低场强四肢关节MRI对膝关节滑膜病变的诊断

杨维珍，文亚名，季 冰，郭 林，陈 伟，王 健 (第三军医大学西南医院:.放射科;.关节外科，重庆400038)

膝关节是全身最大滑膜关节，膝关节的滑膜病变是膝关节疼痛的常见原因，滑膜病变的早期，由于缺乏典型的临床表现，诊断存在一定困难。MRI因其良好的软组织分辨率，能够显示关节内滑膜改变的特点。现收集我院从2009年2月至2010年11月经关节镜与病理证实的66例膝关节病变病例。分析其低场强MRI表现，探讨其临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料

收集我院2009年2月至2010年11月行低场强MR检查并经关节镜及病理证实的膝关节滑膜病变66例，共66个膝关节。其中男28例，女38例;年龄9～72岁，平均44岁。临床症状均有不同程度的关节疼痛、关节肿胀、活动受限及弹响绞锁等。

1.2 检查方法

使用0.2T四肢关节专用磁共振成像系统，常规扫描矢状位T1WI(TR/TE=700/26ms)和GE-STIR(TR/TE=540～600/18 ms/75°)，横断位梯度回波(GE)TR/TE=1 180/16/90°)或 T2WI(2160/80/90 ms)，冠状位及T1WI(TR/TE=500 ～700/26 ms)，矩阵192×168，层厚和层距均为4 mm。

1.3 图像分析

MRI图像分析包括滑膜增厚程度、形态、信号特征、累及范围，骨质与软骨结构情况、关节积液量等。滑膜的厚度按下列的标准进行分级:0级:正常，或在MRI上无滑膜增厚;1级:滑膜增厚小于2 mm;2级:滑膜厚度在2～4 mm;3级:滑膜厚度大于4 mm。

2 结果

2.1 滑膜增厚

按滑膜增厚程度可分为3级，见表1。从滑膜增厚形态看所有病例均呈弥漫性增厚表现(图1～图3)。呈结节样或团块状增厚表现:结核性关节炎18例(18/28)，色素绒毛结节性滑膜炎6例(6/6)，痛风性关节炎3例(3/6例)。从滑膜增厚的信号特点在T2WI呈低信号有:结核性关节炎6例(6/28)，部分呈小结节状，信号强度不均匀，T1WI以等信号为主，内见丝状、灶状低信号，T2WI以不均匀低信号为。色素绒毛结节性滑膜炎6例(6/6)，T1WI与T2WI像，增生滑膜结节内以低信号为主。痛风性关节炎5例(5/11)，1例呈低信号，4例呈低及等信号，其中，2例呈低信号，2例呈低及稍高混杂信号。不含T2WI低信号:慢性滑膜炎15例(15/15)，结核性关节炎22例(22/28)，化脓性关节炎8例(8/8)，类风湿关节炎10例(10/10)，痛风性关节炎6例(6/11)。

表1 按滑膜增厚程度区分的膝关节滑膜病变的MRI诊断情况［例(%)］

2.2 软骨及骨质改变

软骨及软骨下骨质破坏(图1～3):慢性滑膜炎13例软骨厚薄不一，软骨下骨质增生硬化。结核性关节炎24例(80%)可见骨质破坏表现，其中胫股关节9例，髌股关节6例，多发骨质破坏9例;化脓性关节炎4例(50%)可见骨质破坏，单纯胫骨内外侧髁各1例，胫股关节2例;类风湿性关节炎7例(64%)，其中胫股关节4例，髌股关节骨质改变3例;色素沉着绒毛结节性滑膜炎4例(67%)，其中髌股关节2例，胫股关节1例，膝关节多骨骨质改变1例;痛风性关节炎8例(72%)，其中髌股关节2例，胫股关节4例，髌股关节胫股关节均有骨质侵蚀4例。弥漫性骨髓水肿:结核性关节炎4例(13%)，化脓性关节炎1例(12%)，类风湿性关节炎1例(9%)，痛风性关节炎1例(9%)。

2.3 关节腔积液

关节腔积液的MRI诊断情况见表2。

表2 按关节积液区分的膝关节滑膜病变的MRI诊断情况［例(%)］

2.4 关节内其他表现

韧带、半月板损伤:结核性关节炎伴发前后交叉韧带及单纯前交叉韧带损失各2例，外侧半月板异常3例，内外侧半月板均异常2例;类风湿性关节炎伴发前交叉韧带损伤1例，外侧半月板损伤5例，内侧半月板损伤2例;色素沉着绒毛结节性滑膜炎前交叉韧带受浸1例，累及半月板1例;痛风性关节炎伴发前交叉韧带损伤1例。痛风性关节炎中5例可见痛风石，其中3例位于关节滑囊和(或)关节腔，2例位于髌上囊，痛风石为结节状或团块状，结节状痛风石在T1WI上，1例呈低信号，4例呈低及等信号;T2WI上，2例呈低信号，2例呈低及稍高混杂信号;团块状痛风石信号不均匀、边界清楚，其总体信号在T1WI上与肌肉相似，T2WI上略高于肌肉。

2.5 周围软组织改变(T2WI)

9例结核性膝关节炎，周围软组织肿胀。3例化脓性关节炎周围软组织明显肿胀。3类风湿关节炎周围软组织明显肿胀。1例色素绒毛结节性滑膜炎周围软组织明显肿胀。1例痛风性关节炎轻度软组织肿胀。

图1 左膝结核性滑膜炎MRI，滑膜弥漫重度增厚(白箭)，在横断位T2WI增厚滑膜呈结节样低信号(白箭)，关节腔大量积液，软骨下骨质虫蚀状骨质破坏(黑箭)

图2 左膝化脓性关节炎MRI，滑膜弥漫重度增厚，呈中等信号(白箭)，关节囊大量积液，外侧胫骨平台软骨损伤及软骨下骨质侵蚀(黑箭)

3 讨论

3.1 滑膜增厚MR影像特点

图3 左膝色素沉着绒毛结节性滑膜炎MRI，滑膜弥漫重度结节绒毛状增厚，T1、T2加权相呈等低信号(白箭)，关节内中等量积液，胫骨内侧平台侵蚀破坏，囊变(黑箭)

正常情况下，MR不能分辨出滑膜，一旦关节腔内可见滑膜显示则提示有滑膜增生。本文66例滑膜炎病例中63例(95%)有不同程度滑膜增厚。本组感染性滑膜炎病例中，以中度和重度滑膜增生为主，而且结核性关节炎和化脓性关节炎以弥漫性增厚为主，且本组病例中结核性关节炎的增厚呈结节样，8例化脓性关节炎未见结节样的滑膜增厚。结核性关节炎的滑膜增厚可呈结节样表现，且结核性关节炎增厚的滑膜在T2WI可以呈低信号，膝关节结核性滑膜炎表现为滑膜增厚、膨隆或呈扭曲的条状，T1WI呈低信号，T2WI呈稍高信号，当病变发展，滑膜形成结核性肉芽组织时，可见增厚的滑膜呈结节状、团块状，由于同时有纤维组织和干酪样坏死，故其MR表现取决于病变成分，Suh等［1］认为关节结核时滑膜中等信号与出血、炎性残余物、纤维化、干酪样坏死等有关。在本组30例膝关节结核病例中，13例全关节结核增厚的滑膜信号混杂信号程度较早期结核明显。2例全关节大量积液而滑膜增生较轻，22例仅在髌上囊可见积液，关节腔其余部分被增生滑膜填充。膝关节结核MRI显示滑膜的信号混杂程度及不规则结节团块影的多少与滑膜病变程度严重程度有关，我们发现结核性关节炎与化脓性关节炎时增厚的滑膜在T2WI上信号强度存在差异，有报道认为滑膜在T2WI呈低信号为结核性关节炎典型表现［2-3］。化脓性关节炎滑膜不均匀增厚，呈中等或稍高信号，无特征性表现。因此滑膜增厚形态及信号变化在结核性及化脓性关节炎的鉴别诊断中有一定价值。

本组原发性滑膜炎病例中，类风湿关节炎和色素绒毛结节性滑膜炎，以中度及重度增生为主。类风湿关节炎的滑膜MR表现系活动性滑膜炎和滑膜增殖的结果，增厚滑膜T1WI低信号，T2WI中等信号，本组病例在T2WI未见低信号表现，类风湿关节炎的血管翳分为炎性、纤维性和混合性三个类型，根据疾病不同时期，其MRI信号也有相应不同，本组病例类风湿关节炎滑膜在 T2WI呈不均匀高信号，与文献报道一致［4-5］。色素沉着绒毛结节性滑膜炎(PVNS)是关节滑膜慢性增生性疾病，病理改变以受累关节滑膜过度增生和含铁血黄素沉着为特征［6-7］，通过对本组病例的回顾性分析，MRI诊断PVNS的特异性表现应该基于以下两点:①滑膜是否不规则结节状增生;②增生的滑膜和结节是否沉积含铁血黄素，含铁血黄素沉着表现在T2WI为低信号，具有特征性，部分病变在T2上可见高信号，反应的是炎性水肿、脂肪成分或含脂肪成分的巨噬细胞组织结构，因而在T2WI呈不均匀中低混杂信号表现［6］，且滑膜增厚呈结节样或团块状表现，与类风湿关节炎不同。

本组继发性滑膜炎病例中，主要继发于退行性关节炎的明显滑膜炎以轻度和中度滑膜增厚为主要表现，痛风性关节炎以重度增厚为主，且可见出现结节样的增厚，在T2WI可出现低信号表现。退行性骨关节炎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［8］。本组骨关节炎所致慢性滑膜炎很少出现结节样的增厚。痛风性关节炎的尿酸盐结晶沉积于滑膜引起增生性滑膜炎，在T2WI上呈低信号表现在病理上由纤维组织和尿酸盐结晶成分来解释［9］。痛风石信号在T1WI上与肌肉相似，T2WI上略高于肌肉，MRI有良好软组织分辨力，能清楚显示本病早期较小痛风结节，结合临床能较准确诊断痛风性关节炎。

3.2 软骨及骨质改变

滑膜病变容易导致软骨与骨的改变，骨质改变包括局限性软骨、软骨下骨质破坏及弥漫性骨髓水肿。MRI可清楚显示关节、软骨及滑膜的累及情况以及骨的侵蚀表现，这些都明显优于X线检查。软骨损失及软骨下骨质破坏在所有MRI序列上均显示为低信号，早期表现为关节软骨内有信号不均匀，晚期表现为关节软骨表面不规则、变薄、破裂、缺损、剥脱，软骨下骨质暴露及软骨下骨质囊状高信号。一般认为化脓性关节炎容易引起关节骨质破坏，导致骨髓炎［10］，但近来发现结核性关节炎关节骨质破坏机会大于化脓性关节炎，关节结核病理研究认为滑膜结核，肉芽组织血管翳破坏关节软骨，进而破坏软骨下骨质多从软骨边缘侵蚀软骨最终致软骨全层剥脱，软骨下骨暴露，进而破坏骨质［2］。膝关节结核多从软骨边缘侵蚀软骨最终软骨全程剥脱，软骨下骨暴露，进而破坏骨质，骨质呈虫蚀样破坏，关节组成骨骨髓异常可反映骨髓炎或骨髓水肿改变，T1WI、T2WI能较好反应这些病变，而脂肪抑制相显示最明显。本组病例经手术证实，有24例膝关节结核合并不同程度软骨损伤，其中软骨深层损伤伴软骨下骨质破坏18例，与上述观点相同。

类风湿关节炎的滑膜增生，滑膜边缘形成血管翳，向关节软骨扩展，并深入软骨面下，软骨下骨质破坏，最后导致关节结构破坏。本组病例中类风湿性关节炎(RA)组中6例(60%)股骨内外侧髁、股骨滑车、胫骨内外侧平台关节软骨及髌软骨广泛受累，表现为关节软骨弥漫变薄，连续性中断，其中3例膝关节边缘骨质受累，T1WI表现为正常骨髓高信号被异常滑膜血管翳信号所取代，STIR序列表现为低信号骨髓腔内可见散在、弥漫的高信号影像，结合实验室检查可明确诊断。色素沉着绒毛结节性滑膜炎关节软骨破坏显示为关节软骨厚薄不均，关节面毛糙，关节面下骨组织侵犯表现为凹陷性，边缘不规则的骨质缺损，其信号强度与增厚的滑膜相同，T1WI、T2WI均为等至低信号，具有特征性。痛风性关节炎中晚期沉积的尿酸盐对邻近的关节软骨产生压迫和侵蚀，痛风性结节进一步增大使骨皮质边缘出现小圆形缺损或弧形压迹，骨质缺损的中心常与痛风结节的中心相符，此为本病较特殊的征象［9］。晚期表现，大量痛风结节形成可使关节广泛破坏，关节邻近骨质出现无信号的硬化边，经关节镜及病理证实，本文11例痛风性关节炎中5例可见痛风结节对周围骨质产生压迫、侵蚀。

3.3 伴发半月板及韧带异常

半月板、韧带形态和信号发生异常变化。滑膜炎晚期会伴发半月板及韧带不同程度损失。MRI对半月板、交叉韧带病变诊断准确率较高，但由于滑膜增厚的影响，会造成半月板Ⅱ～Ⅲ度信号及交叉韧带部分断裂显示不清，应仔细分辨。

3.4 滑膜炎的诊断和鉴别诊断

本组资料显示感染性滑膜炎MR特点以滑膜增厚呈结节样并周围软组织水肿明显，本组的结核性关节炎的滑膜增厚可出现结节样增厚，在T2WI信号不均匀，可出现低信号的表现，在滑膜增厚的形态、信号与化脓性的关节炎不同，二者周围软组织可出现水肿，化脓性关节炎软组织模糊不清。本组资料所有原发性滑膜炎，增厚滑膜明显且呈等信号，增厚滑膜分布以弥漫增厚为特点，骨与软骨改变以侵蚀性表现，类风湿关节炎增厚滑膜都表现为T2WI等信号而未如文献所述出现T2WI低信号改变［4］，我们认为可能因为本组类风湿关节炎病变的尚未形成滑膜的纤维性血管翳所致。色素沉着绒毛结节性滑膜炎的典型MRI表现T1WI及T2WI上均表现为低信号［3］，此为诊断PVNS的可靠依据。在低场强下，当滑膜结节较小且出血相对较少时，滑膜结节可表现为长T1及长T2信号，需密切结合临床及实验室检查，必要时关节镜活检定性。继发性的滑膜炎，滑膜增厚以轻度到中度增厚，退行性骨关节炎中慢性滑膜炎增厚以轻度到中度增厚，软骨及骨的退行性改变明显，与其他滑膜炎软骨和骨质的破坏不同，在鉴别诊断中有一定意义。痛风性关节炎的滑膜不均匀增厚，结节状或肿块状改变，且可呈低信号改变，痛风性关节炎邻近骨质穿凿性改变，MRI可以观察到痛风石表现，有助于诊断。

综上所述，低场强四肢关节MRI是诊断滑膜炎非常有效的检查方法，可以清晰显示滑膜、骨髓水肿、软骨及骨侵蚀、肌腱、韧带等病变，可以较全面地反映膝关节滑膜炎的病理变化过程。

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