大骨節(jié)病患者寰樞椎脫位的患病率及影像學(xué)分析

吳學(xué)元 ,易 智 ,凌 鳴 ,馬宏偉 ,靳占奎 ,常彥海 ,孫正明,劉時璋

(1.陜西省人民醫(yī)院骨科,陜西西安 710068;2.寧縣第二人民醫(yī)院骨一科,甘肅慶陽 745201)

大骨節(jié)病 (Kashin-Beck disease,KBD) 是一種地方性的骨關(guān)節(jié)疾病,其病變主要侵犯處于骨發(fā)育階段兒童骺軟骨、骺板軟骨和關(guān)節(jié)軟骨,導(dǎo)致原發(fā)性變性、壞死以及繼發(fā)性退行性骨關(guān)節(jié)病[1-2]。KBD 患者臨床表現(xiàn)為多關(guān)節(jié)、對稱性關(guān)節(jié)疼痛、粗大、活動受限,重者出現(xiàn)身材矮小、骨骼畸形、喪失勞動能力和生活自理能力[3]。自20世紀90年代,針對KBD 的防控采取的一系列有效措施,使其發(fā)病率明顯下降[4];但截至2020年,仍有3 552.24 萬居民生活在KBD病區(qū),約有17.78萬人患有KBD[5]。對于KBD 患者的臨床研究,國內(nèi)外幾乎所有的學(xué)者及機構(gòu)都是針對表現(xiàn)明顯、畸形嚴重的四肢及關(guān)節(jié),而對于不易觀察的脊柱,尤其是寰樞椎的研究甚少。寰樞椎脫位(atlantoaxial dislocation,AAD)是由于各種因素造成的寰椎和樞椎運動單元的關(guān)節(jié)失去正常對合關(guān)系和穩(wěn)定性,運動范圍異常,并發(fā)生關(guān)節(jié)功能障礙和(或)神經(jīng)壓迫癥狀的臨床解剖學(xué)生物力學(xué)改變[6]。AAD 可造成延髓生命中樞與椎-基底動脈損傷,若發(fā)現(xiàn)不及時或治療不恰當,可能導(dǎo)致患者癱瘓甚至危及生命[6]。本研究團隊之前報道了1例存在AAD、齒狀突游離、高位脊髓受壓明顯的KBD 患者[7]。KBD并發(fā)AAD 的現(xiàn)象是個例還是普遍存在? 本研究通過對KBD 區(qū)患者的頸椎臨床及影像學(xué)調(diào)查,明確KBD 患者AAD 的患病率及影像學(xué)表現(xiàn),初步揭示KBD 對寰樞椎的影響,為KBD 患者AAD 的預(yù)防及治療提供臨床依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇陜西省永壽縣KBD 區(qū)的KBD 患者及長期生活在該病區(qū)的非KBD 的正常人群作為觀察對象。告知兩組人群檢查、同意參與本研究者作為觀察對象,并獲得陜西省人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(審批編號:2019.942)。

KBD 患者納入標準:①參考中華人民共和國原衛(wèi)生部發(fā)布的《大骨節(jié)病臨床診斷標準(WS/T207-2010)》[8],結(jié)合患者癥狀、體征,右手、右踝X 線片、病區(qū)居住史等資料,進行KBD 的診斷;同時按此標準將KBD 患者分為3度:Ⅰ度,出現(xiàn)多發(fā)性、對稱性手指關(guān)節(jié)增粗,有其他四肢關(guān)節(jié)增粗、屈伸活動受限、疼痛、肌肉輕度萎縮;Ⅱ度,在Ⅰ度基礎(chǔ)上癥狀、體征加重,出現(xiàn)短指(趾)畸形;Ⅲ度,在Ⅱ度基礎(chǔ)上,癥狀體征加重,出現(xiàn)短肢和矮小畸形。②年齡:40～70歲。③X 線位片上能清楚顯示寰樞椎者。排除標準:①原發(fā)性骨關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、克汀病,以及家族性矮小體型、原發(fā)性侏儒、干骺端骨發(fā)育障礙、軟骨發(fā)育不全、假性骨骺發(fā)育不良、多發(fā)性骨骺發(fā)育不良等無智力或性發(fā)育障礙的矮小體型疾病;②既往有寰樞關(guān)節(jié)外傷病史的患者;③存在先天性頸椎畸形、腫瘤、結(jié)核等導(dǎo)致寰樞椎破壞病變者;④X 線側(cè)位片上寰樞椎影像顯示不清者。

非KBD 人群納入標準:①不符合KBD 臨床診斷標準的人群;②無先天性寰樞椎發(fā)育異常;③年齡為40～70歲;④X 線片能清晰顯示寰樞椎影像者。排除標準:同KBD 患者排除標準。

1.2 研究方法

1.2.1 基本信息

從2018年10月至2019年12月,將KBD 病區(qū)兩組人群召集至永壽縣人民醫(yī)院,收集兩組的一般資料,包括年齡、性別、身高、體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)、吸煙史、慢性病史,記錄KBD 病程、分度。詢問病史及查體:了解患者是否有頸部或/和枕頸部疼痛、頭暈及頸椎活動受限;有無神經(jīng)刺激癥狀如雙上肢放射性疼痛、感覺異常;有無椎體束癥狀,如四肢肌力下降、腱反射亢進、肌張力及病理性反射情況。

1.2.2 頸椎X 線片檢查方法

X 線片檢查在永壽縣人民醫(yī)院進行。每位受檢者行頸椎側(cè)位及過伸、過屈位數(shù)字化X 線片檢查。攝側(cè)位片時雙肩下垂,聽鼻線平行于水平面,左側(cè)身體靠近X 線膠片,光束聚焦頸2椎體水平,X 線管球和膠片的距離是150 cm,曝光條件為85 k V、20 m A,獲得標準側(cè)位攝片。過伸、過屈位檢查要求受試者盡量彎曲頸部得到過伸位,盡量后伸頸部得到過伸位X 線片。

1.2.3 AAD 的診斷

將受檢查者的圖像數(shù)據(jù)以DICOM 格式存儲,指標測量軟件為Radi Ant DICOM Viewer軟件。AAD的診斷標準參考文獻[6,9]。AAD 通過頸椎過伸、過屈位X 片寰齒間隙(atlantodental interval,ADI),即寰椎前弓后緣與齒狀突前緣的距離來判斷。當成人ADI≥3 mm,可確診為AAD。觀察齒狀突的形狀,寰樞椎在過伸、過屈運動中的位置變化,從而明確是否存在AAD 以及脫位是否可復(fù)位。在側(cè)位X 線片,寰椎后弓前緣與樞椎棘突前緣可畫出一條略帶前凸的自然曲線,若該曲線不連續(xù),則提示AAD(圖1)。由兩名經(jīng)驗診斷豐富的放射科醫(yī)師對兩組受檢者頸椎影像學(xué)資料進行雙盲分析,診斷AAD。若存在異議的病例,可由第3名放射科醫(yī)師進行判定。

圖1 AAD的X線片診斷方法Fig.1 X-ray diagnosis of AAD

1.2.4 觀察指標

比較KBD 患者及正常人群中AAD 的患病率,分析AAD 的影像學(xué)表現(xiàn)并進行分類。KBD 組中,通過比較AAD 與非AAD 患者在年齡、性別、身高、體質(zhì)量、BMI、有無吸煙史、慢性病史及KBD 病程、分度等差異,明確KBD 發(fā)生AAD 的相關(guān)因素。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

采用統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS 18.0對調(diào)查數(shù)據(jù)進行分析。受檢者的年齡、身高、體質(zhì)量、BMI等計量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差()表示,采用獨立樣本t檢驗。計數(shù)資料如性別、患內(nèi)科疾病比率、吸煙史、分度等采用n(%)形式表示,組間比較采用χ2檢驗;KBD人群及非KBD人群中AAD患病率比較用Fisher精確檢驗。P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 基本資料分析

符合納入及排除標準的KBD患者111例,非KBD人數(shù)120例。表1示兩組間研究對象的年齡、性別、慢性病比例、吸煙史等差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05,表1)。KBD 患者身材矮小,身高、體質(zhì)量及BMI均較對照人群有較明顯減小,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)。KBD人群中,有18例患者存在AAD,患病率為16.2%(18/111);120 例非KBD 人群中,無AAD患者,經(jīng)Fisher精確檢驗,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=21.10,P<0.001)。

表1 KBD人群與非KBD人群一般資料的比較Tab.1 Comparison of general information between KBD and non-KBD groups

2.2 癥狀分析

120例非KBD 人群中,21例(17.5%)有頸椎病的臨床癥狀及體征;111例KBD 患者中,39.6%(44/111)有頸部癥狀及神經(jīng)刺激癥狀,兩組有癥狀的患者數(shù)量相比,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=13.98,P<0.05)。18例AAD 患者中,14例(77.8%)有癥狀,包括頸部疼痛11例(61.1%),枕神經(jīng)痛6例(33.3%),頭暈7 例(38.9%),頸部活動受限4例(22.2%),上肢麻木、感覺異常5例(27.8%),雙下肢無力、病理征陽性4例(22.2%),大小便費力2例(11.1%);無頸部及神經(jīng)癥狀者有4 例(22.2%)。KBD 組 中,非AAD 患 者(93例)有頸部疼痛或神經(jīng)癥狀者30例,與有癥狀的ADD 患者(14 例)相比,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=13.06,P<0.001)。

2.3 AAD的影像學(xué)表現(xiàn)及分類

KBD人群中,寰樞椎側(cè)位X線片提示存在不同程度的退變,有19例表現(xiàn)為寰齒關(guān)節(jié)間隙變窄、局部硬化甚至融合等骨性關(guān)節(jié)炎的表現(xiàn)。18例AAD 患者中,有10例(55.6%)為齒狀突游離小骨(os odontoideum),表現(xiàn)為齒狀突與樞椎基底部游離,形成邊緣光滑的圓形或橢圓形與樞椎體分離的小骨[10];其余8例(44.4%)均齒狀突發(fā)育不良。根據(jù)脫位的方向,12例(66.7%)患者在側(cè)位X片及過屈位片ADI≥3 mm,為前脫位;6 例(33.3%)患者在頸椎側(cè)位及過伸位片上,寰椎前弓后緣位于樞椎椎體前緣之后,為后脫位。動力位X 線片顯示,AAD 為可復(fù)位型脫位16 例(88.9%),不可復(fù)型脫位2例(11.1%)(圖2～圖4)。

圖2 為齒狀突完整、可復(fù)型、寰樞椎前脫位Fig.2 This AAD was featured with intact odontoid process,reduciable and anterior dislocation

圖3 為齒狀突游離型、可復(fù)型、寰樞椎前脫位Fig.3 This AAD was featured with separated odontoid process,reduciable and anterior dislocation

圖4 為齒狀突游離型、可復(fù)型、寰樞椎后脫位Fig.4 This AAD was featured with separated odontoid process,reduciable and posterior dislocation

2.4 KBD組中AAD與非AAD的比較

KBD 人群中,AAD 組患者與非AAD 患者在平均年齡、BMI、性別比例、患內(nèi)科疾病比例、吸煙比例等方面的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05,表2);與非AAD 患者相比,AAD 組身高低、體質(zhì)量輕,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05,表2);AAD 組中,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ度患者分別為1例(5.6%)、6例(33.3%)和11例(61.1%),在非AAD 組中分別為9例(9.7%)、58例(62.4%)和26例(28.0%)。AAD 患者Ⅲ度比例較非AAD 組高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=7.462,P=0.024,表2)。AAD 組中病程較非AAD 組長,分別為(33.06±12.05)年及(23.45±14.09)年,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-2.700,P=0.008<0.05)。

表2 KBD組中非AAD組和AAD組患者一般資料的比較Tab.2 Comparison of general information between non-AAD and AAD groups in KBD patients

3 討 論

3.1 大骨節(jié)病AAD的影像學(xué)表現(xiàn)

目前對KBD 臨床及基礎(chǔ)研究大都聚焦于畸形明顯的四肢骨骼及關(guān)節(jié),尚未有文獻闡述KBD 對頸椎包括寰樞關(guān)節(jié)影響的臨床報道。本組111例KBD患者中,39.6%存在頸椎病的癥狀,16.2%的患者伴有AAD,提示KBD 在影響四肢骨發(fā)育的同時,可引起頸椎疾病,尤其是致命性的AAD。

KBD并發(fā)AAD 特征性X 線影像學(xué)表現(xiàn)為寰樞椎退行性關(guān)節(jié)炎的改變,包括寰齒關(guān)節(jié)炎、齒狀突游離小骨或齒狀突尖部發(fā)育偏小。齒狀突游離小骨可分為原位(小骨位于正常齒狀突位置)和異位(小骨位于枕骨大孔區(qū)域附近與斜坡融合)兩種解剖類型[10]。本組10例齒狀突游離,均為原位游離,在橫韌帶固定下與寰椎前弓融合,可隨頭顱運動而移動,其余8例存在齒狀突發(fā)育不良。本組病例中,有16例為可復(fù)型AAD,僅有2 例為不可復(fù)位性AAD,不可復(fù)性AAD由可復(fù)性AAD 發(fā)展而來的,因寰樞關(guān)節(jié)囊、前縱韌帶、頸長肌和頭長肌變短、攣縮,使寰樞固定在脫位的位置,因此增加了手術(shù)治療的難度及風(fēng)險[11]。因此,對于可復(fù)性AAD,應(yīng)及時治療,可避免發(fā)展成為不可復(fù)性AAD。

3.2 KBD誘發(fā)AAD發(fā)生的可能原因

KBD 主要侵犯處于骨發(fā)育階段兒童骺軟骨、骺板軟骨和關(guān)節(jié)軟骨,導(dǎo)致原發(fā)性變性、壞死[2]。與四肢骺板軟骨一樣,兒童齒狀突頂端骺軟骨為透明軟骨,通過不斷分裂增殖和骨化,使齒狀突不斷增長、增粗。齒狀突頂端的骺軟骨二次骨化中心發(fā)生于3～6歲,并在12歲左右與齒狀突體部融合[12]。因此,一旦齒狀突頂端骨化中心骺核成骨失敗,或齒狀突基底部與樞椎體部融合失敗,則可導(dǎo)致齒狀骨異常,包括缺損、發(fā)育不良、齒狀突游離小骨、與前弓融合及骨化終止等,誘發(fā)AAD[13]。

KBD 侵犯四肢骺軟骨的時間與齒狀突頂端骨骺與體部融合進程均發(fā)生在于3～12歲[12-14]。以上時期的重疊預(yù)示著任何引起骨骺及骺板軟骨發(fā)育的疾病包括KBD 都能導(dǎo)致齒狀突骨骺融合異常,如Morquio綜合征、spondyloepiphyseal發(fā)育不良等疾病導(dǎo)致齒狀突發(fā)育不良或韌帶松弛引起AAD[15-16]。因此,KBD 在影響兒童或青少年四肢骺軟骨、骺板軟骨的同時,也可能在該年齡段導(dǎo)致寰樞椎骺軟骨細胞壞死,引起軟骨分化受阻及軟骨內(nèi)成骨障礙等KBD特征性的病理變化[12]。尤其是齒狀突軟骨細胞壞死后,可能表現(xiàn)為齒狀突發(fā)育不良、斷裂或游離,隨后誘導(dǎo)周圍韌帶松弛,誘發(fā)AAD 的發(fā)生。本研究中,所有AAD 患者均可見明顯的齒狀突發(fā)育不良、游離的影像學(xué)表現(xiàn),證實了KBD 對齒狀突發(fā)育的影響。

3.3 與KBD患者AAD發(fā)病的相關(guān)因素

本研究發(fā)現(xiàn),AAD 患者身材矮小,平均身高為(147.22±9.32)cm,11例(61.1%)為Ⅲ度,且病程長,這說明AAD 患者KBD 病情較重。KBD 侵犯軟骨時間越早,軟骨變性、壞死越重,四肢關(guān)節(jié)癥狀及退變嚴重,同時可能導(dǎo)致寰樞椎軟骨病變程度越重?；颊唠p下肢骨骼發(fā)育畸形,肌肉萎縮,肌力下降,更容易摔倒。這些原因?qū)е洛緲凶祽?yīng)力增加,反復(fù)作用于變性、壞死嚴重的齒狀突軟骨,導(dǎo)致繼發(fā)性齒狀突發(fā)育較小或游離,韌帶松弛,從而誘發(fā)AAD。因此,KBD發(fā)生AAD 的概率與KBD 嚴重程度有關(guān)。

3.4 本研究的臨床價值

本研究中,有4例(22.2%)為無頸部疼痛及神經(jīng)功能異常的AAD 患者,因無癥狀而忽視了頸椎影像學(xué)檢查,頸髓在頸1至頸2水平反復(fù)受壓刺激,一旦脫位加重,存在著巨大的脊髓損傷的風(fēng)險[17];14例有明顯的神經(jīng)刺激癥狀,包括下肢癥狀,如行走無力、四肢麻木,患者往往被誤診為關(guān)節(jié)或肢體的疾病,從而延誤了治療。對于有潛在的AAD 的KBD 患者,若行氣管插管全身麻醉手術(shù)時,頭顱過伸可能導(dǎo)致四肢癥狀加重,嚴重可引起醫(yī)源性脊髓損傷,尤其對于寰樞椎后脫位或齒狀突游離的患者。

根據(jù)影像學(xué)研究,可總結(jié)出KBD 患者AAD 診斷要點:①為KBD 患者,符合KBD 的診斷標準[8]。②有頸枕部疼痛或活動受限的臨床表現(xiàn),或伴有神經(jīng)、脊髓功能障礙等。③動力位X片寰齒間隙≥3 mm,伴有或不伴有齒狀突游離或發(fā)育不良。④與引起AAD的其他病因如外傷、腫瘤、咽喉炎癥、類風(fēng)濕、結(jié)核、先天畸形等比較,KBD 引起的AAD 主要特征性改變?yōu)闃凶谍X狀突發(fā)育不良,或齒突游離小骨與寰椎前弓融合,但這一特征需要行CT 及MRI的進一步證實。

本研究首次觀察到KBD 患者存在較高比例的AAD,從而初步證實KBD 與AAD 的相關(guān)性?？舍槍BD 患者進行上頸椎X 線片篩查,一旦發(fā)現(xiàn)AAD存在,早期干預(yù),可避免隱形的AAD 發(fā)展到致命性脊髓壓迫或截癱時才被發(fā)現(xiàn)。故本研究無論對于提高患者的生活質(zhì)量及生存期,還是對于大骨節(jié)病研究領(lǐng)域的擴展,具有較大的臨床意義。