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