颞下颌关节盘穿孔诊断和治疗的研究进展

王雨婕，顾姣娜，汤良晨，李志勇

（浙江大学医学院附属口腔医院·浙江大学口腔医学院·浙江省口腔疾病临床医学研究中心·浙江省口腔生物医学研究重点实验室·浙江大学癌症研究院 颌面外科，浙江 杭州，310006）

颞下颌关节盘穿孔是颞下颌关节严重病变的表现之一，女性较男性多见，并且发生率与年龄呈正相关，发病率在第二个和第四个十年出现高峰[1]。临床症状主要表现为关节区疼痛、张口受限、张闭口运动时关节区杂音等，甚至出现颌面部畸形，降低患者生活质量，但也可能不伴有任何症状而不被检出。关节盘穿孔的病因尚不明确，可能多种因素有关，如自身免疫性疾病[2]、外伤[3]、颈椎病及颈部肌肉疾病、副功能运动习惯、精神病史和精神压力等，与颞下颌关节紊乱病的多因素病因类似。

颞下颌关节盘穿孔属于Wilkes V期，常见髁突骨关节病和关节盘的移位，绝大部分为关节盘不可复性前移位[4]。对比关节盘穿孔和未穿孔患者的MRI，发现关节盘皱缩和体积减小、髁突骨质的变化与关节盘穿孔密切相关[5]，这与病程中晚期阶段的表现是吻合的。

1 关节盘穿孔部位

颞下颌关节盘是关节内的重要结构，正常情况下为双凹型结构的卵圆形纤维软骨，在关节滑动和转动运动中衬垫在关节结节和髁突之间，起到减震缓冲的功能。关节盘中的细胞主要由成纤维细胞、纤维细胞和纤维软骨细胞组成。I型胶原蛋白是主要细胞外基质 (extracellular matrix，ECM)，其致密的纤维结构在边缘环形区域沿圆周排列，而在中间带主要呈前后向排列[6]。由于关节盘缺乏血管分布，一般认为关节盘出现穿孔时无法自我修复。关节盘后附着为富含脂肪、血管和神经的组织，可分为上层的颞后附着和下层的髁突后附着，故又称双板区。当关节盘向前移位时，盘后区组织移动到了关节结节和髁突之间，双板区可能逐渐增厚和纤维化，在MRI上由高信号转为与关节盘相似的低信号，被称为关节盘化[7]。

最易发生穿孔的位置在关节盘的后外侧区及双板区。双板区的穿孔甚至比关节盘中心区域的穿孔更为常见，可能与在下颌运动过程中承受过大机械负荷相关。也有文献报道了关节盘中央位置的穿孔，其发生与炎症存在相关性，在关节镜探查下可观察到滑膜的增生[8]。Liu等观察到穿孔的部位可能受到关节盘移位的方向与位置的影响，不可复性前内侧移位的关节盘易出现外侧区的穿孔，不可复性前外侧移位的关节盘更常出现内侧区的穿孔[4]

2 关节盘穿孔的发展

关节盘在髁突转动和滑动运动中受到反复的压缩力和剪切力，在异常机械应力刺激或其他异常的生物条件下，关节盘和关节窝之间的摩擦增大，并且在关节盘后区易出现疲劳和应力集中[9]，可能与关节盘前移位与穿孔有关。根据建模和三维有限元分析，发现关节盘微小穿孔改变了关节液规律的流体运动，在张口度超过3cm时在穿孔处液体压强增大，可能导致穿孔破裂和扩张[10]。

髁突骨关节病的危险因素为关节盘移位，尤其是不可复性关节盘移位[11]，因此与关节盘穿孔也存在相关性。实验性关节盘穿孔在大鼠模型中发现关节盘蛋白聚糖和胶原纤维密度降低，破骨细胞增多[12]，在兔的模型中被证实与髁突软骨退行性变、软骨下骨的破坏和关节盘异位骨化有关[13]。软骨表面的疲劳载荷导致水合蛋白多糖和胶原蛋白的损失，使得髁突和关节窝骨暴露于接触面，髁突的过度负荷可能导致软骨下骨的变化，进一步导致软骨变薄和纤维化，表现为软骨基质不连续伴有软骨细胞减少，增生的胶原纤维致密和无序地排列[14]。软骨下骨和骨髓腔的间隙增加，充满血管丰富的疏松结缔组织，骨吸收从髁突边缘沿着髁突表面延伸到中心。

因此，及时诊断出关节盘穿孔对确定治疗计划及判断预后具有重要意义，有助于避免骨关节病的进展加重。

3 关节盘穿孔诊断

关节盘穿孔的诊断主要依靠临床检查和影像学检查。包括详细病史、体格检查和全身检查在内的初步评估是必不可少的，而关节盘穿孔与关节盘不可复性前移位的临床表现和病史非常相似，当两者同时出现时较难判别，需要结合影像学检查。

造影是传统诊断关节盘穿孔的金标准，可使用平片造影PFA、磁共振造影MRAr、关节造影锥体束CT[15]进行观察。正常情况下关节上腔和关节上腔由关节盘分隔，为两个独立的腔室，而当造影剂注射入其中一个腔隙，却能观察到其同时充盈在上下腔时，关节盘的穿孔可以被明确诊断[16]。

颞下颌关节镜技术的出现为观察穿孔的情况提供了一种最为直观可靠的方式[17,18]。关节镜经过穿刺孔进入关节上腔，关节前后附着的表面可见血管的存在，而关节盘呈光滑的乳白色，病理状态下可见滑膜的增生，关节盘表面出现破损通常是即将出现或已存在穿孔的表现[19]。关节盘穿孔处边缘粗糙，向下与关节下腔穿通，可见髁突的活动。通过关节镜的探查，可对穿孔的大小、形态和位置进行准确的判断，并观察到关节粘连、纤维素渗出、滑膜充血等改变[8,20,21]。但上述方法都存在有创操作，会给患者带来不适，且过程比较复杂，受到技术、设备、人力的制约。

相比之下，MRI是一种无创的影像学检查方法，避免了电磁辐射，具有优秀的软组织成像能力，广泛应用于颞下颌关节疾病的诊断[22]。MRI影像的T2序列优势在于显示关节积液，PD和T1加权像常用于观察关节结构的形态和位置关系，关节盘、软骨与骨皮质的信号强度接近均为低信号，周围分隔的疏松结缔组织、脂肪为较高信号，界限清晰可辨，可以呈现张口和闭口时的关节盘形态及位置。但在关节病变晚期，出现关节间隙狭窄、各结构粘连时则较难分辨边缘，髁突骨赘、关节盘折叠和移位等异常形态改变也会对诊断产生干扰。因此MRI评估关节盘穿孔是否可靠尚存在争议，其判断准确性主要依赖于阅片医生的经验。

近年来，研究发现利用MRI诊断DP具有可行性和良好的准确率，受试者特征曲线(ROC曲线)下面积为0.808-0.908[18,23]。关节盘穿孔患者的MRI影像特征为关节盘皱缩体积减小、关节间隙狭窄甚至出现骨与骨的接触、髁突骨髓信号降低以及髁突骨质改变。尤其在张口位时髁突与关节结节骨皮质发生接触，可作为指示关节盘存在穿孔高风险的标志[23]。Kuribayashi等[5]发现关节盘穿孔时其盘后附着中的颞后附着影像不清。脂肪饱和型T2加权像中高信号的关节液成像清晰，当关节渗出较多或有积液时，关节盘穿孔可以表现为关节盘中部离散的高信号而被明确识别出来[24]。

根据目前文献MRI诊断DP的标准[16,18,23]：（1）髁突表面不规则，形成的骨赘突入关节腔内，与关节窝骨皮质相连；（2）在MRI的T2加权像上观察到关节盘影像不连续，中部出现高信号强度区域。满足（1）或（2）即说明关节结节和髁突直接接触，上下腔关节液交通，可诊断为关节盘穿孔阳性。DP高风险的MRI表现有：（1）髁突表面不规则，形成的骨赘突入关节腔内，但与关节窝骨皮质之间仍有间隙；（2）关节盘及后附着模糊，信号增高；(3)关节盘变形严重、体积减小；(4)髁突骨髓信号降低；（5）＞30岁女性。满足项目越多，关节盘穿孔的风险增加，可认为是“可疑”。如果没有上述表现被认为是“阴性”。

近年来MRI新技术的出现为颞下颌关节区域成像提供了新的突破口[25]，如超短回波时间技术（Ultrashort Echo Time）能更好地呈现关节盘、纤维软骨表面和髁突形态[26]，有利于识别关节盘穿孔。另外，人工智能和机器学习越来越多地应用于医学图像相关领域，相关研究逐渐增多。在颞下颌关节领域，已有利用相关技术在CBCT中诊断骨关节炎的尝试[27]。Kim报道了一种基于深度学习的算法，并初步应用于MRI影像诊断关节盘穿孔，不同计算模型得到的敏感性为80.8%-96.3%，特异性63.0%-84.8%[28]。

总而言之，MRI是临床诊断关节盘穿孔简便有效的方式，但在识别微小穿孔或粘连严重的关节盘尚存在不足。对于难以从单纯MRI发现和判断关节盘穿孔、但长期存在疼痛和张口受限的患者，仍有必要使用有创方法如关节造影和关节镜明确诊断，为选择治疗方案提供依据。

4 关节盘穿孔治疗

4.1 保守治疗

改善张口度和消除疼痛是治疗的目标及评价治疗效果的主要标准，根据颞下颌关节病变的程度不同，通常采取梯度治疗的策略。首先进行保守治疗，大部分患者疼痛、张口受限等症状可以消退。若保守治疗6月以上，疼痛不能缓解或存在严重的器质性病变和功能障碍影响了生活质量，可考虑逐步选择微创和侵入性的治疗方案。作为TMD的晚期表现，关节盘穿孔的治疗也遵循这样的原则。

保守治疗包括对患者的宣教和安慰，缓解患者焦虑情绪，避免大张口、咬硬物，消除夜磨牙、偏侧咀嚼等不良习惯，使用局部热敷、红外线理疗和运动物理治疗也有一定的作用。非甾体类抗炎药可消除急性关节区疼痛，肌肉松弛剂对急性咀嚼肌紊乱有较好的治疗效果。使用稳定性合垫可以减少异常肌肉活动，减轻关节腔压力，有效缓解关节区疼痛。

4.2 微创治疗

保守治疗可能无法完全缓解关节盘穿孔的临床症状，若反复发作可选择关节腔穿刺术、关节腔灌洗术、关节镜下关节盘复位术等微创治疗。使用单针或双针法进行关节腔穿刺，并以生理盐水或乳酸林格氏液灌洗，可以起到清除关节腔内粘连、炎症因子和抗炎细胞因子的作用，有效缓解疼痛和功能障碍。关节腔灌洗后，还可同时注射类固醇、玻璃酸钠等药物减轻炎症[29]。玻璃酸钠是关节液和软骨的主要成分，是优秀的关节内润滑剂，用于关节腔内封闭注射时可以刺激产生内源性透明质酸，加强关节的活动，减少内部损伤。由自体血提取的富血小板血浆(PRP)含有多种生长因子和内源性纤维蛋白支架，能够刺激软骨生成，用于关节腔内注射有助于损伤的愈合[30]。

微创的颞下颌关节镜主要用于 Wilkes II-IV 期TMD患者、退化性骨关节炎OA等，可仅作诊断用途，进一步能够在直视下进行关节腔灌洗、粘连松解、关节盘复位等治疗。在颞下颌关节镜下可有效复位关节盘，增大关节活动度，有助于阻止髁突吸收，但不适用于严重皱缩变形无法覆盖髁突、穿孔大的关节盘[31]。单套管OSCA相比于传统的双穿刺关节镜技术，减少创口疤痕和面神经损伤风险，同时降低了操作者的技术难度[19]。

4.3 手术治疗

对于严重颞下颌关节紊乱和关节盘穿孔，以上保守和微创治疗均无法改善症状及关节功能的患者，可以考虑开放手术治疗。手术切除关节盘曾被认为是首选的治疗方案，疼痛、张口受限等症状能够得到缓解，但可能会导致髁突骨质吸收，如今已少用。颞下颌关节盘修补术与髁突高位成形术治疗颞下颌关节盘较小的穿孔有良好的效果，有效改善患者张口度和疼痛症状[32]。若关节盘穿孔较大伴有严重的骨关节病或关节强直，则考虑行颞下颌关节置换，如肋软骨及颞肌筋膜瓣移植[33]、3D打印合成关节假体植入[34]等。

4.4 组织工程

颞下颌关节的组织工程是近年来研究的热点，为目前局限的关节治疗方式提供了一种修复性的治疗策略[6]，适用于无法修复的髁突损伤、髁突未发育成熟、金属过敏等情况，但对未控制的感染或自身免疫性疾病患者应慎重选择[35]。单独置换关节盘可能对髁突病变不严重的Wilkes III 期和 IV 期效果较好，全关节置换时可采用生物工程的关节盘与髁突组合单元。目前已有不同类型的种子细胞、生物支架材料和靶向生物活性分子可用于替换或修复关节盘和髁突软骨。

透明软骨细胞、肋软骨等细胞具备生成软骨的能力，组织丰度比颞下颌关节盘细胞大，且不影响病变区域，可作为组织工程的种子细胞。肋软骨细胞使用无支架的自组装技术，形成了具有良好机械性能和生物力学负载能力的新软骨组织[36]，植入关节盘后可修复穿孔，避免髁突退行性改变[37]。真皮成纤维细胞易于获得，有很高的软骨形成潜力，在再生关节盘时需控制合适的细胞密度，以免降低生物力学性能。骨髓间充质干细胞 (bone marrow mesenchymal stem cells，BMSC)、脂肪干细胞 (adipose stem cells，ADSCs)、牙髓干细胞 (dental pulp stem cells，DPSC) 也是 TMJ工程潜在的细胞来源。

可植入生物支架材料可分为天然高分子、人工合成及复合材料。胶原蛋白、纤维蛋白、透明质酸等天然高分子聚合物是修复软骨理想的材料，可作为凝胶方便地注射入狭小的关节腔内[38]，如细胞外基质水凝胶用于修复关节盘损伤及穿孔[39]。人工合成聚合物包括聚乳酸(polylactic acid，PLA)、聚乙醇酸(polyglycolic acid，PGA)、聚已酸内酯(polycaprolactone，PCL)等，但支架的降解可能引起的异物和毒性反应。

可植入支架结合体外细胞的移植具有更强的自我修复能力，被认为是促进TMJ再生更佳的方案。Chen等将脂肪来源干细胞（adipose-derived stem cells，ASC）扩增并分化为成软骨和成骨干细胞，与脱细胞骨基质支架在双灌注生物反应器中培养形成的髁突单元可用于替代天然髁突，相比于无细胞支架植入物具有更好的形态和软骨外观[40]。纤维软骨干细胞 (Fibrocartilage stem cells，FCSC)来源于TMJ纤维软骨，具有很强的成骨和软骨形成能力。用FCSCs充填胶原海绵后移植至大鼠皮下可以形成软骨样组织，并产生组织良好的小梁样骨组织。Wnt信号也参与了FCSCs 的软骨形成，通过抑制经典Wnt信号可能有益于促进 FCSCs 修复纤维软骨[41]。

TMJ 组织工程的关键生长因子为碱性成纤维细胞生长因子 (bFGF)、胰岛素样生长因子-1 (IGF-1) 和转化生长因子-β1 (TGF-β1)，在刺激软骨形成、合成胶原和糖胺聚糖等关节盘基质中发挥重要作用。

5 结论

目前对于关节盘穿孔的诊断和治疗是富有挑战性的，而MRI是一种无创简便有效的诊断方式。传统保守和手术治疗可以缓解症状，但难以防止复发，组织工程技术有望提供修复性的治疗方案，具有良好应用前景。