剝脫性骨軟骨炎(,普遍縮寫為OCD或OD)是一種和下層的軟骨下骨中形成碎裂的關節疾病。剝脫性骨軟骨炎會造成受損關節的疼痛和腫脹,進而造成運動上的障礙。理學檢查一般可以看到關節、壓痛,以及。
此病況乃肇因於軟骨下骨區血液供應不足,導致軟骨下骨發生缺血性壞死。死亡的硬骨會被人體再吸收,造成覆蓋在表面的關節軟骨受損、退化。受損的軟骨和硬骨會剝離,懸浮於關節腔中,引發疼痛或造成更嚴重的損傷。由於本病況所造成的症狀與多種疾病類似,可能導致診斷不易,可以透過、電腦斷層(CT),或核磁共振(MRI)等影像學技術來輔助診斷。
目前保守療法(非外科治療)對關節的癒合效果有限,因此中度嚴重的患者即會建議進行外科手術治療。相關的保守療法包含減低關節負重及減少活動度等等。外科治療則包含使用關節鏡對未進犯的區域進行鑽孔,並以其他處的軟骨進行移植,另外還有及關節置換。術後復健分為兩階段,第一階段是姿勢固定,第二階段則是物理治療。復健的目標是在保護關節避免進一步受損的前提下,促進肌力及加強關節活動度。在姿勢固定階段,直腿伸起等等長性肌肉訓練,次類訓練可以減少肌肉流失,且又不會對軟骨造成更進一步的傷害。當姿勢固定期結束之後,即可引入連續性被動運動(continuous passive motion)及游泳和走路等低衝擊運動。
成人罹患剝脫性骨軟骨炎的發生率約在每年每十萬人2-4人之間,兒童及青少年則約每十萬人9.5人。雖然相對罕見,但在卻是造成青少年運動性關節痛的重要原因。但因為青少年的骨骼仍在發育,骨骼重塑能力較成人好,因此相比成年人更容易復原。剝脫性骨軟骨炎可能進犯所有關節,但最常見的進犯位置為膝關節,約佔所有主訴的75%。1887年,首度引入此一名詞,描述軟骨表面發炎的現象。有多種疾病曾一度被誤認為是剝脫性骨軟骨炎,包含骨軟骨骨折(osteochondral fracture)、、附屬骨化中心(accessory ossification center)、遺傳性骨骺發育不良(hereditary epiphyseal dysplasia)、骨軟骨病等等。動物也會患有剝脫性骨軟骨炎,特別是馬。
對人類而言,剝脫性骨軟骨炎是一種罕見疾病,每年總母體群平均每10萬人中只有15到30人會發病。
症狀
此疾病屬於骨軟骨病,初始的病灶原發於軟骨之中,之後受損的軟骨會從關節上鬆脫,進而引起疼痛和發炎,這些軟骨碎片則被稱為關節內游動體(joint mice)。本病最常進犯膝關節,另也可能進犯踝關節和肘關節。第一期症狀通常在幾周內即會出現,第二期症狀大約會於一個月內出現,但若在此時未即時診斷出來,則病程會急遽惡化,病灶會從穩定的囊腫或裂縫,快速發展為不穩定的碎片。此時會出現類似扭傷和拉傷的一些非特異性症狀,常延誤診斷。
理學檢查一般可以發現關節積液、疼痛,和。疼痛一開始會大面積的出現,但之後會逐漸縮小到一個特定的局部位置。剝脫性骨軟骨炎的症狀與許多常見疾病相同,例如急性骨軟骨骨折(acute osteochondral fracture)同樣也會造成關節壓痛,但急性骨軟骨骨折通常較容易脂肪性。剝脫性骨軟骨炎不會造成特別的病理性步態,但患者可能會刻意將小腿外旋,避免脛骨棘(tibial spine)遭到外側面夾擊(impingement)。
病因
剝脫性骨軟骨關節炎的成因迄今未明,相關的假說包含物理性因素、基因遺傳、血液供應不足,以及股骨遠端骨骺板異常骨化等等。雖然本疾病被稱為「骨軟骨關節炎」,但組織學上缺乏發炎細胞參與,屬於一種非發炎性疾病。目前認為骨關節反覆性的會導致硬骨的輕微磨損,進而影響軟骨下硬骨的血流供應,導致硬骨缺血或生長異常。
創傷比起缺血性骨壞死,更容易直接導致青少年罹患剝脫性骨軟骨炎。而在成人,內源性或的創傷亦常是造成剝脫性骨軟骨炎的主因,甚至創傷本身就可以單獨造成本疾病。青少年運動員發生重複使力傷害的發生率近年來逐年上升,這可能肇因於就醫頻率的增加。這更佐證剝脫性骨軟骨炎可能與運動及其相關損傷相關。從事體操、足球、籃球、袋棍球、足球、網球、壁球、籃球,相撲及舉重等高衝擊性的活動,可能會使主要受壓關節(膝、踝、肘)發生剝脫性骨軟骨關節炎的機會增加。
最近的病例報告顯示剝脫性骨軟骨關節炎可能與遺傳相關。有此類遺傳的家族可能有基因變化。馬相關的研究也顯示可能有特定的遺傳缺陷。
病生理學
剝脫性骨軟骨炎與磨損性的退化性關節炎不同,後者屬於單純關節面的問題,而前者則是軟骨下面的硬骨問題,可能進而導致軟骨的損傷。如果沒有及時治療,剝脫性骨軟骨關節炎可能會引致關節不平衡以及不正常磨損,進而導致退化性關節炎。剝脫性骨軟骨炎會發生時,硬骨或軟骨會從骨骼末端鬆離,通常是因為缺乏血液供應或脫鈣導致。鬆解的碎片可能會留在原地或是到處滑移,導致關節僵硬且不穩定。本疾病可能發生於在身上所有的關節,人類最常發病的位置包含膝關節、踝關節、肘關節等。
創傷後剝脫性骨關節炎可以分為四期:第一期為及再生肉芽組織生成;第二期時壞死的碎片會出現被吸收的現象;第三期的骨小樑間隙會出現類骨質(osteoid)沉積的現象;第四期開始出現新骨骼重塑的情形。若在再血管化階段受到阻滯,則剝脫性骨軟骨炎病灶可能生成,引致關節面失去平整性,進而惡化關節炎的情形。偶爾也可能會透過等核子醫學技術來評估關節內軟骨的剝離程度。
理學檢查
檢查者一開始常會先評估患者的步態。在膝關節受到進犯的患者,患者的小腿常會些微向外旋轉,以避免脛骨棘受到外側面的夾擊。施測者先請患者膝關節成90度,之後將小腿內旋後伸直,若伸展至150度時會感覺疼痛,且在將小腿外旋後症狀緩解,則檢查呈陽性。此外患者的股四頭肌功能也可能會有有無力的情形。
膝關節理學檢查也可能可以看到關節腔積水以及出現。症狀上可能會感覺到局部或廣泛性疼痛,以及關節活動度下降。若出現軟骨游離體的患者,活動上可能會出現卡卡的感覺,或產生絆住感。
核磁共振成像(MRI)在病灶的分期上相當有用,可以評估膝關節表面的完整性。此外,有一些正常的骨質增生變異,在X光下會相當類似剝脫性骨軟骨炎病灶,但在MRI下,真正的病灶會呈現不規則的硬骨及軟骨水腫。此外,MRI也可以提供硬骨及軟組織的相關資訊,例如是否有骨折、水腫、液體介面、完整性,或有游離體產生等問題。活躍病灶在高T2權重影像可以看到軟骨及下方硬骨碎裂的情形。與關節X光片相比,MRI影像更加吻合關節鏡的檢查結果;骨骼掃描則可以偵測局部血流以及骨骼代謝活躍程度。
File:CT and projectional radiography of osteochondritis dissecans - annotated.jpg|剝脫性骨軟骨炎患者的距骨(talus)內上側電腦斷層掃描影像(CT)以及影像。
File:OCD WalterReed MRI-Sagital-T1.jpeg|膝關節核磁共振(MRI)矢狀面影像:膝關節面的低T1權重影像,可以看到在外側有一個剝脫性骨軟骨炎病灶。
File:OCD WalterReed MRI-Sagital-T2.jpeg|核磁共振(MRI)矢狀面影像:膝關節面的高T2權重影像,可以看到在外側有一個剝脫性骨軟骨炎病灶。影像中的股骨內髁在T2訊號下呈現瀰漫性的訊號增強,顯示有骨髓水肿的情形。
分類
剝脫性骨軟骨炎可透過其疾病的進程進行分期,目前有兩套主流的分類系統:一個是透過MRI影像進行分期,另一個則是透過關節鏡檢查進行分期。現行MRI分期系統中,ICRS的MRI分期系統是論文中最常使用的分期系統,但有些研究顯示MRI與關節鏡之間的對應關係並不密切。MRI分期分為四期,其中一、二期為穩定病灶,三、四期則為不穩定病灶。到第三、四期時,可以在碎片與骨骼之間看到
! 分級
! 治療
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| ICRS OCD I
| 關節面完整平滑,關節面下方出現連續且軟化的穩定病灶。
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| ICRS OCD II
| 關節面失去部分平整性,但以探針探查顯示為穩定病灶。
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| ICRS OCD III
| 關節面完全失去平整性,但碎片尚未脫離骨骼。
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| ICRS OCD IV
| 碎片脫離骨骼,出現游離體。
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| 亞型
| 若病灶深度大於10 mm,則歸為各期B型,例如ICRS OCD IVB
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治療
治療選項包含調整關節活動方式、固定關節、冷凍治療、非甾体抗炎药(NSAID)藥物治療、軟骨下硬骨鑽孔術、、移除游離體、馬賽克鑲嵌術(mosaicplasty)、骨關節轉移系統手術(OATS)。治療的首要目標包含:
加強軟骨下硬骨的復原能力
固定不穩定的碎片,並維持關節面完整性
置換遭到破壞的硬骨及軟骨,以利於軟骨再生
關節軟骨的再生功能相當差。一般來說,關節軟骨的淺層缺損並不會自行癒合,若缺損深度沒有到達軟骨下硬骨的話,常導致關節面不平整。因此,即使軟骨碎片尚未脫離硬骨(ICRS分期第II、III期),仍常需手術介入。但患者可以在其可承受的狀況下,適度步行及承重。開始治療後的三個月,建議再進行X光追蹤;若X光顯示病灶已經癒合,則可以進行適度活動。若追蹤的X光片顯示軟骨下區域密度增加,或病灶復原狀況不佳,則可以重複上述的治療直到癒合為止。因此,術式的選擇通常是基於病患的年紀、病灶的嚴重程度,以及醫師的個人偏好。一般來說,由於術後再生的軟骨在組織學與免疫組織化學上的品質,較健康的透明軟骨差,因此如果保守治療可行,一般就不會進到手術治療。
初期病灶
若保守治療失敗,在病灶處鑽孔可能可以刺激軟骨下硬骨的癒合及再生。手術醫師可以透過關節鏡從進入關節腔,進入方式分為前開(從關節前方進入)及後開(從關節後方進入),有系統性綜述指出該手術可能可以改善病灶情形。
半游離病灶
對於半游離的病灶,可使用骨釘及骨針對病灶進行固定。
游離病灶
現行針對全層病灶的治療包含關節鏡導引骨鑽孔術(arthroscopic drilling)、關節面磨平術(abrasion),以及微骨折手術(microfracturing)。
1946年,芒努松(Magnusson)首創使用骨髓幹細胞搭配清創手術治療病灶的方法,但這些幹細胞通常會分化為纖維軟骨,較少分化為透明軟骨。由於纖維軟骨相對透明軟骨的韌性及對於磨損的耐受性較差,因此術後必須保護6到12個月。該術式對於小型病灶有效,對於大型病灶來說效果則會漸漸消失。有鑑於再生的纖維軟骨結構較為脆弱,後來發展出來的技術開始著重於移植透明軟骨,或促進病灶處的透明軟骨增生。其中一種方法就是自體軟骨細胞移植術(autologous chondrocyte implantation,ACI),這種方法對於年輕患者股骨的單發性大型病灶有效。在此術式中,醫師會使用關節鏡從的關節面取出部分軟骨,並植入病灶下面的骨膜處。目前的研究顯示,ACI手術在減少水腫及疼痛方面在臨床上具有良好的療效。有些醫師利用骨膜或骨髓的多能性幹細胞取代,同樣也顯示出軟骨及軟骨下硬骨再生的能力。
與OATS手術相似的是,關節鏡導引關節軟骨移植手術花費低廉,且針對第四期病灶效果持久。且植體來自於不須承重的髁間窩,可以舒緩疼痛、修復受傷組織,並恢復關節功能。
不穩定病灶
不穩定病灶的固定,有時可以用不鏽鋼或生物可吸收材質製造的埋頭加壓骨釘或(Herbert screw)進行固定。若有看到游離體,可同時進行移除。ACI手術一般適用於骨骼成熟且病灶較大的病人身上。
復健
連續性被動運動(Continuous passive motion,CPM)常用於促進全層病灶患者術後關節面的修復。研究發現CPM在兔子身上,可以促進直徑3毫米以下的病灶修復。在人類身上,亦有研究指出每天6小時,持續八周的療程具有臨床效益。
制定復健計畫時,需同時保護受損的關節面及軟骨下硬骨,同時保持強度和運動範圍。術後通常需要鴉片類鎮痛藥及非甾體抗炎藥(NSAID)來控制疼痛,發言和腫脹。在術後或固定期(immobilization period)間,鼓勵直腿抬高(straight leg raising)和其他等長運動。固定期結束後,通常會立即進行六到八週的居家或正規物理治療計劃。可執行的活動包含伸展運動、漸進式肌力訓練,以及針對功能或運動的訓練。在此期間,建議患者避免跑步和跳躍,但應允許他們進行影響較小的活動,例如散步或游泳。 如果患者在軟骨穩定之前,進行超過負荷活動量,常會在蹲踞或跳躍等過程中出現疼痛的症狀。
預後
預後的影響因子包含治療方式、年紀、進犯的關節、病灶分期等等,但最關鍵的因子為生長板的狀態。也因此,剝脫性骨軟骨炎可透過骨骼成熟度分為兩種主要形式。幼年型(juvenile form)通常發生於5至15歲的兒童身上,病灶常發生於未癒合的生長板上;成年型(adult form)則通常發生於16至50歲的族群,但目前並不知道這些患者是在成年後才發病,還是在幼年期未及時診斷的幼年型患者。
在生長板未癒合的青少年中,穩定型病灶的預後普遍良好(第一、二期),在保守治療下有50%的機率會痊癒。這可能是因為青少年的骨質重塑機能較佳,意即其清除死亡骨骼,及新生骨骼的能力較強。且未癒合的生長板用有較多的間質幹細胞,這些幹細胞之後可以分化為軟骨或硬骨,因而可以提供受損關節修復所需的幹細胞。大型、不穩定,或全層病灶(第三、四期),或是在骨骼發育成熟後才發生的病灶通常預後較差,保守治療的效果普遍不佳,通常需要手術介入。
流行病學
剝脫性骨軟骨炎相對來說算罕見疾病,大約每年每10萬人有15至30例。有報告分析25,124例膝關節鏡報告,指出該疾病造成約2%的關節軟骨缺損。儘管如此,剝脫性骨軟骨炎仍然是青少年關節疼痛的重要病因。幼年型的疾病主要發生於5至15歲之間,且男性發生率又較女性為高,男女患者比大約介於2:1至3:1之間。然而隨著女性和青少年在運動中益發活躍,女性患者以及幼年型的病例量也節節上升。成年型則主要發生於16至50之間。
在發生部位中,最常見的是膝關節的,約佔膝關節病例的75–85%,並佔總病例的75%。肘關節(特別是)是第二常遭到進犯的關節,約佔總病例的6%左右。踝關節的距骨圓頂約佔總病例的4%。其他較罕見的發生部位包含髕骨、脊椎骨、股骨頭,以及肩胛骨的等等。
歷史
1738年,首次描述了此一疾病。1870年,首次描述此一疾病的病程。1887年,發表了一篇相關論文,並描述游離體的存在。在此篇論文中,寇尼希做出以下結論:
要造成關節面崩落的創傷當屬嚴重創傷。
#較輕微的創傷可能造成骨骼挫傷,導致局部壞死,進而引發軟骨脫落。
在某些病例中,沒有明顯的創傷史,可能有其他因素導致軟骨自發性脫離。
在此論文中,他將該疾病命名為「剝脫性骨軟骨炎」(osteochondritis dissecans),將其描述為一種膝關節軟骨下硬骨發炎的過程,進而導致股骨髁軟骨鬆脫的情形。1922年,卡匹斯(Kappis)在踝關節報導了此病例。後來伯恩特(Berndt)和哈替(Harty)在回顧了多篇描述距骨軟骨骨折的文獻後,提出了距骨剝脫性骨軟骨炎的分類系統(staging of osteochondral lesions of the talus,OLTs)。此論文拓展了剝脫性骨軟骨炎的描述範圍,使包含膝關節、髖關節、肘關節,以及的相似疾病都納入此一疾病的範疇中。
著名病例
*麥可·羅素:美國網球選手
*(Kristina Vaculik),加拿大體操選手
*(Jonathan Vilma),前美國美式足球後衛
獸醫學
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除了人類之外,該疾病亦發生於其他動物上。目前已有文獻報導的動物包含狗、豬、馬、牛、雞、火雞。除遺傳因素之外,強迫發育的餵食及人工選育都可能會增加發病機會。
家犬是獸醫門診量最大的動物。雖然該疾病可能進犯任何關節,其中在犬隻身上較容易發生於肩關節(通常為雙側)、肘關節、膝關節,以及中。
在動物身上診斷剝脫性骨軟骨炎相當不容易,有些動物僅會以步態異常表現,容易誤診為其他骨骼關節疾病,例如等等。
參考文獻
外部連結
- [https://web.archive.org/web/20111106111841/http://rad.usuhs.edu/medpix/parent.php3?mode=image_finder#top Radiology] MR and CT of OCD
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