超声在老年膝关节软骨滑膜病变检查中的应用

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.46.001

摘要/Abstract

摘要：

背景：超声作为无创性检查手段应用于骨骼肌系统检查已得到广泛的认识与认可。

目的：探讨超声检查在老年人膝关节退行性变中的临床应用价值。

方法：选取60岁及以上连续就诊的膝关节疾病患者102例，204个膝关节，根据膝关节退行性变临床诊断标准，分为2组：膝骨关节炎组167个膝关节，非膝骨关节炎组37个膝关节。行膝关节超声探查，观察膝关节髌上囊、内侧滑囊、外侧滑囊积液深度、滑膜、血管翳、软骨情况。

结果与结论：204个膝关节中，发生膝关节退行性变的有167膝，原发性膝关节炎91膝，非原发性膝关节炎76膝，退变率82%，膝骨关节炎组膝关节腔髌上囊、内测滑囊、外侧滑囊积液量显著多于非膝骨关节炎组，滑膜增生59膝，伴有血管翳形成23膝，软骨表面毛糙167膝，软骨变薄或丧失117膝。非膝骨关节炎组滑膜增生5膝，软骨表面毛糙27膝，软骨变薄或丧失4膝。结果提示超声作为一种影像学检查手段对评价老年人膝关节退行性变具有实际的应用意义。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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关键词: 组织构建, 软骨组织工程, 超声检查, 骨关节炎, 老年, 膝关节, 关节退行性变

Abstract:

背景：超声作为无创性检查手段应用于骨骼肌系统检查已得到广泛的认识与认可。

目的：探讨超声检查在老年人膝关节退行性变中的临床应用价值。

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Key words: knee joint, osteoarthritis, ultrasonography, aged

中图分类号:

R318

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图/表（结果） 1

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引言

随着人口老龄化的进程，老年人的健康状况愈发受到社会各界人士的关注，膝关节在每日的活动中无时无刻不扮演着重要的角色，膝关节病变的早发现显得尤为重要。原发性膝骨关节炎是国人最常见的骨关节炎，是导致老年人疼痛和残疾的重要病因^[1]。

骨关节炎是关节软骨由于退行性改变而导致的一种慢性骨关节病，过去认为骨性关节炎的病理改变只有关节软骨的损伤变化，目前来看，骨性关节炎的病理不仅包括软骨的改变，还包括滑膜、骨质、关节囊等结构也出现相应的病理改变^[2]，所以认为骨性关节炎是一种累及全关节的一种疾病。Smith等^[3]研究表明，在羊骨性关节炎模型中证实有明显的滑膜炎改变，以及随着疾病的进一步发展，增生的滑膜组织展示出类似风湿性关节炎的改变，出现血管翳样组织。

传统对膝关节的检查，一般选择X射线，但普通X射线检查对软组织的成像欠佳，不易反映软组织病变，尤其当软组织只有早期病理改变时，常规X射线检查便不能满足诊断要求。

CT技术，虽然可以较好的显示软骨的结构，但是辐射较大，应用较局限，不宜作为常规的筛查手段，不易普及。膝关节MRI检查，在影像学技术检查的诊断中具有一定的价值，但MRI具有复杂的操作流程，检查成本较高，检查时间比较长，作为常规筛查手段同样不易普及和推广。

临床关节镜的检查，虽然可以直视膝关节内的变化，对膝关节进行深入的检查^[4]，但考虑到膝关节镜的检查属于介入性检查手段，对早期膝关节病变的患者较难实施。

近年来，随着科学技术的进步，超声诊断设备和技术的不断提高，超声仪器得到了较好的发展，超声以其高分辨率、实时动态、无辐射等优点在膝关节检查中逐渐显示了其的优势，超声对滑膜的增厚，以及增生滑膜血流的检测也具有较好的灵敏性^[5]。超声作为无创性检查手段应用于骨骼肌系统检查已得到广泛的认识与认可^[6]。

在欧洲、美洲和中国的一些主要城市如北京、上海等，超声在肌骨领域的应用渐渐得到普及，已应用于多种骨科疾病的诊断，特别是对关节与软组织领域病变诊断的准确性在不断提高。

本研究通过收集来新疆医科大学第二附属医院就诊的老年人病例，根据美国风湿协会对膝关节退行性变的诊断标准将其分为临床膝关节退行性变组和临床膝关节非退行性变组，分别对受试者行超声检查，观察膝关节腔髌上囊、内测滑囊、外侧滑囊积液量，滑膜变化，软骨回声变化等情况，并对结果进行记录，通过对膝关节不同部位声像图的观察和分析来探讨超声在老年人膝关节退变检查中的临床意义，期待超声检查可以早于临床诊断，能够发现膝关节退行性变的早期改变。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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材料方法

设计：病例分析。

时间及地点：病例来源于2013年3至9月在新疆医科大学第二附属医院就诊的年龄≥ 60岁连续的膝关节疾病患者。

对象：选取同期本院就诊的60岁及以上连续的膝关节疾病患者102例204个膝关节，其中男65例，女37例，年龄60-89岁，平均(74±6)岁。

诊断标准：根据美国风湿病学会对膝关节退行性变临床诊断标准^[7]：①前月大多数时间内有膝痛。②有骨摩擦音。③晨僵<30 min。④年龄≥38岁。⑤膝检查示骨性肥大。满足①②③④或①②⑤或①④⑤可诊断为膝骨关节炎。

纳入标准：①年龄≥60岁。②膝关节病变行膝关节超声探查。③患者对检查均知情同意。

排除标准：①伴随膝关节外伤者。②膝关节合并其他肿瘤性病变者。③有膝关节置换史患者。④骨折患者。

将满足诊断标准的归为膝骨关节炎组，不满足者归为非膝骨关节炎组。膝骨关节炎组167个膝关节，其中单膝关节者15例，双膝关节者76例，非膝骨关节炎组37个膝关节，单膝关节者15例，双膝关节者11例。

仪器：采用PHILIPS IU-22、SIEMENSS-2000彩色超声仪，探头频率7.5-17 MHz。

方法：

膝关节超声检查：患者取仰卧位，膝关节屈曲20°-30°，轻度屈曲髋关节检查膝前区；髋关节轻度外旋，检查膝内测区，膝关节轻度屈曲并内旋，检查膝外侧区；患者俯卧位，检查腘窝^[8]。

膝关节判定标准：①关节间隙无回声区厚度(前后径)>3 mm诊断为关节积液^[9]。②滑膜厚度评估按照Walter标准^[10]：Ⅰ级滑膜无增厚D<2 mm，Ⅱ级滑膜轻度增厚 2≤D < 5 mm，Ⅲ级滑膜中度增厚5≤D < 9 mm，Ⅳ级滑膜重度增厚D≥ 9 mm。

股骨髁间软骨正常声像图表现为两侧骨质表面的高回声中间的均匀的带状低回声，厚度为2.0-3.0 mm^[11]。

主要观察指标：①膝骨关节炎组和非膝骨关节炎组患者膝关节腔积液情况。②膝关节腔积液超声影像观察。

统计学分析：所有计量数据均采用SPSS 17.0统计学软件包进行分析处理，均数资料用x(_)±s表示，行t 检验，取P < 0.05为差异有显著性意义。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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讨论

关节囊由外层和内层构成，外层为纤维层，内为滑膜层。滑膜囊即关节的滑液囊，也被称为黏液囊。滑膜囊起增加润滑，减少摩擦，降低压力，促进功能运动等作用^[12]。

滑膜是一种含有丰富的淋巴管和血管的组织，滑膜附着在关节面软骨的边沿，具有很强的再生能力，自边缘覆盖关节囊内表面、腘肌腱、髌上囊等部位。膝关节部位表浅、结构复杂、负重多、活动度大，拥有人体最丰富的滑膜，是最容易受损伤的关节之一^[13]。

膝关节腔积液的形成主要和滑膜的渗出性改变有关。当滑膜受到不同原因(化学、生物、物理等)的刺激时，滑膜由于充血水肿，导致出现渗出性的改变^[14]，关节腔表现为不同深度的积液(图1)。关节腔内的液体主要由滑膜下的血管和淋巴管滤过而来^[15]。积液在超声下显示为无回声区，透声好，无回声区背景内不夹杂异常回声。

本组结果显示，超声可对膝关节腔积液的声像图特点进行描述(表现为膝关节腔内范围不等的无回声区)，并可对膝关节腔积液量的深度和范围进行测量，膝骨关节炎组膝关节腔积液为100%，部分患者膝关节腔积液透声差，出现星点样强回声，可能是由于合并关节腔内出血，这些可能和疼痛有关^[16]。非膝骨关节炎组虽然也有不同程度的积液，但不满足临床膝骨关节炎的诊断标准。按照1995年美国风湿学会对膝骨关节炎的诊断标准，膝骨关节炎患病率(44.60%)虽然和文献报道老年人膝骨关节炎患病率基本一致，但要远低于退行性变的患病率，显然膝关节腔积液的发生要先于临床的诊断。

正常薄的滑膜组织，超声表现为一个裂隙样的低回声，由线形强回声围绕，超声诊断设备无法分辨^[17]，但是当关节腔积液达到一定时，滑膜结构可以清楚地显示在声像图上，尤其在合并引起滑膜肥厚的炎性关节病或血管翳形成时^[18]，滑膜显示更加清晰，高频超声声像图表现为在关节腔积液的无回声背景下，增厚、毛糙的滑膜呈现结节样、丝带样的中或稍高的回声结构^[19]。

本组结果显示，可在无回声区背景下观察到增生的乳头样滑膜回声，部分增生的滑膜可检出血流信号，血流信号一般成点线状或者短棒状及分支状，血流的出现一般与滑膜增生情况有关，滑膜增生越严重，彩色多普勒血流信号越明显，滑膜的炎性病变相对就较重。这些超声表现可为临床提供更多的影像学检查依据，显示了超声在老年人膝关节退行性变检查中的重要性。

关节软骨是细胞外基质和水分子的组合物，蛋白聚糖和胶原蛋白等是细胞外基质的主要成分。软骨胶原主要为Ⅱ型，呈三维网络结构，软骨细胞是其中的一个组成部分，它在提供了内在张力的基础上，保持软骨膨胀的某种状态的平衡。亲水性聚合物的蛋白聚糖的存在，可以与胶原和水进行结合，之间的相互作用使得细胞外基质是稳定的。基质内的水对被损坏软骨的正常恢复有重要的作用，除此之外还可以起到保持润滑的作用。

正常的软骨在超声中显示为不同回声的3层样结构，中间回声较低，两边回声较高，虽然超声不能像光镜一样清晰显示软骨的各层组织结构^[20]，但可以间接通过不同的界面来观察软骨回声的变化，当软骨回声变化，局部变薄或消失隆起时^[21]，可以直接和可靠的诊断软骨病变。

本研究显示，受检者部分关节软骨回声毛糙，分布不均，部分关节软骨局部回声变薄。膝骨关节炎实际是组成膝关节的各组织一种逐步的退变，高频超声可以较敏感的显示软骨的病变^[22]。

根据研究数据显示，非膝骨关节炎组膝关节腔有不同程度的积液，31个膝关节软骨回声表现异常，这些都说明超声对膝关节退变的显示要较临床的诊断更敏感，超声可以先于临床发现膝关节结构的改变，这可以为临床对膝关节退行性变的诊断提供重要的依据，为临床较早的干预膝关节退变的进程提供影像学依据，可以对膝关节给予积极的保护或治疗。

研究过程还观察到临床膝骨关节炎的患者还伴有腘窝囊肿、关节腔内游离体半月板突出等伴随症状。腘窝囊肿是由膝关节滑膜袋状疝出或腓肠肌-半膜肌滑液囊异常扩张所形成^[23]，是引起膝关节疼痛、屈曲受限的一种常见疾病^[24]。腘窝囊肿边界清晰，图像显示为腓肠肌的内侧头被呈无回声的积液所围绕^[25]，囊肿不总是和关节腔相通，加压有涌动感。可以通过无回声区的大小间接判断囊肿的变化。当有关节腔积液时要常规扫查腘窝，排除腘窝囊肿的病变，或者有腘窝囊肿时常规扫查膝关节腔，排除关节腔积液的病变。高频超声可以测量腘窝囊肿大小，探查透声情况，为临床治疗提供依据。

通常剥脱性骨软骨炎，滑膜骨软骨瘤病，骨赘，关节内骨折，半月板受伤等会导致关节腔内游离体的形成^[26]。游离体成分部分是单纯纤维性，部分是纤维蛋白性或骨软骨性。临床主要症状是关节突然疼痛，进行适当的活动可以有所缓解^[27]。超声对于关节游离体的检查操作灵活方便。每个能够影响半月板稳定的因素均可能会导致半月板的突出^[9]。半月板撕裂即微小的边缘纵向裂纹的发生，失去了周围环形的压力作用，导致了半月板的移位。

另外超声在膝关节领域的应用还可以配合临床的治疗。普通膝关节腔积液的穿刺，主要取决于人体表面的解剖学标志(盲穿)^[28]，一般体型或偏瘦体型穿刺较容易，但在肥胖患者，或有严重膝关节炎疾病的患者，由于病理改变，膝关节腔间隙变薄变窄乃至消失，给穿刺带来极大的困难，有时候甚至使得穿刺根本无法沿传统路径进行^[29]。但在超声的配合下，可以对膝关节腔内的积液进行定量和定位的诊断^[30]，可以为临床制定诊疗程序提供有效的影像学依据，避免“干抽”等现象的发生，可以为治疗提供最少的损伤。在需要药物治疗时，可以在超声引导下进行药物的灌注，可以实时观察药物是否到达关节腔内及药物的分布情况，并方便对治疗后的各项结果指标进行随访观察。其次膝关节腔内的游离体，往往导致疼痛和活动障碍，超声可对游离体的数目和位置进行观察，为临床制定手术治疗方案提供依据和帮助，为患者提供更好的治疗。

综上所述，作者认为超声可对膝关节腔积液有较好显示，可以评价滑膜、软骨病变，在膝关节的检查中能显示出它较独特的优势。超声作为一种无创的临床辅助检查手段，拥有灵活、实时、动态显像、无辐射等优点，且可按照需要对病变部位扫查不同方位的多个切面，最大程度的获得感兴趣区的信息，可为临床诊断提供重要的影像学信息，可为老年人的膝关节病变的诊断及治疗提供必要的数据支撑。超声作为临床的辅助检查，可考虑成为老年人膝关节病变常规的筛查手段。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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