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算盤子病

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1 拼音

suàn pán zǐ bìng

2 英文參考

Kaschin-Beck disease

3 概述

算盤子病最早(1849)由尤倫斯基在俄國烏洛夫河流域發現,曾稱為烏洛夫病;后又有Kaschin和Beck兩人報道,所以現又稱為Kaschin-Beck病。我國首先由張鳳書在東北發現,后證實與Kaschin-Beck病為同一病。此病在我國西北被稱為“柳拐子”病。

算盤子病又稱大骨節病,是一種地方性軟骨骨關節畸形病,是以軟骨壞死為主的變形骨關節病,表現為關節肥大性改變。

算盤子病主要流行于我國東北、西北、華北、內蒙、河南等地的山谷潮濕寒冷地區的地方病。有很強的地區性,不同地區的發病程度亦不相同。在蘇聯和日本也有發現。算盤子病的地區分布有明顯的相對穩定性,并在若干年中,同一發病區的發病情況可加重,也可減輕;發病區可能擴大,也可能縮小,并可有新病區發現。

算盤子病多發生兒童和少年,主要侵犯兒童和青少年的骨骼與關節系統,導致軟骨內成骨障礙、管狀骨變短和繼發的變形性關節病。致管狀長骨發育障礙,關節增粗、疼痛肌肉松弛、萎縮運動障礙。成年后,患者以身材矮小、四肢和手指呈短縮狀、關節粗大畸形、活動受限步態異常(呈典型跛行、鴨步)等為特征,以致常常喪失勞動力。有時在成年期也可發病。本病尚有“矮人病”、“卡斯欽-貝克病”、“柳拐子病”等之稱。

4 疾病名稱

算盤子病

5 英文名稱

Kaschin-Beck disease

6 算盤子病的別名

Kashin-Bek病;矮人病;大骨節病;卡-貝病;柳拐子病;卡斯欽-貝克病;Kaschin-Beck病;osteoarthrosis deformans endemica;卡-貝二氏病;烏洛夫病

7 分類

1.骨科 > 四肢疾患 > 慢性非化膿性關節炎

2.風濕科 > 骨與軟骨疾病

8 ICD

M12.1

9 流行病學

有人認為在俄羅斯1849年,是土地測量員Yurenski最先發現算盤子病。但也有人提出伊爾庫次克醫生Filatov于1830年首先在東Zabaikaye居民中有“畸形性多關節炎”的存在。Kashin在1856~1859年間曾對本病進行過調查。其后,Bek于1899~1902年在11個村子范圍內對本病進行流行病學調查,并于1906年寫成學位論文發表,由此逐漸引起醫學界的注意

在我國,成書于戰國末期的《呂氏春秋》卷三《盡數》篇中記載:“清水所多禿與癭人,重水所多尰與蹩人”[(見陳奇猷校釋,呂氏春秋校釋(上),上海:學林出版社,1984年初版,137頁)]。“癭”無疑是指地方性甲狀腺腫;“尰”指足部關節腫大,“蹩”指步行障礙,說的可能就是大骨節病。自17世紀以來,我國一些地方志上亦有類似本病的記載。1934年,我國醫學界開始有關于本病的報道。

算盤子病在世界上僅見于中國、俄國和朝鮮北部少數地區。我國病區主要分布在從四川、西藏到東北的狹長地帶,如黑龍江、吉林、遼寧、陜西、甘肅、河南和內蒙古自治區等。該病嚴重影響勞動力和危害人民的健康。建國后特別近10年來,通過科學工作者對病區的地理環境、社會經濟以及居民的生產和生活情況調查,深入研究其病因和發病機制,政府、科技人員和群眾相結合,發展經濟和生產,改善膳食結構,改進飲食衛生、生活習慣和居住條件等,使我國絕大部分病區大骨節病的發病率有了明顯的下降。根據1990~2001年對大骨節病的全國病情監測,我國東部(東北、華北)病區兒童X線陽性檢出率明顯降低,接近或達到了控制水平;而西部病區,特別是陜西、青海、西藏的一些病區則病情仍然活躍而嚴重。本病主要發生于病區內以當地產玉米與麥類為主食的農戶,特別是貧困農戶。

算盤子病的特點有以下幾個方面:

9.1 病區自然環境特點

算盤子病多發于東南沿海溫暖、潮濕季風區與西北干旱、寒冷內陸交界線上,反映出病區氣候氣象學的自然環境特點。病區多分布在高海拔地帶,遼闊的平原地區較少發病。病區具有一定程度的冷涼和相對的濕度,土地肥沃,以從事農耕為主要工作。相反,土質貧薄、沙化、堿化嚴重的地區,以及干旱少雨的地區,未見此病。從上述可見,本病與自然地理環境,尤其與水文地質有密切關系。我國大骨節病病區,其位置大體相當于東南溫暖濕潤地帶與西北寒冷干旱地帶之間的過渡部位。一般以山區、半山區、丘陵地多見,在山間谷地、河谷、甸子等低洼潮濕地區發病尤重。在西北黃土高原,以溝壑地帶發病較多。在東北松嫩平原、松遼平原的個別地方亦可找到發病很重的村屯。

無論在原蘇聯或中國,本病不僅只出現在特定的地區,而且在同一病區內不同的居民點病情相差懸殊。有時相距很近的兩個村屯,一個患病率很高,一個很低。有時在成片的發病地區內卻存在基本無病的“健康島”;或相反,在大片非病區內出現1個“病島”。這種灶狀或片狀分布可在較長時期內保持相對穩定,但有時也可見病區的自然擴大或縮小現象。

算盤子病病區大致與土壤低硒地帶一致,與克山病(一種地方性心肌病)病區大部分重疊。

9.2 病區范圍

算盤子病在我國分布于由東北斜向西南的寬帶狀地域內,包括黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古、山西、河北、北京、河南、山東、陜西、甘肅、青海、四川、西藏共14個省、市、區的302個縣。主要發生在農村,有病人約250萬。

在俄羅斯,本病分布于西伯利亞東南部,有兩個病區,大的一個在赤塔州,小的一個在阿穆爾州,和我國黑龍江、內蒙古毗鄰。赤塔州病區位于額爾古納河的支流烏洛夫河流域,因而本病在俄羅斯也叫烏洛夫病(Urov disease)。按赤塔醫學院的資料,本病的檢出率在1924年為(31.0±0.4%),到1983年降至(6.3±0.4%)。據我國楊建伯等1991年對赤塔病區的考察,只在60歲以上老人中看到典型大骨節病病人,青少年中未查到新發病例。說明在原蘇聯本病已被控制。

在朝鮮,本病分布于北部山區,即與我國毗連的咸鏡北道、咸鏡南道、平安北道的一些地區。

文獻中還提到亞洲、歐洲甚至非洲的一些國家也有本病的散在病例,但都缺乏確切的根據。例如在日本,瀧澤等曾報道在東京和九州的阿蘇火山區等地發現本病,并于1970年出版一本有關日本大骨節病的專著。但1973年日本厚生省組織以著名流行病學家重松逸造為首的專家委員會復查,發現所謂大骨節病的X線征象多屬于正常范圍;對37例原診斷為本病的病例追蹤檢診,無1例能判定為大骨節病,全都沒有關節變形生長障礙。結論是在日本并不存在大骨節病。1971年,保加利亞和越南學者稱在越南發現本病,所報告的3例雖有關節損害,均未見短指畸形,缺乏進一步的確證。有人提到在瑞典的伐木工家庭曾見到類似本病的病人,很難斷定這就是本病的散發病例。

綜上所述,現有資料說明,本病是發生在我國、俄羅斯的西伯利亞東南部和朝鮮西北部的一種有明顯地區性的地方病。

9.3 病區分類

算盤子病常常隱匿起病,緩慢發展,很多病變持續終身,因而不能簡單地以患病率來判斷某一時期內1個病區病情的輕重。近來我國流行病學家提出了“活躍病區”的概念,按病情活躍程度將病區分為以下3類:

(1)活躍病區:特點是兒童中新發病例多,手指X線影像以變化迅速、能反映新鮮病變的干骺端改變為多見。

(2)靜止病區:特點是兒童中找不到新發病例,手指X線影像以變化緩慢、能反映陳舊病變的骨端改變為主。

(3)相對靜止病區:介于以上兩者之間,兒童中新發病例較少,手指X線影像骨端改變多于干骺端改變。

根據1990~2001年對大骨節病的全國病情監測,我國東部(東北、華北)病區兒童X線陽性檢出率明顯降低,接近或達到了控制水平;而西部病區,特別是陜西、青海、西藏的一些病區則病情仍然活躍而嚴重。

9.4 人群分布

算盤子病主要發生于病區內以當地產玉米與麥類為主食的農戶,特別是貧困農戶。

(1)年齡:主要累及生長中的兒童和少年,成年人中新發病例很少。兒童一般在7~8歲開始發病,重病區的發病年齡可以提前。陜西曾報道3個月零7天的嬰兒X線檢查有類似本病的干骺端變化。永壽縣大骨節病科學考察中在3歲兒童病理證實為大骨節病;但檢查140例病區胎兒,均未發現本病的典型改變。

(2)性別:男女發病率無明顯差別。

(3)民族:我國漢、滿、回、蒙、朝、藏、達翰爾等民族,生活在病區的俄羅斯人、日本人均可罹患,看不出有種族易感性。有些調查中看到的民族間的差異,實際上可能只是反映了生活條件方面的差別。例如東北有的病區內漢族居民患病重,朝鮮族輕,可能主要與主食不同有關。患病重的漢族居民以玉米為主食,患病輕的朝鮮族居民主食為大米。朝鮮族居民主食為玉米者,即與漢族居民同樣患病。

(4)家庭多發:久居病區的同一家庭內常可見2個以上的患者。這可能由于在同樣生活條件下接觸致病因素的機會相等,不能證明有遺傳因素參與。

(5)人群發病特點:本病的罹患有明顯的年齡特點。雖然成年人也可發病,但大多數發生于骨骺未閉合的兒童和少年。本病的檢出率以11~15歲的年齡組最高,其次為6~10歲的年齡組。發病年齡的早晚與病區有關,一般重病區發病年齡較早。發病和性別的關系不大,但有普查資料顯示男性患病略大于女性。

大骨節病患者如離開病區,一般癥狀可以減輕或延緩發展。輕者可自愈。若重返病區,病情仍可繼續發展。非病區的健康人遷入病區也可得病。

大骨節病患者如離開病區,一般癥狀可以減輕或延緩發展。輕者可自愈。若重返病區,病情仍可繼續發展。非病區的健康人遷入病區也可得病。

10 算盤子病的病因

雖然已經過數十年的研究,算盤子病的病因卻至今仍未能完全確定。但普遍認為以外源性致病因子致病的可能性較大,并非是因食物中缺少某種物質所致。

然而,哈爾濱醫科大學的學者則認為算盤子病系小麥和玉米中尖孢鐮刀菌的毒素所致。他們的研究工作表明:①同一地區飲用同一水源水的居民中,食自產糧食的農民發病率較高,而食國家供給糧的工人極少患此病。②在重病區進行換糧后,人群中5年來杜絕了新患者的出現,原有的患者也多數好轉和恢復正常;但未換糧的鄰近地區病情逐年加重。在非病區的城市中,散在的、食用來自病區的糧食的居民,可以得病;在病區改旱田為水田,改主食為大米后,效果與換糧實驗同。③在病區產的小麥和玉米中可培養出較多的尖孢鐮刀菌,而在非病區則為另一種串孢鐮刀菌;大米中極少有此類真菌。④用病區尖孢鐮刀菌培養物飼養大白鼠和狗,其骨骼可發生類似人類大骨節病的病理變化。至于它如何會引起本病,尚待進一步研究。

此外。西安醫學院研究組對算盤子病患者硫代謝的研究發現:患者尿中硫酸化的酸性黏多糖比健康人多,而硫酸軟骨素則較低。用病區的水和糧食飼養的實驗動物尿中酸性黏多糖35S滲入率較低,骺板軟骨對無機35S的排出速度比對照組低,而24h尿中硫酸酯的排泄量則較高。這說明,病區的水和糧中可能存在某種能抑制軟骨中的硫酸軟骨素排出,并能與硫酸根結合成解毒的因子。他們發現,飲水不同,對動物尿內硫酸酯的排泄量似有不同的影響,故認為不能完全排除飲水致病的可能。

算盤子病病因研究主要涉及以下三類因素,即病區生態環境低硒;飲水中有機物污染;真菌毒素。

10.1 病區生態環境低硒

最初原蘇聯學者提出算盤子病由1種或幾種元素過多、不足或不平衡所引起。早期曾認為與水、土中鈣少及鍶多、鋇多有關。后來又主張因病區水土和主副食中含磷、錳過多而致病。這些都未能從病人體內或實驗研究中找到確切根據。

我國科學家發現大骨節病與環境低硒有密切關系:①我國本病病區分布與低硒土壤地帶大體上一致,大部分病區土壤總硒量在0.15mg/kg以下,糧食硒含量多低于0.02mg/kg;②病區人群血、尿、頭發硒含量低于非病區人群,病人體內可查出與低硒相聯系的一系列代謝變化;③病區人群頭發硒水平上升時,病情下降;④補硒后能降低大骨節病的新發率,促進干骺端病變的修復

但也有一些重要事實不支持低硒是本病的病因:①有些地區低硒,并不發生大骨節病,如陜西的榆林、洛南以及四川、云南一些克山病病區;有些地區硒并不很低,卻有本病發生,如山東的青州,山西的左權、霍縣,陜西的安康,青海的班瑪等;②補硒后不能完全控制本病的新發;③細胞培養表明,軟骨細胞生長對硒并無特殊需要;④低硒的動物實驗不能造成類似本病的軟骨壞死。

目前,比較多的人傾向于認為低硒只是本病發病的一種條件因素。

10.2 飲水中有機物污染

在我國許多病區,民間早就把算盤子病起因歸之于水質不良。日本學者瀧澤等人研究飲水中植物性有機物與大骨節病的關系,認為有機物中的阿魏酸或對羥基桂皮酸可能為致病因素。

我國在1979~1982年的永壽縣大骨節病科學考察以及在其他一些地區的檢測,發現水中腐殖酸總量和羥基腐殖酸含量與大骨節病患病率呈正相關,與硒含量呈負相關;病區土壤腐殖酸含量普遍、顯著高于非病區。對病區飲水中有機物的分離鑒定表明,病區與非病區腐殖酸結構的核心部分無明顯差異,小分子有機物如酚醌類、含硫和氮的苯丙噻唑類化合物在病區飲水中較多出現。用電子自旋共振(ESR)進行檢測,發現病區飲水中有明顯的自由基信號,其濃度顯著高于對照非病區;病區飲水中自由基濃度與腐殖酸含量呈線性相關關系。有的研究者認為飲水中有機物污染產生外源性自由基(半醌自由基),增多的自由基進入人體可損傷軟骨細胞。

迄今有關飲水中有機物污染與大骨節病發病的關系,尚缺乏充分的流行病學和實驗研究資料支持。

10.3 真菌毒素

早在1943~1945年間原蘇聯學者提出,病區谷物被某種鐮刀菌污染并形成耐熱的毒性物質,居民因食用含此毒物的食物而得病。20世紀60年代以后,我國學者楊建伯等在這一方面進行了大量工作,近年來在T-2毒素方面取得了以下主要進展:①用ELISA法檢測病區病戶主食面粉、玉米粉中的T-2毒素,發現其含量明顯高于非病區市售面粉、玉米粉;各地采集的大米、小米黃米等粒狀食糧均沒有或僅檢出痕跡量T-2毒素;②用禾谷鐮刀菌接種非病區玉米制備菌糧,按10%比例摻人正常飼料,喂雛雞5周出現膝關節骺板軟骨帶狀壞死;從該菌糧中檢出了T-2毒素和HT-2毒素(T-2毒素的代謝產物)。直接應用T-2毒素純品,按100µg/kg體重摻入飼料喂養雛雞5周,出現膝關節軟骨的明顯退行性改變。

國內其他單位也在真菌毒素與算盤子病關系方面開展了一些工作。目前各個病區谷物中的優勢真菌不同,還缺乏一致性的致病真菌及其毒株,糧食中真菌毒素的檢測結果也不盡一致。另外,由于技術方法的限制,現在還未能從大骨節病病人體內檢出T-2毒素及其代謝產物。

10.4 實驗動物模型研究

為了探討病因與發病機制,多年來國內外許多學者都致力于算盤子病實驗動物模型的研究。我國研究者一般都以軟骨損害作為判定動物模型的基本形態學指標。但以往用大白鼠或狗所做的實驗,在骺板和關節軟骨所看到的多是散在性軟骨細胞壞死、基質變性、較小的無細胞區等缺乏特征的輕度改變,和對照組相比缺乏質的差別,因而難以判斷其價值。近年來比較成功的是在恒河猴用病區糧、水所進行的實驗。在飼以病區水或糧6個月或18個月后,大部分猴的關節軟骨和骺板軟骨深層出現灶狀、帶狀壞死及壞死后的一系列繼發變化(圖1~4)。

基本上重現了算盤子病的病理發展過程和主要病變特征。實驗結果提示病區水和糧中都有致病因素存在;這類致病因素對實驗動物的致病作用并沒有隨該病區病情減輕而變弱。

迄今未能證明動物界存在自然發生的算盤子病。以往所稱病區家畜或狗的關節腫大、跛行,與人類大骨節病均相距甚遠。國外提到可與本病相比擬的有2個:①家畜的骨軟骨病(osteochondrosis):這種病在關節軟骨和骺板軟骨可出現壞死和可發展為繼發性骨關節病等方面與大骨節病相似,但其最典型改變是軟骨細胞分化障礙和局部肥大軟骨細胞堆積。大骨節病雖可見骺板厚薄不均,但現有材料并未證明在軟骨壞死之前,都先有肥大軟骨細胞堆積作為基礎。②鳥類的脛骨軟骨發育不良(tibial dyschondroplasia):其基本病變是骺板軟骨基質不能鈣化,軟骨內化骨停止。雖然有時被人認為相當于家畜的骨軟骨病,但由于沒有軟骨壞死,且關節軟骨不受累,因而和人類大骨節病并無共同之處。

11 發病機制

由于算盤子病是一種涉及全身各骨關節的疾病,因此,其病理改變的范圍較廣,但主要病變部位是在四肢管狀骨的骺板和關節軟骨,其中以踝關節、膝關節、肘關節、腕關節和指骨的軟骨病變最顯著,而肩關節脊椎的病變較少。

大骨節病的基本病理變化是關節軟骨的變性和壞死,其表現為原纖維顯現、石棉變性、裂隙形成、黏液變性和軟骨壞死。在壞死軟骨區的邊緣常有軟骨細胞巢狀增生。關節軟骨下有帶狀壞死區,可向表層蔓延,形成潰瘍;深的潰瘍可達髓腔。壞死的軟骨可脫落于關節內,形成關節鼠。在帶狀壞死區和潰瘍處,早期即出現初級骨髓肉芽組織增生,繼之纖維結締組織增生性修復,并可逐漸形成纖維軟骨,隨之有鈣質沉著,形成不規則的軟骨內成骨。

在大骨節病早期,骺板軟骨即逐漸變薄、不勻、彎曲,與關節軟骨的變性壞死相似。嚴重處可累及全層而有壞死性穿通。軟骨細胞失去其排列性,層次紊亂,中央部有時呈舌狀增生。變性壞死的軟骨被增生的初級骨髓和破軟骨細胞吸收后,有不規則的軟骨內成骨,骺板逐漸被骨小梁所替代,使骺板從中央部逐漸向周圍形成早期骨性融合。在骺板的干骺端,最早也最常見的病變是橫行骨梁形成;豎骨梁明顯減少、粗短、方向紊亂、外形不整;破骨細胞吸收旺盛,原始骨小梁被破骨細胞所吸收,失去其板層結構,被分割成不規則的片塊,形成鑲嵌結構。由于骺骨化中心化骨功能紊亂,使骨的縱向生長遲緩,骨端橫向生長加快,導致骨端發生膨大畸形。骨髓可有早期脂肪化、纖維化。關節囊可有部分纖維軟骨、透明軟骨甚至骨小梁形成。骨骼肌也可有壞死性病變。

11.1 大量T-2毒素(單族孢霉族鐮刀菌毒素)

直接從病區、病戶及當地市售的谷物(玉米和小麥)中檢出大量T-2毒素(單族孢霉族鐮刀菌毒素)。用T-2毒素純品按100µg/d劑量摻入正常飼料喂養雛雞,雛雞骺板軟骨壞死,發生軟骨關節病,其病變特征與哺乳動物軟骨關節病有相似之處。本病主要發生在幼年動物,關節軟骨及骺板軟骨出現選擇性壞死,發生分離性骨軟骨炎,繼而軟骨關節變形。現已闡明T-2毒素對機體各組織器官的作用機制是抑制蛋白質DNA的合成,導致骨細胞壞死。實驗病理研究證明,T-2毒素所致的關節軟骨壞變部位在細胞生長迅速增殖轉向肥大的過渡帶,與人類大骨節病變所見的骺板軟骨深層改變在本質上是相同的。T-2毒素引起的軟骨細胞損傷,主要是細胞膜系統的損傷、線粒體腫脹、內質網擴張,這是由于膜的通透性改變,胞內離子和水的平衡紊亂,細胞發生水腫所致。線粒體損傷必然影響其能量供應功能,因而使細胞代謝發生障礙。軟骨細胞膜結構損傷是軟骨細胞壞死前早期超微結構變化的主要特征,進一步損傷則必將導致軟骨細胞壞死。這一學說認為,大骨節病的致病因子是病區糧食中污染的鐮刀菌產生的T-2毒素,其載體是病區的小麥(面粉)和玉米,而不是大米,其相關因素是病區特有的自然、社會和生活環境等。

無論從宏觀微觀化學環境都證明,大骨節病病區人群處于低硒生態環境中,即病區生態學物質含硒量,從水、土、糧到人發、血中含量,顯著低于非病區。補充硒能有效地糾正病區兒童硒營養水平,促進干骺病變的修復。硒及其化合物是一種抗氧化劑,含硒的谷胱甘肽過氧化物酶,可催化脂質氫過氧化物和過氧化化氫的還原分解,防止其對細胞膜的損害,保持細胞膜的完整性和穩定性。組織缺硒,抗氧化能力降低,除引起細胞膜系統的氧化損傷外,亦可導致蛋白質、核酸等的自由基損傷,以致組織酶活性降低、膠原蛋白變性和DNA量減少等。兒童血漿巰基(即血漿總巰基、非蛋白巰基和蛋白結合巰基)減少與硒的缺乏有關,提示患兒體內抗氧化防御系統受損。研究認為硒對T-2毒素有拮抗作用(包括其他鐮刀菌毒素),可減輕脂質過氧化損傷。由于硒是谷胱甘肽過氧化物酶的組成成分,它能參與許多生物學過程,保護機體免受一系列外來化合物的損害。硒的抗氧化作用主要表現在抑制過氧化反應,分解過氧化物消除有害的自由基,修復細胞膜分子的損傷等。另因T-2毒素主要影響肝細胞ATP含量,而硒對T-2毒素引起的肝臟內ATP減少有保護作用,可保護肝細胞線粒體膜、微粒體膜和溶酶體膜免受損害,這些作用仍需深入研究證實。低硒和大骨節病的關系目前仍有爭論。經調查發現低硒地區內有非病點,而高硒地區內有病點存在。一方面發現本病早期病變程度與硒水平之間有明顯的劑量效應關系,另一方面在3種不同類型(即中度活躍、輕度活躍和相對靜止期)的病區投硒1~3年,每年都有1%以下的干骺端病的新病例和4%以下骨骺新病例,而且發現發硒的含量與X線干骺端病變無直接關系。從多年硒防治的效果看,用X線片干骺端好轉率來衡量,投硒組與對照組相比凈好轉率多數在10%~30%。所以不能說這種病是單純缺硒引起,這種病還與錳、磷、鋅等多種元素缺乏有關,有待進一步研究證實。

改用深水井、飲用開水者,大骨節病的發生率明顯降低。改水可以預防控制大骨節病的發生,使患者病情減輕或相對穩定。改水后病區兒童的丙氨酸氨基轉移酶乳酸脫氫酶堿性磷酸酶等的活性下降,與改水前相比有顯著意義。所以認為大骨節病與水中有機物中毒有關。也有人研究認為大骨節病的發生與飲水無關,故仍需進一步研究。

11.2 軟骨損害的發生機制

我國研究者主要有以下3種見解:

一種意見認為,算盤子病軟骨損害的生物化學基礎是硫代謝障礙。硫酸軟骨素(Chs)是軟骨基質的重要成分,持這種見解的研究者發現本病病人尿中Chs的排泄量增加,硫酸化程度降低,分子量變小,尿中各種氨基多糖的比例失調。他們認為這些變化提示有硫的利用障礙。體內Chs的硫酸化受肝、腎等臟器產生的硫酸化因子(SF)所調控,他們發現本病兒童患者血清SF活力明顯低于當地健康對照兒童,后者又低于非病區對照兒童。他們認為硫代謝障礙是SF活力降低的結果,本病的致病因素是通過干擾SF的生物功能而引起一系列軟骨損害的。

另一種意見認為,細胞的膜缺陷狀態是構成算盤子病發病的生物化學基礎。他們發現本病患兒紅細胞的膜脂組成中磷脂減少,膽固醇/磷脂的分子比增加,在磷脂中又以磷脂酰膽堿PC)降低為主,鞘磷脂(SM)變化較小,SM/PC的分子比升高。這些變化意味著生物膜的老化。上述情況同樣也見于本病患兒尸檢材料的軟骨分析中。他們認為生態環境低溫、低硒和食物單調(磷脂攝入不足)的共同作用,導致膜系統脆弱和抗氧化能力降低而發病。

還有一種意見認為,外源性自由基既可引起軟骨細胞壞死,又可導致軟骨細胞代謝異常。后者將合成和分泌富含Ⅰ型膠原的異常基質,發生速度快、粒度小、結晶度低的異常礦化,從而引發算盤子病的病理化學過程。用病區糧、水飼養小鼠,發現軟骨基質中Ⅰ型膠原增多,Ⅰ型/Ⅱ型之比增加。

上述氨基多糖、膠原和細胞膜系統的變化,都為探討軟骨損害的發生機制提供了有益線索,但對于解釋病因如何選擇性作用于軟骨的特定部位和啟動一系列特征性改變,還存在較大距離。

11.3 病理

算盤子病以侵犯骨關節系統為主,其他組織和系統,如肌肉組織內分泌腺消化系統循環系統也可受累。病變性質一般均以營養不良退行性變為主。主要侵犯軟骨內化骨型骨骼的透明軟骨部分(如四肢骨)。病變呈對稱性,關節增粗,呈短肢畸形,通常負重大、活動多的關節受累最重。軟骨組織的病理改變主要有以下兩種:

11.3.1 (1)軟骨的基本病理變化

首先侵犯骨骺軟骨板,其次累及關節面軟骨,出現骨骺彎曲、厚薄不均、軟骨細胞排列不齊、骨化紊亂及生長延遲、停頓等現象。骨髓的毛細血管侵入軟骨板深層,常將部分軟骨帶隔斷或分割為軟骨島,這是本病的特點。有時在部分軟骨帶的基質內可發生鈣化,構成橫行骨梁。這些現象可致骨的生長停頓或延遲。骨骺軟骨板的軟骨基質亦軟化。該處軟骨細胞可完全消失,附近的軟骨細胞則聚集成團。

算盤子病主要累及軟骨內成骨的骨骼,特別是四肢骨,表現為透明軟骨的變性壞死及伴隨的吸收、修復性變化。軟骨細胞常見凝固性壞死,細胞核固縮、碎裂、溶解消失后,殘留紅染的細胞影子(圖5)。進而殘影消失,基質紅染,成為灶狀、帶狀的無細胞區。壞死區還可進一步崩解、液化。壞死灶周圍存活的軟骨細胞常有反應性增生,形成大小不等的軟骨細胞團(圖6)。在鄰近骨組織處,壞死部位可發生病理性鈣化;初級骨髓的血管和結締組織侵入壞死灶內,出現機化、骨化,最終為骨組織軟骨壞死以累及成熟中的軟骨細胞(肥大軟骨細胞)為主,呈現近骨性分布。壞死擴大時,也會波及其他層次的軟骨細胞。壞死灶常為多發性,大小不一,呈點狀、片狀或帶狀。

11.3.2 (2)骺板軟骨病變

骺板軟骨的壞死主要發生于肥大細胞層,重者可貫穿骺板全層。骺板深層發生壞死后,該部由干骺端來的血管不能侵入,正常的軟骨內成骨活動停止;但壞死灶上方存活的增生層軟骨細胞還能繼續增生、分化,導致骺板的這一局部增厚。在壞死灶的近骨邊緣常發生退行性鈣化,并可沿壞死灶的干骺端沉積骨質,形成不規則的骨片或橫骨梁,表示正常骨化過程停頓。而骺板的其他部分成骨活動仍在繼續,因而造成骺板的厚薄不均和骨化線的參差不齊。

當壞死灶貫穿整個骺板時,由骺核和干骺端兩個方向進行壞死物的吸收、機化和骨化,終于導致骺板提前骨性閉合,該管狀骨的縱向生長早期停止,造成短指(趾)或短肢畸形。

骺板軟骨病理與X線變化的對應關系參看表1。

由于干骺端血管豐富,骺板軟骨壞死后的吸收、機化和骨化發展較為迅速,因而其X線影像在較短時間(數月至1年)內可明顯加重或好轉愈復。

11.3.3 (3)關節軟骨病變

關節面軟骨也以同樣的營養不良性病變開始,漸漸發生軟骨破壞。關節面粗糙不平,常發生軟骨潰瘍,影響關節活動,誘發疼痛。部分軟骨可脫落構成“關節鼠”。重癥者,關節軟骨邊緣部增殖而呈盤狀隆突,其后常有化骨,因而關節部變粗大。滑膜也有絨毛狀增殖。絨毛脫落可成為游離體。軟骨周圍的滑膜也常肥厚,可構成軟骨及贅骨,而致骨端更增大,邊緣不規則。此外,骨質常呈普遍疏松,骨小梁破壞、吸收,可形成空泡和囊腫樣結構,并可伴有增生性改變。骨質明顯變薄,可疏松呈海綿狀。骨髓腔擴張,髓內常出現壞死灶和空泡。肌肉、臟器和內分泌腺均伴有以營養不良性退行性變為主的病變。

和骺板軟骨的壞死灶一樣,關節軟骨的病變也呈近骨性分布,即首先是深層成熟中的軟骨細胞受累,常形成典型的帶狀壞死(圖7)。由于此部壞死物質的吸收較為緩慢,壞死存在時間較久,故壞死灶周邊部增生的軟骨細胞團往往更引人注目。在較大的壞死灶當壞死物質崩解、液化后,形成裂隙或囊腔(圖8)。在重力和摩擦等機械作用下,其表層軟骨組織易成片剝落(分離性骨軟骨炎),形成關節游離體(關節鼠),而局部關節面則留下大小不等的潰瘍。重者病變部關節軟骨可全層破壞消失,造成大片骨質裸露(圖9)。在關節面的邊緣部分,與軟骨壞死相伴隨常有軟骨增生反應,導致關節邊緣部分增厚(圖10),且可骨化而形成骨性邊緣增生物(圖11)。由此而引起患者骨端增大、關節變形和活動受限。后期關節滑膜結締組織增生、鈣化和骨化,更加重了關節粗大。由于關節軟骨的變性壞死、崩解剝落和修復增生等過程反復進行,以致晚期病例表現為變形性關節病的改變。但從未見發生骨性關節強直。用單克隆免疫組化法顯示,關節軟骨表層的Ⅱ型膠原表達減少,Ⅰ型膠原增多;增生的軟骨細胞團有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ型膠原表達。

算盤子病關節軟骨病理與X線變化的對應關系參看表2。

關節軟骨壞死的吸收機化只能從骨板殼的正常缺口處開始,修復反應相對較弱,病變發展較為緩慢。因此,在X線下關節面(骨端)的病變往往比干骺端的病變顯影較晚,修復過程發展緩慢,歷經較長時間而變化甚微。

12 算盤子病的臨床表現

算盤子病一年四季均可發病,但以春季發病最多,且癥狀較重,秋冬兩季次之。可見于任何年齡,但以20歲以下的青少年為多見,多發生于骨骺未閉合的兒童和青少年,但成人也可發病,發病年齡最小者為3~8個月,以6~18歲者最多。患者中男性多于女性。若8歲以前離開本病流行區,發病機會則較少。骨骺已融合的少年和成年人進入本病流行區,發病也較少。

算盤子病起病和發展都較緩慢,呈急性或亞急性過程者僅占3%左右。早期發病時患者常不自覺,癥狀不明顯,也不具有特異性,主要表現為肌肉腫脹、疼痛,有局部壓痛;食指、中指末節彎曲,不能伸直;易疲乏,關節活動不靈,握力減退,尤其在早晨,常需活動一番才能運動如常;指甲營養不良,光澤減退,呈匙狀或甲根出現波浪形溝紋;手足多汗手背、腘窩、跟腱、內踝等處肌腱疼痛和腓腸肌痙攣;以及指端、背部、大腿外側有螞蟻爬動感覺。以上癥狀常為對稱性,并常自手部開始,早春重,夏秋輕;也有的自踝關節或肘關節開始。指(趾)和小腿出現痙攣及隱痛,此為本病的前驅癥狀。在檢查時可發現指、腕、肘、膝、踝關節有觸痛和不定時的捻發樣摩擦音,手指末節輕度向掌側彎曲,尤其多見于示指。以后,受累關節逐漸增粗、變形;患者因發育障礙而成為侏儒;下肢出現膝內翻膝外翻以及扁平足等畸形。后期出現關節游離體、骨關節病癥狀。患者由于關節疼痛和關節運動受限而喪失勞動力。

算盤子病常在不知不覺中起病,病人初期可能自覺疲乏,四肢無力,皮膚感覺異常(如蟻走感、麻木感等),肌肉酸麻、疼痛等。這些癥狀常常不恒定,不明顯。其主要的、典型的臨床表現都與骨軟骨損害和關節功能狀況密切相關。

12.1 癥狀表現

12.1.1 (1)早期表現

在關節明顯變大、出現短指(趾)畸形之前,早期癥狀、體征多缺乏特征性。根據大量調查和隨訪觀察,以下幾種表現值得重視。

12.1.1.1 ①關節疼痛

往往為多發性、對稱性,常先出現于活動量大的指關節和負重量大的膝、踝關節。病人感覺為脹痛酸痛或“骨縫痛”。

12.1.1.2 ②指末節彎曲

即第2、3、4指的末指節向掌心方向彎曲,常大于15°。這是本病出現最早的體征,在病區對早期診斷具有一定意義。但非病區少數兒童也可有程度較輕(小于15°)的指末節彎曲現象;病區沒有指末節彎曲的青少年也可發生本病。指末節彎曲常與手指歪斜并存,歪斜以食指多見,其次是中指、環指。

12.1.1.3 ③弓狀指

手指向掌側呈弓狀屈曲。

12.1.1.4 ④疑似指節增粗

一般發生在中節

12.1.2 (2)病情發展后的表現

本病病情進展以后,除關節疼痛等早期表現繼續加重外,主要有以下癥狀體征出現:

12.1.2.1 ①關節增粗

最多見的是多發性、對稱性指間關節增粗,常先出現在第2、3、4指的第一指間關節。一般右手指關節增粗比左手明顯,受機械損傷的關節或婦女戴頂針的指關節增粗較重。

12.1.2.2 ②關節活動障礙

表現為晨起感覺握拳僵硬,握拳不緊,指尖不能接觸掌橫紋,握住的拳不能迅速伸展。肘關節屈伸受限,呈屈曲攣縮。肩關節受累時病人用手從頭后摸不到對側的耳朵,甚至洗臉洗不著前額。膝關節內翻或外翻,呈O型腿或X型腿。由于膝、髖關節屈曲變形,病人蹲下困難,腰部脊柱代償性前凸,臀部后凸,走路時步幅小,出現搖擺或瘸拐,呈“鴨行步態”。踝關節跖屈和背伸障礙。病人的疼痛和活動障礙常表現為休息后或晨起加重,稍事活動癥狀減輕。不少病人晨起后,需先扶床沿“溜溜”,然后才能邁步

12.1.2.3 ③關節摩擦音

從細小捻發音到粗糙的摩擦音不等。由于關節面不光滑、關節囊滑膜絨毛的增生、脫落等因素引起。

12.1.2.4 ④關節游離體

既可來源于剝落的關節軟骨碎片,也可由增生的滑膜絨毛脫落而來,后者多為細小的米粒小體。游離體在關節腔內活動可能被卡住,形成關節絞鎖而引起劇痛;隨關節活動使游離體松動而得到緩解。

12.1.2.5 ⑤骨骼肌萎縮

本病的四肢肌肉,特別是小腿和前臂的屈側肌肉常見萎縮,有時甚至出現在關節有明顯改變之前。本病后期由于疼痛和關節活動受限制,更有失用性因素參與,以致萎縮更加嚴重。

12.1.2.6 ⑥短指(趾)畸形

指節發育比常人短,手小形方。或因各指(趾)發育障礙程度不同,其長短失去正常互相間的比例關系。

12.1.2.7 ⑦短肢畸形,身材矮小

各管狀骨發育障礙程度常不均等。有的病人橈骨早期生長停止,尺骨相對較長,尺骨莖突向下方背側移位,手向橈側傾斜,造成馬德隆畸形(Madelung’s deformity)。發病年齡小而病變重者可形成大骨節病性侏儒,病人肢體與頭及軀干不成比例,一般上臂明顯短于前臂,小腿明顯短于大腿,軀干接近正常人。

12.2 算盤子病的分期

為便于區分和觀察病情的輕重、勞動能力和治療效果,可依據其臨床表現分為四期(度),各期之間相互交錯,難以截然劃分。

(1)早期:即大骨節病的開始階段,主要表現為手指僵硬、繃緊,屈伸不靈,食指、中指、環指末節偶有輕度彎曲。有的病例首先有踝關節疼痛,在勞動或長途跋涉后加劇。本期X線片多無異常改變。

(2)Ⅰ度:除手指僵硬、繃緊、屈伸不靈加重外,主要顯示手的食指、中指、環指近節指間關節增粗,但長度不變;肘關節多不能完全伸直;有的患者踝關節略增粗。

(3)Ⅱ度:指間關節明顯增粗,疼痛加劇,有短指畸形。拳不能握緊,手指不能伸直。肘、踝、膝等關節有程度不等的增粗變形,屈伸受限。膝內常有游離體,伴有扁平足,四肢肌肉萎縮,以腓腸肌為甚。由于肌力明顯減退,勞動力僅及正常人的1/3左右。

(4)Ⅲ度:短指畸形更為嚴重,伴有指間關節向兩側偏斜,其他關節畸形及運動障礙亦嚴重。可有骨盆傾斜,腰椎的生理性前凸增大,有髖內翻、膝內翻或膝外翻、扁平足等畸形,行走時呈鴨子樣步態。此時四肢肌肉明顯萎縮,全身發育嚴重障礙,呈侏儒畸形外觀。

根據病情輕重,算盤子病可分為早期、Ⅰ度、Ⅱ度、Ⅲ度,其主要臨床表現見表3。根據對15年以上大骨節病病人的回顧性調查,發現早期病人有的可變為正常,有的可演變成Ⅰ度、Ⅱ度甚至Ⅲ度,但7歲以后發病者無1例變為Ⅲ度。早期臨床體征為可逆性,Ⅰ度以上患者可保持不變或持續加重。因而對早期患者的治療極為重要。

由表3可見,早期與工度的主要分界點在于是否確有多個指關節增粗;Ⅰ度與Ⅱ度的主要分界點在于是否有短指畸形;Ⅱ度和Ⅲ度的主要分界點在于是否有短肢畸形、身材矮小。

病情進一步發展,病人疲乏加重,四肢關節疼痛,小腿和前臂在工作或行走后疼痛加重。四肢關節運動更不靈活,檢查可見手指關節或踝關節稍微增粗,常見于雙手第2、3、4指的第1指間關節。指、腕、肘、膝、踝關節有輕度伸展和屈曲困難,肘關節不能完全伸展,大多成170°。四肢關節內出現明顯而恒定的捻發樣摩擦音。手、前臂和小腿肌肉輕度萎縮。此時身材高低尚如正常人,可負擔一般體力勞動。患者可有扁平足。此為本病的第Ⅰ度。

疾病發展到第Ⅱ度,病人精神及體力更差,行走不便,尤其下坡時很感困難,只能擔負輕勞動。指、腕、肘、膝、踝關節活動受限,伴有嚴重疼痛,以膝、踝關節疼痛較為多見。此期病人可出現一定程度的短指畸形,手指屈曲困難,握拳時手指不能接觸掌面。肘關節痙攣性屈曲,可形成明顯的角度,前臂旋前旋后顯著障礙,四肢肌肉明顯萎縮。常因關節內生成關節小體而引起關節劇烈疼痛。扁平足較重。

疾病發展到第Ⅲ度,病人活動困難,行走時出現典型的鴨步,有極明顯的短指畸形,身材矮小,可成為身高僅1米左右的矮人。雙手不能握拳,肘關節屈曲極為明顯,不能伸展到150°。四肢肌肉極度萎縮,有明顯腰椎代償性前彎。勞動能力極度減退,甚至喪失勞動力。但智力發育正常。

13 算盤子病的并發癥

算盤子病晚期可并發髖內翻,膝內翻或膝外翻。

四肢關節增粗、變形、運動障礙,骨質破壞及增生硬化等病變殘留終生。

14 實驗室檢查

14.1 一般常規檢查

血象一般正常,可有生化代謝異常:

(1)大骨節病病人的血、尿、頭發中的硒,維生素E和谷胱甘肽過氧化物酶的活性等偏低。

(2)血中乳酸脫氫酶、丙氨酸氨基轉移酶、肌酸激酶α-羥丁酸脫氫酶和堿性磷酸酶的活性增高。

(3)紅細胞膜磷脂總量減少,其中卵磷脂明顯減少,神經磷脂有所增加,膽固醇/磷脂與神經磷脂/卵磷脂之比值均升高。紅細胞脆性增加,流動性降低,抗氧化和抗溶血能力降低,紅細胞脂質過氧化產物增加等。

(4)尿中尿肌酸尿羥脯氨酸尿黏多糖及尿總硫增高,肌酐減少。這些生化代謝改變可發生在X線改變之前。流行病學觀察證實,在流行區人群監測中,上述指標可用于早期診斷,并可作為反映病情活躍程度的參考。

肝腎功能大多在正常范圍。免疫功能一般低下,如E-玫瑰花環形成率、T淋巴細胞轉化率和C3均偏低。腎上腺皮質應激儲備功能也趨減退。

14.2 與骨、軟骨代謝有關的檢查

大骨節病除骨軟骨損害和骨骼肌萎縮外,其他組織臟器迄今尚未證明有何規律性改變。對于軟骨及繼發的骨質改變,目前還缺乏可靠的、簡便易行的實驗室檢測手段。另外,本病已形成的骨骼病變可延續終身,早年研究者對本病所做的一些實驗室檢查,其所見究竟哪些是本病所固有的,哪些是繼發反應或合并其他疾病的結果,也不易分辨。近年來有些檢查是為研究發病機制而進行的,對觀察群體有其意義,應用于個體價值不大。這里介紹近年來的一些主要研究結果。

(1)血漿堿性磷酸酶(ALP)活性升高,特別是X線有典型改變的大骨節病兒童較病區健康對照和非病區健康對照均有顯著增高。在沒有明顯肝、腎等臟器損害的情況下,ALP主要來自骨骼,反映成骨細胞功能活躍。

(2)尿中羥賴氨酸明顯增高,且隨X線所反映的病情加重而上升。但同樣為膠原降解產物的羥脯氨酸變化卻不太規律。有的報告中尿羥脯氨酸在活躍重病區有增高趨勢,有的報道則相反。

(3)尿中硫酸軟骨素(Chs)的排泄量升高,反映軟骨基質的分解增多。Chs的硫酸化程度降低,用醋酸纖維素薄膜電泳法查出病人尿中Chs的電泳遷移率明顯變大,說明Chs的分子量變小。

(4)血液硫酸化因子活力低下(見前文)。

14.3 與肌肉代謝有關的檢查

由于大骨節病病人骨骼肌萎縮出現較早,故很早就有人測定反映肌肉代謝的一些成分。早年和近年檢測的結果大同小異。基本變化是血中肌酸、肌酐含量減少,尿肌酸含量明顯升高,尿肌酐偏低或變化不顯著。

14.4 紅細胞形態與功能改變

在光鏡下,大骨節病患兒血中靶形紅細胞出現的頻率增多。在掃描電鏡下,變形的紅細胞(棘狀細胞和口狀細胞)增多。這些都提示本病的紅細胞膜有結構與功能的異常。前面我們已談過本病患兒紅細胞膜的總磷脂量減少,磷脂中各種組分的比例失常,表明紅細胞膜的脂質雙層結構有一定改變。在功能方面,發現紅細胞膜上的Na+,K+-ATP酶活性有下降趨勢,紅細胞骨架蛋白之一的肌動蛋白有增加趨勢,熒光偏振技術測定結果表明紅細胞膜的流動性稍有降低。

14.5 血清酶譜

應用生化自動分析儀檢測,發現大骨節病患兒血漿中的谷草轉氨酶(GOT)、谷丙轉氨酶(GPT)、乳酸脫氫酶(LDH)、α-羥丁酸脫氫酶(α-HBDH)、肌酸激酶(CK)、γ谷氨酰轉移酶(γ-GT)等均較對照組增高。雖然這些變化程度較輕,但在統計學上有顯著差異,并在多個病區的檢查中能得到重復。這些改變提示本病除骨、軟骨受累外,還可能有其他組織細胞輕微的、可逆性的損害。

14.6 與機體低硒有關的改變

大骨節病病人的血硒、發硒、尿硒、紅細胞硒均降低,含硒的血液谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性下降;與此相一致,血中脂質過氧化物的含量明顯高于非病區對照人群。應注意的是,這些變化主要反映了病區人群與非病區人群之間的差異;同樣居住在病區的人群,則無論病輕組、病重組、或病區健康組之間,都看不出有何規律性的差別。

14.7 免疫功能狀況

永壽縣大骨節病科學考察的檢測表明,病人的免疫球蛋白IgGIgAIgM均無顯著變化。但來自內蒙古的報道稱本病病兒的IgM明顯低于對照組。

在永壽縣考察中測定病人血清中9種抗體(包括抗軟骨細胞抗體、抗心肌抗體抗線粒體抗體抗骨骼肌抗體等)均為陰性。提示大骨節病不像是自身免疫性疾病

15 輔助檢查

算盤子病的軟骨壞死如局限在骺板或關節軟骨原范圍內,則X線并不能顯示;只有當壞死后出現繼發修復性改變,發生病理性鈣化、骨化,或波及相鄰的骨性結構使之發生破壞或變形時,才表現為各種X線改變。

15.1 X線一般表現

X線平片上改變最早出現于指骨,因此手部的X線檢查為早期診斷的主要依據。早期指骨干骺端鈣化區密度增高、變寬,有時伴有凹陷或波紋狀改變。此種改變也可見于正常人,因此不能單獨將其作為早期診斷的依據。另一個早期變化是指骨遠端不整齊,出現半月狀凹陷或囊性變。腕(跗)骨邊緣硬化、不整齊。后期表現為骨端增粗、變形,有骨贅形成。

15.2 X線征象分類

我國學者在永壽縣大骨節病科學考察中,曾將本病的X線征象概括為以下5類:

15.2.1 (1)鈣化帶變薄、模糊、中斷、消失

這里的“鈣化帶”既指骺板軟骨深層的臨時鈣化帶,也包括骨骺和腕、跗骨骨化核周圍肥大軟骨細胞的鈣化帶。當軟骨壞死涉及這些部位時,原來沉著的鈣鹽吸收消失,X線出現鈣化帶變薄、模糊、中斷、消失等改變。

15.2.2 (2)凹陷、硬化

干骺端、骨化核邊緣或骨端的凹陷,提示該處軟骨壞死不能成骨,但壞死灶外圍存活的軟骨還可繼續成骨。干骺端、骨端、骨化核周緣的硬化,則提示該局部發生病理性鈣鹽沉積增多或出現較多瘢痕性骨組織,故在X線顯示密度高的陰影。

15.2.3 (3)鈣化帶再現

指干骺端凹陷處的骺側重新出現一條鈣化帶。提示骺板壞死灶上部(骺側)軟骨組織重新出現鈣化的肥大細胞層。

15.2.4 (4)骺變形,線早期閉合

骺變形提示骨化核周圍的軟骨某一局部發生壞死,該部軟骨內成骨受阻,其余部分軟骨內成骨照常進行,從而造成骺核的各種形態異常。骺線早期閉合則表明骺板限局性或全長發生全層壞死,并進而機化和骨化,在X線表現為較正常干骺閉合年齡提前發生骺線穿通。

15.2.5 (5)關節增粗,短指(趾)畸形

關節增粗,短指(趾)畸形是本病晚期的X線征象。因伴有繼發性骨關節病可發生關節變形。

15.3 X線診斷算盤子病的影像學特點

X線診斷本病以手、腕片為主,必要時加拍踝關節側位及足正位片。指骨干骺端的改變發生較早,變化較快,但有些輕微的改變不僅可見于本病,也可見于非病區健康兒童或其他骨病。指骨遠端為無骺核骨端,由于解剖生理所決定,本病的骨端損害X線顯影較晚,發展緩慢,但在診斷上更具有意義。特別是病變早期,在患者尚無明顯臨床癥狀時,可先有指骨病變的X線表現。通常先攝手部X線片,以手部干骺端改變作為X線早期診斷的依據。必要時可加攝踝關節側位及足正位片。

1982年制定的大骨節病X線診斷標準如下:

①掌指骨:A.干骺端:a.干骺端先期鈣化帶出現小凹陷或鈣化帶中斷,伴有局部骨小梁結構紊亂;b.先期鈣化帶部位硬化增寬、不整;c.干骺端各種形態的凹陷伴硬化;d.有凹陷骺側先期鈣化帶出現(不包括小指中節和拇指近節)。B.骨端:a.骨性關節面模糊變薄、中斷、毛糙不整,呈鋸齒樣改變;b.骨性關節面平直、凹陷、硬化;c.骨端邊緣缺損或附近出現鈣化骨化灶;d.骨端變形,關節緣骨質增生,骨小梁結構紊亂,囊樣變。C.骨骺:a.骨骺關節面模糊、凹陷、鈣化;b.骺核與干骺端明顯或局部接近;c.骺線局限性過早融合或局部硬化;d.骺核邊緣模糊、中斷不整或凹陷硬化;e.骺核形態異常、破壞殘留、消失或再現。

腕骨:A.邊緣局限性模糊、毛糙、硬化;B.局限性缺損或破壞;C.變形、擁擠或囊性變;D.破壞、缺少(未出現或消失)。

③)距、跟骨:A.邊緣模糊、毛糙,骨結構紊亂不整;B.關節面缺損和(或)硬化不整;C.塌陷、硬化;D.跟骨縮短變形。

④跖、趾骨:A.足趾骨改變類似指骨;B.趾基節干骺端出現凹陷并伴硬化。

上述X線征象需與臨床密切結合。在非病區,不能僅根據X線征象診斷大骨節病。在病區居住6個月以上者,可按下列原則診斷本病:

①骨端具有任何一項X線征象;

②其他X線征象有兩個或兩個以上;

③單個部位X線征象需結合臨床或加拍其他部位的X線平片,陽性者可診斷,陰性者則作為觀察對象

④X線征象不明確而有臨床表現者,應作為觀察對象。

此外,根據X線所顯示病變的程度可以分期。早期限于干骺端先期鈣化帶病損、骨小梁結構紊亂、骨骺關節面和腕骨、指骨遠端骨性關節面模糊凹陷硬化或毛糙不整。中期骺核與干骺端明顯接近,發生干骺局限性過早融合。晚期干骺完全融合,掌指骨明顯短縮,骨端增粗變形。

15.4 X線分型

根據X線變化的不同,一般分為四個類型。各型之間并無明確界限,可在同一肢體上,甚至可在相鄰兩個關節看到不同類型的病變。

15.4.1 (1)干骺型

見于骺骨化中心尚未出現的患兒,最小年齡為3個月零7天。X線表現為預備鈣化區模糊、硬化,有時伴波紋狀、半月狀凹陷;骨紋理稀疏、粗糙和紊亂。

15.4.2 (2)干骺-骨骺型

見于骺骨化中心出現之后至骺線融合以前階段。干骺端中部可有硬化、不整齊和凹陷,兩側緣增寬,可能出現不規則骨化。骺軟骨板的厚薄不均,骨化中心不整齊、變形、碎裂或溶解。嚴重者骨化中心大部嵌入骨骺內。在近側干骺端,骨化中心與干骺端早期發生融合,開始于中央,逐漸向兩側擴展,并形成短指畸形。

15.4.3 (3)骨端型

主要見于五六歲以上的兒童或成人。X線片上表現為骨端模糊、脫鈣、不平整,中央部凹陷,側角尖銳突出。病情嚴重者骨端粗大變形,有不規則破壞或囊樣變,邊緣有骨贅形成或有骨游離體,個別病例可出現菌狀贅生物。

15.4.4 (4)骨關節型

見于骨骺融合后的少年和成人,最早可見于14~15歲。干骺-骨骺型未經治療者,最終將形成此型,故也稱為終止型。X線主要表現為骨紋理稀疏、紊亂,甚至呈囊樣變,骨皮質變薄,骨端寬大變形呈花邊狀,對位不正,關系紊亂,有骨贅形成。關節間隙變窄,此時,關節面顯示為高低不平整狀,兩側不對稱,可有骨碎屑。后期發生繼發性骨關節病變化。

15.5 其他

視病情及每個大骨節病患者的具體情況不同,亦可選擇CTMRI或其他影像學檢查。

16 算盤子病的診斷

算盤子病的診斷主要依據在流行地區的生活史體檢所見和X線表現,不難作出診斷。

如果大骨節病病人來自本病流行地區,呈明顯的慢性、對稱性關節粗大變形,身材矮小,診斷不難。在流行區內,如發現兒童關節疼痛、活動不靈、痙攣或有摩擦音等現象,應首先想到本病,可進一步作骨關節X線檢查,尤其是手指的X線檢查,以便及早確定診斷。實驗室檢查對本病僅有輔助診斷作用。

根據多年的研究和實踐經驗,我國于1995年制定了大骨節病的診斷標準。

16.1 診斷原則

根據病區接觸史、癥狀和體征以及手骨X線拍片所見手指、腕關節骨關節面、干骺端臨時鈣化帶和骺核的多發性對稱性凹陷、硬化、破壞及變形等改變可診斷大骨節病。X線指骨遠端多發對稱改變為本病特征性指征。

16.2 診斷及分級標準

16.2.1 (1)嚴重程度診斷

16.2.1.1 ①早期

干骺未完全愈合兒童,具備以下4項中A.、C.或B.、C.或B.、D.或只有C.者,診斷為早期。

A.手、腕或踝、膝關節活動輕度受限、疼痛。

B.多發對稱性手指末節屈曲。

C.手、腕X線片有骨關節面或干骺端臨時鈣化帶或骺核不同程度的凹陷、硬化、破壞、變形。

D.血清酶活性增高,尿肌酸、羥脯氨酸、黏多糖含量增加。

16.2.1.2 ②Ⅰ度

在早期改變基礎上出現多發對稱性手指或其他四肢關節增粗、屈伸活動受限、疼痛、肌肉輕度萎縮,干骺端或骨端有不同程度的X線改變。

16.2.1.3 ③Ⅱ度

在Ⅰ度基礎上,癥狀、體征加重,出現短指(趾)畸形,X線改變出現骺線早閉。

16.2.1.4 ④Ⅲ度

在Ⅱ度基礎上,癥狀、體征、X線改變加重,出現短肢和矮小畸形。

16.2.2 (2)活動型和非活動型診斷

干骺未完全愈合的大骨節病兒童,具備以下任何一項則診斷活動型,否則為非活動型。

①手、腕X線片呈現干骺端臨時鈣化帶增寬、硬化、深凹陷。

②血清酶活性增高,尿肌酸、羥脯氨酸、黏多糖含量增加。

17 鑒別診斷

算盤子病需與軟骨發育不良的侏儒鑒別,后者在出生時就較明顯,表現為頭大、前額突出、鼻梁凹陷、手指等長,且無流行地區生活史,其X線片顯示四肢長骨粗短,股骨與肱骨遠端呈“V”形擴大和凹陷。

臨床上需要與大骨節病鑒別的疾病主要有兩類,一類是引起關節粗大、疼痛的疾病;一類是引起軟骨內成骨障礙、短肢畸形、身材矮小的疾病。鑒別時主要應掌握各自疾病的特征,以及大骨節病有地區性等特點。

17.1 退行性骨關節病(骨關節炎增生性關節炎肥大性關節炎

其與晚期大骨節病的相同之處是有關節軟骨的退行性變和破壞脫落,發生關節疼痛、僵硬、關節粗大、活動受限制。和大骨節病不同之處在于:①多發生于40歲以后的成人,青年人少見,幾乎不見于兒童;②無短指(趾)、短肢畸形;③關節受累為非對稱性;④肌肉萎縮不甚明顯。

17.2 類風濕關節炎

好發生于青少年,開始多累及手指小關節,有多發、對稱的指關節腫大、疼痛等方面與大骨節病有些類似。明顯不同點是:①受累關節周圍軟組織有腫、熱等炎癥表現,關節腫脹呈紡錘形,關節腔有滲液;②重癥病例關節最終常出現纖維性粘連、纖維化強直和骨性強直;③無短指(趾)、短肢畸形;④類風濕因子(IgM)在70%~80%患者中為陽性;⑤20%~25%患者皮下有類風濕結節

17.3 痛風

雖然也有多關節受累和手、腕、足、踝等部關節腫痛,但以下各點和大骨節病明顯有別:①發病年齡大部分在40歲以上;②絕大多數患者第一次發作時為單關節炎,X線檢查為不對稱性軟組織腫脹,多發生于下肢關節;③受累關節有紅、腫、熱、痛等急性炎癥表現,疼痛劇烈,且常有戲劇性的突然發作和突然緩解;④在關節或其他部位皮下有痛風石,皮膚如潰破排出白尿酸鹽結晶;⑤急性期有發熱寒戰白細胞數升高等全身反應;⑥血尿酸值常增高,有些患者有血尿、尿痛史或排出結石史;⑦給予秋水仙堿治療,癥狀迅速緩解。因此容易和大骨節病鑒別。

17.4 氟骨癥

氟骨癥患者晚期亦可發生廣泛的關節退行性變,關節邊緣骨質增生,關節活動障礙,步態蹣跚。但與大骨節病不同之處甚多,例如:①發病地區不同,兩種病重疊的地區很少;②發病年齡一般都在成年以后;③多有氟斑牙;④以脊柱及四肢大關節受累為主,很少累及手、足等小關節,無短指(趾)畸形;⑤骨骼病變以骨硬化為主,伴有骨周軟組織的廣泛鈣化,骨化;⑥有些患者椎管變窄,椎間孔變小,造成脊髓和神經根損傷。故不難與大骨節病鑒別。

17.5 軟骨發育不全

在短肢畸形、身材矮小方面應與大骨節病性侏儒相鑒別。其主要不同之點是:①為先天性,出生后即四肢短小,生長緩慢;②頭大、前額明顯突出,鼻梁深度凹陷、手指等長,且無流行地區生活史;③X線全身多處有軟骨發育不全畸形;④四肢長骨粗短,股骨與肱骨遠端呈“V”形擴大和凹陷,干骺端增寬呈喇叭形,長骨兩端膨大非常明顯;⑤關節不痛或很輕。

17.6 佝僂病

重癥者雖然也影響骨骼生長發育,但多見于嬰幼兒;有佝僂病特有的囟門關閉遲、方顱雞胸肋骨串珠等表現:X線下骺線增厚,呈毛刷樣;下肢骨干彎曲形成“X”型或“O”型腿。這些都和大骨節病明顯不同。

17.7 克汀病

雖然也有身材矮小,但生后不久即表現出生長發育滯后;有明顯智力和性功能障礙;有不同程度的聽力和語言障礙;X線骨齡明顯落后,干骺閉合延遲。容易和大骨節病區別。

在我國和國外,還有幾種與大骨節病有某些類似的地方性骨關節病。例如:①跁病(跁子病):主要流行在四川川西平原的大邑、廣漢以及川南丘陵地的內江、資中、資陽、簡陽等市縣部分農村;②Mseleni病:發生在南非北Zululand的Mseleni及其鄰近地區;③Malnad病(家族性關節炎):發生在印度Malnad地區的40多個村落。這3種地方病和大骨節病的相似之處較多,例如:多在兒童和青少年時期發病;都發生在貧困農戶;引起骨骼生長障礙和關節活動障礙,不成比例的肢體縮短等。和大骨節病不同的是,這3種病都主要侵犯四肢大關節,特別是髖關節受累重,而指(趾)小關節則病變輕或不受累。由于這些病的流行地區比較狹小,實際上不存在和大骨節病相鑒別的問題。他們和大骨節病或許是“姊妹病”。這3種病發生在相距十分遙遠的不同國度,卻為何如此相似,在病因上是否有共同之處,是很值得探討的問題。

18 算盤子病的治療

對發病早期和輕度的算盤子病病例可采用換糧和改食大米等方法,數年后,基本上可恢復正常。對晚期嚴重患者需按骨關節病治療,包括外科手術干預。

關卡斯欽-貝克病的藥物治療至今仍在探索、試用之中,多未得出確切可信的結論。目前也還無特效療法,但根據對本病病因和發病機制的認識及多年來群防群治的經驗,摸索了一些藥物、輔助療法及手術治療的方法,可以緩解癥狀,延緩和阻止病情發展,促進骨質修復和改善關節功能。

18.1 與發病機制可能有關的藥物

這類藥物用于早期病人,旨在阻斷病情發展,促進病變修復。常用的有:

18.1.1 (1)亞硒酸鈉和維生素E

針對病人體內有低硒改變和膜損傷的表現而采用。一般用亞硒酸鈉片口服,每片含亞硒酸鈉1mg,用量通常為10歲以下兒童每周服1片,10歲以上兒童每周服2片,服用至少6個月以上。同時服用維生素E,每天10~20mg,能增強效果。永壽大骨節病考察表明,以X線下干骺端變化來判斷,服藥1年時療效達81.9%,與病人脫離病區到非病區的病變修復過程相近。由于硒的生理適宜用量范圍很窄,因此要嚴格控制劑量,不可濫用。常用亞硒酸鈉片,10歲以下兒童每周服1mg,10歲以上兒童每周服2mg。晚近有的用硒加硫治療,即除同樣服亞硒酸鈉外,每天另飲硫酸根水200ml(含SO4-2約40mg),觀察其治療效果較單純服硒組好。

18.1.2 (2)硫酸鹽

由于硫酸根對軟骨基質中硫酸軟骨素的形成起重要作用,低硫可導致軟骨早期化骨,短肢畸形。用硫酸鹽制劑治療大骨節病,在臨床上可緩解癥狀。X線片顯示對干骺端病變有修復作用。常用藥物有:①復方硫酸鈉(每片含去水硫酸鈉1.8g、檸檬酸0.45g),口服2次/d,每次3片。②硫酸鈉(Na2SO2·10H2O),成人口服每天6g,分兩次溶于水中口服,2~3個月為1療程。③硫酸軟骨素鈉(又名康得靈),每片0.12g,口服每次5片,2~3次/d。針劑每安瓿2ml(含40mg),每天肌注1次,2~3個月為1療程。針對病人可能有硫代謝障礙。常用復方硫酸鈉片,每片含無水硫酸鈉0.36g,檸檬酸0.09g,還有適量淀粉硬脂酸鎂等賦形劑。用量10歲以下每天4片,10~15歲每天5片,15歲以上每天6片。2次/d飯后服用,6~8個月為1療程。如硫酸葡萄糖胺(維骨力)一類藥物,若經濟條件允許也可以試用。

常用的硫酸鈉水溶液,7歲以下的兒童每次服1.5g,8~12歲服2g,13歲以上服3g,每天服2次,共服2~3個月。也可服硫酸鎂或硫酸鉀,用量相似。硫酸鉀可每天服3次。民間偏方草木灰過濾液口服,連服3~6個月,或口服鹵堿片或粉,也有效。

18.1.3 (3)鎂制劑

鎂鹽為堿性磷酸酶激活劑,如鎂鹽不足,即使有足夠的鈣、磷和堿性磷酸酶,長年累月,也可導致骨質萎縮和骨骼變形。用鎂制劑治療本病,可使癥狀緩解,有助于干骺骨質的修復。常用藥物為硫酸鎂片,成人每天3g,分3次口服。也有用草木灰浸出液、鹵堿及681制劑者(主要成分是堿式碳酸鎂)。

18.1.4 (4)其他

有的用維生素C乳酸鈣維生素D治療本病,收到了良好的效果。其他如白地霉、馬前子丸、小活絡丹骨質增生丸舒筋活血片、雙鳥丸等,也可用于治療本病。

18.2 針對關節疼痛、活動障礙的藥物

這類對癥藥物甚多,可用于各個時期的病人。常用藥物有:

18.2.1 (1)非類固醇抗炎藥(NSAIDs)

常用阿司匹林或其他水楊酸制劑,據報道不僅有止痛作用,還能抑制蛋白水解酶,促進軟骨病變修復。但長期服用應注意其副作用。目前在骨關節病已廣泛使用的一些新的NSAIDs如布洛芬芬必得)等,也可以試用。

18.2.2 (2)中藥

常用的有雙烏丸、(川烏草烏等組成)、馬錢子丸、止痛活血散、小活絡丹等。

18.3 針灸、理療

針灸、理療也是止痛、解痙和改善關節功能的對癥療法。除傳統的針灸、拔火罐按摩之外,還可因地制宜采用泥療、蠟療、礦泉浴等療法,也可使用熱電刺激療法離子透入療法(可用5%硫代硫酸鈉)等。也有用體外補磁療法,對緩解關節疼痛取得較好效果者。

18.4 手術治療

Ⅱ度和Ⅲ度大骨節病患者,膝、肘及其以下關節受累嚴重,Ⅲ度者還常累及髖關節(屈曲和內收畸形),使腰椎繼發過度前凸。為減輕患者痛苦,改善勞動力,可行手術治療。手術包括關節清理術、真皮包埋成形術等矯形手術,其中以前者為主,即切去贅生骨質,取出活動體,削平凹凸不平的關節軟骨面。對嚴重關節畸形、關節攣縮或時有關節絞鎖的Ⅱ、Ⅲ度病人可施行矯形外科手術,剔除關節游離體,清理關節內部,矯正畸形。常能收到良好效果。

19 預后

當算盤子病尚在前驅或為第Ⅰ度時,如能離開流行區,疾病常可不再發展,而且日趨恢復。至疾病第Ⅱ度時,如骺板不繼續鈣化或骨化,范圍不擴大,預后仍好。達第Ⅲ度時,骺板已骨化,則很難恢復。本病對生命無直接威脅,可活到老年,對兩性的生殖能力也無明顯影響,但對勞動力的影響甚大。晚期嚴重的骨關節炎及并發髖內翻、膝內翻、膝外翻、將嚴重影響肢體功能。

20 算盤子病的預防

根據目前對算盤子病病因學的認識,仍主張開展綜合性的預防措施,包括:

20.1 改善水、糧質量

鑒于研究顯示病區水、糧與發病有關,特別是糧食中鐮刀菌污染嚴重,改水、換糧或提高谷物的質量,是群防群治大骨節病的主要措施。黑龍江省有關地區的10年防治經驗,說明本法有效。

20.1.1 (1)改水

水質的改良可從兩個方面著手:①加藥改水,如加入鹵堿、硫酸鈉、硫磺石膏或草木灰浸出物等;②凈化水質,如打深井、引泉水、飲用過濾水或開水等。針對病區居民飲水礦化度較低、自然污染較重的情況,應努力改良水質。有條件的地方可依據當地水文地質條件打深井,或引水質好的泉水入村。應加強對飲水水源的保護,防止污染。水質不良、有機物含量高者可因地制宜修建濾水設施,集中濾過,統一供水。改善水質需與換糧措施并進。

20.1.2 (2)換糧

將病區居民的口糧由病區自產谷物改換國庫糧或改旱田為水田,改主食玉米為大米,或從非病區調進糧食代替病區的小麥、玉米,可使大骨節病的病情得到基本控制。研究認為病區自產谷物(玉米、小麥)鐮刀菌污染嚴重,但稻谷的殼使大米隔絕了污染而不致病。但大面積防治采用換糧或改主食為大米,常受客觀條件的限制。有的建立兒童食堂,使易患幼兒、少兒進食非病區糧或主食大米。

20.1.3 (3)護糧

通過改善收割條件,提高谷物質量,減少致病物質進入人體,降低發病率。具體措施包括在谷物收割期間,改善農業操作,提高機械化水準,減少谷粒接觸土壤而污染的機會。提倡割、運、打、涼四快。嚴格控制入庫谷物的水分在15%以下,改善貯存條件等。

20.2 補硒

鑒于流行病學調查及實驗病理研究提示,大骨節病的發生、發展與硒的攝入不足有關,補硒已成為群眾性預防大骨節病的主要措施。許多地區的經驗顯示,補硒不僅可有加速干骺端病變的修復、制止病變加重的作用,而且對預防大骨節病的新發有效。具體補硒方法有:

20.2.1 (1)硒片

每片含亞硒酸鈉1mg。一般5歲以下給0.5mg,5~10歲1mg,11歲以上2mg,每周服藥1次。此法簡便,但藥價較貴,不適宜于大面積防治。

20.2.2 (2)硒蒸餾水溶液

用0.1%濃度,5歲以下服0.5ml,6~10歲1ml,11歲以上2ml,每周服1次。硒的水溶液在體內吸收較片劑好,且價廉,但大面積防治應用不方便。

20.2.3 (3)硒鹽

用亞硒酸鈉片16mg加入1kg食鹽中攪勻,接近1/6萬,即16.67ppm;也有的用亞硒酸鈉粉劑0.5kg加原鹽45kg,攪勻后按比例加工成1/6萬的硒鹽或硒碘鹽;或用15ppm硒水溶液噴霧加入食鹽食用。此類加硒食鹽具有服硒生活化、價格低廉、無副作用等優點,便于開展大面積防治。

20.2.4 (4)硒糧

在農作物揚花期,用亞硒酸鈉水溶液噴灑,每畝用亞硒酸鈉0.5g~1.0g。此法可使糧食中硒含量提高4~10倍,且可使無機硒轉變為有機硒,有利于機體吸收。但此法較費勞力,尚缺少行之有效的管理辦法,干旱地區不便使用。

20.2.5 (5)其他高硒食品

如富硒酵母、高硒雞蛋、富硒腌制食品及其他富硒食物(鮮大蒜、鮮蘑菇、魚、蝦及豬、牛腎等),均可根據各地情況因地制宜,適當予以補充。

總之,由于大骨節病的發病受制于多種因素,有效的預防需從多環節采取綜合性措施,如以本病著名的永壽縣為例,通過“服硒、改水、管糧、吃雜”,大骨節病的患病情況自1980年至1986年下降約60%,在后3年無新發病例。

21 相關藥品

氧、過氧化氫、膠原、磷脂、維生素E、賴氨酸、醋酸、亞硒酸鈉、硫酸鈉、葡萄糖、硫酸鎂、碳酸鎂、維生素C、乳酸鈣、小活絡丹、舒筋活血片、阿司匹林、水楊酸、布洛芬、硫代硫酸鈉、硫磺、硒酵母

22 相關檢查

維生素E、丙氨酸、α-羥丁酸脫氫酶、紅細胞膜磷脂、尿肌酸、尿羥脯氨酸、羥脯氨酸、脯氨酸淋巴細胞轉化率、賴氨酸、尿肌酐、靶形紅細胞、尿硒、抗心肌抗體、抗線粒體抗體、抗骨骼肌抗體、維生素C、維生素D

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開放分類:四肢疾患風濕科骨與軟骨疾病疾病慢性非化膿性關節炎骨科疾病
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  • 評論總管
    2019/12/15 8:03:13 | #0
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