Osificarea heterotopica - ectopica (miozita osificanta)

Termenul de osificare heterotopica descrie formarea de os in locuri anatomice anormale, de obicei in tesuturile moi. Termenul a fost abandonat in favoarea osificarii ectopice sau a miozitei osificante, folosite pentru a descrie aceeasi patologie. Conditia poate afecta oasele sau articulatiile. Au fost descrise trei tipuri de boala:

• miozita osificanta progresiva (o boala metabolica pediatrica rara in care muschii scheletici se osifica)
• osificarea neurogena heterotopica (apare ca rezultat al arsurilor sau leziunilor neurologice)
• forma traumatica (care urmeaza unei leziuni a tesutului adiacent oaselor si articulatiilor).

Boala poate fi definita histologic astfel: osificarea heterotopica este formarea de os lamelar matur in tesut nonosos, iar miozita osificanta este un tip specific de osificare heterotopica care apare in muschii inflamati. Ambele procese sunt exemple de osificare ectopica si pot coexista, desi sunt diferite de calcificarea periarticulara, care este o depozitare de pirofosfati in tesuturile care inconjoara articulatiile.

Osificarea traumatica apare la 20% dintre pacientii predispusi. Dupa artroplastia totala de sold si chirurgia pentru fractura acetabulara, incidenta este de 2-63%. Boala nu pare a complica tratamentul nonoperativ al fracturilor acetabulare. Dupa artroplastia cu cementare a soldului incidenta este de 8-90%, desi multe cazuri sunt asimptomatice. Pentru fracturile distale de humerus si artroplastia proximala de humerus incidenta este de 10-90%.

Impactul clinic al osificarii heterotopice depinde de extinderea bolii. O singura leziune determinata de trauma este stabila si poate regresa. Osificarea legata de leziunile cerebrale sau ale meduvei spinale nu regreseaza si determina durere si imobilizarea articulatiilor afectate, cu anchiloza completa si dizabilitate severa. Printre pacientii cu deficite neurologice, 10% au limitari functionale severe prin osificare heterotopica. Extinderea afectarii este asociata cu prognostic negativ pentru recuperarea pacientilor cu leziuni cerebrale. La pacientii cu leziuni ale maduvei spinarii, fisii mari de osificare duc la strapungerea pielii si imposibilitatea unei pozitii ortostatice a coloanei. Degenerarea maligna s-a raportat, dar este foarte rara.

Cauze si factori de risc

Etiologia este determinata de tipul de osificare heterotopica. Conditia rara autosomal dominanta de miozita osificanta progresiva este o boala metabolica ereditara la copii. Osificarea neurogena heterotopica apare dupa leziuni ale capului, maduvei spinale, sclerozei multiple si accidentelor cerebrale. Osificarea heterotopica traumatica este cauzata de trauma locala.

Etiologia osificarii traumatice heterotopice:

Este inca incerta. Au aparut un numar de teorii. S-a sugerat migrarea de celule medulare osoase drept cauza a osteogenezei in tesutul conjunctiv. Leziunile muschilor sau hemoragia interstitiala a fost suspectata drept cauza de degenerare musculara, proliferare perivasculara conjunctiva si metaplazie osoasa. Este considerate o teorie inducerea diferentierii in celulele osteogene periarticulare prin leziunea periosteala.

Exista trei conditii care trebuiesc intrunite pentru dezvoltarea osificarii traumatice:

• prezenta celulelor precursoare osteogene
• prezenta unui stimul inductor
• mediul tisular inconjurator trebuie sa fie favorabil.

Etiologia osificarii heterotopice neurogene:

Pacientii cu leziuni la cap sunt la risc crescut de a dezvolta osificare heterotopica daca prezinta spasticitate sau tonus muscular crescut al extremitatii afectate, sunt inconstienti pentru mai mult de doua saptamini, prezinta fracturi asociate ale oaselor lungi.
La pacientii cu fibrodisplazie osificanta progresiva orice trauma a tesuturilor moi (biopsii, proceduri chirurgicale, injectii) si afectiuni virale induc episoade de osificare.

Factori de risc pentru osificarea heterotopica cistigata:

• trauma, arsurile, leziunile neurologice
• osificarile heterotopice anterioare
• chirurgia soldului si pelvina, reimplantarea dupa o artroplastie
• sex masculin, virsta avansata, predispozitie genetica.

Factori de risc asociati cu tehnica chirurgicala folosita:

• interventia prelungita, prezenta escarelor de presiune adiacent abordului chirurgical
• cantitatea de os rezecat, cantitatea de tesut moale disecat
• ischemia musculara, trauma tisulara, trauma osoasa
• persistenta de resturi osoase, retractia tisulara prelungita, prezenta de tesut devitalizat
• prezenta hematomului, infectia postoperativa a plagii
• drenaj prelungit al plagii.

Patogenie

Patofiziologia miozitei osificante (fibrodisplazia osificanta progresiva):

Boala apare in prima decada de viata ca exacerbari spontane sau determinate de traume. Leziunile sunt caracterizate de tumefiere dureroasa a tesutului conjunctiv, incluzind tendoane, ligamente, fascii si muschi scheletici. S-a evidentiat o componenta inflamatorie a sistemului imun in miozita osificanta. Prezenta macrofagelor, limfocitelor si a mastocitelor in leziunile timpurii, a macrofagelor si limfocitelor in muschii scheletici, exacerbarilor dupa infectiile virale si a raspunsului benefic la corticosteroizi sustine implicarea sistemului imun in patogeneza bolii. Cauza genetica a miozitei osificante a fost identificata printro mutatie a receptorului proteinei morfogenetice.

Patofiziologia osificarii heterotopice traumatice:

Deoarece etiologia nu este pe deplin inteleasa, nici patofiziologia acestei conditii nu este certa. Odata ce celulele osteogene sunt stimulate, incep formarea de soteoid care se transforma in osificare matura heterotopica. Procesul de baza este considerat a fi unul inflamator ca raspuns la trauma tisulara locala. Osul heterotopic este foarte activ metabolic si contine numeroase osteoblaste fata de osul normal. Tesutul format nu urmeaza planuri anatomice normale si este mai difuz decit cel normal. Prezenta de osificare ectopica in jurul articulatiilor si oaselor determina anomalii functionale ale tesuturilor moi.

Osificarea heterotopica se poate datora interactiunii dintre factori locali (disponibilitatea calciului in scheletul adiacent, edemul tisular, staza vasculara, hipoxia tisulara, celulele mezenchimale cu activitate osteoblastica) si unor factori necunoscuti. Defectul de fond in aceasta conditie este diferentierea anormala a fibroblastelor in celule formatoare de os.

Patofiziologia osificarii heterotopice neurologice:

Implica un proces inflamator cu cresterea fluxului de singe in tesuturile moi. Matricea osoasa este mineralizata, iar secventa atinge finalul in 6-18 luni de evolutie. S-au suspectat cauze locale, sistemice, neurale si hormonale pentru osificare.

Semne si simptome

Osificarea heterotopica poate fi impartita in trei tipuri:

Miozita osificanta progresiva (fibrodisplazia osificanta progresiva):

Aceasta afectiune este una dintre cele mai rare boli genetice. Transmiterea este autosomal dominanta cu expresie variabila. Conditia este caracterizata de tumefiere recurenta, dureroasa a tesuturilor moi care conduce la osificare progresiva si malformatii congenitale ale halucelui. Nu exista tratament pentru aceasta forma de osificare heterotopica. S-au raportate beneficii minore la utilizarea de corticosteroizi si etidronate. Cei mai multi pacientii mor timpuriu prin boala pulmonara restrictiva si penumonie.

Pacientii apar normali la nastere, cu exceptia malformatiei caracteristice a halucelui. Episodic se dezvolta tumefieri dureroase ale tesuturilor moi in primii 10 ani de viata. Desi unele exacerbari regreseaza spontan, cele mai multe transforma tesutul conjunctiv moale in os matur. Trauma minora (oboseala musculara, extractiile dentare, imunizarile intramusculare, echimozele) sau infectiile virale determina exacerbari dureroase cu osificari progresive. Cei mai multi pacienti sunt imobilizati iar in decada a treia de viata necesita asistenta medicala pentru activitatile zilnice.

Osificarea urmeaza model embrionar de dezvoltare a oaselor. Este observata mai intii in regiunea dorsala, axiala, craniana si proximale ale corpului si mai tirziu in regiunile ventrale, apendiculare, caudale si distale. Citiva muschi scheletici, incluzind diafragmul, limba si extraocularii sunt evitati, alaturi de cord si muschii netezi.

Miozita osificanta traumatica:

Aceasta conditie dezvolta zone dureroase in muschi sau tesut moale dupa o singura trauma locala, o ruptura musculara sau trauma minora repetata. Zona dureroasa dezvolta progresiv mase cu consistenta cartilaginoasa, in 4-7 saptamini se palpeaza o masa solida osoasa. Localizarile comune cuprind pectoralul mare, bicepsii si muschii coapsei.

Osificarea traumatica apare la 20% dintre pacientii predispusi. Dupa artroplastia totala de sold si chirurgia pentru fractura acetabulara, incidenta este de 2-63%. Boala nu pare a complica tratamentul nonoperativ al fracturilor acetabulare. Dupa artroplastia cu cementare a soldului incidenta este de 8-90%, desi multe cazuri sunt asimptomatice. Pentru fracturile distale de humerus si artroplastia proximala de humerus incidenta este de 10-90%.

Dupa artroplastie, osificarea heterotopica poate fi o conditie cu simptome fizice, durere si redoare sau poate fi asimptomatica si detectata radiologic. Daca este prezenta osificarea simptomatica, articulatia afectata isi pierde mobilitatea, alaturi de tumefierea dureroasa.

Osificarea heterotopica neurogena:

Aceasta conditie are inca o patologie necunoscuta. Aproximativ 10-35% dintre pacientii cu osificare heterotopica prezinta reducere semnificativa a miscarilor articulatiilor afectate. Acestia prezinta articulatii anchilozate. Conditia este descoperita la pacientii cu leziuni cerebrale si ale maduvei spinarii cu afectarea umerilor, cotului, genunchilor.

Osificarea legata de leziunile cerebrale sau ale meduvei spinale nu regreseaza si determina durere si imobilizarea articulatiilor afectate, cu anchiloza completa si dizabilitate severa. Printre pacientii cu deficite neurologice, 10% au limitari functionale severe prin osificare heterotopica. Extinderea afectarii este asociata cu prognostic negativ pentru recuperarea pacientilor cu leziuni cerebrale. La pacientii cu leziuni ale maduvei spinarii, fosii mari de osificare duc la strapungerea pielii si imposibilitatea unei pozitii ortostatice a coloanei.

Diagnostic

Studii de laborator

• testarea creatin kinazei nu este specifica pentru osificarea heterotopica dar este de valoare pentru determinarea severitatii afectarii musculare si in planificarea tratamentului
• proteina reactiva C este crescuta in stadiul initial al bolii cind exista un raspuns inflamator activ
• osteocalcinul este un marker al activitatii osteoblaastice
• fosfataza alcalina ridicata este nespecifica deoarece este asociata si interventiilor chirurgicale si leziunilor scheletice.

Studii imagistice

Scintigrafia osoasa este recomandata in diagnosticul timpuriu al osificarii heterotopice deoarece detecteaza osificarile nemineralizate inca.
Ultrasonografia este de asemenea folosita pentru diagnosticul timpuriu al osificarii soldului.
Radiografia este specifica in diagnosticul osificarii heterotopice, dar nu este sensibila in diagnosticul precoce. Deoarece calcificarile tesututlui moale sunt detectate de radiografie doar la maturitate metabolica. Studiul identifica leziunile ca pete care fuzioneaza si se maresc la examinarile ulterioare, iar in trei luni se identifica osul matur. Este nevoie de doua saptamini inainte de mineralizarea suficienta a leziunilor pentru a fi detectabile pe radiografie.
Scanarea tomografica detecteaza conditia mai devreme. Scanarile osoase demonstreaza anomalii ale vascularizatiei leziunii. Hipervaacularizatia poate fi observata la angiografie. La osificarile heterotopice mature angiografia nu mai este utila deoarece sunt avasculare.

Examen histologic: la o saptamina de la trauma apare proliferarea fibroblastelor. La citeva zile de la proliferare se dezvolta osteoidul primitiv periferic. Doua saptamini dupa trauma se dezvolta cartilajul primitiv. Osul trabecular incepe dezvoltarea la 2-5 saptamini dupa trauma. Daca se efectueaza biopsie la sase saptamini dupa trauma se observa tesut nediferentiat central imatur cu os lamelar matur periferic.

Diagnostic diferential

• celulita
• osteomielita
• tromboflebita
• fractura
• hematomul
• trauma locala.

Tratament

Terapia de recuperare

In timpul fazei acute inflamatorii pacientul necesita repaus al articulatiei afectate in pozitie functionala, iar un program de gimnastica speciala trebuie initiat cit mai curind posibil. Rolul acestui program de gimnastica nu a fost inca studiat. Pentru pacientii cu leziuni neurologice, mentinerea unei mobilizari articulare poate fi dificila datorita durerii. Folosirea manipularii articulare este totusi utila. Exista si controverse asupra manipularii fizice datorita risuclui formarii de noi hematoame si a fracturii osoase la pacientii cu osteoporoza secundara.

Terapia chirurgicala

In cazul osificarilor heterotopice chirurgia pentru inlaturarea osului ectopic este necesara doar pentru scopuri functionale, cum este ameliorarea pozitiei sau ambulatiei sau pentru posibilitatea ingrijirii personale. In general chirurgia nu este efectuata mai devereme de 18 luni de la leziunea declansatoare.

Excizia trebuie considerata la pacientii a coror miscari ale umarului sunt limitate, pentru limitarile functionale ale cotului, diferitelor articulatii. Se indica daca masa osoasa determina ulcere prin presiune. Este contraindicata la pacientii care demonstreaza clinic, radiologic si prin teste de laborator activitate metabolica osoasa. Se va astepta maturarea osoasa pentru 1-2 ani. Rezectia osului imatur duce la recurenta 100%. Hemoragia este o problema importanta in operatie. Infectia postchirurgicala conduce la amputatie. Osul ectopic trebuie excizat cind limiteaza miscarile articulare si recuperarea pacientului.

Radioterapia

A fost studiata prin asociare cu preventia osificarii heterotopice la pacientii cu risc mare de recurenta dupa artroplastia de sold. Se foloseste in recuperare cu doza optima, frecventa si durata inca nestabilite. Celulele mezenchimale stem din muschi si care se transforma in celule formatoare de os sunt radiosensibile. Exista si riscul de malignizare locala dupa radioterapie.

Terapia farmacologica

Astazi terapia medicala a osificarii heterotopice este directionata spre stadiile precoce ale bolii. In stadiile tardive de dezvoltare a osului matur tratamentul medical nu este eficient. Etidronatul este singurul medicament pentru tratamentul osificarii heterotopice dupa leziuni ale maduvei spinarii. Tratamentul cu antiinflamatorii nesteroidiene poate fi necesar intial pina la rezolutia inflamatiei si normalizarea nivelului de proteina C reactiva.