Bài 9: Thoái hóa khớp gối và phân độ Kellgren-Lawrence

Tại sao bài này quan trọng?

Tổng quan & Sinh lý bệnh (Pathophysiology)

Hình 1: Sơ đồ giải phẫu khớp gối và các thay đổi trong thoái hoá khớp gối.

1. Cơ chế cơ sinh học và sinh hóa

2. Phản ứng của xương dưới sụn và màng hoạt dịch

• Tái cấu trúc xương dưới sụn (Subchondral bone remodeling): Xương dưới sụn phản ứng bằng cách tăng sinh mạch máu và xơ hóa xương dưới sụn (subchondral sclerosis) để thích nghi với lực nén tăng lên. Sự tăng áp lực nội tủy và các vết nứt vi thể (microfractures) dẫn đến sự hình thành các nang dưới sụn (subchondral cysts/geodes) do dịch khớp bị đẩy dưới áp lực cao qua các vết nứt sụn vào trong xương.

Hình 2: X‑quang đứng khối gối (AP view) cho thấy xương dưới sụn tăng mật độ (sclerosis).

• Hình thành gai xương (Osteophytosis): Ở vùng rìa khớp, nơi màng hoạt dịch tiếp giáp với sụn khớp, sự tăng sinh của các tế bào tiền thân sụn (chondrogenic progenitor cells) dưới tác động của các yếu tố tăng trưởng như TGF-beta dẫn đến sự hình thành gai xương (osteophytes). Gai xương là một phản ứng thích nghi nhằm làm rộng diện tích tiếp xúc của khớp, giúp giảm bớt áp lực cơ học trên một đơn vị diện tích.
• Viêm màng hoạt dịch (Synovitis): Các mảnh vụn sụn khớp bị bào mòn rơi vào khoang khớp sẽ bị thực bào bởi các tế bào màng hoạt dịch, kích hoạt phản ứng viêm thứ phát nhẹ đến trung bình. Phản ứng này giải phóng các cytokine tiền viêm như IL-1beta, TNF-alpha và các enzyme metalloproteinase (MMPs), tạo thành một vòng xoắn bệnh lý làm trầm trọng thêm quá trình hủy sụn.

Đặc điểm hình ảnh học (CT/MRI/X-quang)

1. X-quang quy ước (Conventional Radiography)

Hình 3: X‑quang đứng khối gối (AP view) tiêu chuẩn, dùng để minh hoạ các dấu hiệu cơ bản của thoái hoá.

Các dấu hiệu kinh điển trên X-quang:

• Hẹp khe khớp bất đối xứng (Asymmetric joint space narrowing - JSN): Đây là dấu hiệu phản ánh sự mất mát sụn khớp. Trong thoái hóa khớp gối nguyên phát, hẹp khe khớp thường xảy ra không đồng đều và ưu thế ở khoang trong (medial compartment) do trục cơ học của chi dưới thường đi qua phía trong gối (gây biến dạng vẹo trong - varus deformity). Hẹp khoang ngoài (lateral compartment) ít gặp hơn và thường liên quan đến biến dạng vẹo ngoài (valgus deformity) hoặc sau chấn thương sụn chêm ngoài.

Hình 4: X‑quang khối gối (AP) cho thấy chênh lệch khe khớp bất đối xứng giữa hai bên.

• Gai xương (Osteophytes): Xuất hiện ở rìa khớp của lồi cầu đùi, mâm chày và xương bánh chè. Trên phim nghiêng, gai xương thường mọc rõ ở rãnh lồi cầu (intercondylar notch) và mặt sau xương bánh chè. Gai xương ở bờ trên và bờ dưới xương bánh chè tạo nên hình ảnh gai nhọn kéo dài trên phim nghiêng, đôi khi được gọi là dấu hiệu răng cưa bánh chè (tooth sign/patellar whiskering).
• Xơ hóa xương dưới sụn (Subchondral sclerosis): Biểu hiện là vùng tăng đậm độ xương (trắng hơn bình thường) nằm ngay sát dưới bề mặt sụn khớp bị mòn, rõ nhất ở vùng mâm chày trong.
• Nang dưới sụn (Subchondral cysts/Geodes): Các vùng thấu quang tròn hoặc bầu dục, có bờ viền xơ hóa rõ, nằm ở vùng xương dưới sụn chịu lực.

2. Phân độ Kellgren-Lawrence (K-L Grading System)

Hình 5: X‑quang đứng khối gối (AP) thể hiện các mức độ Kellgren‑Lawrence, bao gồm gai xương và hẹp khe khớp.

3. Thoái hóa khớp bánh chè - đùi (Patellofemoral Osteoarthritis)

• Đánh giá trên X-quang: Phim nghiêng (Lateral view) và đặc biệt là phim chụp trục xương bánh chè (Axial/Skyline/Merchant view) là bắt buộc để đánh giá khoang này.
• Đặc điểm hình ảnh:
  • Hẹp khe khớp bánh chè - đùi (thường ưu thế ở diện khớp ngoài do xu hướng bán trật khớp bánh chè ra ngoài).
  • Gai xương ở bờ tự do của xương bánh chè và rìa rãnh ròng rọc (trochlear groove).
  • Xơ hóa xương dưới sụn diện khớp bánh chè và ròng rọc đùi.
  • Sự hiện diện của "dấu hiệu răng cưa" (tooth sign) ở mặt trước xương bánh chè trên phim nghiêng, thực chất là các gai xương mọc tại vị trí bám của gân cơ tứ đầu đùi và dây chằng bánh chè.

4. Cộng hưởng từ (MRI) trong đánh giá thoái hóa khớp gối

• Tổn thương sụn vi thể (Microcartilage lesions): Trên các chuỗi xung nhạy dịch có xóa mỡ (PD FS hoặc T2 FS), tổn thương sụn biểu hiện bằng sự thay đổi tín hiệu nội sụn (tăng tín hiệu), nứt sụn (fissuring), mỏng sụn khu trú hoặc lan tỏa, hoặc bóc tách sụn khỏi xương dưới sụn (delamination).
• Phù tủy xương (Bone marrow edema - BME): Biểu hiện là vùng tăng tín hiệu không có ranh giới rõ ràng trên chuỗi xung T2 FS/PD FS và giảm tín hiệu trên T1WI ở vùng xương dưới sụn. BME là một dấu hiệu động học cực kỳ quan trọng:

Hình 6: MRI T2-weighted của khớp gối cho thấy vùng tăng tín hiệu (bone marrow edema) dưới sụn.

• Biến đổi sụn chêm: Thoái hóa sụn chêm (meniscus degeneration) biểu hiện bằng tăng tín hiệu dạng đường bên trong sụn chêm không thông với diện khớp. Rách sụn chêm do thoái hóa (degenerative meniscus tear) và đặc biệt là thoát vị sụn chêm (meniscus extrusion) (sụn chêm bị đẩy lệch ra ngoài bờ mâm chày > 3 mm) liên quan chặt chẽ đến sự mất chức năng giảm chấn, dẫn đến hẹp khe khớp nhanh chóng trên X-quang.
• Viêm màng hoạt dịch và tràn dịch khớp: Tràn dịch khớp gối (joint effusion) lượng nhiều. Màng hoạt dịch dày lên, tăng tín hiệu trên T2 FS và ngấm thuốc tương phản mạnh sau tiêm Gadolinium (synovitis).

Chẩn đoán phân biệt mấu chốt (Differential Diagnosis)

Minh họa ca lâm sàng (DICOM Cases)

🩺 Ca bệnh: Rách sụn chêm dạng tia (Radial Meniscal Tear)

• Bệnh cảnh lâm sàng: Bệnh nhân nam trưởng thành đau khớp gối mạn tính, tăng đau khi vận động.
• Đặc điểm hình ảnh học: MRI ghi nhận rách sụn chêm trong dạng tia, làm gián đoạn hoàn toàn cấu trúc vòng sụn chêm và gây mất khả năng chịu lực. Hình ảnh cho thấy sự bất thường tín hiệu tại thân sụn chêm đi xuyên từ bờ tự do đến bờ lồng.
• Đối chiếu lý thuyết: Ca lâm sàng này minh họa rõ ràng cho cơ chế "thoát vị sụn chêm" (meniscus extrusion) và vai trò của sụn chêm trong phân bố lực. Rách dạng tia phá hủy ứng suất vòng (hoop stress), dẫn đến tăng áp lực trực tiếp lên sụn khớp và là yếu tố nguy cơ chính thúc đẩy nhanh quá trình thoái hóa khớp gối.

🩺 Ca bệnh: Rách sụn chêm dạng xô gánh (Bucket Handle Meniscal Tear)

• Bệnh cảnh lâm sàng: Khớp gối bị kẹt (locking) sau chấn thương xoay, không thể duỗi thẳng hoàn toàn.
• Đặc điểm hình ảnh học: MRI phát hiện mảnh rách sụn chêm trong bị dịch chuyển vào rãnh gian lồi cầu, tạo nên "dấu hiệu PCL kép" trên ảnh thẳng. Có kèm theo hẹp khe khớp bên trong và phù nề tủy xương tại mâm chày.
• Đối chiếu lý thuyết: Đây là ví dụ điển hình của tổn thương sụn chêm tiến triển thoái hóa. Về mặt sinh lý, sự mất mát sụn chêm do rách dạng xô gánh làm mất lớp đệm giảm chấn, khiến áp lực tập trung vào khu vực giới hạn của sụn khớp, dẫn đến xơ hóa xương dưới sụn và hẹp khe khớp nhanh chóng như đã mô tả trong lý thuyết.

🩺 Ca bệnh: Thoái hóa khớp bánh chè - đùi (Patellofemoral Osteoarthritis)

• Bệnh cảnh lâm sàng: Đau khớp gối phía trước, tăng khi leo cầu thang hoặc ngồi xổm, kèm theo cảm giác kẹt nhẹ.
• Đặc điểm hình ảnh học: MRI và X-quang cho thấy hẹp khe khớp bánh chè - đùi bất đối xứng, ưu tiên ở diện khớp ngoài. Có dấu hiệu xơ hóa xương dưới sụn mặt sau xương bánh chè và phù nề tủy xương tại rãnh lồi cầu đùi.
• Đối chiếu lý thuyết: Ca bệnh này phản ánh thể lâm sàng quan trọng của thoái hóa khoang bánh chè - đùi. Sự thay đổi tín hiệu trong tủy xương (BME) trên MRI giải thích triệu chứng đau cấp tính của bệnh nhân và là dấu hiệu tiên lượng cho sự tiến triển của bệnh, phù hợp với vai trò của MRI trong phát hiện sớm tổn thương mà X-quang không thấy được.

Điểm mấu chốt lâm sàng

• Bắt buộc chụp X-quang tư thế đứng thẳng chịu lực: Không bao giờ được đánh giá mức độ hẹp khe khớp gối trên phim X-quang chụp ở tư thế nằm (non-weight-bearing), vì tư thế nằm sẽ đánh giá thấp (underestimate) mức độ hẹp khe khớp thực tế.
• Mốc chẩn đoán xác định thoái hóa: Theo phân độ Kellgren-Lawrence, sự xuất hiện của gai xương rõ ràng (definite osteophytes) là tiêu chuẩn tối thiểu để xếp vào Grade 2 và khẳng định bệnh nhân có thoái hóa khớp gối về mặt hình ảnh học.
• Giá trị tiên lượng của Phù tủy xương (BME) trên MRI: BME không chỉ giải thích nguyên nhân gây đau cấp tính trên nền thoái hóa mạn tính mà còn là yếu tố dự báo tình trạng mất sụn khớp tiến triển nhanh. Sự xuất hiện của BME là một chỉ báo quan trọng để cân nhắc các biện pháp giảm tải lực hoặc can thiệp sớm.
• Thoát vị sụn chêm (Meniscus Extrusion): Khi đọc phim MRI thoái hóa khớp gối, luôn chú ý đo mức độ thoát vị của sụn chêm ra ngoài bờ mâm chày. Thoát vị > 3 mm tương đương với việc mất hoàn toàn chức năng phân phối lực của sụn chêm, đẩy nhanh tốc độ thoái hóa khớp.
• Cảnh giác với thoái hóa khớp bánh chè - đùi đơn độc: Nếu phát hiện thoái hóa khớp bánh chè - đùi mức độ nặng ở bệnh nhân nam, trẻ tuổi, không có tiền sử chấn thương, cần chủ động tìm kiếm các dấu hiệu của bệnh lắng đọng tinh thể CPPD hoặc các bất thường về đường đi của xương bánh chè (patellar tracking abnormalities).

Bài tiếp theo

📷 Nguồn hình ảnh tham khảo

• [Hình 1] Knee Osteoarthritis.svg - Nguồn: Wikimedia Commons · InjuryMap, Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)
• [Hình 2] Frontal (X-ray) - Ca lâm sàng Radiopaedia - Nguồn: Radiopaedia Cases · Hình minh họa từ Ca lâm sàng Radiopaedia: https://radiopaedia.org/cases/osteoarthritis-of-the-knee
• [Hình 3] Frontal (X-ray) - Ca lâm sàng Radiopaedia - Nguồn: Radiopaedia Cases · Hình minh họa từ Ca lâm sàng Radiopaedia: https://radiopaedia.org/cases/normal-weight-bearing-knee-x-ray-16-year-old
• [Hình 4] Frontal (X-ray) - Ca lâm sàng Radiopaedia - Nguồn: Radiopaedia Cases · Hình minh họa từ Ca lâm sàng Radiopaedia: https://radiopaedia.org/cases/osteoarthritis-of-the-knees?case_id=osteoarthritis-of-the-knees&lang=us
• [Hình 5] Frontal (X-ray) - Ca lâm sàng Radiopaedia - Nguồn: Radiopaedia Cases · Hình minh họa từ Ca lâm sàng Radiopaedia: https://radiopaedia.org/cases/osteoarthritis-knees
• [Hình 6] T2 (MRI) - Ca lâm sàng Radiopaedia - Nguồn: Radiopaedia Cases · Hình minh họa từ Ca lâm sàng Radiopaedia: https://radiopaedia.org/cases/transient-bone-marrow-oedema-knee