陳峰 楊波
(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院骨科,北京100730)
·綜述·
盤狀半月板病因?qū)W研究現(xiàn)狀與進(jìn)展
陳峰楊波*
(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院骨科,北京100730)
盤狀半月板是一種關(guān)節(jié)內(nèi)的結(jié)構(gòu)異常,容易產(chǎn)生癥狀和損傷。許多學(xué)者嘗試通過各種方法去解釋其發(fā)生、發(fā)展的過程,并形成諸多假說。本文回顧其病因?qū)W研究的歷史、現(xiàn)狀,并進(jìn)行展望。
半月板,脛骨;膝關(guān)節(jié);研究
【Abstract】Discoid meniscus is an intra-articular knee disorderwhich can get injury and sym ptoms.Many researchers tried to explain itsgenesis and developmentw ithmany hypotheses.In the presentarticle,research history,currentsituations and progressare reviewed.
【Keywords】Menisci,Tibial;Knee Joint;Research
盤狀半月板因其形態(tài)較正常半月板寬厚,特別是體部呈盤狀而得名,亦可稱為盤狀軟骨,屬于膝關(guān)節(jié)內(nèi)的異常結(jié)構(gòu)。患者可表現(xiàn)為關(guān)節(jié)彈響、絞索、疼痛、活動(dòng)受限,同時(shí)容易發(fā)生運(yùn)動(dòng)過程中半月板撕裂、撞擊等損傷,是青少年運(yùn)動(dòng)損傷中常見的病因之一。而半月板自身血液供應(yīng)相對較差,損傷后一般不易愈合,保守治療效果緩慢,常需手術(shù)干預(yù)。MRI是目前診斷盤狀半月板的首選方法[1]。如果5mm層厚矢狀位MRI中至少連續(xù)3個(gè)層面以上半月板前后角相連,則可考慮該診斷。關(guān)節(jié)鏡技術(shù)可進(jìn)一步確診并進(jìn)行治療。
盤狀半月板發(fā)病率報(bào)道不一,以外側(cè)盤狀板多見,內(nèi)側(cè)少見[2],可以同時(shí)發(fā)生于雙側(cè)[3]。亞洲人群發(fā)病率較歐美人群高,且雙側(cè)同時(shí)出現(xiàn)的比例也很高[4,5]。Futuka等[6]報(bào)道東方人種盤狀半月板的發(fā)生率約為13%。Ikeuchi[7]報(bào)道日本人盤狀半月板的發(fā)病率約為16.6%,Ryu等[8]對437例膝關(guān)節(jié)進(jìn)行尸體解剖,發(fā)現(xiàn)其中172例存在不同類型的盤狀半月板,總發(fā)生率近39.3%。Kim等[9]研究顯示韓國的發(fā)病率約在10.9%,Rao等[10]報(bào)道的印度發(fā)病率是5.8%,而Murlimanju等[11]對南印度人群的尸檢中報(bào)道外側(cè)盤狀半月板約為17.9%。Sun和Jiang[12]在文獻(xiàn)回顧中總結(jié)到西方人群外側(cè)盤狀半月板的發(fā)生率為0.4%~17%,而內(nèi)側(cè)半月板的發(fā)生率僅為0.06%~0.3%。
盤狀半月板概念的提出已逾百年,患者幾乎均在出現(xiàn)癥狀后就診或者因?yàn)槠渌驘o意中發(fā)現(xiàn)而確診,而且發(fā)病率頗高,但其具體形成機(jī)制及病因?qū)W至今仍尚不明確,且尚無針對病因的有效治療和檢測。本文就盤狀半月板病因?qū)W研究的現(xiàn)狀和進(jìn)展進(jìn)行文獻(xiàn)復(fù)習(xí)。
早在1888年,Young[13]從尸體標(biāo)本上發(fā)現(xiàn)了1例外側(cè)盤狀半月板并進(jìn)行了報(bào)道,讓人們認(rèn)識(shí)了盤狀軟骨。1930年WatsonJones[14]首次報(bào)道了內(nèi)側(cè)盤狀半月板。Sm illie[15]提出盤狀半月板可分為3型:原始型、中間型、幼兒型。Watanabe等[16]在之后的解剖學(xué)論著中將盤狀半月板分為完全型、不完全型和Wrisberg韌帶型,是目前應(yīng)用最為廣泛的分型。Monllau等[17]在Watanabe分型的基礎(chǔ)上增加了環(huán)狀盤狀半月板的分類。王淑麗等[18]根據(jù)MRI形態(tài)分析將盤狀半月板分為板型、楔型和肥角型,對手術(shù)方式的選擇有一定的指導(dǎo)意義。
目前關(guān)于盤狀半月板病因的假說爭議頗多,有下述4種。
2.1先天發(fā)育停滯假說
該假說最先由Sm illie[15]提出,認(rèn)為半月板在胚胎早期時(shí)呈完整盤狀,而在發(fā)育的后半段,半月板中央因受到股骨髁的壓迫從而逐步吸收發(fā)育成正常半月板的形態(tài),但如果由于某些因素導(dǎo)致這種發(fā)育過程停頓,致使半月板保持在某一階段,即成為盤狀軟骨。隨著停滯階段的不同,盤狀軟骨在寬度、厚度乃至形態(tài)亦有所區(qū)別,主要分為3個(gè)亞型:①原始型:即吸收完全停滯,呈完全盤狀,均勻增厚;②幼兒型:體部大而厚,結(jié)構(gòu)形態(tài)基本接近正常半月板;③中間型:介于原始型和幼兒型之間,中央部略薄,游離緣薄而透明,常有2個(gè)切跡,一個(gè)位于前中央附著點(diǎn)后,另一個(gè)則位于前方,兩切跡間凸面朝向關(guān)節(jié)中部。該假說曾得到部分學(xué)者的支持。Soren[19]在解剖中發(fā)現(xiàn)有幾種脊椎動(dòng)物的半月板先天即為盤形或環(huán)形,并推論來源于中胚層胚基的人半月板先天也應(yīng)如此。但越來越多的解剖觀察卻否定這一假設(shè)。Kaplan[20]曾對胎兒和多種動(dòng)物胚胎膝關(guān)節(jié)進(jìn)行解剖,但并未發(fā)現(xiàn)明顯的盤狀軟骨。Clark和Ogden[21]的研究也得到了類似結(jié)論。我國多名解剖及兒科學(xué)家也進(jìn)行了解剖觀察,朱子明[22]針對200例4~8個(gè)月的引產(chǎn)胎兒進(jìn)行尸檢時(shí)未發(fā)現(xiàn)盤狀軟骨,張莽等[23]對116例胎兒尸體解剖后也并未發(fā)現(xiàn)胎兒期膝關(guān)節(jié)外側(cè)或內(nèi)側(cè)盤狀軟骨。因而這種先天發(fā)育停滯假說目前還缺乏有力的胚胎學(xué)和解剖學(xué)的證據(jù)支持。
2.2后天獲得假說
Kaplan[20]經(jīng)過解剖研究發(fā)現(xiàn),人類胚胎半月板發(fā)育的任何階段并沒有出現(xiàn)盤狀結(jié)構(gòu),因此并不贊同先天發(fā)育停滯假說,而認(rèn)為盤狀軟骨是后天獲得性的病理結(jié)構(gòu)。其推想可能是由于半月板冠狀韌帶結(jié)構(gòu)異常甚至缺失,半月板后角、脛骨及關(guān)節(jié)囊之間關(guān)系松弛,膝關(guān)節(jié)伸直運(yùn)動(dòng)時(shí),半月板后角被拉至后髁間窩,屈膝時(shí)半月板復(fù)位,導(dǎo)致外側(cè)半月板移動(dòng)空間增加而受到反復(fù)撞擊,出現(xiàn)繼發(fā)性增厚而成盤狀。其進(jìn)一步對盤狀板標(biāo)本進(jìn)行組織病理學(xué)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn),半月板中央有大量的多形核白細(xì)胞浸潤和增生的纖維軟骨,應(yīng)該都是后來形成的組織,因此認(rèn)為盤狀軟骨是一種增生病變。
之后有很多學(xué)者結(jié)合光鏡等病理生理學(xué)手段進(jìn)一步對盤狀半月板的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。半月板為纖維軟骨組織,它主要由軟骨細(xì)胞及膠原纖維基質(zhì)組成。在光鏡下,膠原纖維多呈粗大束狀,平行于半月板周緣排列,前后角處纖維束交錯(cuò)排列。Burr等[24]認(rèn)為來自滑膜的纖維細(xì)胞先轉(zhuǎn)變成未分化的纖維母細(xì)胞,受關(guān)節(jié)內(nèi)靜水壓的作用促使纖維母細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維軟骨,這對半月板的形成和形態(tài)至關(guān)重要。王亦璁等[25]的動(dòng)物試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)半月板切除后新生的肉芽組織并不能轉(zhuǎn)變成纖維軟骨,可能與壓力轉(zhuǎn)換功能障礙有關(guān)。畢五蟬[26]觀察到盤狀軟骨在光鏡下存在大量肉芽組織,推論是由于胎兒膝內(nèi)創(chuàng)傷或膝關(guān)節(jié)不協(xié)調(diào)導(dǎo)致半月板的肉芽組織增生,增生肉芽組織依據(jù)膝關(guān)節(jié)間隙填充,而這種增生組織最終不能轉(zhuǎn)變成正常纖維軟骨,導(dǎo)致半月板增厚從而形成盤狀半月板。Papadopoulos等[27]對比了10例完全型盤狀半月板與正常半月板的組織結(jié)構(gòu),從組織形態(tài)學(xué)上入手進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),盤狀半月板的環(huán)形膠原網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)紊亂,有斷裂和不均勻分布的特點(diǎn),與正常半月板有顯著差別,認(rèn)為盤狀半月板更傾向是一種結(jié)構(gòu)性的損傷,而非形態(tài)學(xué)的變異。
該后天獲得假說可以解釋W(xué)atanabe分型中的W risberg韌帶型盤狀半月板。但該型在Wantanabe分型中畢竟僅占少部分[28],不能很好地解釋完全型和不完全型盤狀半月板的成因,因?yàn)檫@兩種盤狀半月板均有正常的韌帶附著,且半月板并沒有所謂的高移動(dòng)性和反復(fù)撞擊,特別是一些嬰幼兒患者并不存在勞損病史。
2.3脛骨髁形態(tài)決定論
前述先天和后天假說互相之間均無法完全解釋,有不少學(xué)者認(rèn)為盤狀半月板是膝關(guān)節(jié)整體發(fā)育過程中一種適應(yīng)性的病理改變,主要受脛骨髁形態(tài)發(fā)育所影響。吳柏年等[29]對胎兒膝關(guān)節(jié)半月板及脛骨髁形態(tài)進(jìn)行測量,認(rèn)為胚胎和早期胎兒半月板均為新月形,當(dāng)胎兒在母體內(nèi)膝關(guān)節(jié)取屈曲內(nèi)翻位,脛骨內(nèi)、外髁壓力分布差異,導(dǎo)致脛骨內(nèi)外側(cè)髁形態(tài)有所差異,進(jìn)而引起內(nèi)外股脛髁間周圍間隙局部解剖形態(tài)不同,則內(nèi)外側(cè)半月板需適應(yīng)髁間周圍間隙形態(tài),產(chǎn)生內(nèi)外側(cè)半月板在形態(tài)及大小上的顯著差異,表明半月板的形態(tài)發(fā)生與髁間周圍間隙的局部解剖形態(tài)有重要的關(guān)系。而當(dāng)脛骨髁間間隙增大時(shí),容易發(fā)生各種與間室間隙解剖形態(tài)相吻合的盤狀軟骨。Bisicchia和Tudisco[30]發(fā)現(xiàn)1例外側(cè)盤狀半月板的11歲男性患兒,接受關(guān)節(jié)鏡下半月板部分切除后,隨身體發(fā)育最終又形成了新的盤狀半月板,認(rèn)為下肢發(fā)育的需求促使半月板重新恢復(fù)其盤狀形態(tài)與關(guān)節(jié)相互適應(yīng),支持該理論。另外,臨床上脛骨外側(cè)髁及周圍結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)發(fā)育異常,如脛骨外髁平坦[31]、杯形改變[32]或后外側(cè)發(fā)育不良[33]、外側(cè)關(guān)節(jié)間隙增寬及腓骨頭高位[34]等,可能也是外側(cè)盤狀半月板較內(nèi)側(cè)盤狀半月板發(fā)生率高的一個(gè)原因。
2.4遺傳因素
文獻(xiàn)中大部分報(bào)道的盤狀半月板為散發(fā)病例,但也有家系聚集發(fā)病的案例,所以不除外盤狀半月板可能具有遺傳傾向或遺傳因素。Dashefsky[35]在一個(gè)家庭中發(fā)現(xiàn)3個(gè)成員同時(shí)出現(xiàn)盤狀半月板。Gcbhart和Rosenthal[36]報(bào)道了1對雙胞胎患者。DeLambilly等[37]在一個(gè)家庭中發(fā)現(xiàn)兄妹多人罹患雙膝外側(cè)盤狀半月板。溫宏等[38]報(bào)道了兩代人共12例膝外側(cè)盤狀半月板,第1代患者均為女性。Ahmed和McK-ay[39]報(bào)道了一個(gè)家庭中3例內(nèi)側(cè)盤狀半月板患者。雖然這些都僅為個(gè)案報(bào)道,但為病因?qū)W研究帶來了新的希望。盤狀半月板家族聚集現(xiàn)象提示疾病形成背后一定存在遺傳因素的作用。盤狀半月板病例家系的出現(xiàn),如同其他疾病家系一樣,給我們提供了遺傳學(xué)研究的方向。眾所周知,疾病形成主要受遺傳和環(huán)境因素的影響,而基因水平和蛋白質(zhì)組水平的變化是疾病發(fā)生的內(nèi)因與重要基礎(chǔ)。復(fù)雜疾病幾乎都存在不同水平的基因改變。家系中這種變化更具代表意義,可能成為疾病研究重要的切入點(diǎn),檢出效率將有所提高。
綜上,目前尚無一種假說能夠得到一致的肯定,可能與胚胎發(fā)育、生物力學(xué)、組織病理改變以及遺傳等因素相關(guān)。盤狀半月板病因的既往研究主要依靠解剖和組織病理的觀察手段,具體形成機(jī)制不清,均缺乏深入的分子生物學(xué)和遺傳學(xué)證據(jù)。近些年,關(guān)于膝關(guān)節(jié)內(nèi)另一種常見疾病——骨關(guān)節(jié)炎的病因?qū)W研究成為熱點(diǎn),基因測序以及蛋白質(zhì)組學(xué)等先進(jìn)手段不斷得以應(yīng)用和深入,獲得了很多研究進(jìn)展。Liao等[40,41]通過將骨關(guān)節(jié)炎患者的滑膜液與正常人以及盤狀半月板患者的滑膜液進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)檢測,以期發(fā)現(xiàn)可能參與骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病過程的候選生物蛋白標(biāo)記物。這些方法也許可以借鑒到未來的盤狀半月板病因?qū)W研究中,從家系、基因水平或者蛋白質(zhì)組等水平不斷深入,以期進(jìn)一步獲得盤狀半月板發(fā)生發(fā)展的線索。
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Current research and progresson etiology of discoidmeniscus
CHEN Feng,YANG Bo*
(Departmentof Orthopedics,Peking Union M edical College Hospital,CAMS&PUMC,Beijing 100730,China)
2095-9958(2016)02-0080-04
10.3969/j.issn.2095-9958.2016.01-16
楊波,E-mail:ybsurg@sina.com