探讨上胫腓关节面坡度与原发性膝关节骨关节炎(KOA)发生及其Kellgren-Lawrence(K/L)分级的相关性。
纳入2016年1月—2017年6月河南大学第一附属医院骨科180例KOA患者临床资料(KOA组)进行回顾性分析，其中男50例、女130例，年龄60～75( 66.3±8.36)岁，BMI为(25.3±3.96)kg/m2。选择该院同期180例排除KOA的健康体检者膝关节CT资料纳入非KOA组，其中男52例、女128例，年龄60～75(65.8±7.96)岁，BMI为(24.6±4.06)kg/m2。两组观察对象性别、年龄、BMI比较差异均无统计学意义(P值均>0.05)。对KOA患者进行影像学K/L分级。在膝关节CT三维重建图像上分别测量两组观察对象的上胫腓关节面坡度。采用SPSS 21.0统计软件进行分析。
KOA组180例K/L分级分别为Ⅱ级52例、Ⅲ级60例、Ⅳ级68例。KOA组、非KOA组上胫腓关节面坡度在男性和女性分别为35.18°±7.36°、29.39°±8.37°和35.34°±9.36°、30.97°±10.89°，两组间同性别间比较差异均有统计学意义(P值均<0.05)，组内不同性别间比较差异均无统计学意义(P值均>0.05)。上胫腓关节面坡度和膝骨关节炎K/L分级经Spearman相关分析呈正相关(rs＝0.166, P<0.05)。
上胫腓关节面坡度偏大是KOA发病的高危因素，且与KOA严重程度相关。
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原发性膝关节骨性关节炎(knee osteoarthritis, KOA)是一种退行性关节疾病，又称增生性关节炎、退行性关节炎或骨关节病，是由于滑膜关节的退变引起的以关节疼痛、僵硬和活动受限为特征的关节病变[1]。KOA多见于中老年，其发病机制迄今尚未完全明了，一般认为是多种致病因素包括机械性和生物性因素的相互作用所致，研究较多的危险因素是性别[1]、年龄[2]、BMI[3]、劳动强度[4]等，而对上胫腓关节面坡度对KOA影响的研究较少。本研究中，笔者通过病例对照研究，观察上胫腓关节面坡度是否是KOA发生的危险因素，以及坡度的大小与KOA的严重程度是否相关。
纳入标准：(1)年龄60～75岁；(2)KOA组选择Kellgren-Lawrence(K/L)分级[5]Ⅱ级的原发性KOA患者，且其静息痛病程≥6个月；(3)非KOA组选择标准是从未有过任何膝关节疾病症状(疼痛、肿胀、僵硬、关节功能受限等)的本院健康体检行膝关节CT扫描者。排除标准：(1)先天性膝关节疾病；(2)继发性膝骨关节炎。
回顾性病例对照研究。收集2016年1月—2017年6月河南大学第一附属医院骨科确诊为原发性骨关节炎患者180例为KOA组，同时收集该院健康体检中心排除KOA的体检者180例为非KOA组。
两组观察对象性别、年龄及BMI比较，差异均无统计学意义(P值均>0.05)。见表1。
两组观察对象性别、年龄及BMI比较(
±s)
两组观察对象性别、年龄及BMI比较(±s)
| 组别 | 例数 | 性别(例) | 年龄(岁) | BMI( kg/m2) | |
|---|---|---|---|---|---|
| 男 | 女 | ||||
| KOA组 | 180 | 50 | 130 | 66.3±8.36 | 25.3±3.96 |
| 非KOA组 | 180 | 52 | 128 | 65.8±7.96 | 24.6±4.06 |
| 统计值 | χ2＝0.055 | t＝0.583 | t＝1.682 | ||
| P值 | >0.05 | >0.05 | >0.05 | ||
注：KOA为膝关节骨关节炎；BMI为体质量指数
采用美国GE Discovery HD 750螺旋CT。研究对象在仰卧位下行膝关节扫描重建，扫描参数为管电压140 kV，参考电流335 mA，有效电流110～380 mA；重建层厚1 mm，间隔0.7 mm；球管转速0.33 s，螺距0.8；重建FOV 350 mm，图像矩阵512×512。以Diocm格式保存，用Aw Volumeshorer 4.6对原始图像进行三维重建。
对重建后的图像在医学软件VebVicver 2.2上进行测量，具体方法如下：沿水平面顺时针旋转一侧重建后的膝关节图像，旋转至能暴露上胫腓关节面；沿上胫腓关节面作一切线，该切线与水平线夹角为∠β，所测得∠β值即为上胫腓关节面的坡度值。见图1。
注：a为水平线；b为上胫腓关节面切线；∠β值为a、b两线夹角
膝骨关节炎影像学K/L分级量化标准如下。0级：无骨赘；Ⅰ级：可疑骨赘；Ⅱ级：轻微骨赘，可伴有关节间隙狭窄，或关节面硬化、囊性变；Ⅲ级：中等程度的骨赘伴有关节间隙中度狭窄；Ⅳ级：重或较大的骨赘，关节间隙狭窄。
应用SPSS 22.0统计软件对观察数据进行统计分析。服从或近似服从正态分布的计量资料以
±s表示，两样本均数的比较采用独立样本t检验，两组上胫腓关节坡度值比较采用独立双样本U检验。计数资料采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
KOA组男性、女性上胫腓关节面坡度值均高于非KOA组，差异均有统计学意义(P值均<0.05)；两组内男性和女性的上胫腓关节面坡度值比较，差异均无统计学意义(P值均>0.05)。见表2。
两组观察对象上胫腓关节坡度值(∠β)比较(°，
±s)
两组观察对象上胫腓关节坡度值(∠β)比较(°，±s)
| 组别 | 例数 | 男性 | 女性 | t值 | P值 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 例数 | ∠β | 例数 | ∠β | ||||
| KOA组 | 180 | 50 | 35.18±7.36 | 130 | 35.34± 9.36 | 1.019 | >0.05 |
| 非KOA组 | 180 | 52 | 29.39±8.37 | 128 | 30.97±10.89 | 0.939 | >0.05 |
| Z值 | 3.704 | 3.458 | |||||
| P值 | <0.05 | <0.05 | |||||
注：KOA为膝关节骨关节炎
180例KOA患者经K/L分级标准评价，Ⅱ级52例、Ⅲ级60例、Ⅳ级68例。上胫腓关节面坡度与K/L分级经Spearman相关分析，结果呈正相关(rs＝0.166, P<0.05)。见表3。
180例KOA患者与不同上胫腓关节面坡度值的Kellgren-Lawrence分级的相关性分析(例)
180例KOA患者与不同上胫腓关节面坡度值的Kellgren-Lawrence分级的相关性分析(例)
| 组别 | 例数 | Kellgren-Lawrence分级 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ⅱ级 | Ⅲ级 | Ⅳ级 | rs值 | P值 | ||
| 小角度组 | 63 | 24 | 21 | 18 | 0.166 | <0.05 |
| 大角度组 | 117 | 28 | 39 | 50 | ||
| 合计 | 180 | 52 | 60 | 68 | ||
注：KOA为膝关节骨关节炎；小角度组上胫腓关节面坡度为5°～30°；大角度组上胫腓关节面坡度为31°～80°
大角度组与小角度组上胫腓关节坡度在KOA组和非KOA组中所占的比率分别为65%(117/180)、51%(92/180)和35%(63/180)、49%(88/180)，组间比较差异有统计学意义(OR＝1.776，95%CI＝1.352～2.158，P<0.01)。说明上胫腓关节面坡度偏大是KOA的高危因素。见表4。
上胫腓关节坡度在KOA及非KOA组中分布情况[例(%)]
上胫腓关节坡度在KOA及非KOA组中分布情况[例(%)]
| 组别 | 例数 | KOA组 | 非KOA组 | χ2值 | P值 |
|---|---|---|---|---|---|
| 小角度组 | 151 | 63(35.0) | 88(48.9) | 7.130 | <0.01 |
| 大角度组 | 209 | 117(65.0) | 92(51.1) | ||
| 合计 | 360 | 80 | 180 |
注：KOA为膝关节骨关节炎；小角度组上胫腓关节面坡度为5°～30°；大角度组上胫腓关节面坡度为31°～80°
目前，学者们对KOA高危因素研究较多的是性别[8,9]、年龄[10]、BMI[3]、雌激素[11]等，而对于上胫腓关节面坡度值与原发性KOA间关系的研究较少。Tubbs等[12]研究发现，倾斜型的上胫腓关节面易于发生上胫腓关节的退变，但其没有阐述上胫腓关节面坡度与胫股关节炎的关系。Oztuna等[13]认为，上胫腓关节面坡度越大则上胫腓关节越容易发生原发性骨关节炎，且原发性上胫腓关节骨关节炎与原发性KOA的发生可能存在某种联系。通过以上学者的研究可以发现，倾斜型的膝关节可能更容易发生炎症。
有研究显示，胫股关节和胫腓关节之间可能存在着炎性酶的传递[14,15]。本研究中，笔者没有进行炎性酶的基础研究，而是试图从生物力学的角度加以分析。当上胫腓关节面与水平线(胫骨平台)的夹角(∠β)越大，作用于胫骨平台方向的分应力也越大，使得胫股关节应力负荷增加，膝关节软骨磨损加快，关节软骨退行性变和继发性骨质增生的速度加快，即膝关节退变速度加快，更容易发生膝关节炎。
本研究结果显示，小角度组上胫腓关节面坡度在KOA组占比低于大角度组、在非KOA组占比高于大角度组，且男性和女性上胫腓关节面坡度值在KOA组均高于非KOA组，差异均有统计学意义(P值均<0.05)。其临床意义在于：若临床体检发现上胫腓关节面坡度偏高(大于30°)，提示关节退变高危因素，需进行有效的病因预防。对于KOA的预防，首先应该养成良好的生活习惯，控制BMI在合理的范围内；在运动过程中一旦出现关节疼痛、僵硬、肿胀等关节损伤情况，应该中止训练并及时治疗；限制穿高跟鞋，避免对关节造成明显的冲击；注意保暖防潮，减少关节负重、进行一定强度的体育锻炼[16]；存在KOA家族史的群体，应该做好KOA的预防工作。在发现KOA之后应该及早治疗。总之，医者应熟悉了解相关健康管理新理念[17]，患者也需提高自我管理意识[18]，熟悉其发生的危险因素，以期科学合理地防治KOA的发生。近些年来临床采用腓骨截骨术来治疗KOA[19]。而在本研究的基础上，对于上胫腓关节面坡度与腓骨截骨术的疗效是否具有相关性，以及是否可以依据坡度值的大小进行预防性的腓骨截骨术等问题，需要进一步深入研究。
综上，上胫腓关节面坡度与KOA的发生具有相关性，且坡度越大关节越易退变，同时此坡度大小与KOA的严重程度也具有相关性。本研究的局限性在于，收集资料时只考虑了性别、年龄、BMI、上胫腓关节面坡度对观察结果的影响，其他文献中提及的危险因素如职业与劳动强度、营养饮食等资料缺失，因此未能全面评估影响KOA发病的危险因素。未来有待于丰富研究对象的临床资料及扩大样本量，以进行更加全面翔实的研究。
