丁小南,袁建华,程爱萍
(浙江省人民医院影像科,浙江 杭州 310014)
膝关节退行性骨关节病是骨关节系统中的常见疾病,但对该病中有关滑膜改变的MRI表现的论述报道较少。因此,本文对20例经手术和关节镜证实的膝关节退行性骨关节病的MRI表现进行分析,重点观察其滑膜的改变,旨在进一步加深对该病的认识。
本组搜集了20例经手术和关节镜证实的膝关节退行性骨关节病的病例,其中男11例,女9例,年龄31~85岁,平均55.7岁。右膝关节6例,左膝关节14例。
主要临床表现:膝关节肿痛、活动障碍、跛行、局部压痛、绞锁,浮髌试验(+),麦氏征(+),病程 1 月~10年。手术(其中关节镜手术16例)见关节积液呈黄色、黄褐色半透明状或混浊样液体,股骨髁、胫骨平台和髌骨后缘关节软骨磨损、毛糙、剥脱、缺损、软骨下骨质裸露、骨质增生硬化和骨质缺损,半月板破裂、边缘毛糙、部分缺损,关节间隙变窄,关节面血管翳形成,关节滑膜充血、水肿、增生,关节腔内见游离体(病理检查为骨软骨体)。关节液检查5例见有核细胞增多,其中以中性粒细胞增生为主的2例,以单核细胞增生为主的2例,以淋巴细胞、巨噬细胞增生为主的1例,李凡他试验均呈阳性。
采用西门子公司的Trio MR 2003T型3.0T超导式MRI扫描机,膝关节表面线圈,做冠状、矢状和轴面扫描,采用 SE序列,T1WI(TR 500ms/TE 18ms),T2WI(TR 3800ms/TE 90ms),脂肪抑制序列(TR 4800ms/TE 9.4ms),FOV 180mm×180mm,层厚3.0mm,间距0.5mm。
滑膜水肿20例,表现为在冠状位抑脂像上见股骨髁、半月板和胫骨平台旁沿关节囊分布走行的条带状高信号影,边缘模糊,信号强度低于关节积液信号(图1)。滑膜渗出20例,表现为关节腔内积液,T1WI呈中低信号,T2WI和抑脂像呈高信号 (图2)。滑膜增生13例,占65%(13/20),表现为在矢状位上见髌上囊区、髌股关节间隙、髌下囊区(髌下脂肪垫与股骨髁前下缘之间)及腘窝囊内有不规则、条片状、结节状异常信号灶,T1WI呈中低信号,T2WI呈混杂信号,信号强度低于关节积液和脂肪信号,信号不均,边界不清。其中发生在髌上囊区10例,占77%(10/13),髌下囊区 8 例,占 62%(8/13),腘窝囊6例,占46%(6/13),髌上囊滑膜向下增生伸入髌股关节间隙的9例,占69%(9/13),髌下囊滑膜向上增生伸入髌股关节间隙的1例,占8%(1/13),髌上囊滑膜向髌骨后缘退变的软骨关节面增生的4例,占31%(4/13),向股骨髁表面增生的5例,占38%(5/13)(图2,3)。 滑膜增生骨化1例,表现为轴位像上见股骨髁前表面有一飞燕状骨化影,在边缘形成骨赘,使股骨髁增大变形(图4a,4b)。滑膜性关节游离体1例,表现为关节囊内见一半圆形异常信号灶,中心区为黄骨髓信号,周缘为骨皮质信号,基底部与增生的关节囊滑膜相连,病理检查为骨软骨体(图4c)。
髌骨、股骨髁、胫骨平台关节软骨局部增厚、变薄、模糊、中断、缺损、消失、断续不连、边缘毛糙20例,骨性关节面不规则、局部增生硬化、边缘骨赘形成20例,关节面下骨髓水肿8例,囊变2例,半月板变性、损伤15例,半月板囊肿1例,交叉韧带损伤3例,腘窝囊肿2例,髌股关节间隙变窄3例。
图1 男,64岁,右膝关节滑膜水肿,MRI冠状位抑脂像显示沿关节囊分布走行的条带状高信号影,边缘模糊。 图2 男,43岁,左膝关节退行性骨关节病。图2a:MRI矢状位T2WI显示左股骨髁前下缘软骨面断续不连,髌上、下囊滑膜增生,髌下囊滑膜向上增生伸入髌股关节间隙内。图2b:左膝关节积液,髌上囊滑膜向髌骨后缘关节面增生。图2c:髌上囊、髌下囊、腘窝囊滑膜增生,膝关节囊后壁后移。图2d:T1WI显示左髌骨、股骨髁、胫骨平台关节软骨变薄、模糊、消失。增生的滑膜呈中低信号,与关节积液不易区分。 图3 女,46岁,右膝关节退行性骨关节病,右髌骨软化。右膝关节MRI矢状位T2WI示右髌骨后缘凹凸不平,软骨面消失,髌上囊滑膜向髌骨后缘关节面增生。Figure 1. A 64-year-old male with edema of synovial membrane in the right knee joint.MRI-COR-T2WI STIR showed high signal intensity with strip along the joint capsule. Figure 2. A 43-year-old male with degenerative osteoarthrosis of the left knee joint.Figure 2a:MRI-SAG-T2WI showed it break off that cartilage in the condyle of left femur and proliferation of synovial membrane in the suprapatellar bursa and infrapatellar bursa.Figure 2b:showed hydrarthrosis in the left knee joint and proliferation of synovial membrane in the suprapatellar bursa.Figure 2c:showed proliferation of synovial membrane in the suprapatellar bursa and infrapatellar bursa and popliteal fossa bursa.Figure 2d:T1WI showed degeneration of the cartilage of left patella and condyle of femur and tibial plateau.The proliferative synovial membrane had medium to low signal difficult to differentiate from fluid. Figure 3. A 46-year-old female with degenerative osteoarthrosis of the right knee joint.MRI-SAG-T2WI showed right chondromalacia patellae and proliferation of synovial membrane in the suprapatellar bursa.
图4 女,84岁,左膝关节退行性骨关节病,左膝关节 MRI轴位T2WI。图4a:左膝关节积液,左股骨髁前表面滑膜增生骨化呈飞燕状。图4b:在边缘形成骨赘。图 4c:T2WI见半圆形游离体,中心区为黄骨髓信号,周缘为骨皮质信号,基底部与增生的滑膜相连。Figure 4. A 84-year-old female with degenerative osteoarthrosis of the left knee joint.Figure 4a:MRI-TRA-T2WI showed hydrarthrosis in the left knee joint and ossification of synovium in front of the condyle of left femur.Figure 4b:Osteophytes are formed by the ossification of synovium on both sides of the condyle of left femur.Figure 4c:T2WI showed a synovial body in the left knee joint.
关节滑膜位于关节囊的内层和关节边缘的骨面,内有丰富的毛细血管,负责分泌滑液,润滑关节。毛细血管旁的血管旁细胞是一种间叶细胞,可分化为成骨细胞、成软骨细胞、成纤维细胞。所以,在病理状态下,关节滑膜可化生为骨组织、软骨组织和纤维结缔组织[1]。膝关节的滑膜囊上起自股骨髁关节软骨边缘,上面与髌上囊相延续,再返折向下止于髌骨关节面的上缘。两侧由股骨髁内外侧软骨缘向后延展形成股骨髁两侧的滑液囊间隙,再返回向下覆盖脂肪垫翼状韧带止于胫骨平台前缘稍下,后面起自于股骨后髁关节软骨缘,向下止于胫骨平台下缘,形成一个封闭的囊腔[2]。
退行性骨关节病是关节软骨退行性变引起的慢性骨关节病,包括关节软骨、半月板、骨质、韧带和滑膜等病理改变,膝关节是退行性骨关节病的好发部位[3]。为了清除退变的关节软骨和剥脱的软骨碎片,关节滑膜会发生继发性免疫性炎症反应,表现为关节滑膜充血、水肿、渗出,关节积液,滑膜增生、骨化,骨软骨性游离体形成。渗出液内可检出免疫反应细胞(淋巴细胞和单核细胞)及炎症细胞(中性粒细胞和巨噬细胞)。中性粒细胞可释放水解酶溶解变性、坏死的软骨,不能吸收的软骨碎片则由吞噬细胞吞噬消除。为清除变性、坏死的软骨,除了关节软骨深层的毛细血管向退变的关节面增生外,关节滑膜也向退变的关节软骨面增生,形成血管翳,带来白细胞,释放水解酶,溶解变性、坏死的软骨,并吸收入滑膜血管内,带到体内其它器官进行代谢。血管旁细胞可化生成纤维结缔组织,修复被破坏的关节面,也可化生成骨组织或软骨组织,使增生的滑膜骨化或形成骨软骨性游离体[4-6]。
膝关节退行性骨关节病中滑膜改变的MRI表现:①滑膜水肿,表现为在冠状位抑脂像上见股骨髁、半月板和胫骨平台旁沿关节囊分布走行的条带状高信号影,边缘模糊,信号强度低于关节积液信号。②滑膜渗出,表现为关节腔内积液,T1WI呈低信号,T2WI和抑脂像呈高信号。③滑膜增生,表现为矢状位上见髌上囊区、髌股关节间隙、髌下囊区及腘窝囊内有不规则、条片状、结节状异常信号灶,T1WI呈中低信号,T2WI呈混杂信号,信号强度低于关节积液和脂肪信号,信号不均,边界不清。并可见部分滑膜向退变的软骨关节面增生和向股骨髁表面增生。腘窝囊的滑膜增生可使膝关节囊后壁后移。④滑膜增生骨化,表现为轴位像上见股骨髁前表面有一飞燕状骨化影,在边缘形成骨赘,使股骨髁增大变形[7]。⑤滑膜增生骨化形成骨软骨性游离体,表现为关节囊内见一异常信号灶,中心区为黄骨髓信号,周缘为骨皮质信号,基底部与增生的关节囊滑膜相连,病理检查为骨软骨体[8]。
经手术清除破损的半月板和变性、坏死的关节软骨及行关节冲洗术后,脱落的软骨碎片被清除,可减轻滑膜的炎症和增生反应,这表明关节滑膜的炎症和增生反应是继发于关节软骨变性、坏死之后产生的。
鉴别诊断:①关节滑膜水肿与关节积液的鉴别:抑脂像见滑膜水肿的信号强度低于关节积液信号,并沿关节囊走行分布。②关节积液与关节滑膜增生在T1WI上均呈中低信号,不易区分,但在T2WI上增生的滑膜信号低于积液和脂肪信号,易于分辨。③滑膜性游离体与骨软骨瘤的鉴别:后者与骨相连,前者与关节囊滑膜相连,与骨不连。④退行性骨关节病的关节游离体与滑膜骨软骨瘤病的鉴别:前者数量少而分散,后者数量多而密集。病理检查均为骨软骨体。
综上所述,膝关节退行性骨关节病中滑膜改变的MRI表现有滑膜水肿、关节积液、滑膜增生、滑膜骨化、游离体形成。这些征象在MRI上可得到良好的显示,为临床治疗提供有利的依据[9]。
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