膝关节软骨下功能不全骨折和骨坏死的研究现状
发布时间:2026-05-21   |   来源:中国修复重建外科杂志
关键词: 膝关节骨坏死 膝关节软骨下功能不全骨折 骨髓水肿 软骨下骨


作者:广州中医药大学第一附属医院人工关节与膝关节科     邹振伟


膝关节骨坏死(ONK)是一种进行性疾病,可导致膝关节软骨下塌陷和终末期骨关节炎。学者们基于组织病理学检查结果,使用不同术语表示此类疾病,包括使用“继发性ONK”指代骨坏死合并功能不全骨折,而另一些学者用它来指代系统源性骨坏死。还有一些学者使用“自发性ONK(SPONK)”指代自发、可以愈合或因坍塌而变得复杂的膝关节病变,或者使用“膝关节软骨下功能不全骨折(SIFK)”这一术语指代上述两种类型病变。为了疾病名称的统一性和对将来疾病编码的规范性,本综述回顾相关文献对研究进展进行总结,以期厘清上述术语,同时对SIFK和ONK的当前概念、病因及发病机制、临床和影像学表现、治疗方法及预后进行总结。


SIFK和ONK当前概念


1968年,Ahlbäck等首次发现并且描述了“SPONK”这一疾病,即突然发作的严重且持续的疼痛,并以夜间为著,局限于负重区内的股骨内侧髁,没有创伤史或其他明显诱因。同年,他们还发现了与使用皮质类固醇(CCS)相关的ONK,即“继发性ONK”。1991年,Brahme等描述了第3种ONK,在关节镜手术后出现的ONK,因此命名为“关节镜术后ONK(PONK)”。20世纪90年代“股骨头软骨下功能不全骨折”概念逐步被临床接受,一些研究者开始重新考虑ONK的发病机制。2000年,Yamamoto等研究了14个手术切除的膝关节标本,包括3个2期SPONK病变标本,首次注意到这3个病变标本中没有骨坏死的组织病理学证据;另外3个3期SPONK病变标本,可见软骨下骨折和与其相关的局限于骨折线和关节面之间的局灶性骨坏死。之后类似报道也遵循了上述结论,并将软骨下骨折确定为此类疾病的主要病理特征改变。因此,国际骨骼学会专家曾建议完全摈弃“SPONK”术语,应该直接采用“SIFK”来描述这一疾病。也有学者认为SIFK有两种类型,包括单纯功能不全性骨折(即可以愈合的SIFK)和骨坏死合并功能不全性骨折(即可以进展为骨坏死的SIFK)。


Tanaka等发现SPONK疾病早期没有任何骨坏死特征,而在疾病晚期骨坏死病变仅限于骨折部位远端区域。因此,这些发现表明“SPONK”本质是该疾病不同阶段软骨下骨折的骨修复反应,而不是由骨缺血引起的ONK。但是,目前对于软骨下骨折导致小而局部骨坏死的机制仍未完全明确,接受度最高的理论是由于骨修复机制失败,延长愈合或不愈合导致该区域坏死。综合相关研究结果,我们认为该疾病不宜归类为“ONK”。SPONK是在没有组织病理学证据下,仅根据影像学和临床特征提出的概念。彼时这一概念提出具有重大意义,因为它让人们认识到还有一种新的膝关节疾病,且引起了后继学者对其进行研究,并更好地指导临床实践。但随着相关研究进展,人们发现SPONK这一概念极具误导性,和患者的实际病理并不相符。同一疾病不同名称,对疾病名称的统一性和将来疾病编码的规范性造成了极大挑战。同时,SPONK和股骨头坏死名称相似,也给患者和临床医师对疾病的认识造成混淆。因此,我们认为应重新思考这一疾病概念的表述,直接采用SIFK来表述这一疾病。


临床表现


SIFK患者表现为突然发作的严重且持续疼痛,患者甚至会记得发病确切时间,疼痛会随着膝关节活动负荷增加而加重,且在休息和夜间时持续存在,多累及股骨内侧髁(约65%患者),负重区域查体可见病变局部压痛阳性。SIFK主要影响65岁以上女性人群,晚期病变患者多为女性。SIFK发生的确切病因仍有争论,具体发生机制也未完全阐明。有报道其与半月板损伤关联,特别是超过50%患者发现内侧半月板根部和后角放射状裂。或许是因为内侧半月板根部和后角撕裂,导致内侧间室关节面上接触压力峰值比完整状态下增加25%,且这与关节镜下半月板切除术后关节面上的接触压力峰值增加程度相同。同样,有文献报道关节镜下半月板切除术后发生SIFK。


然而,关节镜术后SIFK患者性别构成与自发性SIFK不同,男性超过女性,分别为59.4%(41/69)和40.6%(28/69),且年龄范围跨度较广(21~82岁),平均60.1岁。因此,关节镜术后SIFK多见于60岁以上男性。从性别和年龄角度,我们认为关节镜手术本身可以认为是SIFK病因。既往有文献提出,关节镜术后SIFK(或者既往认为的PONK)患者可能是在关节镜手术前就已存在SIFK。但一项研究发现,在术前6周MRI排除PONK情况下,974例患者进行膝关节镜手术,但术后发现8例PONK患者。还有病例系列研究报道,从症状开始到术前MRI检查间隔达72周患者,术前MRI检查未见骨坏死,但关节镜术后12周出现“PONK”。关节镜术后SIFK病变位置在解剖上往往与关节镜手术位置相关,手术对侧间室没有出现SIFK。Reddy等的一项尸体研究报道,与股骨外侧髁相比,股骨内侧髁的骨内血供较差,因此SIFK可能多发生在股骨内侧髁。然而,关节镜术后SIFK的病变位置虽然同样主要累及股骨内侧髁,但在解剖上与关节镜手术位置相关,提示其发病机制与自发性SIFK不同。其他的导致SIFK发生的退行性原因中,如骨关节炎、骨质疏松症、肥胖等,也被认为可以导致SIFK的发生。


影像学评估

X线片     X线片常用于评估病变骨形态,但SIFK患者早期股骨髁病变经常显示不清晰,因此结果往往无异常。目前有几种基于影像学的评价体系,最常用的是Koshino分类系统,其主要依赖X线片表现。Aglietti等对Koshino分类系统进行了修改,将KoshinoⅢ、Ⅳ期进一步细分,共分为五期。此外,一些学者还参考改良股骨头坏死分期方法对SONK进行分期。但早期SIFK在X线片显示常为阴性,因此此类患者仅行该检查评估不够。


MRI     MRI是诊断早期SIFK的“金标准”,最适用于怀疑或者早期诊断。既往研究认为,SIFK患者MRI上特征性表现是骨髓水肿样信号和受影响的股骨髁软骨下低信号线。但是“骨髓水肿”在后续研究中已被证明并不是真正水肿导致,而是由淋巴细胞浸润、纤维血管组织与肉芽组织增生和不同比例软骨碎片混合导致。因此,它更适合描述为骨髓水肿样病变或骨髓水肿样信号强度,而不应该直接描述为骨髓水肿。随着MRI的普及,临床发现这种骨髓水肿样信号强度在许多疾病患者中均可观察到。SIFK患者特异性表现应是股骨髁MRI上广泛区域中出现该信号强度。有研究发现,82%SIFK患者骨髓水肿样信号强度区域可达整个髁突2/3以上。SIFK患者为何出现广泛区域异常信号,目前尚无令人信服的研究结果,分析可能与软骨下骨折相关的骨修复性反应以及与SIFK患者半月板损伤相关的骨机械性应力有关。SIFK患者MRI上更具特征性的表现是股骨髁T2加权像和质子密度加权像上软骨下低信号线,通常与软骨下骨板大致平行,距离软骨下骨板几毫米,可能是不连续或者开放。临床常用SIFK分期方法及其比较详见表1、2。


SIFK患者预后及其治疗


SIFK患者预后      SIFK患者预后各不相同,部分患者经保守治疗后获得临床或影像学改善,但也有部分患者需手术治疗才可以获得改善,预后取决于多种因素。有文献报道SIFK患者预后与病变大小相关。Aglietti等基于X线片测量了病变在前后和横向两个方向的最大直径,发现如果患者病变面积超过5cm2或病变最大宽度比超过受累髁突的40%,则预后较差。Lotke等认为病变宽度比超过髁突50%的患者预后不良。Lecouvet等报道T2加权像上软骨下低信号强度区域长度>14mm或厚度>4mm的患者预后不良。值得注意的是,关节镜术后SIFK患者病变大小对患者预后无明显影响;但SIFK患者诊断越早,保守治疗往往可以取得良好效果。SIFK患者骨软骨缺损程度也会影响预后。Sayyid等提出了基于MRI的SIFK分级系统来评估预后。他们将高级别病变定义为“软骨下骨折伴骨囊性改变”或“关节面塌陷性病变”,这些患者无论是否行保守治疗,均会进展且最终可能需要关节置换术治疗。高级别病变的替代指标包括内侧半月板后根撕裂伴中度至重度半月板挤压、严重软骨损伤、较大病灶、广泛的骨髓水肿且难以改善以及关节面塌陷。因此,作者认为对于初始MRI上出现这些影像学发现的早期SIFK患者,可以考虑直接行关节置换术。


治疗      目前,没有一个完整的基于循证证据或者临床达成共识的治疗指南。一般而言,如果骨形态得以保持而没有发生软骨下骨塌陷,通常是首选对膝关节保护性负重或避免负重以及使用非甾体类抗炎镇痛药等保守治疗,在某些情况下还包括使用双膦酸盐治疗。双膦酸盐已广泛用于骨质疏松症,可能对软骨下骨完整性产生保护作用,并有助于软骨保存。特立帕肽是一种治疗骨质疏松症药物,也引起研究者们关注。其为一种重组人甲状旁腺激素,可激活成骨细胞并促进骨形成,对SIFK治疗有效。SIFK患者通常需要数月保守治疗才能痊愈。Yates等对20例接受保守治疗的SIFK患者随访后发现,保守治疗3~8个月(平均4.8个月)后症状消失,MRI上异常信号在保守治疗3~18个月(平均8个月)后才改善。如保守治疗3~4个月后临床或影像学无改善,应考虑手术干预。临床需根据病变大小和疾病进展选择手术方案。MRI和X线片评估对于治疗决策都很重要。Sayyid等引入的MRI分级系统可以用来评估早期SIFK患者预后。Koshino分类系统是一种可以对疾病进行分类,并根据疾病进展程度确定最合适治疗方法的分类系统。对于KoshinoⅠ、Ⅱ期骨形态相对完好患者,建议行骨软骨移植术、核心减压术和胫骨高位截骨术等关节保护性手术。当进展到Ⅲ期或更晚期时保守治疗欠佳。如果病变局限于膝关节单髁,可选择膝关节单髁表面置换术;如患者年轻且病变仅限于内侧,或者患有内侧骨关节炎伴SIFK且没有骨软骨塌陷,也可行胫骨高位截骨术。当膝关节多髁受到影响或同时伴有严重膝关节骨关节炎时,人工全膝关节置换术是首选术式。上述关节保护性手术可以推迟关节置换,对于不愿早行膝关节置换患者具有重要临床意义。然而,关节保护性手术证据有限,目前多为回顾性研究且病例数有限。


总结


由于大多数研究报道的组织病理学检查未见坏死,“ONK”一词似乎不足以描述相应的临床状况。考虑到骨样本的病理特征,在诊断和管理这些疾病时,采用“SIFK”术语来描述此类疾病更合适。同时,我们认为关节镜术后SIFK不同于其他因素导致的SIFK,关节镜手术本身也是该疾病重要而罕见的病因。早期诊断和适当管理对于改善SIFK患者的预后很重要。


来源:中国修复重建外科杂志2026年3月第40卷第3期

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