骨纖維結構不良(FD)是一種良性骨病,最常發生在四肢骨骼,而發生在脊柱部位的極少見。脊柱FD與其他部位骨骼的FD在臨床表現、影像學特征和治療方法上有許多不同,術前明確診斷較困難,針對其導致椎體骨質破壞或脊柱不穩定以及繼發的脊髓神經損害有多種治療方法,但在臨床上通常采用多種方法綜合治療。該文特就脊柱FD的臨床特征、診斷和治療方法作一綜述。
引用本文: 胡星新, 劉立岷. 脊柱骨纖維結構不良的診斷和治療研究進展. 華西醫學, 2016, 31(8): 1453-1457. doi: 10.7507/1002-0179.201600395 復制
骨纖維結構不良(FD)屬于一種良性骨腫瘤,是染色體20基因位點上編碼Gsa蛋白等的基因突變引起的非遺傳性、骨發育障礙性疾病,在兒童和青少年中多見。根據發病及累及的范圍,臨床上將FD分為3種類型:單發型、多發型和McCune-Albright綜合征。FD約占全部骨腫瘤的2.5%和良性骨腫瘤的7%,無明顯的性別差異,股骨近端、脛骨、上頜骨、骨盆、肋骨和顱骨常為好發部位[1]。通常FD累及脊柱椎體極少見,而臨床上有4%~14%的多發型FD將累及脊柱,同時也有極少數單發型FD累及脊柱[2],而頸椎、胸椎、腰椎和骶尾椎都可以發生FD,有研究發現FD累及脊柱椎體的患者中最常發生在頸椎和腰椎,累及頸椎和腰椎的概率分別為7%和14%,而發生在胸椎極罕見[3]。由于椎體本身含有的松質骨較多,因此椎體最常受累及,而附件受累及相對較少,有研究認為脊椎椎體的FD病變往往從椎體本身開始,通過椎弓根逐漸發展累及到椎板和棘突[4]。累及一個或多個椎體兩柱或三柱的脊柱FD病變往往影響脊柱單個節段的生物力學特性,而每一個椎體作為脊柱的一個功能單位,承載著軀干的重量和脊柱不同程度的運動功能,隨著疾病的進展會導致相應椎體發生病理性骨折而致脊柱嚴重不穩,就會存在損傷脊髓或馬尾神經的風險。但脊柱FD和其他部位骨骼的FD在臨床上存在不相同的地方,特此就脊柱FD的臨床特征、診斷和治療方法進行綜述。
1 脊柱FD的臨床表現
脊柱椎體FD往往起病隱匿,椎體病變進展較緩慢,早期椎體病變時往往無明顯癥狀。FD通常在患者成年后進展,常可出現背部相應節段疼痛、神經功能障礙、病理性骨折或繼發脊柱冠矢狀面畸形[5]。而出現神經功能障礙多是由于椎體FD病變出現脊柱不穩而致病理性骨折、畸形,出現椎管或椎間孔狹窄,導致脊髓或神經根出現骨性壓迫。多數患者首發出現病變椎體區疼痛,通常呈慢性隱痛,一些患者椎體病變累及椎間孔/脊神經根時可出現放射性疼痛,此時可不合并椎體病理性骨折;而少數患者可自發或受到輕微外傷后出現脊柱病理性骨折,而出現脊髓損傷而致截癱。但是在臨床上有些脊柱FD患者首發出現脊柱側凸畸形,并未出現典型的骨痛或神經癥狀,有研究認為多發型FD患者累及脊柱時比較常見出現脊柱側凸,其出現的概率為40%~52%,并且FD所累及的椎體與脊柱側凸的節段有明顯的相關性,因此建議對此類累及脊柱的FD患者常規進行脊柱側凸的篩查[6]。少數患者多發型FD累及到胸椎和肋骨時,可引起胸廓畸形,長時期的或進展的胸腔畸形可導致胸腔內臟器功能障礙,有研究報道1例多發型FD患者病變累及肋骨、鎖骨、肩胛骨和多個胸椎椎體而胸廓嚴重畸形,此患者于就診時出現限制性肺病、呼吸功能衰竭和肺心病等疾病癥狀,并且影像學檢查可見患者胸椎出現局限性側后凸畸形[7]。此外,McCune-Albright綜合征患者除了可伴有累及脊柱的多發型FD病變外,還可以出現皮膚牛奶咖啡斑和內分泌系統疾病[5]。因此,脊柱FD病變的臨床癥狀并不完全和其他部位骨骼FD病變所出現的癥狀一致,在于在解剖學上脊柱為人體的中軸骨骼,承擔人體的全部重量和維持人類的直立姿勢,并且脊柱的椎體包繞和保護脊髓或馬尾神經,在生物力學特征上,各個椎體為脊柱的運動功能單位,而且每一個椎體承擔著脊柱不同程度的運動功能,全脊柱的冠矢狀位的穩定性的維持依賴于每一個椎體的完整性,脊柱的這些特征決定了脊柱FD的臨床表現在某些方面不同于其他部位骨骼FD病變所產生的表現。
2 影像學檢查
普通X線平片在骨骼病變的檢查中是一種最基本的影像學檢查方法。在四肢的FD病變中,骨小梁結構消失,在X線片上可以見到典型的磨砂玻璃樣改變,而在椎體FD的影像學X線檢查僅可見局限性圓形或橢圓形的囊狀骨密度下降,無特征性改變,少數患者繼發椎體壓縮性骨折可出現椎體高度改變;而且其他部位的骨骼FD病變往往出現受累及的骨骼腫脹、增粗畸形,并可順著骨髓腔向遠端蔓延,而椎體的FD病變往往局限于相應椎體內,無明顯相鄰椎間盤的破壞[8]。有研究通過對12例累及脊柱的FD患者的椎體影像學檢查結果分析認為,脊柱普通的X線平片往往不能發現FD的常見和典型影像學表現,但當受累的椎體內部呈現膨脹性改變繼發椎體壓縮時,在普通X線平片上可見椎體一個或多個終板、椎體骨皮質發生病理性骨折[1]。
椎體的解剖學結構較一般四肢長骨的結構復雜,因此椎體的三維CT能從不同層面詳細觀察椎體的骨質病變。不同于長骨的X線表現,而通常在椎體CT上可以看到FD的典型影像學表現,椎體CT平掃橫斷面上多表現為椎體內囊狀擴張骨質破壞區伴邊緣骨質硬化,變薄的骨皮質呈扇貝樣改變[1],破壞區內有不同程度骨化及磨砂玻璃樣影,早期時椎體多無明顯膨脹或壓縮的改變,基本形態保持正常[9],但在晚期繼發椎體塌陷/病理性骨折發生時可在椎體CT平掃橫斷面上看到椎體骨皮質或終板斷裂的征象。
MRI通常用來評估病變區的組織組成成分和病變累及的范圍大小,而脊柱的MRI檢查還可以早期篩選出椎體病變,并能評估脊髓是否存在損傷和椎體病變繼發病理性骨折的時間長短。肢體骨骼FD的MRI檢查常常顯示病灶T1加權像(T1WI)和T2加權像(T2WI)多呈不均勻等低信號,病變邊緣低信號[8],而脊柱FD患者椎體病變在MRI上特征不是一致的,典型的特征在T1WI中呈中等到低信號,T2WI中病灶呈中等到高信號,混雜偏低信號,病變區周圍的反應性硬化骨在T1WI、T2WI中呈低或極低信號環狀帶,環狀邊緣可完整或不完整[1];增強掃描時病灶信號明顯強化。椎體FD病變在MRI上呈現一般良性骨腫瘤的特征,但在MRI上發現其FD所累及的椎體骨皮質明顯破壞、進展速度較快或病變周圍出現軟組織腫塊時,往往懷疑脊柱FD發生惡變[5]。
單光子發射計算機斷層掃描儀(ECT)全身骨掃描是一種能全面評估骨骼病變的核醫學檢查方法,根據骨骼病變區的代謝程度與正常骨骼組織的不同,而吸收不向程度的放射性核素而使骨骼病變區別于正常的骨組織。無論是在椎體或其他部位骨骼的FD,全身骨掃描均可見活躍病灶部位同位素攝取增加濃聚明顯,沒有病變的骨骼往往沒有核素的濃聚,因此能明確骨骼病變區域。
通常FD病變組織內的骨小梁數量和骨化程度、纖維組織成分、軟骨組織、硬化骨和囊狀結構形成以及是否合并繼發病變區出血等病理改變往往決定脊柱椎體FD的影像學表現,并且椎體的解剖形態學與其他部位的骨骼不同,因此脊柱FD病變可出現多種影像學特征。在臨床上,綜合多種影像學檢查,從不同方面對脊柱椎體FD病變進行詳細評估有助于臨床醫師對脊柱FD的診治。而ECT全身骨掃描時活躍病變的骨骼能夠異常的濃聚核素,從而與正常骨質形成對比,并可以發現全身其他部位無癥狀病灶及廣泛受累骨內病變的范圍,可為手術范圍確定提供參考,因此骨掃描成為監測骨纖維結構不良病變發展過程的有效手段,對不同類型的骨骼病變臨床上應常規應用ECT全身骨掃描。
3 組織病理學檢查
對于脊柱椎體的FD病變和其他部位骨骼的FD病變,組織病理學上均提示由編織骨構成的骨小梁散在梭形細胞構成缺乏膠原成分的纖維組織基質中[1],不成熟的骨小梁可呈現多種不規則形態。而FD的典型特征“磨砂玻璃樣改變”是由于病變區域內纖維組織中出現針狀的骨小梁。
4 脊柱椎體FD的診斷
通常對于脊柱椎體的病變,結合患者最明顯癥狀體征和影像學檢查可以初步明確脊柱病變的部位,但其脊柱病變的類型及生物學特性卻不能明確,而脊柱病變的類型及生物學特性往往決定進一步治療方案的制定。各種脊柱占位病變,組織病理學檢查仍是其診斷的金標準,病理檢查可采取細針穿刺活體組織檢查(活檢)或切開直視下行組織病理檢查。CT引導下經皮穿刺病變組織活檢是評估脊柱病變的一種安全有效方法,但總體的準確率只有90%[10]。經皮穿刺活檢準確率往往受脊柱FD病變的性質、穿刺針的直徑和穿刺的部位影響,但在穿刺活檢時仍不能明確,最終診斷有賴于切開直視下取病變組織檢查。在臨床上需與其他骨質破壞疾病相鑒別,如脊柱轉移瘤、椎體巨細胞瘤、椎體動脈瘤樣骨囊腫、椎體血管瘤、脊柱多發性骨髓瘤等。
5 治療方法
對于單發型脊柱FD、多發型脊柱FD或McCune-Albright綜合征累及脊柱的治療,由于治療理念和技術程度的不同,存在多種治療方式,包括觀察、藥物治療、支具固定、手術刮除或切除、椎體成形術(VP)[11-15]及球囊后凸成形術(KP)[16-17],但臨床治療效果均滿意。
對無癥狀早期的不伴有病理性骨折風險的椎體FD患者可以穿刺活檢并每3~6個月復查,而不予以手術治療[18],這種往往針對椎體病變破壞較少,且無明顯臨床表現的患者。無論是脊柱FD或其他部位FD,治療藥物常為二膦酸鹽類、鈣劑、維生素D和對癥非甾體類抗炎藥物。二膦酸鹽這類藥物臨床效果良好,可降低破骨細胞活性,促進成骨,緩解骨痛,預防或降低病理性骨折的風險[19],有研究通過應用帕米膦酸鈉對58例FD患者治療并最長隨訪8年的結果分析認為帕米膦酸鈉能夠明顯緩解患者骨痛的嚴重程度[20]。但是有研究在對一個樣本量40例應用阿侖膦酸鹽治療FD患者的前瞻隨機對照中指出,應用阿侖膦酸鹽治療可以使骨吸收生物化學指標Ⅰ型膠原交聯氨基末端肽(NTx)明顯下降,而使骨密度升高,但是對血清骨鈣素、骨痛和相關功能參數無明顯影響[21]。而通過對FD病變區和正常骨組織的組織形態學研究顯示病變區有顯著的繼發性甲狀旁腺功能亢進,而亢進的甲狀旁腺分泌過多的甲狀旁腺素能改變FD病變區的骨重塑方式,并且其繼發的甲狀旁腺功能亢進是由于雙磷酸鹽的治療所導致鈣和維生素D減小或患者本身鈣和維生素D攝入不足引起,認為FD患者通常出現明顯骨質骨化不全和維生素D缺乏癥,因此在臨床上可對FD患者適當補充鈣劑和活性維生素D3[22]。聯合雙膦酸鹽類和鈣劑與活性維生素D3進行治療,X線或CT上表現為變薄的骨質增厚,骨髓內的透亮區可見骨化[19]。同時,對于患者的疼痛或其他癥狀可適當應用一些對癥治療的藥物,如非甾體類抗炎藥物等。雖然大部分學者認為雙膦酸鹽類能抑制FD的骨質吸收,升高骨密度[19-22],但靜脈用藥仍有諸多的并發癥發生,并且患者需長期用藥,如何提高雙膦酸鹽類藥物治療的效果和減少其副作用尚需未來進一步研究。
近年來,有不少學者應用椎體成形術及球囊后凸矯形術治療或輔助治療脊柱FD所致的脊柱不穩和病理性骨折[12-17],應用微創的手術方式VP或KP在臨床上有許多的優點:第一,填充的骨水泥一方面能夠提供理想的生物力學支撐,同時也能緩解疼痛。第二,VP或KP創傷小,術后恢復快,較開放性手術的術后并發癥少,患者更易接受。第三,在注入骨水泥時可同時取組織病理檢查,減少患者的有創檢查或治療。第四,FD病變周圍的硬化邊緣同時可以防止骨水泥泄漏和球囊進一步擴張。對于單發型脊柱FD或多發型FD累及脊柱的患者,當患者僅有疼痛或者存在病理性骨折風險的患者,而患者脊柱穩定性尚可,可僅行VP;而對于椎體破壞嚴重或出現神經損害的患者進行有限的減壓穩定,并輔以VP;而對于脊柱嚴重不穩并壓迫脊髓出現神經癥狀、病理性骨折或發生惡變時可采取手術病灶切除植骨和內固定[13]。雖然VP或KP治療脊柱FD短期癥狀緩解效果較好,但既往文獻大多數為個案報道,因此微創治療脊柱FD的遠期臨床療效尚需大樣本病例和長期隨訪來驗證。此外,在椎體腫瘤骨質破壞性質不明,骨質破壞累及椎體骨皮質并導致皮質破裂以及多個椎體連續破壞,病變組織活檢結果仍不明確時往往不推薦使用微創的治療方法,這會增加腫瘤復發和骨水泥泄漏等風險。
單純微創的治療方法往往只用于脊柱FD病變引起的椎體新鮮壓縮性骨折而不伴脊柱嚴重不穩,并且無明顯脊髓或神經壓迫癥狀。而脊柱多發型FD累及范圍較廣,多個椎體破壞嚴重,造成脊柱嚴重的不穩定,許多患者在就診時出現脊髓或神經壓迫癥狀;同樣在椎體陳舊性骨折伴神經損傷,或椎體FD病變繼發脊柱畸形,此時微創的治療方法往往不能解除脊髓或神經的骨性壓迫,此時常需開放手術治療。大部分學者往往采取較為保守的方法開放性手術病變切除或刮除、植骨融合內固定術[2, 13, 23-24],我們曾報道了1例單發型脊柱FD患者[25],由于患者骨質缺損累及較少(胸10椎體1/3左右),而且術前綜合評估考慮為椎體良性病變,采取了較為保守的方法,予以經后路刮除病變組織和周圍軟組織,對胸10-胸11椎右側椎間孔減壓,胸9-胸11椎弓根螺釘固定椎體及后外側植骨融合術,術后患者恢復快,術后及隨訪2年脊柱穩定性良好,并未見復發。由于患者出現神經根性癥狀,并且胸10椎體后外側骨皮質出現破壞,因此并不推薦使用微創的方法對患者進行治療。而一些學者采取比較激進的方法行前路或后路全椎體切除鈦網支撐性植骨內固定的方法[10, 26-27],通過完整切除椎體及FD病變所累及的邊緣而防止其病變復發,而此時手術范圍較大,固定節段較長,手術時間相對較久,對患者創傷也較大。
椎體FD病變切除或刮除、植骨融合內固定術可能存在病變區域的植骨塊被吸收,導致椎體的高度丟失;而單純的VP或KP的方法往往不能解除脊髓或神經的骨性壓迫,因此一些學者聯合VP或KP與切開減壓、植骨融合內固定來治療一些復雜的病例。有研究通過對1例多發型FD累及多個胸椎而致胸椎病理性骨折并合并脊髓病的患者行后路椎板切除減壓、VP聯合椎弓根螺釘固定融合術解除脊髓壓迫并恢復重建脊柱的穩定性,術后3個月隨訪患者背部疼痛和神經癥狀完全消失,隨訪2年患者恢復正常生活和工作[28]。
對于單發型脊柱FD、多發型脊柱FD或McCune-Albright綜合征累及脊柱的手術治療,由于每一個患者脊柱FD病變所累及的椎體數目和椎體的破壞程度不同,并且可能病變同時存在脊柱的多個部位,因此,在脊柱外科醫師詳細制定手術治療方案時應著重注意每一個患者的個體差異性,但無論采取何種手術方式,切除或刮除病變組織、解除脊髓或神經骨性壓迫、恢復和維持脊柱的生物力學穩定性同等重要。
6 預后
一般情況下經過藥物或手術治療的脊柱或其他部位骨骼FD患者臨床效果較好,但仍存在不少患者發生FD惡變。FD惡變率較低,在所有的FD的患者中將近0.4%~3.1%[29],通常和患者經過放射治療有關,但一些患者沒有經過放射治療也可發生惡變[29],往往在患者30~40歲之后發生。最常發生惡變的部位是頭面部骨頭,其次是股骨、肱骨、骨盆和脛骨[28]。發生在脊柱的FD發生惡變極其少見[30-32],這些患者的脊柱FD發生惡變可以無明顯征象,而發生惡變最常見的類型為骨肉瘤、纖維肉瘤樣腫瘤和軟骨肉瘤。在臨床上診療過程中,當患者出現疼痛、局部腫脹軟組織包塊形成和短期內進展迅速并合并血清堿性磷酸酶升高時,影像學上顯示有骨內和骨皮質破壞,特別是有骨皮質破壞并伴有周圍軟組織腫塊形成,應高度懷疑發生惡變[32]。FD惡變后預后較差,平均存活3.4年[29],雖然FD惡變率較低,但長期終身隨訪是很有必要的,特別是對哪些既往有復發的患者。
7 結語與展望
脊柱FD臨床較少見,早期診斷較困難,對其病變導致的骨痛和骨質吸收,臨床上可聯合二膦酸鹽類藥物、鈣劑和維生素D進行治療,同時并可以予以對癥治療;對于其導致的椎體病理性骨折以及繼發脊髓、神經損傷或脊柱畸形,常常可采用一種或聯合手術刮除或切除病變減壓融合內固定和微創(VP或KP)的治療方法,同時術后可予以支具輔助維持脊柱的穩定性。但無論采取何種治療方法,緩解或消除患者的癥狀、解除脊髓或神經壓迫、恢復或重建脊柱的穩定性和矯正患者的脊柱畸形是脊柱外科醫師的最終目的。此外,一些脊柱FD患者還可能出現其他部位骨骼病變或內分泌系統異常,因此,這就要求脊柱外科醫師仔細評估患者全身病變情況,依據每一個脊柱FD患者不同的情況制定相應的治療方案,并能夠起到預防或治療病理性骨折、畸形或神經損害等并發癥。
FD是由于基因突變所引起的非遺傳性疾病,有望通過基因學的進一步研究和深入,使得從基因上治療FD成為可能,從而可從根本上阻止脊柱或其他部位骨骼FD的發展所致的骨痛、病理性骨折、畸形以及潛在的脊髓或神經損傷的風險,為患者帶來福利。
骨纖維結構不良(FD)屬于一種良性骨腫瘤,是染色體20基因位點上編碼Gsa蛋白等的基因突變引起的非遺傳性、骨發育障礙性疾病,在兒童和青少年中多見。根據發病及累及的范圍,臨床上將FD分為3種類型:單發型、多發型和McCune-Albright綜合征。FD約占全部骨腫瘤的2.5%和良性骨腫瘤的7%,無明顯的性別差異,股骨近端、脛骨、上頜骨、骨盆、肋骨和顱骨常為好發部位[1]。通常FD累及脊柱椎體極少見,而臨床上有4%~14%的多發型FD將累及脊柱,同時也有極少數單發型FD累及脊柱[2],而頸椎、胸椎、腰椎和骶尾椎都可以發生FD,有研究發現FD累及脊柱椎體的患者中最常發生在頸椎和腰椎,累及頸椎和腰椎的概率分別為7%和14%,而發生在胸椎極罕見[3]。由于椎體本身含有的松質骨較多,因此椎體最常受累及,而附件受累及相對較少,有研究認為脊椎椎體的FD病變往往從椎體本身開始,通過椎弓根逐漸發展累及到椎板和棘突[4]。累及一個或多個椎體兩柱或三柱的脊柱FD病變往往影響脊柱單個節段的生物力學特性,而每一個椎體作為脊柱的一個功能單位,承載著軀干的重量和脊柱不同程度的運動功能,隨著疾病的進展會導致相應椎體發生病理性骨折而致脊柱嚴重不穩,就會存在損傷脊髓或馬尾神經的風險。但脊柱FD和其他部位骨骼的FD在臨床上存在不相同的地方,特此就脊柱FD的臨床特征、診斷和治療方法進行綜述。
1 脊柱FD的臨床表現
脊柱椎體FD往往起病隱匿,椎體病變進展較緩慢,早期椎體病變時往往無明顯癥狀。FD通常在患者成年后進展,常可出現背部相應節段疼痛、神經功能障礙、病理性骨折或繼發脊柱冠矢狀面畸形[5]。而出現神經功能障礙多是由于椎體FD病變出現脊柱不穩而致病理性骨折、畸形,出現椎管或椎間孔狹窄,導致脊髓或神經根出現骨性壓迫。多數患者首發出現病變椎體區疼痛,通常呈慢性隱痛,一些患者椎體病變累及椎間孔/脊神經根時可出現放射性疼痛,此時可不合并椎體病理性骨折;而少數患者可自發或受到輕微外傷后出現脊柱病理性骨折,而出現脊髓損傷而致截癱。但是在臨床上有些脊柱FD患者首發出現脊柱側凸畸形,并未出現典型的骨痛或神經癥狀,有研究認為多發型FD患者累及脊柱時比較常見出現脊柱側凸,其出現的概率為40%~52%,并且FD所累及的椎體與脊柱側凸的節段有明顯的相關性,因此建議對此類累及脊柱的FD患者常規進行脊柱側凸的篩查[6]。少數患者多發型FD累及到胸椎和肋骨時,可引起胸廓畸形,長時期的或進展的胸腔畸形可導致胸腔內臟器功能障礙,有研究報道1例多發型FD患者病變累及肋骨、鎖骨、肩胛骨和多個胸椎椎體而胸廓嚴重畸形,此患者于就診時出現限制性肺病、呼吸功能衰竭和肺心病等疾病癥狀,并且影像學檢查可見患者胸椎出現局限性側后凸畸形[7]。此外,McCune-Albright綜合征患者除了可伴有累及脊柱的多發型FD病變外,還可以出現皮膚牛奶咖啡斑和內分泌系統疾病[5]。因此,脊柱FD病變的臨床癥狀并不完全和其他部位骨骼FD病變所出現的癥狀一致,在于在解剖學上脊柱為人體的中軸骨骼,承擔人體的全部重量和維持人類的直立姿勢,并且脊柱的椎體包繞和保護脊髓或馬尾神經,在生物力學特征上,各個椎體為脊柱的運動功能單位,而且每一個椎體承擔著脊柱不同程度的運動功能,全脊柱的冠矢狀位的穩定性的維持依賴于每一個椎體的完整性,脊柱的這些特征決定了脊柱FD的臨床表現在某些方面不同于其他部位骨骼FD病變所產生的表現。
2 影像學檢查
普通X線平片在骨骼病變的檢查中是一種最基本的影像學檢查方法。在四肢的FD病變中,骨小梁結構消失,在X線片上可以見到典型的磨砂玻璃樣改變,而在椎體FD的影像學X線檢查僅可見局限性圓形或橢圓形的囊狀骨密度下降,無特征性改變,少數患者繼發椎體壓縮性骨折可出現椎體高度改變;而且其他部位的骨骼FD病變往往出現受累及的骨骼腫脹、增粗畸形,并可順著骨髓腔向遠端蔓延,而椎體的FD病變往往局限于相應椎體內,無明顯相鄰椎間盤的破壞[8]。有研究通過對12例累及脊柱的FD患者的椎體影像學檢查結果分析認為,脊柱普通的X線平片往往不能發現FD的常見和典型影像學表現,但當受累的椎體內部呈現膨脹性改變繼發椎體壓縮時,在普通X線平片上可見椎體一個或多個終板、椎體骨皮質發生病理性骨折[1]。
椎體的解剖學結構較一般四肢長骨的結構復雜,因此椎體的三維CT能從不同層面詳細觀察椎體的骨質病變。不同于長骨的X線表現,而通常在椎體CT上可以看到FD的典型影像學表現,椎體CT平掃橫斷面上多表現為椎體內囊狀擴張骨質破壞區伴邊緣骨質硬化,變薄的骨皮質呈扇貝樣改變[1],破壞區內有不同程度骨化及磨砂玻璃樣影,早期時椎體多無明顯膨脹或壓縮的改變,基本形態保持正常[9],但在晚期繼發椎體塌陷/病理性骨折發生時可在椎體CT平掃橫斷面上看到椎體骨皮質或終板斷裂的征象。
MRI通常用來評估病變區的組織組成成分和病變累及的范圍大小,而脊柱的MRI檢查還可以早期篩選出椎體病變,并能評估脊髓是否存在損傷和椎體病變繼發病理性骨折的時間長短。肢體骨骼FD的MRI檢查常常顯示病灶T1加權像(T1WI)和T2加權像(T2WI)多呈不均勻等低信號,病變邊緣低信號[8],而脊柱FD患者椎體病變在MRI上特征不是一致的,典型的特征在T1WI中呈中等到低信號,T2WI中病灶呈中等到高信號,混雜偏低信號,病變區周圍的反應性硬化骨在T1WI、T2WI中呈低或極低信號環狀帶,環狀邊緣可完整或不完整[1];增強掃描時病灶信號明顯強化。椎體FD病變在MRI上呈現一般良性骨腫瘤的特征,但在MRI上發現其FD所累及的椎體骨皮質明顯破壞、進展速度較快或病變周圍出現軟組織腫塊時,往往懷疑脊柱FD發生惡變[5]。
單光子發射計算機斷層掃描儀(ECT)全身骨掃描是一種能全面評估骨骼病變的核醫學檢查方法,根據骨骼病變區的代謝程度與正常骨骼組織的不同,而吸收不向程度的放射性核素而使骨骼病變區別于正常的骨組織。無論是在椎體或其他部位骨骼的FD,全身骨掃描均可見活躍病灶部位同位素攝取增加濃聚明顯,沒有病變的骨骼往往沒有核素的濃聚,因此能明確骨骼病變區域。
通常FD病變組織內的骨小梁數量和骨化程度、纖維組織成分、軟骨組織、硬化骨和囊狀結構形成以及是否合并繼發病變區出血等病理改變往往決定脊柱椎體FD的影像學表現,并且椎體的解剖形態學與其他部位的骨骼不同,因此脊柱FD病變可出現多種影像學特征。在臨床上,綜合多種影像學檢查,從不同方面對脊柱椎體FD病變進行詳細評估有助于臨床醫師對脊柱FD的診治。而ECT全身骨掃描時活躍病變的骨骼能夠異常的濃聚核素,從而與正常骨質形成對比,并可以發現全身其他部位無癥狀病灶及廣泛受累骨內病變的范圍,可為手術范圍確定提供參考,因此骨掃描成為監測骨纖維結構不良病變發展過程的有效手段,對不同類型的骨骼病變臨床上應常規應用ECT全身骨掃描。
3 組織病理學檢查
對于脊柱椎體的FD病變和其他部位骨骼的FD病變,組織病理學上均提示由編織骨構成的骨小梁散在梭形細胞構成缺乏膠原成分的纖維組織基質中[1],不成熟的骨小梁可呈現多種不規則形態。而FD的典型特征“磨砂玻璃樣改變”是由于病變區域內纖維組織中出現針狀的骨小梁。
4 脊柱椎體FD的診斷
通常對于脊柱椎體的病變,結合患者最明顯癥狀體征和影像學檢查可以初步明確脊柱病變的部位,但其脊柱病變的類型及生物學特性卻不能明確,而脊柱病變的類型及生物學特性往往決定進一步治療方案的制定。各種脊柱占位病變,組織病理學檢查仍是其診斷的金標準,病理檢查可采取細針穿刺活體組織檢查(活檢)或切開直視下行組織病理檢查。CT引導下經皮穿刺病變組織活檢是評估脊柱病變的一種安全有效方法,但總體的準確率只有90%[10]。經皮穿刺活檢準確率往往受脊柱FD病變的性質、穿刺針的直徑和穿刺的部位影響,但在穿刺活檢時仍不能明確,最終診斷有賴于切開直視下取病變組織檢查。在臨床上需與其他骨質破壞疾病相鑒別,如脊柱轉移瘤、椎體巨細胞瘤、椎體動脈瘤樣骨囊腫、椎體血管瘤、脊柱多發性骨髓瘤等。
5 治療方法
對于單發型脊柱FD、多發型脊柱FD或McCune-Albright綜合征累及脊柱的治療,由于治療理念和技術程度的不同,存在多種治療方式,包括觀察、藥物治療、支具固定、手術刮除或切除、椎體成形術(VP)[11-15]及球囊后凸成形術(KP)[16-17],但臨床治療效果均滿意。
對無癥狀早期的不伴有病理性骨折風險的椎體FD患者可以穿刺活檢并每3~6個月復查,而不予以手術治療[18],這種往往針對椎體病變破壞較少,且無明顯臨床表現的患者。無論是脊柱FD或其他部位FD,治療藥物常為二膦酸鹽類、鈣劑、維生素D和對癥非甾體類抗炎藥物。二膦酸鹽這類藥物臨床效果良好,可降低破骨細胞活性,促進成骨,緩解骨痛,預防或降低病理性骨折的風險[19],有研究通過應用帕米膦酸鈉對58例FD患者治療并最長隨訪8年的結果分析認為帕米膦酸鈉能夠明顯緩解患者骨痛的嚴重程度[20]。但是有研究在對一個樣本量40例應用阿侖膦酸鹽治療FD患者的前瞻隨機對照中指出,應用阿侖膦酸鹽治療可以使骨吸收生物化學指標Ⅰ型膠原交聯氨基末端肽(NTx)明顯下降,而使骨密度升高,但是對血清骨鈣素、骨痛和相關功能參數無明顯影響[21]。而通過對FD病變區和正常骨組織的組織形態學研究顯示病變區有顯著的繼發性甲狀旁腺功能亢進,而亢進的甲狀旁腺分泌過多的甲狀旁腺素能改變FD病變區的骨重塑方式,并且其繼發的甲狀旁腺功能亢進是由于雙磷酸鹽的治療所導致鈣和維生素D減小或患者本身鈣和維生素D攝入不足引起,認為FD患者通常出現明顯骨質骨化不全和維生素D缺乏癥,因此在臨床上可對FD患者適當補充鈣劑和活性維生素D3[22]。聯合雙膦酸鹽類和鈣劑與活性維生素D3進行治療,X線或CT上表現為變薄的骨質增厚,骨髓內的透亮區可見骨化[19]。同時,對于患者的疼痛或其他癥狀可適當應用一些對癥治療的藥物,如非甾體類抗炎藥物等。雖然大部分學者認為雙膦酸鹽類能抑制FD的骨質吸收,升高骨密度[19-22],但靜脈用藥仍有諸多的并發癥發生,并且患者需長期用藥,如何提高雙膦酸鹽類藥物治療的效果和減少其副作用尚需未來進一步研究。
近年來,有不少學者應用椎體成形術及球囊后凸矯形術治療或輔助治療脊柱FD所致的脊柱不穩和病理性骨折[12-17],應用微創的手術方式VP或KP在臨床上有許多的優點:第一,填充的骨水泥一方面能夠提供理想的生物力學支撐,同時也能緩解疼痛。第二,VP或KP創傷小,術后恢復快,較開放性手術的術后并發癥少,患者更易接受。第三,在注入骨水泥時可同時取組織病理檢查,減少患者的有創檢查或治療。第四,FD病變周圍的硬化邊緣同時可以防止骨水泥泄漏和球囊進一步擴張。對于單發型脊柱FD或多發型FD累及脊柱的患者,當患者僅有疼痛或者存在病理性骨折風險的患者,而患者脊柱穩定性尚可,可僅行VP;而對于椎體破壞嚴重或出現神經損害的患者進行有限的減壓穩定,并輔以VP;而對于脊柱嚴重不穩并壓迫脊髓出現神經癥狀、病理性骨折或發生惡變時可采取手術病灶切除植骨和內固定[13]。雖然VP或KP治療脊柱FD短期癥狀緩解效果較好,但既往文獻大多數為個案報道,因此微創治療脊柱FD的遠期臨床療效尚需大樣本病例和長期隨訪來驗證。此外,在椎體腫瘤骨質破壞性質不明,骨質破壞累及椎體骨皮質并導致皮質破裂以及多個椎體連續破壞,病變組織活檢結果仍不明確時往往不推薦使用微創的治療方法,這會增加腫瘤復發和骨水泥泄漏等風險。
單純微創的治療方法往往只用于脊柱FD病變引起的椎體新鮮壓縮性骨折而不伴脊柱嚴重不穩,并且無明顯脊髓或神經壓迫癥狀。而脊柱多發型FD累及范圍較廣,多個椎體破壞嚴重,造成脊柱嚴重的不穩定,許多患者在就診時出現脊髓或神經壓迫癥狀;同樣在椎體陳舊性骨折伴神經損傷,或椎體FD病變繼發脊柱畸形,此時微創的治療方法往往不能解除脊髓或神經的骨性壓迫,此時常需開放手術治療。大部分學者往往采取較為保守的方法開放性手術病變切除或刮除、植骨融合內固定術[2, 13, 23-24],我們曾報道了1例單發型脊柱FD患者[25],由于患者骨質缺損累及較少(胸10椎體1/3左右),而且術前綜合評估考慮為椎體良性病變,采取了較為保守的方法,予以經后路刮除病變組織和周圍軟組織,對胸10-胸11椎右側椎間孔減壓,胸9-胸11椎弓根螺釘固定椎體及后外側植骨融合術,術后患者恢復快,術后及隨訪2年脊柱穩定性良好,并未見復發。由于患者出現神經根性癥狀,并且胸10椎體后外側骨皮質出現破壞,因此并不推薦使用微創的方法對患者進行治療。而一些學者采取比較激進的方法行前路或后路全椎體切除鈦網支撐性植骨內固定的方法[10, 26-27],通過完整切除椎體及FD病變所累及的邊緣而防止其病變復發,而此時手術范圍較大,固定節段較長,手術時間相對較久,對患者創傷也較大。
椎體FD病變切除或刮除、植骨融合內固定術可能存在病變區域的植骨塊被吸收,導致椎體的高度丟失;而單純的VP或KP的方法往往不能解除脊髓或神經的骨性壓迫,因此一些學者聯合VP或KP與切開減壓、植骨融合內固定來治療一些復雜的病例。有研究通過對1例多發型FD累及多個胸椎而致胸椎病理性骨折并合并脊髓病的患者行后路椎板切除減壓、VP聯合椎弓根螺釘固定融合術解除脊髓壓迫并恢復重建脊柱的穩定性,術后3個月隨訪患者背部疼痛和神經癥狀完全消失,隨訪2年患者恢復正常生活和工作[28]。
對于單發型脊柱FD、多發型脊柱FD或McCune-Albright綜合征累及脊柱的手術治療,由于每一個患者脊柱FD病變所累及的椎體數目和椎體的破壞程度不同,并且可能病變同時存在脊柱的多個部位,因此,在脊柱外科醫師詳細制定手術治療方案時應著重注意每一個患者的個體差異性,但無論采取何種手術方式,切除或刮除病變組織、解除脊髓或神經骨性壓迫、恢復和維持脊柱的生物力學穩定性同等重要。
6 預后
一般情況下經過藥物或手術治療的脊柱或其他部位骨骼FD患者臨床效果較好,但仍存在不少患者發生FD惡變。FD惡變率較低,在所有的FD的患者中將近0.4%~3.1%[29],通常和患者經過放射治療有關,但一些患者沒有經過放射治療也可發生惡變[29],往往在患者30~40歲之后發生。最常發生惡變的部位是頭面部骨頭,其次是股骨、肱骨、骨盆和脛骨[28]。發生在脊柱的FD發生惡變極其少見[30-32],這些患者的脊柱FD發生惡變可以無明顯征象,而發生惡變最常見的類型為骨肉瘤、纖維肉瘤樣腫瘤和軟骨肉瘤。在臨床上診療過程中,當患者出現疼痛、局部腫脹軟組織包塊形成和短期內進展迅速并合并血清堿性磷酸酶升高時,影像學上顯示有骨內和骨皮質破壞,特別是有骨皮質破壞并伴有周圍軟組織腫塊形成,應高度懷疑發生惡變[32]。FD惡變后預后較差,平均存活3.4年[29],雖然FD惡變率較低,但長期終身隨訪是很有必要的,特別是對哪些既往有復發的患者。
7 結語與展望
脊柱FD臨床較少見,早期診斷較困難,對其病變導致的骨痛和骨質吸收,臨床上可聯合二膦酸鹽類藥物、鈣劑和維生素D進行治療,同時并可以予以對癥治療;對于其導致的椎體病理性骨折以及繼發脊髓、神經損傷或脊柱畸形,常常可采用一種或聯合手術刮除或切除病變減壓融合內固定和微創(VP或KP)的治療方法,同時術后可予以支具輔助維持脊柱的穩定性。但無論采取何種治療方法,緩解或消除患者的癥狀、解除脊髓或神經壓迫、恢復或重建脊柱的穩定性和矯正患者的脊柱畸形是脊柱外科醫師的最終目的。此外,一些脊柱FD患者還可能出現其他部位骨骼病變或內分泌系統異常,因此,這就要求脊柱外科醫師仔細評估患者全身病變情況,依據每一個脊柱FD患者不同的情況制定相應的治療方案,并能夠起到預防或治療病理性骨折、畸形或神經損害等并發癥。
FD是由于基因突變所引起的非遺傳性疾病,有望通過基因學的進一步研究和深入,使得從基因上治療FD成為可能,從而可從根本上阻止脊柱或其他部位骨骼FD的發展所致的骨痛、病理性骨折、畸形以及潛在的脊髓或神經損傷的風險,為患者帶來福利。