半月板对膝关节的健康功能至关重要，它提供稳定性，并在整个股胫关节均匀地分配负荷。半月板损伤常见于中老年人，半月板异常，如撕裂或挤压，与膝关节OA的加速恶化有关。大多数调查半月板在膝关节OA中的作用的研究依赖于半定量的，基于MRI的评分系统，如全器官磁共振成像评分(WORMS)，波士顿利兹骨关节炎膝关节评分(BLOKS)，或磁共振成像骨关节炎膝关节评分(MOAKS)。这些评分系统使用预定义的顺序尺度对半月板病变(如撕裂、浸透)和挤压进行主观评估，但这些对纵向变化并不特别敏感，也不能提供半月板在关节内位置的复杂几何测量，例如半月板覆盖的胫骨表面百分比(胫骨覆盖)，半月板与胫骨平台重叠的程度(半月板重叠距离)，或复杂的半月板形态三维测量，从生物力学、功能和病理生理学的角度来看，这些测量可能很有趣。

采用连续测量对半月板进行定量分析，最初是在中冠状面二维切片上进行的，以研究半月板位置对X线摄影关节间隙狭窄和软骨损失的影响，该技术仍被用于研究半月板挤压与膝关节OA进展之间的关系。

与半月板的放射评分相比，3D分析不仅基于半月板，还基于胫骨平台表面的分割，这种方法为计算各种有用的复杂3D形态和位置结果提供了充分的定量策略，从而全面表征半月板的几何特征。这些都表示为连续的措施，适用于参数统计分析，并对纵向变化高度敏感。在之前的研究中，这些措施已被报道与膝关节疼痛、影像学上膝关节OA、软骨丢失以及随后的膝关节置换术相关。

最近的一项系统综述调查了半月板病理、软骨、关节置换和膝关节OA疼痛之间的关系，并报道半月板措施与膝关节OA的软骨损失和关节置换密切相关，但与膝关节疼痛的相关性较弱。FNIH OA生物标志物联盟旨在研究影像学和分子生物标志物与结构和症状进展的关联，无论是联合还是单独，使用来自骨关节炎倡议(OAI)的数据。因此，FNIH OA生物标志物队列为评估新的成像生物标志物(如3D半月板测量)提供了一个独特的机会，这可能最终允许识别具有加速结构和/或症状进展风险的膝关节OA患者。

使用OAI FNIH生物标志物队列，本研究的目的是验证如下假设:当从中央5个冠状面MRI切片定量评估时，内侧半月板挤压的基线和两年变化可预测/与2-4年的结构和症状联合进展相关。此外，我们分别探讨了半月板挤压与孤立性结构或孤立性症状进展之间的关系。最后，我们探讨了半月板位置(胫骨覆盖，重叠距离)和半月板形态(体积，高度，宽度)与结构和症状或联合进展状态的其他定量测量之间的关系。

方法:FNIH OAI生物标志物研究包括600名参与者，分为四个亚组:194例膝关节合并结构性(内侧最小关节间隙宽度损失≥0.7mm)和症状性(持续性WOMAC疼痛亚量表增加≥9[0-100量表])进展;200个膝关节无结构性或症状性进展;103例膝关节有孤立的结构性，103例有孤立的症状性进展。冠状位DESS mri用于分割内侧半月板的五个中央切片。使用逻辑回归(根据人口统计学和临床数据进行调整)检查与进展的关系。

结果:更大的基线内侧半月板挤压与结构/症状进展相关(OR: 1.59;95%CI:[1.25,2.04])。胫骨平台覆盖和半月板重叠距离没有关系。两年内半月板挤压增加(OR为1.48[1.21,1.83])，胫骨平台覆盖减少(OR为0.70[0.58,0.86])和重叠距离减少(OR为0.73[0.60,0.89])与联合进展相关。较大的基线挤压与孤立的结构性相关，较少的挤压与孤立的症状进展相关。半月板挤压的纵向增加，胫骨平台覆盖和重叠距离的减少与结构相关，但与症状进展无关。

图1:冠状面DESS MRI切片(a)显示内侧半月板(胫骨表面深蓝色，股表面红色，外表面绿色，填充绿松石色)和胫骨内侧平台表面(绿色)(b)的分割。(c)中黄色箭头表示胫骨内侧软骨之间的重叠，红色箭头表示内侧半月板的挤压。

表1:膝关节进展状况分层的基线参与者特征

表2:内侧半月板挤压、覆盖和形态的基线测量以及这些测量的两年变化，按进展状态分层

表3:内侧半月板挤压、内侧胫骨覆盖和平均重叠距离与膝关节OA进展状态的关系(标准化ORs)

表4:内侧半月板形态学测量与膝关节OA进展状态的关联(标准化ORs)