临床肥大性骨关节病影像表现

肥大性骨关节病临床及影像特征前言·

肥大性骨关节病

(hypertrophicosteoarthropathy,HOA)是以四肢皮肤增厚，骨膜新生骨形成为特点的一类综合征，包括三大临床症状：杵状指(趾)、管状骨骨膜增生、滑膜积液·

根据病因分为原发性及继发性(95-97%),二者治疗方式及预后不同·

临床及影像表现缺乏特异性，诊断困难，继发者常与恶性肿瘤相关，因而正确认识这一现象至关重要·

命名及分类·

病因及发病机制●

临床表现目录·

影像学表现·

鉴别诊断·

预后及治疗命名及分类Table

1:Nomenclature

of

Clubbing

and

HOAConditionSynonyms

and

EponymsClubbingHOAHippocratic

or

Hippocrates

fingers,drumstick

fingers,acropachy*Bamberger-Marie

syndromet,Pierre

Marie-Bamberger

syndromet,acropachy*Primary

HOAIdiopathic

HOA,pachydermoperiostosis,Touraine-Solente-Gole

syndrome,Friedreich-Erb-Arnold

syndromeSecondary

HOA

Hypertrophic

pulmonary

osteoarthropathy(HPOA)(if

underlying

cause

is

pulmonary),Bamberger-Marie

syndromet,Pierre

Marie-Bamberger

syndromet注

·杵状指：手指末端局限性膨大，形似棒槌，常预示有严重的疾病，又名希波克拉底指·Acropachy:

既可指杵状指，也可指HOA的所有症状·Thyroid

acropachy:

特指甲状腺疾病，尤其是Graves病初治后引起的杵状指·Bamberger-Marie

syndrome(班贝格-玛丽综合征)/Pierre

Marie-Bambergersyndrome

(皮埃尔玛丽-班贝格综合征):广义上既指HOA

也指继发性HOA,

现多指继发性HOA命名及分类原发性HOA·

是一种罕见遗传病，也称特发性HOA,

通常在儿童或青少年时期起病，男性好发，男女比例7:1,常见于非裔美国人，33-73%的患者为家族性起病·广泛性皮肤增厚是原发性HOA的特征性表现，因此又名骨膜增生性厚皮症。1868年，

NikolausFriedreich、Wilhelm

Heinrich

Erb、Julius

Arnold首次描述了这现象，1935Albert

Touraine、Gabriel

Solente、Laurent

Gole将原发和继发性HOA区别开来，并且详细描述了原发性的三种亚型命名及分类继发性HOA·

更常见，约占95-97%,可继发于多种骨外疾病，起源于肺部疾病例如非小细胞肺癌或囊性纤维化时又称为肥大性肺性骨关节病·要注意的是，心血管、胸膜及纵隔疾病，甚至胸外疾病如肝硬化和炎症性肠病也可以引起继发性HOA·

继发性HOA

可以进一步分为由系统性疾病导致的广泛型和严重内皮损伤导致(如动脉瘤)的局灶型(局限于一到两个肢体)图1.HOA

的分类肥大性骨关节病原发性(3-5%)继发性(95-97%)多与骨骼肌系统以外疾病相关，90%与恶性肿瘤有关常染色体显性遗传，33-73%为家族性，广泛性皮肤增厚较常见局灶型局限于1-2个肢体广泛型最常见的继发病因--非小细胞肺癌4-17%的肺癌患者有HOA动脉导管未闭感染性动脉炎动脉瘤心局限于青紫侧肢体肝胃肠道偏瘫20-35%的间皮瘤患者有HOA胸膜/纵隔其他发病机制·HOA

具体发病机制尚未阐明，目前认为主要有两种调节机制受迷走神经支配的受累器官可通过神经反神经调节通路

射使周围小血管舒张，增加四肢血供，采用阿托品或迷走神经切断术治疗疗效显著细胞因子及生长因子，包括血小板衍化生长因子，前列腺素E2,

血管内皮生长因子等均起一定作用，并且这些体液因子大部分是缺氧诱导因子，可佐证杵状指常出现于缺氧及恶性疾病中的原因体液调节通路发病机制原发性HOA·

对家族性原发性HOA

的基因学研究发现患者均存在HPGD

及SLCO2A1

基因突变(前者编码15-羟基前列腺素脱氢酶，后者编码前列腺素转运体),可导致前列腺素E2降解障碍·

受累人群的PGE2

长期升高，引起VEGF

过度表达，作用于成骨细胞，导致新骨形成·

原发性HOA表现形式多样，常染色体显性及隐性遗传均可见HPGDPGE-M图2.HPGD

和SLCO2A1基因蛋白产物作用于PGE2

运输及代谢至PGE-M

过程·

原发性HOA

患者已证实存在这两种基因突变，提示PGE2

在骨膜增生及杵状指的形成过程中具有重要作用发病机制继发性HOA·大多数与肺功能异常有关，无论是肺癌、肺实质损伤(如间质性肺疾病),还是循环系统异常导致的肺功能改变(如紫绀型心脏病),均会导致生长因子增多，增加外周循环血量，主要有两种假说：√

假说一，存在心内分流(如法洛四联症)或肺内分流(如肝肺综合征)时，血小板前体细胞不经过肺循环分解，而直接进入体循环，滞留于四肢外周血管网，释放生长因子促进血管和成纤维细胞活动，从而引起软组织增生，骨膜新生骨形成√假说二，发生肺纤维化、肺癌、或胸膜孤立性纤维瘤时，异常组织大量释放生长因子，进入体循环导致杵状指hea

ri

aseh

t

)Pulmonary

Pathology(rigtoperiottisfirgduboingfngduo

ingrAaielet

precunoninutate

emdotNliesWgrowth

faaonshinulation

otfbroblistsesteoblaststrophic

effect

oncaplpry

bedi8stimulationibroblosts&osteoblsssaditbional

releaseofrowhfxtorsa.图3.继发性HOA发病机制假说·

图a.先天性心脏病右向左分流导致血小板前体细胞直接进入体循环，通过生长因子刺激内皮细胞·

图b.胸膜或肺部疾病释放生长因子，滋养毛细血管床·二者都促进血管生成，刺激纤维母细胞及成骨细胞活动，导致骨膜增生及杵状指发病机制继发性HOA·局部病理反应释放或激活的血管活性因子可能会通过体液调节机制起一定作用，血管移植物细菌感染释放内毒素可能是引起同侧下肢HOA的原因·在组织学上，过多的胶原沉积、血管舒张、血管增生和间质水肿均会促进指/趾端的膨大畸形·骨骼外层结缔组织过多会引起骨膜增生及骨膜下新骨基质的沉积病因·

继发性HOA

可继发于不同器官系统的多种疾病，虽然最常见于胸部疾病，但了解它与肺外疾病的联系很重要，可以避免将所有继发性HOA都误认为肺性肥大性骨关节病·HOA

最常见的病因是非小细胞肺癌，可见于4-17%的肺癌，除此以外其他肿瘤也可以引起HOA,

如胸膜孤立性纤维瘤(22%),但肺癌总体发病率高，因而仍是继发性HOA

最常见的原因。骨膜炎或HOA往往先于原发肿瘤数月或数年出现·

儿童HOA更常继发于非肿瘤疾病，如细菌性心内膜炎、先天性心脏病、囊性纤维化、慢性呼吸道感染和其他慢性肺疾病，目前已知的继发于肿瘤儿童HOA

仅有34例，包括12例鼻咽癌、9例霍奇金淋巴瘤、8例骨肉瘤、3例胸腺癌、1例骨膜肉瘤、1例胸膜间皮瘤表2.HOA

的病因分类肺纵隔/胸膜

心血管胃肠道其他间

皮

离

，

膜支气管肺癌，

孤立性纤维瘤，血液系统恶性肿痛，骨肉癌，鼻咽癌。肾细胸癌肝、食管、胃，胰腺、肠离肿瘤心房粘液瘤胸

腺

痛

，

霍

奇金淋巴瘤转移癌膈下或肝脓肿，阿米巴病，结核，..Whipple病脓肿，结核，真菌，肺孢子虫病感染脓胸炎症性肠病：克罗恩病，渍疡性

结节性多动脉炎结肠炎；乳糜泻炎症结节病主动脉癌COPD肺气肿，先天性紫绀型心脏病，持续性动脉导管未闭慢性

支扩，囊性纤维化，肺纤维化，肺动静脉畸形地中海贫血缺氧原发性HOA,粘肝硬化，胆汁性

液水肿。甲状腺毒症，红细胞增其他支气管表肿肝硬化，贲门失弛缓症多症，

POEMS综合征临床表现·

患者症状呈慢性经过，很少会三种症状(杵状指、骨膜增生、滑膜积液)同时具备，多数仅表现为骨膜增生而不伴杵状指和关节疼痛·常无明显临床症状，且易忽视手指/足趾的畸形；某些患者，尤其是伴有肺癌者，可能会在出现杵状指前有灼热感和指/趾端骨痛，骨骼而非关节疼痛有助于避免临床误诊为关节炎·可能会出现大关节积液，积液中既无滑膜增生，也无炎症细胞，反映了HOA既非炎症性关节炎也非滑膜增生性疾病，偶尔会有两侧对称性关节疼痛，易误诊为早期或不典型类风湿性关节炎·

大部分HOA患者唯一的临床体征是杵状指，诊断及测量方法较多，但都存在一定的主观性图4.杵状指体格检查·

甲床角：正常abd<188°,杵状指abd>192°·

罗维朋角/侧角：正常abc<165°,

杵状指abc>180°·指骨深度比：正常甲根处手指厚度DPD/远端指间关节处手指厚度IPD<1;

杵状IDP>DPDDPD>IDP指DPD/IPD>1·Schamroth

征：令受试者双手同一手指(通常为中指)指甲甲面及末节指关节背面紧贴，正常情况下两指甲根部形成一菱形窗口，而杵状指时此缝隙变小、消失·手指指数：测量甲根处手指周长NB/

末节指间关节处手指周长DIP,

十指之和>10为杵状指临床表现原发性HOA图

1

虑者面部表情及头皮改变左：面部及前额皱褶呈回纹状

右：头皮呈脑回样增厚，油腻·根据骨骼及皮肤受累程度不同，分为三种亚型：√经典型/完全型：皮肤及骨骼均受累√不完全型：骨骼受累、皮肤无累及，最常见√

非典型：皮肤受累，骨骼不累及图

2

双手十指末端亲杵状形大，掌部皮肤角化增厚，纤多·皮肤增厚表现多样，额部及手背部皮肤增厚最常见，眼睑下垂，皮肤粗糙下垂，类似狮面；皮肤增厚的最晚期，皮肤出现皱褶，呈脑回样头皮，类似斗牛犬，其他表现还包括象皮腿，脂溢、多汗等临床表现继发性HOA·伴随的其他临床表现可能会提示对应的器官疾病，有助于明确HOA的原发病·

伴有肢端青紫者最常继发于先天性紫绀型心脏病，其他较少见的有囊性纤维化、肺纤维化、慢性阻塞性肺疾病等影像学表现

X线、CT·

四肢X线片通常是首选的影像学检查手段，即使无症状患者也可能发现异常·

软组织改变：指/趾端膨大，弯甲，软组织肿胀·

骨质改变：长期杵状指引起骨骼重塑可导致末节指/趾骨骨质重吸收，被称为肢端骨质溶解，通常与原发性HOA及先天性紫绀型心脏病相关；另一个少见表现是指/趾端绒毛状骨质增生，多认为与恶性肿瘤有关，近来研究发现这二者常共同出现，并且都先出现于脚趾，而后是手指·

骨膜增生：HOA

的特征性影像学表现，

沿管状骨长轴生长，早期通常不累及骨骺，骨骺受累更常见于原发性。骨膜增生呈对称性及广泛性，骨膜反应可以表现为实性、致密、线性或层状a.b.图5.52岁男性原发性HOA

(骨膜增生性厚皮症)·14-17岁时出现手、足增大，面部皮肤粗糙，并通过整形手术切除了头皮及前额部大量皮肤·X

线示双侧尺桡骨

(a)、

股骨

(b)、

胫腓骨

(c)

对称性骨膜增厚图6.25岁男性，肺脓肿引起继发性HOA,主诉咳痰、双侧膝、踝关节疼痛·

图a.膝关节X线示双侧股骨下端(直箭),胫骨(弯箭)及腓骨上端(空心箭)对称性骨膜反应·

图b.胸片示左肺中野边界不清的高密度影·

图c.冠状位胸部CT

示左肺下叶脓肿，包膜呈不规则环状强化b.C.a.b.图7.58岁女性，支气管肺癌引起的继发性HOA,

主诉手足肿胀、疼痛·

图a.右手X

线示第一掌骨、部分近节及中节指骨骨膜反应·

图b.右足X

线示部分跖骨骨膜反应，周围骨膜增厚·

左手及左足表现(未显示)类似C.d.图7.58岁女性支气管肺癌引起的继发性HOA,

主诉手足肿胀、疼痛·

胸部X线及CT(c、d)

示左肺上叶类圆形肿块，是引起HOA的原发病灶影像学表现—X线、CT表3.HOA骨膜增生的严重程度骨膜增生的严重程度与病程有关，而于原发或继发无关因素轻度中度重度较少(通常累及胫腓骨)受累骨数目受累部位介于轻-重之间从骨干向干骺端蔓延所有管状骨骨骺、干骺端、骨干均受累局限于骨干线状，单层；受骨膜增生形状

累骨周长增加，

薄板状或多层状形态无改变不规则a.b.图8.52岁男性酒精性肝硬化引起的继发性HOA,

主诉右踝关节疼痛·

图a.右踝关节X

线示右侧胫腓骨下端及干骺端骨膜反应(轻度)·

图b.轴位CT及超声(插图)显示肝脏表面呈结节状改变图9.49岁男性，酒精性肝硬化继发HOA,

左膝疼痛及肿胀·

图a.左膝X线示股骨下端、胫骨上端骨膜增生·

图b.轴位CT清楚的显示层状、洋葱皮样的骨膜反应·

图c.胫腓骨后部实性的骨膜反应(中度)a.b.影像学表现—X线、CT·关节受累：表现为滑膜积液，无关节间隙变窄，侵犯，或关节周围骨质疏松·

由于HOA患者经常以关节炎就诊，X线摄片时常集中在关节附近，放射科医师须重视关节周围区域，避免忽视长骨周围的骨膜反应。若在不伴骨骼畸形(如皮质缺损或骨折)的情况下发现四肢对称性骨膜反应，需警惕继发性HOA,并建议行X

线胸片检查观察有无异常征象，尤其是支气管肺癌，若胸片结果阴性，需考虑胸外疾病影像学表现—MR·平扫表现为线状，层状、洋葱皮样骨膜反应，与X

线部位对应，T1WI

呈等低信号交替，代表不成熟及成熟骨膜，

T2WI、PDWI及STIR

增厚骨膜呈线状低信号，周围呈高信号，增强可见强化·

晚期可出现韧带、肌腱和骨间膜的骨化，肌肉、腱膜水肿，滑膜积液，骨周软组织呈T2WI

高信号，代表周围组织的炎性反应性病变，与严重程度及关节周围肿胀的部位有关；骨内膜新生骨偶尔可侵犯骨髓腔，除此以外骨皮质和髓腔大致信号正常，有助于除外潜在的原发性骨感染和骨肿瘤·

杵状指MR表现为：甲床下软组织增厚，甲根部弥漫性强化及水肿，说明甲床血管增多·脑回状头皮表现为板障增厚，板障内脂肪信号下降，头皮增厚，伴褶皱、沟槽a图10.46岁男性，囊性纤维化继发HOA·

图a.左踝关节X线示胫腓骨下端多发性骨膜炎及外踝无移位骨折(弯箭)·

图b,c.

轴位T1WI及STIR示胫腓骨下端周围骨膜增厚，呈等低信号·

图d.胸部X线示右肺体积减小，支气管扩张，周围间质增厚粘液栓形成d.影像学表现一骨扫描·放射性核素骨扫描，通常采用99mTc-MDP

(锝99-亚甲基二磷酸盐),检出及显示HOA的范围比单用X线更敏感·典型表现为沿着长管状骨骨干、干骺端骨皮质的骨外膜呈对称性、线性高摄取，呈轨道征或双条征，杵状指/趾端显著高摄取，单侧肢体高摄取反映继发于动脉移植物感染后的局部HOA·骨扫描也可用于评估治疗效果。原发病治疗后，骨扫描结果通常可以缓解。部分学者认为X线骨膜增生的形态及程度与病程相关，但骨扫描并未发现类似结果。值得注意的是，

X

随访阴性的病灶在骨扫描中常表现为阳性，可能是由于骨扫描敏感性更高影像学表现—PET·

PET

(正电子发射断层成像)也表现为沿着长管状骨皮质的对称性高代谢，尤其在双下肢·

有文献报道采用Na¹8F或18F-FDG

为示踪剂，其高代谢区域均与CT上骨皮质增厚部位一致·

肿瘤或特定器官的高代谢区域可能就是继发性HOA

的原发病灶图11

.60岁男性，低分化肺腺癌引起的继发性HOA·

图a.99mTc-MDP骨扫描示下肢对称性、线性高摄取，呈典型的轨道征及双条征·

图b,c.

轴位CT示骨膜下新骨形成，对应的18F-FDG

PET呈高摄取·

图d.

冠状位18F-FDG

PET/CT示右上叶原发灶鉴别诊断·

需与其他也可表现为多发性骨膜反应的疾病鉴别·

除了患者的年龄和症状外，特定的影像征象对放射科医师缩小多发性骨膜炎的鉴别诊断范围很有帮助，包括：骨膜反应的类型及分布特点、有无骨质破坏、有无软组织及骨髓异常表4.多发性骨膜反应的鉴别诊断儿童成人进行性骨千发育不良药物：伏立康唑系统性炎症：银屑性关节炎反应性关节炎虐待伤代谢性：HOA甲状腺杵状指坏血病多灶性骨髓炎氟中毒肿瘤：白血病

尤因肉瘤朗格汉斯细胞组织细胞增生症创伤应力性骨折年龄<6月恶性肿瘤：多发性转移淋巴瘤白血病婴儿骨皮质增生症生理性骨膜炎前列腺素介导性新生几骨膜炎年龄>6月感染：多发性骨髓炎、梅毒血管性：静脉瘀滞/功能不全维生素A过多症幼年特发性关节炎坏血病镰状细胞指炎甲状腺杵状指·

甲状腺杵状指多在Graves

病治疗后发生，包括甲状腺消融及切除术后·

临床表现为杵状指，胫前粘液性水肿，眼球突出·

骨膜反应类型为花边样，绒毛样，针状，厚实，易累及手足短管状骨的骨干，尤其是第1、2、5掌骨的桡侧，指/趾骨近中段，与HOA不同，胫腓骨，尺桡骨通常不累及，下肢MR

表现为甲状腺皮肤病及粘液水肿，堆积状生长的皮下软组织肿块，T2WI

压脂像呈等高混杂信号图12.45岁女性甲状腺杵状指·

左手X线示绒毛状、非线性较厚的骨膜反应，累及第1、2、5掌骨及第1-5近、中节指骨伏立康唑性骨膜炎·第二代三唑类抗真菌药，常用于治疗免疫力低下患者(如器官移植者)的侵袭性曲霉菌及念珠菌病·

患者临床表现常为难治性关节痛·

骨膜反应分布比HOA更零散、不对称，可影响锁骨、肋骨、肩胛骨、髋臼和手，骨膜反应特点为局限性、致密、结节样并且不规则，HOA

则光滑或呈线状，骨扫描可能会误诊为广泛性骨转移·伏立康唑含氟量较高，与氟中毒时的骨骼表现较相似，停止用药后症状及骨膜反应可消失a.b.图13.46岁女性，囊性纤维化，双肺移植术后长期应用伏立康唑导致骨膜炎，主诉双侧肘关节及左侧膝关节疼痛·

图a,b.

双侧前臂正位及左膝侧位X线示局灶性结节样骨膜增生，累及双侧桡骨近端、左侧股骨下端及胫骨上端前缘·

图c.左膝矢状位PDWI示X线对应部位的结节状等低信号影，位于股骨滑车上缘及胫骨粗隆近端静脉淤血或功能不全·静脉回心血量长期不足，下肢静脉内压增高，对骨膜压力增大也会引起胫腓骨的骨膜反应·表现为不规则对称性，厚而粗糙的骨膜反应，初期会和皮质分离·X

线及CT可见皮下水肿，表面静脉曲张，静脉石，软组织营养不良性钙化等表现·骨扫描显示下肢软组织持续性高摄取图14.67岁女性，严重三尖瓣反流，慢性静脉淤血，主诉右下肢剧烈疼痛及肿胀·

右踝关节X

线示不规则增厚的骨膜增生，累及胫腓骨下端，外踝表面皮肤溃疡

(

箭

头

)

,

周

围

软

组

织弥漫性肿胀白血病及淋巴瘤·两者均表现为薄层状侵袭性骨膜反应·X

线可见长骨末端呈穿凿样骨质破坏，软组织肿块范围常大于骨质破坏区域，但这些表现通常不明显；骨皮质一般无或仅有轻微破坏。·MR

可以明确显示肿瘤相关性骨髓及软组织异常·霍奇金淋巴瘤的骨质破坏较为突出a.b.图15.40岁男性，原发性骨T细胞淋巴瘤，表现为左膝疼痛及肿胀·

图a.左膝关节X线示股骨下端薄层状骨膜反应，与HOA表现类似，但通过细微的髓内透亮影及骨质硬化表现，提示可能具有一定的侵袭性·

图b.左膝冠状位STIR示股骨远端髓内浸润性病灶，周围见软组织信号影，引起骨膜反应，骨皮质未见明显破坏维生素A过多症·

多发生于青少年或青春期前儿童过度使用类维生素A

乳膏治疗痤疮、牛皮藓或烧伤时·

厚而致密、波浪状的骨膜反应常沿着骨干至骨端逐渐