膝骨关节炎（knee osteoarthritis，KOA）是影响中老年人生活质量的常见关节退行性疾病，属中医骨伤科优势病种之一^[1-2]。患者就诊的主要原因是病情急性发作加重，疼痛剧烈，功能严重受限^[3]。临床诊疗强调“三辨论治”，即辨证论治、辨病施治与辨位施法相结合^[4]，但目前存在缺乏定量指标、疗效评价滞后等问题，制约辨证客观化及规范化^[5]。可视化、定量化影像图像及参数可从解剖层面反映病理变化与证候的关系，可作为证候分类的参考指标，拓展望诊的深度和广度，有助于中医证型客观化^[6-7]。因此，本研究回顾性收集发作期KOA住院患者118例，探讨不同中医证型KOA能谱CT成像脂基物质图的差异，为KOA的中医辨证分型寻找客观化依据。

回顾性收集2019年1月至2021年12月陕西中医药大学附属医院收治的在诊疗前行双膝能谱CT检查的KOA患者118例，其中男38例，女80例；年龄40~74岁，平均（58.03±8.03）岁。依据《膝骨关节炎中医诊疗指南（2020年版）》^[1]将118例分为：A组寒湿痹阻证51例（43.22%），B组气滞血瘀证40例（33.90%），C组肝肾亏虚证16例和气血虚弱证11例（22.88%）。本研究经医院医学伦理委员会审批（SZFYIEC-PJ-2019年第[31号]）。

① 符合改良版美国风湿病学联盟（American College of Rheumatology，ACR）及KOA的放射学诊断标准，且Kellgren-Lawrence（K-L）评分<4分^[8]；②治疗前均行双膝能谱CT检查并签署知情同意书；③符合KOA发作期诊断标准^[8]，即膝关节中度以上疼痛，或呈持续性，重者疼痛难以入眠；膝关节肿胀，功能受限，跛行甚至无法行走。

① 膝关节类风湿性关节炎；②膝关节肿瘤；③结核、感染及创伤等引起的继发性关节炎。

采用GE Discovery CT750 HDCT机扫描。扫描参数：140、80 kV瞬时（0.5 ms）切换，260 mA，探测器宽度40 mm，球管转速0.8 s/r，层厚及层距均为5 mm，螺距0.984，自适应统计迭代重建强度为40%。

将重建的1.25 mm单能量图像上传至AW4.6工作站并采用GSI General MD分析软件行常规CT三维重建和基物质分离后处理，重建得到脂肪/肌肉和骨/脂肪基物质对图像、常规CT图像。由2位高年资骨肌系统影像科医师对能谱CT图像进行评价：在矢状位髌下脂肪垫（infrapatellar fat pad，IPFP）最大层面勾画边界，获得脂肪（肌肉）基物质图像及其脂基物质含量和常规CT图像及其平均值（图 1），根据胫股内侧区（股骨内髁与胫骨髁间隆突内侧的胫骨平台形成的关节区域）和胫股外侧区（股骨外髁与胫骨髁间隆突外侧的胫骨平台形成的关节区域）分区，在骨（脂肪）基物质图像获得冠状位内外关节间隙最大面积（图 2），并依据K-L评分对骨赘进行分级；以上数据取2位医师测量的平均值，主观分级由2位医师商议后确定。

图 1

注：图1a为矢状位脂肪（肌肉）基物质图像勾画IPFP最大面积，为528.0 mm2，平均脂基物质含量623.7 mg/mm3；图1b为矢状位常规CT图像勾画IPFP最大面积，IPFP平均CT值为-36.8 HU 图 1 脂肪（肌肉）基物质图像勾画髌下脂肪垫（IPFP）最大面积示意图

图 2

注：骨（脂肪）基物质图像获得冠状位内外关节间隙最大面积，左侧膝关节胫股内侧区面积为154.6 mm2，胫股外侧区172.3 mm2 图 2 骨（脂肪）基物质图像获得冠状位内外关节间隙最大面积示意图

采用SPSS 26.0软件分析数据。符合正态分布的计量资料以x±s表示，3组间比较采用单因素ANOVA检验，当差异有统计学意义时，进一步采用LSD-t检验行组间两两比较。计数资料以例表示，组间比较行χ²检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

表 1

表 1 3组一般资料比较

表 1 3组一般资料比较 组别 例数 性别（例） 年龄（岁，x±s） 身高（m，x±s） 体质量（kg，x±s） BMI（kg/m2，x±s） 患病时间（年，x±s） 病变部位（例） 男 女 左 右 A组 51 15 36 58.96±7.74 1.65±0.07 66.54±10.91 24.46±3.08 3.72±2.13 18 33 B组 40 10 30 57.20±9.64 1.64±0.06 65.52±10.28 24.22±2.97 2.93±2.57 17 23 C组 27 6 21 59.41±7.95 1.64±0.07 63.14±10.94 23.42±2.85 2.76±2.06 13 14 统计值 0.522a 0.700b 0.131b 0.891b 1.074b 2.100b 1.292a P值 0.770 0.499 0.877 0.413 0.345 0.127 0.524 注：A组为寒湿痹阻证，B组为气滞血瘀证，C组为肝肾亏虚证和气血虚弱证。a为χ2值，b为F值。

3组性别、年龄、身高、体质量、BMI、患病时间和病变部位差异均无统计学意义（均P>0.05）。

表 2

表 2 3组能谱CT定量参数比较

表 2 3组能谱CT定量参数比较 组别 例数 IPFP最大面积（mm2，x±s） IPFP的CT值（HU，x±s） IPFP脂基物质含量(mg/mm3，x±s) 内侧关节间隙面积（mm2，x±s） 外侧关节间隙面积（mm2，x±s） 骨赘评级（例） 1级 2级 3级 A组 51 565.99± 96.75 -52.32±23.41 713.06±85.78 147.95±23.27 169.20±29.93 5 18 28 B组 40 592.31± 39.90 -52.70±18.63 825.30±63.26 114.32±18.29 164.50±25.07 3 15 22 C组 27 580.60±125.78 -47.00±30.98 917.63±38.82 152.35±33.68 166.43±26.76 2 7 18 F值 0.960 0.549 80.059 27.275 0.480 1.041 P值 0.386 0.579 <0.001 <0.001 0.620 0.594 注：A组为寒湿痹阻证，B组为气滞血瘀证，C组为肝肾亏虚证和气血虚弱证；IPFP为髌下脂肪垫。

图 3-4

注：图3患者，女，65岁，左侧KOA寒湿痹阻证。图3a为脂肪（肌肉）基物质图像，示脂基物质含量低（651.2 mg/mm3），其内有较多脂肪含量低的区域；图3b为骨（脂肪）基物质冠状位图像，示内外关节间隙狭窄不明显。图4患者，女，67岁，左侧KOA气滞血瘀证。图4a为脂肪（肌肉）基物质图像，示脂基物质含量低（810.9 mg/mm3），其内有少量脂肪含量低的区域；图4b为骨（脂肪）基物质冠状位图像，示左侧膝关节内侧间隙狭窄明显，胫股内侧区面积较外侧区和右侧膝关节胫股内外侧区面积小 图 3-4 不同中医证型膝骨关节炎（KOA）的能谱CT图像

3组中医证型间矢状位IPFP最大面积及其常规CT值差异无统计学意义（均P>0.05）；IPFP脂基物质含量A组<B组<C组，差异均有统计学意义（均P<0.05）；关节间隙面积3组均为内侧间隙面积小于外侧间隙面积，差异均有统计学意义（均P<0.05）。外侧间隙面积3组间差异均无统计学意义（均P>0.05）。内侧间隙面积A组和C组之间差异无统计学意义，但均大于B组（均P<0.05）。3组骨赘评级差异均无统计学意义（均P>0.05）。

中医学将KOA归属于“骨痹”“痹证”范畴，根据中华中医药学会骨伤科分会制订的临床诊疗指南将KOA称为“膝痹”^[9]。辨证论治是KOA临床与基础研究中的核心内容，借助现代科学技术手段，寻找辨证的客观化依据，指导临床辨证施治，是KOA中医诊治中需要解决的问题^{[5, 10]}。近期研究表明，KOA是一种累及软骨、软骨下骨、滑膜、韧带、关节囊、半月板、关节周围肌肉，包括IPFP等多种组织的全关节疾病^[11]。影像学能为中医可视化、精准化辨证和治疗KOA提供理论基础^{[1, 12]}。IPFP作为一种关节组织参与KOA的发生及发展是目前的研究热点之一^[13-14]。MRI显示IPFP具有独特优势，可对其进行定量检测，利用IPFP的高信号强度改变来诊断滑膜炎已得到广泛认可，其可作为诊断KOA滑膜炎的替代指标之一^[15]。但由于MRI存在的禁忌证和检查时间较长，部分发作期KOA患者不能很好配合MRI检查。X线平片可对关节间隙的宽度进行较为精确测量，从而作为K-L分级和关节间隙宽度的依据，但其测量胫股关节外侧间隙的准确性较低，另外关节间隙宽度的测量还受体位、X线投照技术及半月板半脱位等情况的影响^[16-18]。CT对骨性结构（含骨赘）分辨率高，能清楚分辨骨性结构轮廓，对于KOA关节间隙狭窄、胫股关节和髌股关节边缘骨赘的显示明显优于X线平片。

本研究采用能谱CT多参数成像在提高CT空间分辨率的同时，还可提供基物质分离图像^[19]。能谱CT可根据诊断目的选择合适的基物质对^[20]。脂基物质图可定量评价IPFP脂肪含量，骨基物质图可更清晰显示关节间隙和骨赘、关节面下囊变。目前，能谱CT在KOA的早期诊断价值已取得进展，但将能谱CT基物质分离应用于KOA中医证候的相关性研究较少^[21]。采用脂肪（肌肉）基物质图像测量IPFP脂肪含量，所测得脂肪基物质含量是一种相对含量，可反映髌下脂肪垫水肿的程度，即IPFP脂肪含量降低提示炎症加重，如有小叶间隔增厚、血管化增加和炎性浸润的存在^[22-24]。由于IPFP与滑膜炎症之间存在明显相关性，IPFP的最大面积或体积与膝关节结构改变有关，因此可通过能谱CT测量IPFP最大面积和脂肪含量反映KOA炎性反应的程度^[25]。寒湿痹阻证KOA患者脂肪含量最低，提示关节周围炎性反应可能较其他证型明显。能谱CT骨基物图能更清晰显示骨皮质边缘，有利于关节间隙轮廓的勾画。本研究发现气滞血瘀证患者膝关节内侧间隙面积小于其他证型，由于膝关节内侧间隙面积变小代表了关节软骨和半月板的变薄，提示气滞血瘀证KOA患者软骨和半月板损伤程度较重，与陆佳^[26]采用MRI观察到的结果相同。

本研究尚存在一定局限性：①作为回顾性探索中医证型依据的有效可视化、定量化影像学指标，各组证型例数较少；②仅对发作期KOA住院患者能谱CT参数和中医证型进行评估分析，而患者就诊意愿和疼痛敏感性具有主观性，需进一步严格规范研究分组、患者实时中医证型转变和动态复查能谱CT，为KOA中医辨证分型提供更客观的依据。

总之，IPFP脂基物质含量和关节间隙定量与发作期KOA中医证型间存在一定相关性，寒湿痹阻证KOA患者脂肪含量最低，提示关节周围炎性反应明显；通过能谱CT脂基物质图观察IPFP脂肪含量和轮廓变化，为评价KOA病变的程度和疗效提供了更多定量依据，拓展了KOA中医辨证治疗望诊视野。气滞血瘀证KOA患者内侧间隙面积较小，提示软骨和半月板损伤程度较重。需要注意的是，本研究各组存在少数疼痛较重，但能谱CT IPFP脂肪含量较高、内侧关节间隙不狭窄（K-L 1级）的KOA患者。因此，CT能谱定量影像作为一种辅助鉴别KOA中医证型依据也具有一定偏倚，但总体而言能谱CT基物质分离成像在中医辨证施治KOA中有一定临床应用价值。