 全膝关节UC = 0.605（0.526 ~ 0.684: 95% CI）；D. 全膝关节出现新的软骨全层缺AUC=0.620（0.543~0.697:95%CI）；E. 内侧膝关节软骨破坏进展，AUC CI）；F. 内侧股骨髁软骨破坏进展，AUC = 0.610（0.529 ~ 0.692: 95% C坏进展，AUC = 0.654（0.560 ~ 0.747: 95% CI）。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R684.3;R445.2

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