一概述

髌下脂肪垫(IFP)位于髌骨下面,髌腱后面,股骨髁和胫骨平台前面。IFP是膝关节前侧的三种脂肪结构之一,另外两个是股前(或滑车上)和股四头肌髌上脂肪垫。IFP位于关节囊和滑膜之间,滑膜排列在关节后部。在膝关节镜下,IFP可见为黄色脂肪结构,可移动,易于反射。另外,IFP可以为髌韧带提供营养。

髌下脂肪垫区是指髌骨及股骨髁下方、胫骨髁前方、髌韧带后方之间的区域,并向两侧延伸,超出髌骨内外缘10cm左右,其主要结构为髌下脂肪垫和髌下滑囊。髌下脂肪垫是关节内滑膜外结构,由锥状脂肪组织构成,后面覆盖关节滑膜和膝关节腔相隔。髌下滑囊位于髌下脂肪垫与髌韧带之间髌下滑囊包绕髌下脂肪垫并突向髁间窝内;脂肪垫固定于股骨的滑膜又称为囊韧带。

它的主要作用是缓解来自膝关节前方的撞击,保证膝关节的正常活动,防止运动幅度过大,同时起到衬垫、润滑以及有效缓冲关节面软骨摩擦的作用。

髌下脂肪垫是以弹性纤维为网状支架的萎形脂肪结构,髌下脂肪垫能够适应膝关节不同程度的伸曲活动,充当机械减震器,减少髌骨髌腱和深层骨结构之间的摩擦。可产生和分泌滑液,促进髌股关节的滑动能力;

髌下脂肪垫中的白色脂肪具备内分泌功能,可通过自分泌、旁分泌和内分泌机制产生并且释放自介素-6、脂肪素等多种促炎性介质促进软骨的分解代谢,在骨关节炎的发生和发展中起着重要作用

髌下脂肪垫的供血动脉是由膝上、下动脉的分支组成的血管网,该血供相当丰富。此外,髌下脂肪垫也有丰富的神经支配。

髌下脂肪垫炎/损伤又名Hoffa病、髌下脂肪垫炎,是引起膝前疼痛及功能受限的临床常见疾病。IFP多因脂肪垫出血等外伤性损伤引起其肿胀、增厚,从而与胫骨、股骨等形成挤压或撞击,引起明显的膝关节疼痛。

病因:

(1)急性损伤:膝关节突然猛烈的过伸和旋转,脂肪垫来不及上移,被挤压引起损伤;

(2)慢性损伤反复跳跃引起膝关节的过伸或股四头肌疲劳无力,不能充分地向上牵拉脂肪垫,则会引起脂肪垫慢性损伤,此外凡是髌骨软化症、髌腱末端病、半月板损伤、前交叉韧带损伤等使膝关节的动力学平衡发生改变,关节不稳,则可继发脂肪垫损伤;

(3)继发于退行性关节疾病。

二、临床表现

IFP损伤以髌下或髌后肌腱区疼痛为特征,膝关节过度运动或负重加重。损伤初期病症较轻,仅表现为轻度的髌下脂肪垫局部疼痛,后期脂肪垫纤维化、明显瘢痕修复,病程难以逆转,最终会导致明显全膝痛,甚至膝关节功能障碍。

膝关节下方疼痛表现为多样性和传导性,常以髌韧带后方明显,膝部酸痛无力,站立、膝关节过伸及劳累后加重,少数可出现嵌顿、卡阻现象,膝关节屈伸受限、髌骨活动度减少。

1.多样性:该病起病缓慢,时轻时重,初为膝部不适、酸胀、凉感及隐痛,从后发展为持续性膝前痛,关节不稳,运动无力易跌跤,膝前痛尤其在上下楼梯时突出,严重者膝关节不能伸屈

2.传导痛:注意此病可引起膝关节五个方向传导痛:①向前上方传导引起股四头肌不适、酸胀感;②向前下方传导,引起沿胫骨起直至足背和第2~4趾背面酸痛、麻木、麻刺感等不适;③向后传导,引起腘窝不适、酸痛、吊紧感等,影响行走;④腘窝征象可向后上方传导,引起大腿后方酸胀不适感:⑤腘窝征象向后下方传导,引起腓肠肌不适、酸胀、吊紧感、跟腱痛、后跟痛、跟底痛等

Hoffa征(+)是IFP损伤的主要体征,部分患者可见麦氏征阳性,Hoffa征阳性:指患者屈曲膝关节90°用拇指持续压迫脂肪垫内外侧,当患膝伸直或过伸时,膝前方内侧明显压痛,部分患者偶发弹响、交锁,此外少数患者会出现打软腿或股四头肌萎缩。

关节镜检查(金标准):见髌下脂肪垫增大,可将半月板前角覆盖髌下脂肪垫的舌状瓣可嵌入髌股关节或股胫间室,脂肪垫出现充血或纤维化,被动伸屈膝关节可见脂肪组织在髌股关节或股胫间室间挤压或撞击。

三、影像诊断

正常MRI表现是髌下脂肪垫 T1WI为明显高信号、T2WI呈中高信号,在脂肪抑制序列图像上呈低信号,其内可见条枝状索条走行,髌腱表现为各序列均匀低信号。

I级:形态正常,边缘规整,T2WITSE FS内部可见局限性斑片状、条状高信号,T1WI信号减低或正常

II级:形态基本正常,边缘模糊,T2WITSEFS内部可见广泛性斑片状高信号T1WI呈低信号,损伤范围小于脂肪垫一半面积

III级:形态不规整,边缘撕裂,T2WITSEFS内部弥漫高信号,T1WI呈低信号且损伤的范围超过脂肪垫面积的一半

IV级:形态不规整,边缘撕裂,可见囊性变,或者脂肪垫萎缩,T2WITSEFS呈高信号,T1WI呈低信号

图1 A-C 女,35岁,左膝关节疼痛矢状位T1WI(A)及脂肪抑制质子密度加权成像(FS-PDWI)(B)示左膝关节髌下脂肪垫中央部片状及多发线状水肿(实箭),病变内部可见脂肪组织(虚箭),矢状位FS-T1WI1(C)增强扫描示髌下脂肪垫水肿轻度强化(实箭),水肿内脂肪无强化(虚箭)

图2 女,56岁,左膝关节疼痛。矢状位T1WI示髌下脂肪垫增大,向股骨关节间隙及股骨髁间窝延伸,脂肪垫内可见多发线状低信号纤维增生(实箭)

病例女,44岁,现病史:5天前跳舞时扭伤左膝关节后出现疼痛,伴活动受限,当时曾有一过性关节错位及自行复位感。经休息后患者仍感左膝疼痛加重,无法行走,休息时疼痛缓解

鉴别诊断

髌腱-股骨外侧髁摩擦综合征

腱鞘巨细胞瘤(GCTS)

滑膜血管瘤

类风湿性关节炎

病例2

·女,14岁、主诉:左膝疼痛两个月、病史:有运动史,既往有过两次髌骨脱位病史,均自行复位,查体:左膝轻度压痛,活动可

髌腱-股骨外侧髁摩擦综合征

既往被笼统称为髌下脂肪垫损伤,2001年Chung等首次描述髌腱-股骨外侧髁摩擦综合征,其特征是由于髌腱近端外侧与股骨外侧髁之间的撞击引起髌下脂肪垫外上部的水肿,多项研究证实其与髌骨活动轨迹异常及髌股关节炎的发生有关,由于解剖变异、髌股关节紊乱或发育不良导致正常施加在软骨上的力量部分转移到邻近的软组织上,髌腱近端后外侧部分与股骨外侧髁的受力不平衡,引起髌下脂肪垫外上侧部分的反复挤压。

相关研究:Raphael Campagna等研究发现,髌骨高位、髌腱-股骨外侧滑车关节面距离减小、胫骨结节-股骨滑车沟距离增加是发病的高危因素,可导致髌腱上移或横向外移,发生撞击的几率增大。

MRI典型表现

髌下脂肪垫外上部水肿,可向中央部延申

髌骨高位-Install-Salvati指数(ISR)增大>1.2,

髌腱相对于股骨滑车向外侧移位,胫骨结节-股骨滑车沟距离(TT-TG)增大 >20mm

髌腱近端外侧部后缘与股骨外侧滑车之间距离减小,髌腱-股骨外侧滑车关节面最短距离(PL-T)减小

股骨外侧髁前下缘尖锐-LFCA减小

伴发病变:髌腱炎、髌股关节炎胫股关节炎、股四头肌腱炎、髌外侧支持带损伤、髌腱腱鞘囊肿。

病例3

·女,69岁

主诉:右膝关节疼痛伴活动受限20余天

现病史:患者20余天无明显诱因出现右膝关节疼痛,活动后加重,休息可缓解,伴右膝关节活动受限,站立时感右膝关节内“有东西向外膨出”,无右下肢乏力及异常感觉,无寒战发热、胸痛胸闷、腹痛腹胀等不适

专科检查:右膝关节肿胀,浮髌试验阳性,膝关节侧方应力试验阴性,Lachman征阴性,右下肢末梢感觉、血运良好,足背动脉可扪及

右膝关节外侧髌下滑膜壁内见结节状异常信号影,T1WI呈等信号,PD压脂呈高信号为主,病灶内见各序列点状低信号;髌上囊见少量液性信号影

腱鞘巨细胞瘤(GCTS)

腱鞘巨细胞瘤是起源于关节滑膜、腱鞘和滑囊,以滑膜增生和含铁血黄素沉积为特征的纤维组织细胞瘤。通常是良性病变,它可发生在关节内或关节外,并根据临床表现和生物学行为分为局限型和弥漫型,尽管组织学相同,但两种亚型具有不同的临床表现和治疗方式。弥漫型更具侵袭性,甚至也可以出现恶变,通常将发生于关节内的弥漫型腱鞘巨细胞瘤也被叫做色素绒毛结节性滑膜炎。

影像表现

MR是最有价值影像学检查方法,不同时期MR信号不同;

病变早期:滑膜增生、绒毛样结节形成,当滑膜结节较小且出血相对较少时呈T1WI等、T2WI稍高信号;关节腔积液,可伴有关节腔出血,滑膜结节及关节腔内无或少有含铁血黄素沉着。

病变中晚期:

关节腔内可见多发、不规则、分布广泛、信号混杂的滑膜结节;

滑膜结节可出现囊变、坏死、出血及脂肪沉积关节腔内外散在、多发低信号含铁血黄素沉积,T1WI及T2WI均为低信号,当含铁血黄素沉积较多时,T2WI上磁敏感伪影导致开花样伪影;

累及半月板、韧带、关节软骨及关节外组织;

可伴有骨性关节炎改变;

病例4:男,33岁主诉:左膝关节肿胀疼痛伴活动受限4年,加重半年

现病史:患者4月前出现左膝关节肿胀疼痛,伴活动受限。近半年来症状加重,左膝屈曲、伸直受限,左膝关节内侧疼痛明显。活动时加重,休息缓解。

滑膜血管瘤

罕见-非肿瘤性血管畸形

好发于单侧膝关节,儿童及青少年多

成分复杂(含脂肪、肌肉、纤维、粘液基质、含铁血黄素、血栓、骨等)

影像学表现-MR

病灶形态不规则,边缘多呈分叶状,占位效应较轻,具有见缝就钻的特点,病灶可延伸至髁间窝

最常见为T1低信号、T2显著高信号,典型的呈“葡萄串样改变,有时病灶内可见线状的低信号纤维分隔、高信号的脂肪成分、迂曲的流空血管。如果病灶内陈旧性出血可观察到含铁血黄素沉着,此时与PVNS鉴别困难可能会误诊

增强扫描病灶呈显著强化

图4、滑膜血管瘤 髌下脂肪垫区分叶状的团块影,边界清晰,向胫股间隙生长。T1WI呈等信号;抑脂T2WI呈高信号,病灶内见斑点、斑片及条形低信号;矢状位抑脂T1V增强早期病灶边缘强化,病灶内见条形强化血管影:3分钟后的冠状位增强示病灶边缘强化的范围及强度较前明显。

图5、滑膜血管瘤 T1VI呈低信号;抑脂T2WI高信号的病灶内见团块不规则的低信号,含铁血黄素沉着。

病例5

类风湿性关节炎

定义:类风湿性关节炎是一种累及周围关节为主的多系统炎症性的自身免疫性疾病

临床症状:低热、疲劳、消瘦以及血沉加快,实验室检查类风湿因子呈阳性,抗CCP抗体阳性

本病的基本病理改变是滑膜炎;

急性期:渗出性和血管浸润性,滑膜下有小血管扩张,内皮细胞肿胀,细胞间隙增大,间质有水肿和中性粒细胞浸润;

慢性期:滑膜增生肥厚形成绒毛状突起,形成血管翳,侵蚀破坏关节软骨及软骨下骨质,造成关节破坏、强直、畸形及功能障碍。

影像表现

滑膜炎:表现为滑膜增厚,增厚的滑膜血管翳T1W1呈低信号T2WI及STIR序列可表现为混杂信号,同时可伴有关节及滑膜囊积液,软组织肿胀;

软骨破坏:破坏早期表现为关节软骨层次模糊及信号改变。随病程发展出现软骨表面毛糙和低信号区,局部变薄、厚薄不一,骨端软骨下骨缺损显示骨皮质不完整;关节面骨质侵蚀多见于边缘;

骨髓水肿:由于炎性细胞浸润及无菌性骨炎刺激导致反应性骨髓内水分增加,骨髓内可见不规则斑片状T1WI低信号和T2WI略低或略高信号改变,水肿区边缘模糊不清;关节邻近骨骼发生骨质疏松病变进展则延及全身骨骼;

总结

Hoffa's病表现为髌下脂肪垫水肿,可同时伴有髌下脂肪垫增大、出血,慢性期可伴纤维化

MR是诊断Hoffa's病敏感的成像方法,但准确率不高,要结合关节镜检查

脂肪垫增大没有明确的标准,判断主要凭经验

脂肪垫增大不够显著时,只有在特殊体位(膝关节过伸位)才能观察到其突入髌股关节或胫股关节受到挤压,自然体位下检查出现假阴性