王雨婕,顧姣娜,湯良晨,李志勇
(浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院·浙江大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院·浙江省口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心·浙江省口腔生物醫(yī)學(xué)研究重點實驗室·浙江大學(xué)癌癥研究院 頜面外科,浙江 杭州,310006)
顳下頜關(guān)節(jié)盤穿孔是顳下頜關(guān)節(jié)嚴重病變的表現(xiàn)之一,女性較男性多見,并且發(fā)生率與年齡呈正相關(guān),發(fā)病率在第二個和第四個十年出現(xiàn)高峰[1]。臨床癥狀主要表現(xiàn)為關(guān)節(jié)區(qū)疼痛、張口受限、張閉口運動時關(guān)節(jié)區(qū)雜音等,甚至出現(xiàn)頜面部畸形,降低患者生活質(zhì)量,但也可能不伴有任何癥狀而不被檢出。關(guān)節(jié)盤穿孔的病因尚不明確,可能多種因素有關(guān),如自身免疫性疾病[2]、外傷[3]、頸椎病及頸部肌肉疾病、副功能運動習(xí)慣、精神病史和精神壓力等,與顳下頜關(guān)節(jié)紊亂病的多因素病因類似。
顳下頜關(guān)節(jié)盤穿孔屬于Wilkes V期,常見髁突骨關(guān)節(jié)病和關(guān)節(jié)盤的移位,絕大部分為關(guān)節(jié)盤不可復(fù)性前移位[4]。對比關(guān)節(jié)盤穿孔和未穿孔患者的MRI,發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)盤皺縮和體積減小、髁突骨質(zhì)的變化與關(guān)節(jié)盤穿孔密切相關(guān)[5],這與病程中晚期階段的表現(xiàn)是吻合的。
顳下頜關(guān)節(jié)盤是關(guān)節(jié)內(nèi)的重要結(jié)構(gòu),正常情況下為雙凹型結(jié)構(gòu)的卵圓形纖維軟骨,在關(guān)節(jié)滑動和轉(zhuǎn)動運動中襯墊在關(guān)節(jié)結(jié)節(jié)和髁突之間,起到減震緩沖的功能。關(guān)節(jié)盤中的細胞主要由成纖維細胞、纖維細胞和纖維軟骨細胞組成。I型膠原蛋白是主要細胞外基質(zhì) (extracellular matrix,ECM),其致密的纖維結(jié)構(gòu)在邊緣環(huán)形區(qū)域沿圓周排列,而在中間帶主要呈前后向排列[6]。由于關(guān)節(jié)盤缺乏血管分布,一般認為關(guān)節(jié)盤出現(xiàn)穿孔時無法自我修復(fù)。關(guān)節(jié)盤后附著為富含脂肪、血管和神經(jīng)的組織,可分為上層的顳后附著和下層的髁突后附著,故又稱雙板區(qū)。當關(guān)節(jié)盤向前移位時,盤后區(qū)組織移動到了關(guān)節(jié)結(jié)節(jié)和髁突之間,雙板區(qū)可能逐漸增厚和纖維化,在MRI上由高信號轉(zhuǎn)為與關(guān)節(jié)盤相似的低信號,被稱為關(guān)節(jié)盤化[7]。
最易發(fā)生穿孔的位置在關(guān)節(jié)盤的后外側(cè)區(qū)及雙板區(qū)。雙板區(qū)的穿孔甚至比關(guān)節(jié)盤中心區(qū)域的穿孔更為常見,可能與在下頜運動過程中承受過大機械負荷相關(guān)。也有文獻報道了關(guān)節(jié)盤中央位置的穿孔,其發(fā)生與炎癥存在相關(guān)性,在關(guān)節(jié)鏡探查下可觀察到滑膜的增生[8]。Liu等觀察到穿孔的部位可能受到關(guān)節(jié)盤移位的方向與位置的影響,不可復(fù)性前內(nèi)側(cè)移位的關(guān)節(jié)盤易出現(xiàn)外側(cè)區(qū)的穿孔,不可復(fù)性前外側(cè)移位的關(guān)節(jié)盤更常出現(xiàn)內(nèi)側(cè)區(qū)的穿孔[4]
關(guān)節(jié)盤在髁突轉(zhuǎn)動和滑動運動中受到反復(fù)的壓縮力和剪切力,在異常機械應(yīng)力刺激或其他異常的生物條件下,關(guān)節(jié)盤和關(guān)節(jié)窩之間的摩擦增大,并且在關(guān)節(jié)盤后區(qū)易出現(xiàn)疲勞和應(yīng)力集中[9],可能與關(guān)節(jié)盤前移位與穿孔有關(guān)。根據(jù)建模和三維有限元分析,發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)盤微小穿孔改變了關(guān)節(jié)液規(guī)律的流體運動,在張口度超過3cm時在穿孔處液體壓強增大,可能導(dǎo)致穿孔破裂和擴張[10]。
髁突骨關(guān)節(jié)病的危險因素為關(guān)節(jié)盤移位,尤其是不可復(fù)性關(guān)節(jié)盤移位[11],因此與關(guān)節(jié)盤穿孔也存在相關(guān)性。實驗性關(guān)節(jié)盤穿孔在大鼠模型中發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)盤蛋白聚糖和膠原纖維密度降低,破骨細胞增多[12],在兔的模型中被證實與髁突軟骨退行性變、軟骨下骨的破壞和關(guān)節(jié)盤異位骨化有關(guān)[13]。軟骨表面的疲勞載荷導(dǎo)致水合蛋白多糖和膠原蛋白的損失,使得髁突和關(guān)節(jié)窩骨暴露于接觸面,髁突的過度負荷可能導(dǎo)致軟骨下骨的變化,進一步導(dǎo)致軟骨變薄和纖維化,表現(xiàn)為軟骨基質(zhì)不連續(xù)伴有軟骨細胞減少,增生的膠原纖維致密和無序地排列[14]。軟骨下骨和骨髓腔的間隙增加,充滿血管豐富的疏松結(jié)締組織,骨吸收從髁突邊緣沿著髁突表面延伸到中心。
因此,及時診斷出關(guān)節(jié)盤穿孔對確定治療計劃及判斷預(yù)后具有重要意義,有助于避免骨關(guān)節(jié)病的進展加重。
關(guān)節(jié)盤穿孔的診斷主要依靠臨床檢查和影像學(xué)檢查。包括詳細病史、體格檢查和全身檢查在內(nèi)的初步評估是必不可少的,而關(guān)節(jié)盤穿孔與關(guān)節(jié)盤不可復(fù)性前移位的臨床表現(xiàn)和病史非常相似,當兩者同時出現(xiàn)時較難判別,需要結(jié)合影像學(xué)檢查。
造影是傳統(tǒng)診斷關(guān)節(jié)盤穿孔的金標準,可使用平片造影PFA、磁共振造影MRAr、關(guān)節(jié)造影錐體束CT[15]進行觀察。正常情況下關(guān)節(jié)上腔和關(guān)節(jié)上腔由關(guān)節(jié)盤分隔,為兩個獨立的腔室,而當造影劑注射入其中一個腔隙,卻能觀察到其同時充盈在上下腔時,關(guān)節(jié)盤的穿孔可以被明確診斷[16]。
顳下頜關(guān)節(jié)鏡技術(shù)的出現(xiàn)為觀察穿孔的情況提供了一種最為直觀可靠的方式[17,18]。關(guān)節(jié)鏡經(jīng)過穿刺孔進入關(guān)節(jié)上腔,關(guān)節(jié)前后附著的表面可見血管的存在,而關(guān)節(jié)盤呈光滑的乳白色,病理狀態(tài)下可見滑膜的增生,關(guān)節(jié)盤表面出現(xiàn)破損通常是即將出現(xiàn)或已存在穿孔的表現(xiàn)[19]。關(guān)節(jié)盤穿孔處邊緣粗糙,向下與關(guān)節(jié)下腔穿通,可見髁突的活動。通過關(guān)節(jié)鏡的探查,可對穿孔的大小、形態(tài)和位置進行準確的判斷,并觀察到關(guān)節(jié)粘連、纖維素滲出、滑膜充血等改變[8,20,21]。但上述方法都存在有創(chuàng)操作,會給患者帶來不適,且過程比較復(fù)雜,受到技術(shù)、設(shè)備、人力的制約。
相比之下,MRI是一種無創(chuàng)的影像學(xué)檢查方法,避免了電磁輻射,具有優(yōu)秀的軟組織成像能力,廣泛應(yīng)用于顳下頜關(guān)節(jié)疾病的診斷[22]。MRI影像的T2序列優(yōu)勢在于顯示關(guān)節(jié)積液,PD和T1加權(quán)像常用于觀察關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的形態(tài)和位置關(guān)系,關(guān)節(jié)盤、軟骨與骨皮質(zhì)的信號強度接近均為低信號,周圍分隔的疏松結(jié)締組織、脂肪為較高信號,界限清晰可辨,可以呈現(xiàn)張口和閉口時的關(guān)節(jié)盤形態(tài)及位置。但在關(guān)節(jié)病變晚期,出現(xiàn)關(guān)節(jié)間隙狹窄、各結(jié)構(gòu)粘連時則較難分辨邊緣,髁突骨贅、關(guān)節(jié)盤折疊和移位等異常形態(tài)改變也會對診斷產(chǎn)生干擾。因此MRI評估關(guān)節(jié)盤穿孔是否可靠尚存在爭議,其判斷準確性主要依賴于閱片醫(yī)生的經(jīng)驗。
近年來,研究發(fā)現(xiàn)利用MRI診斷DP具有可行性和良好的準確率,受試者特征曲線(ROC曲線)下面積為0.808-0.908[18,23]。關(guān)節(jié)盤穿孔患者的MRI影像特征為關(guān)節(jié)盤皺縮體積減小、關(guān)節(jié)間隙狹窄甚至出現(xiàn)骨與骨的接觸、髁突骨髓信號降低以及髁突骨質(zhì)改變。尤其在張口位時髁突與關(guān)節(jié)結(jié)節(jié)骨皮質(zhì)發(fā)生接觸,可作為指示關(guān)節(jié)盤存在穿孔高風(fēng)險的標志[23]。Kuribayashi等[5]發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)盤穿孔時其盤后附著中的顳后附著影像不清。脂肪飽和型T2加權(quán)像中高信號的關(guān)節(jié)液成像清晰,當關(guān)節(jié)滲出較多或有積液時,關(guān)節(jié)盤穿孔可以表現(xiàn)為關(guān)節(jié)盤中部離散的高信號而被明確識別出來[24]。
根據(jù)目前文獻MRI診斷DP的標準[16,18,23]:(1)髁突表面不規(guī)則,形成的骨贅突入關(guān)節(jié)腔內(nèi),與關(guān)節(jié)窩骨皮質(zhì)相連;(2)在MRI的T2加權(quán)像上觀察到關(guān)節(jié)盤影像不連續(xù),中部出現(xiàn)高信號強度區(qū)域。滿足(1)或(2)即說明關(guān)節(jié)結(jié)節(jié)和髁突直接接觸,上下腔關(guān)節(jié)液交通,可診斷為關(guān)節(jié)盤穿孔陽性。DP高風(fēng)險的MRI表現(xiàn)有:(1)髁突表面不規(guī)則,形成的骨贅突入關(guān)節(jié)腔內(nèi),但與關(guān)節(jié)窩骨皮質(zhì)之間仍有間隙;(2)關(guān)節(jié)盤及后附著模糊,信號增高;(3)關(guān)節(jié)盤變形嚴重、體積減?。?4)髁突骨髓信號降低;(5)>30歲女性。滿足項目越多,關(guān)節(jié)盤穿孔的風(fēng)險增加,可認為是“可疑”。如果沒有上述表現(xiàn)被認為是“陰性”。
近年來MRI新技術(shù)的出現(xiàn)為顳下頜關(guān)節(jié)區(qū)域成像提供了新的突破口[25],如超短回波時間技術(shù)(Ultrashort Echo Time)能更好地呈現(xiàn)關(guān)節(jié)盤、纖維軟骨表面和髁突形態(tài)[26],有利于識別關(guān)節(jié)盤穿孔。另外,人工智能和機器學(xué)習(xí)越來越多地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像相關(guān)領(lǐng)域,相關(guān)研究逐漸增多。在顳下頜關(guān)節(jié)領(lǐng)域,已有利用相關(guān)技術(shù)在CBCT中診斷骨關(guān)節(jié)炎的嘗試[27]。Kim報道了一種基于深度學(xué)習(xí)的算法,并初步應(yīng)用于MRI影像診斷關(guān)節(jié)盤穿孔,不同計算模型得到的敏感性為80.8%-96.3%,特異性63.0%-84.8%[28]。
總而言之,MRI是臨床診斷關(guān)節(jié)盤穿孔簡便有效的方式,但在識別微小穿孔或粘連嚴重的關(guān)節(jié)盤尚存在不足。對于難以從單純MRI發(fā)現(xiàn)和判斷關(guān)節(jié)盤穿孔、但長期存在疼痛和張口受限的患者,仍有必要使用有創(chuàng)方法如關(guān)節(jié)造影和關(guān)節(jié)鏡明確診斷,為選擇治療方案提供依據(jù)。
改善張口度和消除疼痛是治療的目標及評價治療效果的主要標準,根據(jù)顳下頜關(guān)節(jié)病變的程度不同,通常采取梯度治療的策略。首先進行保守治療,大部分患者疼痛、張口受限等癥狀可以消退。若保守治療6月以上,疼痛不能緩解或存在嚴重的器質(zhì)性病變和功能障礙影響了生活質(zhì)量,可考慮逐步選擇微創(chuàng)和侵入性的治療方案。作為TMD的晚期表現(xiàn),關(guān)節(jié)盤穿孔的治療也遵循這樣的原則。
保守治療包括對患者的宣教和安慰,緩解患者焦慮情緒,避免大張口、咬硬物,消除夜磨牙、偏側(cè)咀嚼等不良習(xí)慣,使用局部熱敷、紅外線理療和運動物理治療也有一定的作用。非甾體類抗炎藥可消除急性關(guān)節(jié)區(qū)疼痛,肌肉松弛劑對急性咀嚼肌紊亂有較好的治療效果。使用穩(wěn)定性合墊可以減少異常肌肉活動,減輕關(guān)節(jié)腔壓力,有效緩解關(guān)節(jié)區(qū)疼痛。
保守治療可能無法完全緩解關(guān)節(jié)盤穿孔的臨床癥狀,若反復(fù)發(fā)作可選擇關(guān)節(jié)腔穿刺術(shù)、關(guān)節(jié)腔灌洗術(shù)、關(guān)節(jié)鏡下關(guān)節(jié)盤復(fù)位術(shù)等微創(chuàng)治療。使用單針或雙針法進行關(guān)節(jié)腔穿刺,并以生理鹽水或乳酸林格氏液灌洗,可以起到清除關(guān)節(jié)腔內(nèi)粘連、炎癥因子和抗炎細胞因子的作用,有效緩解疼痛和功能障礙。關(guān)節(jié)腔灌洗后,還可同時注射類固醇、玻璃酸鈉等藥物減輕炎癥[29]。玻璃酸鈉是關(guān)節(jié)液和軟骨的主要成分,是優(yōu)秀的關(guān)節(jié)內(nèi)潤滑劑,用于關(guān)節(jié)腔內(nèi)封閉注射時可以刺激產(chǎn)生內(nèi)源性透明質(zhì)酸,加強關(guān)節(jié)的活動,減少內(nèi)部損傷。由自體血提取的富血小板血漿(PRP)含有多種生長因子和內(nèi)源性纖維蛋白支架,能夠刺激軟骨生成,用于關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射有助于損傷的愈合[30]。
微創(chuàng)的顳下頜關(guān)節(jié)鏡主要用于 Wilkes II-IV 期TMD患者、退化性骨關(guān)節(jié)炎OA等,可僅作診斷用途,進一步能夠在直視下進行關(guān)節(jié)腔灌洗、粘連松解、關(guān)節(jié)盤復(fù)位等治療。在顳下頜關(guān)節(jié)鏡下可有效復(fù)位關(guān)節(jié)盤,增大關(guān)節(jié)活動度,有助于阻止髁突吸收,但不適用于嚴重皺縮變形無法覆蓋髁突、穿孔大的關(guān)節(jié)盤[31]。單套管OSCA相比于傳統(tǒng)的雙穿刺關(guān)節(jié)鏡技術(shù),減少創(chuàng)口疤痕和面神經(jīng)損傷風(fēng)險,同時降低了操作者的技術(shù)難度[19]。
對于嚴重顳下頜關(guān)節(jié)紊亂和關(guān)節(jié)盤穿孔,以上保守和微創(chuàng)治療均無法改善癥狀及關(guān)節(jié)功能的患者,可以考慮開放手術(shù)治療。手術(shù)切除關(guān)節(jié)盤曾被認為是首選的治療方案,疼痛、張口受限等癥狀能夠得到緩解,但可能會導(dǎo)致髁突骨質(zhì)吸收,如今已少用。顳下頜關(guān)節(jié)盤修補術(shù)與髁突高位成形術(shù)治療顳下頜關(guān)節(jié)盤較小的穿孔有良好的效果,有效改善患者張口度和疼痛癥狀[32]。若關(guān)節(jié)盤穿孔較大伴有嚴重的骨關(guān)節(jié)病或關(guān)節(jié)強直,則考慮行顳下頜關(guān)節(jié)置換,如肋軟骨及顳肌筋膜瓣移植[33]、3D打印合成關(guān)節(jié)假體植入[34]等。
顳下頜關(guān)節(jié)的組織工程是近年來研究的熱點,為目前局限的關(guān)節(jié)治療方式提供了一種修復(fù)性的治療策略[6],適用于無法修復(fù)的髁突損傷、髁突未發(fā)育成熟、金屬過敏等情況,但對未控制的感染或自身免疫性疾病患者應(yīng)慎重選擇[35]。單獨置換關(guān)節(jié)盤可能對髁突病變不嚴重的Wilkes III 期和 IV 期效果較好,全關(guān)節(jié)置換時可采用生物工程的關(guān)節(jié)盤與髁突組合單元。目前已有不同類型的種子細胞、生物支架材料和靶向生物活性分子可用于替換或修復(fù)關(guān)節(jié)盤和髁突軟骨。
透明軟骨細胞、肋軟骨等細胞具備生成軟骨的能力,組織豐度比顳下頜關(guān)節(jié)盤細胞大,且不影響病變區(qū)域,可作為組織工程的種子細胞。肋軟骨細胞使用無支架的自組裝技術(shù),形成了具有良好機械性能和生物力學(xué)負載能力的新軟骨組織[36],植入關(guān)節(jié)盤后可修復(fù)穿孔,避免髁突退行性改變[37]。真皮成纖維細胞易于獲得,有很高的軟骨形成潛力,在再生關(guān)節(jié)盤時需控制合適的細胞密度,以免降低生物力學(xué)性能。骨髓間充質(zhì)干細胞 (bone marrow mesenchymal stem cells,BMSC)、脂肪干細胞 (adipose stem cells,ADSCs)、牙髓干細胞 (dental pulp stem cells,DPSC) 也是 TMJ工程潛在的細胞來源。
可植入生物支架材料可分為天然高分子、人工合成及復(fù)合材料。膠原蛋白、纖維蛋白、透明質(zhì)酸等天然高分子聚合物是修復(fù)軟骨理想的材料,可作為凝膠方便地注射入狹小的關(guān)節(jié)腔內(nèi)[38],如細胞外基質(zhì)水凝膠用于修復(fù)關(guān)節(jié)盤損傷及穿孔[39]。人工合成聚合物包括聚乳酸(polylactic acid,PLA)、聚乙醇酸(polyglycolic acid,PGA)、聚已酸內(nèi)酯(polycaprolactone,PCL)等,但支架的降解可能引起的異物和毒性反應(yīng)。
可植入支架結(jié)合體外細胞的移植具有更強的自我修復(fù)能力,被認為是促進TMJ再生更佳的方案。Chen等將脂肪來源干細胞(adipose-derived stem cells,ASC)擴增并分化為成軟骨和成骨干細胞,與脫細胞骨基質(zhì)支架在雙灌注生物反應(yīng)器中培養(yǎng)形成的髁突單元可用于替代天然髁突,相比于無細胞支架植入物具有更好的形態(tài)和軟骨外觀[40]。纖維軟骨干細胞 (Fibrocartilage stem cells,F(xiàn)CSC)來源于TMJ纖維軟骨,具有很強的成骨和軟骨形成能力。用FCSCs充填膠原海綿后移植至大鼠皮下可以形成軟骨樣組織,并產(chǎn)生組織良好的小梁樣骨組織。Wnt信號也參與了FCSCs 的軟骨形成,通過抑制經(jīng)典Wnt信號可能有益于促進 FCSCs 修復(fù)纖維軟骨[41]。
TMJ 組織工程的關(guān)鍵生長因子為堿性成纖維細胞生長因子 (bFGF)、胰島素樣生長因子-1 (IGF-1) 和轉(zhuǎn)化生長因子-β1 (TGF-β1),在刺激軟骨形成、合成膠原和糖胺聚糖等關(guān)節(jié)盤基質(zhì)中發(fā)揮重要作用。
目前對于關(guān)節(jié)盤穿孔的診斷和治療是富有挑戰(zhàn)性的,而MRI是一種無創(chuàng)簡便有效的診斷方式。傳統(tǒng)保守和手術(shù)治療可以緩解癥狀,但難以防止復(fù)發(fā),組織工程技術(shù)有望提供修復(fù)性的治療方案,具有良好應(yīng)用前景。