20240628: 腸脛ー半月副靭帯・外側半月板損傷・変形性膝関節症

半月板は、脛骨大腿骨の接触圧を輪状応力として分散させることで、膝全体の荷重分散に重要な役割を果たしています。また、半月板は膝関節の二次的安定装置として提案されており 、関節の潤滑、栄養分配、および固有受容感覚において重要な役割を果たしている可能性があります 。
半月板欠損の生体力学的影響と、それに伴う早期発症型変形性関節症の可能性の増加については、文献で詳しく述べられています 。外側半月板前角の単独損傷を伴う膝では、脛大腿骨接触圧の変化が死体モデルで調査され 、研究者らは、断裂後に最大78%のピーク力の有意な増加を発見しました 。これは、外側半月板前角が損傷していないことの価値を強調しています。

外側半月板の前角と後角が脛骨に幅広く付着するほか、後角にあるハンフリーとリスバーグの半月大腿靭帯 、内側半月板と外側半月板の前角を相互に連結するウィンスロー横靭帯、まれな変異体である斜半月板半月板靭帯 などの付着部もあります。最後に、関節包からの小さな靭帯には、半月板本体に付着する下半月板膝窩靭帯と、半月板本体と後角の接合部にある上半月板膝窩靭帯と下半月板膝窩靭帯があります 。前角と後角の付着部は比較的一貫しているが、外側半月板の前外側の固定は変動性があり、文献にはほとんど記載されていない。外側半月板の損傷患者では、外側半月板の前外側と腸脛靭帯 (ITB) の間に明確な軟部組織付着部がよく見られるという臨床観察に基づき、我々はこの構造の有病率と外側半月板の前面の損傷との関連性の可能性を調査することになった。我々の知る限り、この明確な線維性結合は、解剖学的研究や画像研究ではまだ説明されていない。

私たちは、この接続（「腸脛靭帯補助半月板靭帯」または「AIML」と呼んでいます）が MRI で一貫して発見され、外側半月板の病変と AIML の存在との間に関連があるだろうという仮説を立てました。

AIML が存在する場合、その長さを冠状画像でミリメートル単位で測定しました。次に、AIML の前後径と内外径を軸方向画像で測定しました。測定は、AIML の起点と停止点の中間点で行いました。同時に、外側半月板に対する AIML の遠位付着部を時計の文字盤を基準にして記録しました。12 時を前方、3 時を外側としました。さらに、ITB の厚さを大腿脛骨関節の 1 cm 上の横断画像で測定しました。

すべての膝について、外側半月板の病変を評価した。半月板前角の病変と膝窩裂孔までの半月板体部の病変を区別した。さらに、半月板断裂と実質内病変を区別した。半月板断裂は、半月板の上部または下部関節面に達し、2枚以上の連続した画像に見られる、液体感受性シーケンス上の線状の高信号強度と定義した。実質内病変は、半月板表面に接触せずに液体感受性シーケンス上の高信号強度と定義した。さらに、半月板傍嚢胞の存在とホッファ浮腫（ホッファ脂肪体の後外側側面）の存在も評価した。半月板傍嚢胞は、半月板に隣接する局所的な液体貯留と定義した。ホッファ浮腫は、液体感受性シーケンス上のホッファ脂肪体の拡散した高信号強度と定義した。最後に、AIML のある膝と AIML のない膝の間で大腿骨外側顆骨棘の存在を比較しました。

腸脛靭帯補助半月板靭帯

AIMLは全患者の13.3%（136/1019）に認められた。男性患者（n = 75）と女性患者（n = 61）の間でAIMLの有病率に統計的な差はなかった（p = 0.269）。さらに、AIMLのある患者とAIMLのない患者の間に年齢差はなかった（p = 0.102）。AIMLの存在を評価するための最初の200回の連続MRI検査の観察者間一致は優れていた（κ = 0.83）。
冠状断像における AIML の平均頭尾方向長さは 22.8 mm (範囲、12.9～36.8 mm、SD、5.8 mm) でした。軸断像における AIML の平均前後方向伸展は 16.0 mm (範囲、5.1～30.7 mm、SD、5.9 mm)、軸断像における平均内外方向伸展は 1.8 mm (範囲、0.7～4.7 mm、SD、0.7 mm) でした。

時計の文字盤を基準にした場合、AIML の外側半月板への挿入位置は、すべてのケースで 1 時から 3 時の間であった。挿入位置のほとんどは 2 時の位置 (110/136、80.9%) で、次いで 2 時から 3 時の間 (22/136、16.2%) であった。1 時から 2 時の間 (4/136、2.9%) の位置への挿入はわずかであった。

ITB の平均厚さは 1.5 mm (範囲 0.5～3.6 mm、SD 0.4 mm) でした。AIML のある患者は、AIML のない患者 (平均 1.4 mm、SD 0.4 mm、p < 0.001) と比較して、ITB の直径が有意に大きい (平均 1.9 mm、SD 0.6 mm) ことがわかりました。

半月板損傷

半月板損傷（すなわち、組織内損傷または半月板断裂）の頻度は、検討したすべての膝の検査の5.3％（54/1019）で発見されました。AIML患者の半月板損傷の頻度は27.2％（37/136）であったのに対し、AIMLのない患者では1.9％（17/883、p < 0.001）でした。

前角—全体的に、外側半月板前角の何らかの病変は、AIMLのない患者の1.2%（11/883）、AIMLのある患者の23.5%（n = 32/136、p < 0.001）に記録されました。AIMLのある症例では、断裂（5.2% vs 0.1%、 p < 0.001）と実質内病変（18.4% vs 1.1%、p < 0.001）の両方が有意に多く見られました。前角の変性のある患者は、変性のない患者よりも有意に高齢でした（p = 0.0004）。半月板小体 -外側半月板小体の何らかの病変は、AIMLのない膝では1.6%（14/883）、AIMLのある膝では16.2%（22/136、p < 0.001）に認められました。AIML群では、半月板断裂（6.6% vs 0.8%、 p < 0.001）および実質内病変（9.6% vs 0.8%、p < 0.001）の症例が有意に多く見られました（表2）。半月板小体の変性がある患者は、変性がない患者よりも有意に高齢でした（p = 0.007）。
半月板嚢胞— 半月板嚢胞は全患者の 1.4% (14/1019) に認められ、ほぼ例外なく AIML の存在と関連していました (1/883 vs 13/136、p < 0.001)。AIML が存在しない場合に半月板嚢胞が認められたのは 1 例のみでした 。

ホッファ浮腫

合計で、全膝の 2.1% にホッファ浮腫が見られました (21/1019)。ホッファ浮腫は、AIML のない患者の 0.2% (2/883) と AIML のある患者の 14.0% (19/136、p < 0.001) に見られました。
AIMLが存在する場合、半月板前角断裂（OR = 47.860）、半月板体断裂（OR = 8.868）、半月板傍嚢胞（OR = 93.220）、およびホッファ浮腫（OR = 71.534）のオッズは有意に増加した

大腿骨外側顆骨棘

AIML患者では大腿骨外側顆部の骨棘の頻度は8％であったのに対し、AIMLのない患者では骨棘の頻度は10％であり、この差は統計的に有意ではなかった（p = 0.655）。

外傷歴のない外側半月板損傷による膝前外側痛を呈する数名の患者を臨床観察したところ、半月板の前外側からITBまで追跡できる明確な軟部組織付着部が認められました。この構造を「腸脛靭帯補助半月板靭帯」または「AIML」と名付けました。本研究の目的は、AIMLの有病率を説明し、AIMLと半月板損傷およびその他のMRI所見との関連性があるかどうかを調査することでした。
AIML が外側半月板の前外側部に一貫して挿入されていることが確認されました。靭帯は、例外なくすべてのケースで時計の文字盤を基準に 1 時と 3 時の間に位置していました。
いくつかの研究では、外側半月板の解剖学と固定のバリエーションが調査されています 。したがって、AIMLが完全に新しい構造を表すのか、それとも以前に報告された研究の異なる解釈と見なすべきなのかは議論の余地があります。この文脈では、膝の前外側側面が最近大きな注目を集めており、前外側靭帯（ALL）の解剖学と放射線学的側面を調査するいくつかの研究が行われています 。Kosyらによる研究 では、外側半月板に走る線維を含む、ALLの付着部のバリエーションが特定されました。彼らの研究結果は、膝のALLの半月板挿入を説明したHelitoら によってさらに確認されました。Helitoらによる別の研究では、13の死体膝の解剖が行われ、深部ALLと表在性ALLを区別することができた。深部ALLの半月板付着部は検査したすべての膝で発見され、半月板本体と前角の間の外側半月板の外表面に挿入されていたため、本研究で調査した構造と非常によく似ていた。しかし、本研究では、調査した構造は明らかに外側半月板から腸脛靭帯まで走っており、ALLまで走っているわけではないことが確認された。さらに、本研究ではAIMLが患者のわずか13.3％にしか見つからず、すべての患者に見られたわけではないため、同じ構造が検査された可能性は低いと思われる。
本研究では選択バイアスを最小限に抑えるため、連続して実施された膝の MRI 検査 1019 件からなる大規模なサンプル サイズを選択しました。組織内異常と半月板断裂はどちらも AIML の存在と非常に有意に関連し、AIML が見られる場合の前角病変の確率は 48 倍近く高くなりました。半月板本体の病変の確率はやや低く、これは AIML が前角の周りの外側半月板固定の最大の生体力学的変化につながることを示している可能性があります。

AIML が存在する膝では、半月板傍嚢胞が約 100 倍多く見られました。興味深いことに、検査した AIML のある膝のほぼ 10% に半月板傍嚢胞が見られましたが、AIML がない場合は 1 例のみでした (1/883、0.1%)。この結果は、AIML が外側半月板を介した負荷分散に悪影響を与える生体力学的影響のさらなる兆候である可能性があると解釈しています。

ホッファ脂肪体は神経が豊富に分布しており、膝前部の痛みの原因となっている可能性がある 。ホッファ浮腫は、半月板断裂や遊離異物など、膝関節内のさまざまな異常と関連付けられている 。この文脈では、ホッファ浮腫とAIMLの存在の間には強い関連性があり、AIMLが存在するとホッファ浮腫が検出される確率が70倍以上高くなることが判明した。この文脈でのホッファ浮腫の原因はまだ明らかにされていないが、AIMLが存在する場合、ホッファ浮腫は膝の前面または前外側の機械的刺激または変化の兆候である可能性があると私たちは考えている。
AIML の存在下で外側半月板の固定にどのような生体力学的変化が起こるかはまだ調査されていません。AIML の存在下では ITB の平均厚さが約 25% 大幅に増加したため、これは膝の前外側部分の歪みの変化を示すもう 1 つの指標である可能性があります。
大腿骨外側顆骨棘は、AIML の発症に寄与する潜在的な原因構造とみなされる可能性があるため、AIML の有無の両方で大腿骨外側顆骨棘の頻度を調査しました。AIML 患者では大腿骨外側顆骨棘の頻度は 8% でしたが、AIML のない患者では骨棘の頻度は 10% でした。この差は統計的に有意ではありません ( p = 0.655)。したがって、この仮説を裏付ける証拠は見つかりませんでした。

この研究では、外側半月板のITBへの前外側固定の解剖学的変異を調査しており、これを「腸脛靭帯-半月板靭帯補助」または「AIML」と呼んでいます。AIMLは明確に識別でき、膝の通常のMRI検査で一貫して記録できると結論付けています。AIMLの存在は、外側半月板の前角と半月板本体の断裂、および実質内異常、半月板傍嚢胞、およびホッファ浮腫と強く関連しています。

まとめ

内側半月板の固定は一貫しているが、外側半月板の付着は変動する。通常の MRI 検査で、外側半月板の前外側と腸脛靭帯（我々はこれを「腸脛靭帯-半月板靭帯補助」または「AIML」と呼んでいる）の間の明確な線維性結合の発生率を分析し、外側半月板の病変と AIML の存在との関連性を調査した。
 AIMLは患者の13.3%（136/1019）に存在し、平均長さは22.8 mm（範囲12.9～36.8 mm、SD 5.8 mm）であった。外側半月板前角の病変は、AIMLのない患者の1.2%（11/883）およびAIMLのある患者の23.5%（32/136、p < 0.001）に記録された。外側半月板小体の病変は、AIMLのない患者の1.6%（ n = 14/883）およびAIMLのある患者の16.2%（22/136、p < 0.001）に認められた。ホッファ浮腫は、AIMLのない患者の0.2%（2/883）、AIMLのある患者の14.0%（19/136、p < 0.001）に見られました。
AIML は、外側半月板の固定の解剖学的変異体であり、外側半月板の病変やホッファ浮腫と強く関連しています。