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色素绒毛结节性滑膜炎膝关节组织的病理学个案研究

2016-10-15陈连旭王虹虹王海军林霖

中国运动医学杂志 2016年2期
关键词:黄素半月板绒毛

陈连旭王虹虹王海军林霖

1清华大学医学中心,北京清华长庚医院骨科(北京102218)2首都医科大学附属北京朝阳医院京西院区急诊中心(北京100043)3北京大学第三医院运动医学研究所(北京100191)

色素绒毛结节性滑膜炎膝关节组织的病理学个案研究

陈连旭1王虹虹2王海军3林霖3

1清华大学医学中心,北京清华长庚医院骨科(北京102218)2首都医科大学附属北京朝阳医院京西院区急诊中心(北京100043)3北京大学第三医院运动医学研究所(北京100191)

目的:研究膝关节色素绒毛结节性滑膜炎关节软骨、滑膜、半月板和前、后交叉韧带的病理学变化。方法:一例膝关节色素绒毛结节性滑膜炎的患者进行关节置换时,选取关节的软骨、滑膜、半月板和前、后交叉韧带组织进行HE染色,观察色素绒毛结节性滑膜炎对上述组织的影响。结果:软骨、滑膜、半月板和前交叉韧带细胞,可吞噬含铁血黄素,导致滑膜细胞增生,绒毛结节形成,软骨细胞和半月板细胞的死亡,软骨、半月板和前交叉韧带组织的退变。

色素绒毛结节性滑膜炎;膝关节;病理

色素绒毛结节性滑膜炎(pigmented villonodular synovitis PVNS)比较少见,分为弥漫型和结节型两种。本病多见于青壮年,好发于膝关节,也见于髋、踝、腕、肘和跗骨间关节,偶见于滑囊和腱鞘,是一种介于炎症和良性肿瘤之间的滑膜病变。在以往的研究中,偏重于研究关节滑膜的变化,很少见到该病对软骨、半月板和韧带的影响的研究[1]。本研究除了对膝关节滑膜的病理学改变进行观察外,还对该病对膝关节的软骨、半月板和前后交叉韧带的影响进行了病理学研究,为临床治疗提供帮助。

1 资料与方法

1.1临床资料

女性患者,69岁,身高164 cm,体重54 kg。双膝关节疼痛20余年,右膝关节疼痛加重、反复肿胀5年。X线检查诊断为双膝骨关节炎。MRI显示右膝关节滑膜结节样增生。入院诊断:双膝重度骨关节炎,右膝关节伴有色素绒毛结节性滑膜炎。在行关节置换的过程中,将切除的部分滑膜、软骨、半月板和前后交叉韧带留作标本研究。术前同患者进行了详细的说明并签署了知情同意书,获得了北京大学医学部伦理委员会的同意。

1.2标本处理

将滑膜、软骨、半月板和韧带组织,用生理盐水冲洗干净,置于4%的多聚甲醛-0.1 mol/L磷酸缓冲液中固定3天,自来水冲洗12小时。软骨、半月板和韧带标本修切成1.0×0.8×0.5 cm3大小,滑膜标本修整为合适大小并标记。软骨组织甲酸-甲醛脱钙24~48小时。标本进行自来水冲洗过夜,75%、85%、95%和100%的乙醇梯度脱水;二甲苯透明3次,每次10分钟;56~58℃苯蜡和3次石蜡依次浸蜡,最后石蜡包埋,修蜡为梯形后连续切片,厚度为5 μm,50℃蒸馏水中展片,捞片于涂有蛋白甘油的载玻片上,50℃烘箱内烤片备用。1.3苏木精-伊红染色(HE)

组织切片二甲苯脱蜡3次,每次5分钟。100%酒精脱蜡2次,每次5分钟,95%酒精5分钟,分别自来水、蒸馏水冲洗5分钟;苏木色精染色2分钟,自来水冲洗;苏木色精分化液2秒钟,自来水冲洗;苏木色精返蓝液返蓝3秒钟,自来水冲洗;蒸馏水冲洗后伊红染色1~2分钟,自来水冲洗;100%酒精脱水2次,每次2分钟;二甲苯透明2次,每次1~2分钟;中性树胶封固。光学显微镜观察各组织的病理学改变并照相。

2 结果

2.1肉眼所见

切开膝关节,大量咖啡色关节液流出,滑膜结节样增生、肥厚,棕褐色。部分滑膜坏死,呈污秽样。关节软骨破坏严重,大部分软骨下骨裸露,表面黄染。半月板退变性损伤,表面黄染。前交叉韧带表面滑膜消失,韧带组织损伤,表面黄染。后交叉韧带表面滑膜完整,绒毛结节样增生,棕褐色。

2.2滑膜的病理学改变

40倍显微镜下可见滑膜增生、肥厚,绒毛结节形成(图1 A)。绒毛由网状组织、胶原基质和各型细胞组成,位于最表层的是几层增生肥大的滑膜细胞,其内有含铁血黄素沉着(图1B)。滑膜下组织纤维化增生,富含毛细血管(图1B、1C)。200倍显微镜下可见弥漫的细胞基质增殖,伴有大量圆形、棱形的大单核细胞呈结节状增殖,其胞浆丰富,内有大量含铁血黄素,胞核卵圆形,染色较淡(图1C)。这些细胞是PVNS病变最具特征性的细胞。在这些增殖细胞结节周围还有吞噬脂质的泡沫细胞、多核巨细胞,散在或灶性聚集,还可见细胞外含铁血黄素沉着(图1D、1E)、血管旁淋巴细胞(图1C、1D),浆细胞浸润及呈囊状的胶原纤维(图1F)。镜下还可见本病的结节是多个绒毛的纤维化后聚集而成(图1B)。

图1 膝关节滑膜的组织学染色(HE染色)

2.3关节软骨的病理学改变

100倍显微镜下可见软骨胶原蛋白染色浅,软骨细胞明显减少,排列尚有规律,双核细胞和多核细胞减少,细胞含有含铁血黄素(图2A)。400倍显微镜下可见双核细胞存在,核内含有含铁血黄素(图2B)。细胞开始坏死,出现核固缩,核碎裂和核溶解(图2C、2D),最后细胞死亡,细胞轮廓消失(图2D)。

图2 关节软骨的组织学染色(HE染色)

2.4半月板的病理学改变

100倍显微镜下可见胶原纤维排列整齐,细胞减少,排列规律,双核细胞减少(图3A)。400倍显微镜下未见明显的双核细胞存在,胞内含有含铁血黄素(图3B)。细胞出现核固缩和核溶解,细胞坏死,细胞轮廓消失(图3C)。

图3 半月板的组织学染色(HE染色)

2.5前、后交叉韧带的病理学改变

后交叉韧带胶原纤维染色较深,细胞较多,细胞内未见明显的含铁血黄素(图4A)。前交叉韧带胶原染色较淡,细胞稀疏,细胞内可见含铁血黄素(图4B)。

图4 交叉韧带的组织学染色(HE染色)

3 讨论

PVNS是一种介乎炎症和良性肿瘤之间的滑膜疾病。细胞增生和容易复发,具有肿瘤的性质;具有巨噬细胞、组织细胞和浆细胞的浸润,又具有炎症的特性。临床发现运动员因多次外伤致膝关节出血,或多次手术也有可能产生类似改变[2]。

该病虽然为滑膜疾病,但可以广泛地侵犯邻近组织[3]。关节内滑膜病变主要侵犯软骨下骨,造成骨质的破坏,形成囊肿。在我们的研究中发现,膝关节内的PVNS,除了引起典型的滑膜病变外,对关节的软骨、半月板和前交叉韧带都有损伤,而且这些组织的细胞可以吞噬含铁血黄素颗粒,导致细胞的死亡,引起组织的退变。因此在发现该病后,应尽可能早治疗,以免引起关节内组织的继发损伤。

PVNS可以根据关节反复肿胀、疼痛不重、血性关节液,以及典型的MRI表现,诊断不难,关键是对该病要有所认识。MRI的特点表现为局限型和弥漫型两种,增生滑膜在T1W1上呈等或稍低信号,T2W1以等或稍高信号为主,其内可见多发结节或肿块样T1W1、T2W1低信号;关节软骨破坏;关节积液[4]。病理特点是滑膜增生和结节形成。显微镜下可见明显的绒毛和结节;绒毛表面为数层滑膜细胞,其中心为纤维组织、扩张的毛细血管和炎性细胞;结节由密集的滑膜细胞组成,同时伴有多核巨细胞和泡沫细胞;细胞内外可见不等量的含铁血黄素颗粒沉积[5,6]。

PVNS与骨关节病的鉴别不难,骨关节病的发生始于软骨退变,继发慢性滑膜炎。滑膜的病理改变以滑膜细胞增生和炎症细胞浸润为主,无结节形成,无特征性的细胞和含铁血黄素颗粒。与类风湿性关节炎的相比,PVNS一般都是单关节发病,类风湿关节炎往往侵及多个关节;类风湿性关节炎的滑膜病变也是呈绒毛性增生,形成血管翳,侵及软骨,伴有淋巴细胞和浆细胞浸润,但无结节形成,无含铁血黄素颗粒沉着[7]。还需要与特发性滑膜骨软骨瘤病鉴别,该病以滑膜增生、绒毛增殖,软骨瘤形成为主。镜下见滑膜细胞和纤维组织增生,血管形成,淋巴细胞聚集;可见到成片的成纤维细胞化生为软骨细胞,形成软骨小体并钙化和骨化等[8]。无论是结节型还是弥漫型PVNS,一旦诊断明确,都主张手术治疗,重点是完全切除,目前争论的焦点是开放手术,还是关节镜下手术[9-13]。结节型术后效果良好,但弥漫型易于复发。为了预防复发,建议手术完全切除后,进行放射治疗[14-16]。

本研究是个案研究,缺乏普遍性。患者为老年人,关节退变严重,关节软骨和半月板细胞的死亡,是正常死亡,还是吞噬含铁血黄素后死亡,或者与二者皆有关,有待进一步研究。

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2014.11.6

陈连旭,Email:bjchenlx69@163.com

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