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米林高寒高海拔地区人群膝骨关节炎超声特征及相关影响因素

2024-11-30 196 上传者：管理员

摘要：目的研究超声诊断米林高寒高海拔地区膝骨关节炎(KOA)的价值及筛选该病的相关影响因素。方法 2022年3-5月对米林县内膝关节不适人群进行临床及超声检查。结果受试者共608人，男200人，女408人；平均年龄(57.86±11.36)岁，病程7 d～42年，中位病程4年。纳入膝关节1 216个，其中确诊971个，男性31.62%,女性68.38%;左侧486人，右侧485人，双侧478人。各年龄组总体组间差异有统计学意义。超声诊断KOA的敏感度为0.93,特异度为0.36,阳性预测值为0.85,阴性预测值为0.57。姿势及饮酒分别与有无KOA组间差异有统计学意义；BMI、吸烟和饮食与KOA组间差异均无统计学意义。结论在米林高寒高海拔地区，超声对膝骨关节炎具有较高敏感度；姿势及饮酒与罹患该病相关，BMI、吸烟及饮食则无明确关联。

关键词：
姿势
膝骨关节炎
超声
饮酒
高寒高海拔地区
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膝骨关节炎(knee osteoarthritis, KOA)是全世界最常见的慢性关节炎之一，也是造成疼痛和残疾的主要原因[1],严重影响患者生活质量。随着我国人口老龄化进程的进一步加重，其高发病率、工作时间的损失和医疗服务资源的使用都给患者、家庭和社会带来了相当大的经济负担。

在中国，鲜有关于寒冷、缺氧环境下膝骨关节炎超声表现及相关影响因素筛选的研究[2]。米林县地处西藏高原，气候寒冷，海拔3 000 m以上，多以牧业或林业为生的藏民为主。恶劣气候条件下的高强度劳动不可避免地会造成膝关节及其周围结构的损害，再加之医疗保健科普知识的缺乏，医疗资源的相对有限使得藏民对疼痛较为耐受，求医意识也相对淡薄，上述诸多因素致使膝骨关节炎的患病率较平原地区可能更高。

因膝关节骨关节炎致残者多，须加强对高寒高海拔地区人群的健康宣教及疾病筛查，通过对米林县膝关节不适人群进行问卷调查、体格检查和超声筛查，拟明确在该县膝骨关节炎的患病特点，以期实现增加科普知识，解除病因、缓解症状、改善生活质量、早预防、早诊治的目的。

1、资料与方法

1.1对象

纳入标准：2022年3-5月米林县(3镇5乡)18岁以上主诉膝关节疼痛的常住居民。排除标准：创伤、先天性或发育性疾病(膝内、外翻畸形)、脊柱先天结构异常、糖尿病、类风湿关节炎、痛风、化脓性关节炎、蜂窝织炎、出血障碍、病理性肥胖、转移癌等疾病的患者。

1.2研究方法

1.2.1问卷调查

经珠海市人民医院伦理委员会批准了本项研究[ZH-IRB:(2021)第(7)号],所有受试者均签署知情同意书。《临床资料表》由已接受专业骨科医师规范化培训的当地社区医务人员指导受试者客观填写。内容包括一般状况(姓名、性别、年龄、身高、体质量、民族、文化程度、饮食习惯等)、所从事职业及年限、工作姿势、运动方式、吸烟、饮酒史、既往史、用药史、日常生活习惯等。

1.2.2体格检查

由专业骨科医生进行身高、体质量和膝关节的体格检查，包括是否有关节肿胀、畸形、周围压痛、髌骨轨迹是否正常等。并填写《膝关节功能评定量表(KSS)》(含膝关节症状和行走、上下楼梯功能、关节屈曲角度、强直或挛缩程度)、VAS评分表。

1.2.3超声检查

1.2.3.1仪器与方法

采用迈瑞M9便携式彩色多普勒超声诊断仪，L14-6探头(频率：14-6MHz)。受试者取仰卧位，膝关节屈髋屈膝30°,超声探头横纵扫查髌上、下囊；再将膝关节屈曲至最大角度，对髌骨上缘、两侧及下方进行横纵扫查，可显示股骨滑车；并于仰卧位伸直状态下，扫查股骨内外侧髁。

1.2.3.2超声图像分析

所有图像均去除基本信息，分别由具有7年和4年肌肉骨骼超声诊断经验的主治医师2名对全部患者的股骨滑车、内外侧髁软骨、骨质及滑膜炎进行评估。当评估结果不一致时，由第3名具有6年肌肉骨骼超声诊断经验的医师进行评级，以≥2名作为最终结果。

1.2.3.3超声诊断标准

基于2016年类风湿关节炎和结缔组织病预后评估组织(OMERACT)提出的膝骨关节炎超声评估方案予以简化[3]。评估指标具体如下：

软骨征象：正常软骨；表面或深层软骨形态不规则，锐利边缘消失，但不伴有软骨变薄；单侧滑车软骨部分变薄或消失；双侧滑车软骨变薄或消失。骨赘征象：无骨赘；较小但明显的骨皮质突起；较大的骨皮质突起；非常大的骨皮质突起。

滑膜炎征象：无滑膜炎；关节隐窝被关节内异常低回声或无回声物质充填出现轻度膨隆；关节隐窝被关节内异常低回声或无回声物质充填出现中度膨隆，但表面平或微凹；关节隐窝被关节内异常低回声或无回声物质充填出现重度膨隆并凸出。

1.3临床诊断标准

符合中华医学会风湿病学会《骨关节炎诊疗指南(2018年版)》原发性膝关节骨关节炎诊断标准[4]:(1)近1个月内反复的膝关节疼痛；(2)X线片(站立位或负重位)示关节间隙变窄、软骨下骨硬化和(或)囊性变、关节边缘骨赘形成；(3)年龄≥50岁；(4)晨僵时间≤30 min; (5)活动时有骨摩擦音(感)。满足诊断标准(1)+(2)(3)(4)(5)条中的任意2条可诊断KOA。

1.4统计学分析

采用SPSS 24.0统计分析软件。正态分布计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用t检验。分类变量以例(%)表示，其中计数资料使用频数(%)来描述，组间比较均采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1一般资料比较

受试者共608人，男200人，女408人；平均年龄(57.86±11.36)岁，病程7 d～42年，中位病程4年。纳入膝关节1 216个，其中确诊487例(971个),男性31.62%,女性68.38%;左侧486人，右侧485人，双侧478人。

2.2各年龄段临床阳性率

将被检者分为5个不同年龄段，分别计算各年龄段临床阳性率(6.67%～96.55%);其中≥70岁的阳性率最高，平均阳性率为79.85%。各年龄组总体组间差异有统计学意义(P<0.001,表1)。

表1各年龄段受试人KOA分布及差异[n(%)]

2.3超声诊断结果

本研究中膝骨关节炎超声诊断标准主要依据有无软骨损伤，将超声阳性定义为有软骨损伤征象，伴或不伴发骨赘或炎性活动，超声阴性定义为无软骨损伤和骨赘，伴或不伴有炎性活动，具体受累情况如下(图1～3)。超声诊断KOA的敏感度为0.93,特异度为0.36,阳性预测值为0.85,阴性预测值为0.57。

图1正常膝关节软骨及不同程度膝骨关节炎软骨受累声像

A:正常软骨(*);B:单侧软骨变薄(箭头所指处);C:单侧软骨消失(箭头所指处);D:双侧软骨变薄或消失(箭头所指处)。

图2正常膝关节骨质及不同程度膝骨关节炎骨赘形成声像

A:骨皮质光滑、无骨赘；B:较小的骨皮质突起(箭头所指处);C:较大的骨皮质突起(箭头所指处);D:非常大的骨皮质突起(箭头所指处)。

图3正常膝关节髌上囊及不同程度膝骨关节炎滑膜炎声像

A:无滑膜炎；B:髌上囊轻度膨胀、液性暗区正常范围(箭头所指处);C:髌上囊中度膨胀，关节囊表面平(箭头所指处),关节滑膜增生；D:髌上囊重度膨胀，关节囊表面突出(箭头所指处),关节滑膜增生。

2.4 KOA与BMI的关系

不同BMI分级下，各类别BMI(过轻、正常、超重及肥胖)KOA组间差异均无统计学意义(P>0.05,表2)。

表2不同BMI分级下，有无KOA组间BMI均值及差异

2.5 KOA与工作姿势的关系

受试者日常工作、生活姿势主要有4种，即蹲、盘腿坐、弯腰和站。涉及膝关节运动的姿势主要有蹲、盘腿坐和站。其中各种姿势总体组间差异有统计学意义(P=0.022 5,表3)。

表3工作、生活姿势与KOA的相关性[n(%)]

2.6吸烟、饮酒、饮食与KOA的关系

调查显示饮酒对KOA有影响，吸烟与饮食KOA无关(表4)。

表4吸烟、饮酒、饮食与KOA的相关性[n(%)]

3、讨论

KOA是一种慢性退行性疾病，它涉及的炎症和结构变化致使关节疼痛和功能受限[5-6],是导致老年人残疾的一个主要原因，全世界超过5.6亿人患有该病[7]。目前已知KOA有一个复杂的病理生理学过程，正如国际骨关节炎研究协会对OA的定义：“首先表现为分子失调(关节组织代谢异常),然后是解剖学和/或生理学失调(特点是软骨退化、骨重塑、骨质增生形成、关节炎症和正常关节功能丧失),最终可能导致疾病”[8]。该病治疗的最终目的是缓解症状、改善功能，主要包括中药、化学制剂在内的保守治疗及截骨或人工膝关节表面置换等手术治疗[9-12]。

国内外关于KOA的研究更多侧重单一影像学诊断价值或进行性别、年龄、BMI、足部姿势等因素对该病的影响探讨，鲜有关于高寒高海拔地区KOA的研究，本研究拟进行综合分析，探索米林高寒高海拔地区的超声诊断价值及KOA与BMI、姿势、烟、酒及饮食等因素的相关性。

KOA与多种因素相关，包括遗传、代谢、发育等，并且经历一种长期、慢性、渐进性的过程，表现为随着年龄增长呈现患病率逐渐增加的趋势[2]。在本研究中，各年龄段受试者的临床阳性率不同，平均临床阳性率为79.85%,各年龄组分别为6.67%(18～40岁)、72.06%(40～49岁)、83.41%(50～59岁)、84.24% (60～69岁)、96.55%(≥70岁),既往报道该病在高寒高海拔地区的患病率均与年龄呈现明显正相关性[7],与本研究结果一致，与该病退行性变的特点相符。

X线为诊断KOA的传统影像学方法，但其对早期病变缺乏敏感性。近年来，超声广泛应用于KOA的评估，被证实能可靠反映KOA最早期的病理改变，包含早期软骨内部回声及边缘形态的变化[13]。此外，多普勒模式能够区分关节和其周围软组织内炎症的活动性。本研究显示，超声具有高敏感性及高阳性预测值等特点，但其特异性和阴性预测值偏低，原因可能与超声软组织分辨力高而超声医师对早期软骨病变的认识不足有关。由于软骨厚度分布不同及个体差异，且周边骨质并非完全光滑，部分可表现为毛糙。因此，部分正常软骨容易被超声医师主观诊断为锐利边缘消失，导致假阳性，参照X线诊断的部分年轻患者容易造成超声异常发现而诊断为临床阴性的情况。

文献表明，肥胖者(BMI≥30 kg/m2)比非肥胖者更容易发生有症状的KOA。二者之间的联系是复杂且多因素的，通过几种机制对该病的严重性起着重要影响。除了关节机械压力外，白色脂肪组织分泌的炎症标志物易导致炎症状态，从而增加了疾病的发展和疼痛的严重程度[14]。其次，超重作为KOA的一个风险因素可能机制为软骨小梁下骨的致密化与软骨退化有关[15]。尽管有研究表明，炎症细胞因子介导饮食和运动对KOA患者疼痛和功能的影响与BMI无关，但其主要侧重于全身炎症变化作为临床症状驱动因素的相关性[16]。本研究在不同BMI分级下，各类别BMI(过轻、正常、超重及肥胖)KOA组间未体现出明确差异，可能由于被检群体为有症状人群，并非真实患病率，存在人群选择偏倚，二者关联有待进一步研究。

与以往更多研究侧重于足部姿势产生的应力对KOA的影响不同[17-18],本研究通过观察受试者日常工作、生活姿势与KOA患病组间的差异，发现姿势可影响KOA的发病。受试者日常工作、生活姿势主要有4种，即蹲、盘腿坐、弯腰和站。涉及膝关节运动的姿势主要有蹲、盘腿坐和站，本研究表现出了不同姿势与KOA患病间的差异。姿势不稳定增加了膝关节结构的内应力，特别是软骨下的内应力，导致了痛觉纤维的刺激，从而导致疼痛的发生。因此，姿势的改善将有助于降低疼痛水平。

本研究对被检者吸烟、饮酒及饮食习惯也进行了调查，显示仅饮酒与罹患KOA间差异有统计学意义。有研究表明，在中国人群中，吸烟和KOA之间存在负相关[19]。但更多基于不同国家、患者群体和更有力的纵向分析研究表明，目前吸烟与早期或更成熟的KOA之间没有明显关联，且吸烟状态和症状或关节间隙之间亦不明确[20-21]。因此，既往研究表明的吸烟和KOA之间的反比关系没有得到证实，与本研究结果一致[22]。究其原因可能与多数研究将吸烟视为次要暴露因素(即协变量或混杂因素)有关；部分研究中得出负相关结论的做法为将全关节置换术作为严重KOA的替代指标存在偏倚；再者实验室研究尼古丁对软骨细胞的新陈代谢的益弊亦存在争议[23-24]。本研究表明饮酒与KOA呈负相关，在韩国人口中也有同样的发现[25]。机制可能与乙醇治疗可诱导软骨特定基因的表达有关，包括Ⅱ型胶原蛋白和软骨蛋白多糖[26]。Jonsson等[27]最近证实了乙醇对软骨细胞分化和软骨稳态形成的预防作用，乙醇通过抑制腹膜白细胞迁移和炎性转录因子NF-kB的激活对关节炎的发展有预防作用。以往研究[28]更多侧重对比不同饮食结构干预对KOA患者疼痛状态改善情况，而并非直接研究饮食对罹患KOA风险的影响。鲜有高寒高海拔地区饮食与KOA的研究，本研究结果表明高寒高海拔地区饮食与KOA二者并无明确关联，与吴鹏等[2]研究一致，共同之处在于研究均设计为食物大类(食盐、蛋白质、蔬菜、水果与油脂等)而非个体变量；其次，摄入量可能存在一定主观偏差。因此，仅为初步结论，需设计更为精细化的前瞻性研究作进一步探讨。本研究的主要局限性：(1)回顾性观察，且仅纳入膝关节不适人群，可能存在选择偏倚。(2)各潜在因素与KOA间的关联有待进一步通过患病率探索。(3)该地区特有因素，如寒冷、缺氧等将在后续研究中作进一步探讨。

综上所述，本研究表明超声对膝骨关节炎具有一定诊断价值；在米林高寒高海拔地区，姿势及饮酒对罹患该病有影响。

参考文献:

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基金资助:珠海市科技计划项目(NO:ZH22036201210037PWC);

文章来源:唐亚群,陈伟文,旺堆,等.米林高寒高海拔地区人群膝骨关节炎超声特征及相关影响因素筛选[J].遵义医科大学学报,2024,47(11):1093-1098.