早期的免疫病理学研究往往通过手术或者尸检获取组织标本来进行检查。1932年,For-eistier首先描述一种方法,利用牙科神经牵开器穿刺进人关节进行滑膜组织活检。20世纪50年代,针穿开始用于进行滑膜活检。当时的穿刺针较粗,需要皮肤切口,容易引起组织损伤。1963年Parke:和Pearson等人发明了一个简化的14G的活检针,不再需要皮肤切口。他们用这种活检针进行了165次操作实验,结果表明除了5次未成功以外,都可以从骸上囊中穿刺获得滑膜组织,而且没有严重的并发症。其他类型的穿刺针还有Polley-Bickel活检针、Franklyn-Silverman肝脏活检针、Cope活检针、Williamson活检针、Holt活检针和 Franklin针等。Parker-Pearson型活检针较小,并且容易操作,所以应用最广。但是,因为细针设计的长度等因素,这种活检针仅能用于较大的滑膜关节如膝关节的活检。临床上,如果仅仅累及小关节病变,很难应用这种细针进行关节穿刺活检。Thurayyak Arayssi等人对Parker-Pearson细针进行改良,减少了长度和前端切迹的距离,对包括近端指间关节、掌指关节和腕关节等小关节病变成功地进行了滑膜活检,采取的滑膜组织除了病理分析以外,还可以进行电镜检查和提取DNA. 1970年,Kinsella等人应用细针穿刺进行滑膜组织学的研究,描述了RA滑膜衬里层的改变,细针穿刺作为关节炎的一项研究手段由此得到了重视。1972年,Schumacher和Kitridou等人阐述了早期滑膜炎的临床病理特点。
事实上,进行常规的滑液抽取检查时,吸出的滑膜组织大小足够检查之用。使用Parker-Pearson闭合细针穿刺活检法或者其他风湿病医生使用的针吸法,都可以获得滑膜组织以供诊断研究之用。这些方法具有创伤小,费用低等优点,而且在严格操作情况下没有并发症。手术过程可以在门诊开展,减少了关节镜检查和切开活检需要的人力和花费。但是,不足之处在于非直视下操作,取材的成功率较低;滑膜的炎性病变不会均匀一致,有时滑膜病变较局限,即使弥漫肿胀情况下,大体观察和镜下观察的程度也相差很大。但是,取材方面的不足可以通过不同部位多点取材来进行综合评估。所以,对于任何非直视下活检者,没有发现病变都不可能排除病变存在的可能。
细针关节穿刺进行滑膜活检可以在其他检测手段辅助下进行。骨骼肌肉系统的超声检查对研究表浅组织、肌肉和肌健尤其关节病变很有效。它不会给患者带来不适,花费低,无侵人性,而且还可以进行动态观察和双侧比较。Leud等人研究表明,对于临床确诊的类风湿关节炎患者,超声检查可以很好地显示肿胀和破坏等病变。RM Van Vugt等人应用超声检查定位滑膜肥厚部位来进行活检,成功率达到了100%。
关节镜最初作为一种诊断措施,主要由骨科医生采用。在20世纪70年代和80年代,许多风湿病学术团体,最著名的有伦敦、斯得哥尔摩、巴黎和安哈勃,引进关节镜作为研究手段。随着针式关节镜(2 . 5mm)的发明,可以在局麻、局部神经阻滞或者全麻下进行各种大小关节的滑膜组织活检,甚至包括滑膜血管翁和软骨的结合部位活检,并且制定了关节内病变的定量研究办法。这些发现在风湿病学领域引起人们很大的兴趣,并为滑膜组织的研究开辟了一个崭新的领域。目前,关节镜技术已经被EULAR和 ACR组织列为常规的培训课程。近来完成的国际调查研究表明,10个欧洲国家近24个学术组织常规应用关节镜技术,其中23个中心是在 1990年以后开始应用关节镜技术。
关节镜活检与细针穿刺相比较,技术上略复杂,花费较多,但是优点是可以在直视下采取大块而且具有明显病变的组织进行分析。但是,这种方法在那些不能进行关节镜检的关节依然受到限制。关节镜检查虽然费用相对较多,但是它却提供了一种具有可行性的检查方法与治疗手段。在国外,因为关节镜在地方医疗机构中普遍得到应用,用于临床目的的针穿反而不经常实施。尽管CT与MRI等检查手段日益普及应用,但是在某些关节或疾病中,尚无法取代对受累关节的滑膜或骨进行活检。目前,一些风湿科医生开展了诊断性甚至治疗性的关节镜手术。应用针式关节镜可以创伤更小,并可以在更多数目的受累关节中进行此种检查。这种方法使用的适应证和在临床或科研药物研究中的应用,仍有待进一步确定。
诊断性滑膜分析的最流行的方法是应用14G的Parker-Pearson针来做闭式穿刺进行滑膜活检。膝关节是目前最经常进行活检的关节,但是从肩关节、肘关节、腕关节和躁关节中也可以获取滑膜组织。小关节的滑膜活检,需要使用改良后小一些的细针进行。
常规的人路与关节穿刺一样。对于过于紧张的患者可以适当使用呱替咤。年轻的患者可以在麻醉下进行。活检的区域要用肥皂液清洗干净后,碘酒酒精消毒。操作者需要戴无菌手套,穿刺点覆盖无菌塑料薄膜。首先,皮肤及皮下组织用1%利多卡因麻醉至关节囊,但要防止麻醉药物进人关节腔,影响对滑液的分析。然后,用一个20号针穿过麻醉区域进人关节间隙,抽吸关节液进行分析,可以向关节腔内注人4 --- 8ml 1%利多卡因,也可以不必注射即行活检,防止局麻药物造成一种人工假像。当针撤出后,利多卡因可以沿针道浸润麻醉。插人带有活检针头的套管针,当带钩切迹的一侧恰好抵达滑膜时,用loml的注射器负压抽吸,针头往往需要避开利多卡因局部注射部位,防止出现人工假像。在关节内的不同部位分别取几份不同标本(减少取材误差),一只手用注射器持续负压吸引,另外一只手在外面控制针的偏转。取材者需要熟悉所取标本的外观表现,不要把纤维素和坏死物(黄白色)误作滑膜(紫红色)。用一小块消毒纸将滑膜标本从针头拭至固定液中。
患者活检后应休息两天,如果没有明显的疼痛和肿胀,就可以进行日常活动。一般很少出现关节内出血或者感染。为了防止在关节内把针头折断,应该在穿刺之前检查穿刺针头是否弯曲或者变软,是否与套管针匹配良好。在针式活检不成功的情况下,尤其在怀疑有局部病变如肉芽肿、肿瘤存在时,可以采用关节镜以及其他关节切开活检术。前一次手术(半月板切除、腕管手术)中取出的组织块也可以提供有用的信息。
一、组织处理的办法
针式活检获取的许多小块标本以及手术过程中获得的大块标本可以有很多的办法进行处理,主要看需要解决哪些问题。光镜下病理检查要常规放置在中性福尔马林液中,石蜡封闭;一些标本可以进行HE染色,也可以进行其他的特殊染色。如果可能存在痛风,标本要放置在纯酒精中,因为尿酸在其他固定液中会溶解。标本可以进行尿酸染色,未染色的部分要用偏振光显微镜来检测。未固定的标本可以冰冻后应用偏振光显微镜检测尿酸。
滑膜冰冻切片的免疫荧光或者其他的免疫细胞化学研究尚未表明具有明显的临床意义,但是引起科研人员很大的研究兴趣。研究发现,突出的外渗的免疫球蛋白有助于诊断类风湿关节炎。单核细胞亚群的具体特征目前正在研究中,单核细胞数目的增多可能提示RA的预后不良。用于该项研究的标本都应该在低温冰箱里置于OCT复合物中,快速浸人液氮冷冻。这些标本可以用于分子生物学检测。利用这种方法和在冰冻切片上进行 PCR反应对于检查衣原体、脉原体、疏螺旋体和其他难以发现的微生物等具有越来越大的研究价值。
滑膜细胞也可以进行组织培养研究,一项研究表明,滑膜T细胞表面R-整合素的表达增加可能与早期强直性脊柱病变有关,而与RA无关。
滑膜的电镜分析也引起人们的注意。例如,在早期RA和增生性肺性骨关节病中可以检测到血管壁上存在性质不明的电子密集型沉积物。
最有临床意义的是,应用电镜可以检测到碳酸盐晶体、病毒(包括人类免疫缺陷病毒)、小量的淀粉样物以及Whipple病中的杆状菌、赖特综合征中的衣原体、莱姆病螺旋体和高雪细胞等。当标本用于电镜分析时,应该与病理科合作,保证标本迅速而准确地固定。
二、滑膜活检的部位
膝关节较大,易于进入,所以膝关节是最常进行滑膜活检的部位。但是,这种优势有时是复杂的,活检部位过广,而关节内不同部位滑膜的改变在肉眼下观察就有很大的差别。认识膝关节内滑膜病理改变的差异对于滑膜病理学的判断十分有益:如果发现有很大的差异,就要进行多点活检,这样可以发现代表性病变。如果局部存在明显的差别,或者肉眼下观察炎症部位与非炎症部位明显不同,就要进行关节镜直视下的直接活检。
有一些研究报道了在关节内不同部位的滑膜组织,炎性细胞浸润程度存在差别。Bresni-han研究组对于没有接受DMARD药物治疗的早期RA患者进行了详细的组织学研究后发现,尽管肉眼观察到存在炎性部位与非炎性部位的不同,但是患者的滑膜组织学表现并没有很大的差异。但是,对已经明确诊断的RA,并已经接受DMARD治疗患者,关节滑膜病变是否存在差异尚不确定。Bruce IP等人研究发现,活动性RA不同部位的滑膜病变是类似的,与早期RA患者情况一样。纤维化差异很大,而淋巴细胞在关节内浸润具有很高的一致性。与CD8十细胞较大的分布差异相比较,CD3+和CD4+阳性细胞的分布差异较小。巨噬细胞的分布具有很高的一致性,但是与T细胞一样,巨噬细胞在内侧关节囊区的分布相对于其他部位较少。
细胞因子mRNA表达的水平较T细胞和巨噬细胞具有更高的一致性,其中一些细胞因子,例如,IL-6, IFN-y和TNF-a均匀分布在整个关节。细胞因子mRNA表达水平的差异是应用定量PCR的方法与阳性对照进行同一组PCR反应后进行相互比较得出的。尽管 mR-NA的检测方法并不能反映在关节局部存在具有生物活性的蛋白,RT-PCR技术对于T细胞源性细胞因子的检测特别有用,因为少量因子即可以介导细胞免疫反应。在多数情况下,可以检测到 IFN-y和GM-CSF等T淋巴源性细胞因子,而 IL-2不经常发现,IL-4在一些患者中根本检测不到。
约1/3滑液细胞的细胞因子 mRNA表达为阴性,所以关节中细胞因子的表达需要在滑膜水平来检测。在应用局麻药物和激素的关节腔内注射治疗后,滑膜病理学无论在镜下还是在细胞因子的表达水平均会受影响。
骸上囊区、内侧窝和滑膜血管翁一软骨连接部位是滑膜病理学具有代表性区域,包含所有可能存在的改变。关节内激素的应用不会在此部位产生人工假像。大多数活动性 RA患者,膝关节内具有弥漫性滑膜的病理学改变。总的来讲,内侧窝处滑膜较其他部位的滑膜更容易变化,但是这种差别不具有统计学上的显著差异。关节镜下软骨一血管翁连接处(carti-lage-pannus junction, CPJ)的滑膜炎症比较严重。内侧窝和CPJ处的活检需要在关节镜下进行。内侧窝的滑膜最重要,因为该部位具有大多数滑膜不同的病理表现。在其他非炎性关节病变的病理学基础未明确之前,CPJ作为优先活检部位具有重要的理论意义,因为不能排除一种可能:即在非活动期的RA,与其他远离关节软骨的部位相比较,CPJ处具有典型的滑膜病理学改变。

