Загальні відомості про синовіальну рідину, її функції, норму та патологію
У нормальних умовах синовіальна рідина знаходиться в суглобовій порожнині в невеликій кількості, рівномірно розподіляючись тонким шаром по її поверхні. Частина її компонентів надходить із плазми крові, проникаючи через гематосиновіальний бар’єр, тоді як деякі речовини, як-от гіалуронова кислота та лубрицин, синтезуються безпосередньо клітинами синовіальної оболонки — синовіоцитами. Клітинний склад рідини представлений переважно моноцитами та лімфоцитами, рідше виявляють гранулоцити, які мігрують із кровотоку, а також поодинокі синовіоцити.
Основна функція синовіальної рідини: підтримка нормальної роботи суглоба. Вона забезпечує харчування суглобового хряща та синовіальної оболонки за допомогою транспорту необхідних речовин та участі в обмінних процесах. Крім того, її важливим завданням є зменшення тертя між суглобовими поверхнями, що досягається завдяки змащувальним властивостям, а також амортизація навантажень під час руху.
При розвитку патологічних станів об’єм синовіальної рідини збільшується, змінюються її фізико-хімічні властивості та клітинний склад. У таких умовах можливе утворення кристалів різних речовин, а також приєднання інфекційного процесу, що спричиняє порушення нормального функціонування суглоба.
Зміна об’єму та складу синовіальної рідини можливо фіксувати при різних патологічних станах, проте найчастішою причиною залишаються запальні захворювання суглобів, насамперед артрити. Збільшення кількості рідини в суглобовій порожнині може бути пов’язане не тільки із запаленням, а й із травматичним пошкодженням, а також загальними порушеннями водного балансу в організмі, наприклад при гіпотиреозі.
Деякі системні захворювання також здатні викликати накопичення ексудату в суглобі. Зокрема, злоякісні ураження кровотворної системи можуть супроводжуватися вираженими суглобовими змінами. До окремої групи належать гемартроз — скупчення крові в суглобовій порожнині, яке характерне для пацієнтів з порушеннями згортання крові, як-от гемофілія та інші геморагічні діатези. Крім того, подібний стан може розвиватися при руйнуванні суглобових структур, наприклад, нейродистрофічних процесах, відомих як суглоби Шарко.
Аналіз синовіальної рідини відіграє важливу діагностичну роль. У багатьох випадках з його допомогою можна швидко встановити причину ураження суглоба або, як мінімум, суттєво звузити коло можливих діагнозів. Крім того, це дослідження широко використовується для оцінки ефективності лікування та динаміки захворювання.
Опис процедури: пункція суглобової порожнини
Перед проведенням пункції обов’язково отримують поінформовану згоду пацієнта, роз’яснюючи мету та можливі ризики втручання. Забір синовіальної рідини можливий практично з будь-якого суглоба, проте при проведенні цієї процедури необхідна висока точність та акуратність, оскільки існує ризик пошкодження навколишніх структур — судин, нервів, м’язів та суглобового хряща. Особлива увага приділяється пункції кульшового суглоба: її виконують виключно під ультразвуковим контролем для підвищення безпеки та точності.
Для виконання процедури використовується суворо стерильне обладнання. У стандартний набір входять стерильні рукавички, антисептичний засіб для обробки шкіри, 1% розчин лідокаїну для місцевої анестезії, за можливості — етилхлорид, перев’язувальні матеріали, пункційні голки та стерильні шприци різного об’єму (зазвичай 1–2 та 10 мл). Для збирання отриманої рідини використовуються герметичні полімерні пробірки об’ємом близько 10 мл, як правило, без додавання антикоагулянтів. Також готують знежирені спиртом предметні та покривні стекла, необхідні для подальшого мікроскопічного дослідження.
Техніка виконання пункції суглоба
Перед початком процедури шкіру в ділянці передбачуваного проколу ретельно обробляють антисептичним розчином. Знеболення не завжди необхідне, проте при використанні голки більшого діаметра або у пацієнтів з підвищеною чутливістю можливе проведення місцевої анестезії. Для цього застосовують або охолодження шкіри етилхлоридом, або інфільтрацію тканин (шкіри, підшкірної клітковини та суглобової капсули) 1% розчином лідокаїну.
Найчастіше виконується пункція колінного суглоба, оскільки ця процедура вважається технічно відносно простою. Пацієнт перебуває у положенні лежачи на спині з повністю розігнутою ногою. При медіальному доступі голку вводять позаду надколінка, нижче медіального широкого м’яза стегна, орієнтуючись на проміжок між медіальним виростком стегнової кістки та центральною частиною надколінка. Голку направляють нагору, у бік верхнього завороту суглоба. При латеральному доступі обходити м’яз немає необхідності: прокол виконують із зовнішнього боку, на рівні межі середньої та верхньої третини надколінка, приблизно посередині відстані між ним та латеральним виростком стегна.
Під час процедури прагнуть максимально евакуювати вміст суглобової порожнини. Після завершення аспірації місце проколу обробляють антисептиком і накладають компресійну стерильну пов’язку для профілактики ускладнень.
Планування дослідження синовіальної рідини
Отримання та правильна обробка синовіальної рідини мають вирішальне значення для достовірності результатів. Першу порцію матеріалу набирають в окремий стерильний шприц, який відразу після герметизації необхідно оперативно доставити в мікробіологічну лабораторію. Це важливо для збереження життєздатності можливих збудників та підвищення точності бакпосіву.
Об’єм рідини, що залишився, забирають іншим стерильним шприцом. З нього невелику кількість наносять на предметне скло для подальшого дослідження, у тому числі з використанням поляризаційної мікроскопії, а решту розподіляють у заздалегідь підготовлені пробірки для подальшого аналізу.
Якщо кількість рідини в суглобі мінімальна, діагностичну цінність може мати навіть вміст голки, використаної при спробі пункції.
Усі етапи дослідження необхідно проводити максимально швидко після отримання матеріалу, оскільки тривале зберігання (більше кількох годин) призводить до зміни фізико-хімічних властивостей рідини та порушення структури клітин, що може спотворити результати аналізу.
Оцінка синовіальної рідини
Первинний етап аналізу синовіальної рідини є її макроскопічної оцінки. На цьому етапі звертають увагу на об’єм отриманого матеріалу, а також наявність різних включень — так званих «рисових тілець», фрагментів тканин або сторонніх частинок. За допомогою цієї інформації можна вже на ранньому етапі отримати цінну інформацію про характер патологічного процесу.
Подальші лабораторні дослідження рекомендується проводити якнайшвидше, оптимально — протягом перших 4 год після пункції, щоб уникнути спотворення результатів.
За допомогою комплексної інтерпретації, яка ґрунтується на макроскопічних та додаткових лабораторних даних, можливо класифікувати синовіальну рідину. Виділяють 3 основні типи: незапальний, запальний та септичний. У низці випадків додатково розглядають четверту категорію — геморагічну рідину, коли виявлено кров’янистий компонент і це може вказувати на специфічні патологічні процеси.
Показання до пункції суглобової порожнини
Проведення пункції суглоба має як діагностичне, так і терапевтичне значення. Першочергово процедура використовується для отримання синовіальної рідини з метою подальшого лабораторного аналізу, що сприяє встановленню причини ураження суглоба.
Крім того, аспірація використовується для зниження внутрішньосуглобового тиску за рахунок видалення надмірної рідини, що сприяє зменшенню вираженості болю і поліпшення функції суглоба. Пункція також є способом доставки лікарських засобів у порожнину суглоба, забезпечуючи більш виражений локальний ефект терапії.
Ще одним напрямом застосування є виконання хімічної чи ізотопної синовектомії, спрямованої на пригнічення патологічно зміненої синовіальної оболонки.
Протипоказання та можливі ускладнення пункції суглоба
Існує низка станів, під час яких виконання пункції суглобової порожнини небажано чи потрібна особлива обережність. До них належать порушення системи згортання крові, оскільки це підвищує ризик кровотечі. Також процедуру не проводять при інфекції у навколосуглобових тканинах, щоб уникнути поширення патологічного процесу. Сепсис та тяжкий загальний стан пацієнта також розглядаються як протипоказання, однак у ситуаціях, коли є обґрунтована підозра, що саме суглоб є джерелом інфекції, пункція може бути виконана за життєвими показаннями.
Незважаючи на відносну безпеку, процедура може супроводжуватися низкою ускладнень. Найчастішим є тимчасове збільшення вираженості больових відчуттів у ділянці втручання. Можливі місцеві крововиливи, особливо при порушеннях гемостазу. При недостатній точності виконання існує ризик пошкодження суглобового хряща, тому у складних випадках, наприклад, при пункції кульшового суглоба, рекомендується використання ультразвукового контролю. Ще одним потенційним ускладненням є інфікування суглоба, що потребує суворого дотримання правил асептики.
Результати дослідження: фізико-хімічні властивості синовіальної рідини
Оцінка фізико-хімічних характеристик синовіальної рідини є важливою частиною її аналізу та сприяє визначенню характеру патологічного процесу. Насамперед звертають увагу на прозорість рідини — її візуально оцінюють, наприклад, на тлі друкованого тексту, що дозволяє судити про наявність клітинних елементів або домішок.
Додатково визначають рівень pH, в’язкість (з використанням віскозиметра), а також концентрацію білків та глюкози. Ці показники відбивають як стан синовіальної середовища, так і ступінь запальних змін.
Особливого значення має аналіз осаду, який утворюється після додавання 5% оцтової кислоти. Ця реакція пов’язана із взаємодією кислоти з гіалуроновою кислотою та білками, і відома як реакція Ropes test. Ґрунтуючись на характері осаду, що випадає, можливо орієнтовно класифікувати тип рідини: в нормі або при незапальних змінах формується щільний згусток, при запаленні — пухкий, пластівцеподібний осад, а при септичному процесі фіксують тільки помутніння без утворення вираженого згустку.
Цитологічне дослідження синовіальної рідини
Цитологічний аналіз є важливою частиною оцінки синовіальної рідини, за його допомогою можна визначити характер клітинного складу. В осаді підраховують загальну кількість клітин, а також проводять мікроскопічне дослідження забарвлених мазків, зазвичай з використанням методу Май — Грюнвальда — Гімзи (фарбування MGG), це дає можливість встановити типи клітин та їх відсоткове співвідношення.
У нормі клітинність синовіальної рідини невисока — до 200 клітин на 1 мкл. Переважають одноядерні елементи, насамперед моноцити та лімфоцити, тоді як частка нейтрофільних гранулоцитів не перевищує ¼. Також можна виявити поодинокі клітини синовіальної оболонки.
При різних патологічних станах ці показники змінюються: збільшується загальна кількість клітин, змінюється їх співвідношення, і навіть з’являються додаткові клітинні елементи. Серед них можуть виявлятися плазматичні клітини, макрофаги та ліпофаги. У деяких випадках виявляються так звані клітини Рейтера — макрофаги або моноцити, що містять поглинені нейтрофіли. Також можна ідентифікувати LE-клітини — це фагоцитовані ядерні структури всередині моноцитів або гранулоцитів. Виявляють також рагоцити — клітини, що захопили імунні комплекси. Крім того, можливо визначити ацидофільні та базофільні гранулоцити, а в окремих ситуаціях навіть пухлинні клітини, що має важливе діагностичне значення.
Кристали в осаді синовіальної рідини
У нормальній синовіальній рідині кристали відсутні. Їх виникнення свідчить про патологічний процес і може мати важливе діагностичне значення. За наявності кристалів вони добре визначаються при світловій мікроскопії, а для більш точної характеристики використовується дослідження в поляризованому світлі, що дозволяє оцінити їхню форму та властивості подвійного променезаломлення.
Найчастіше у синовіальній рідині виявляються кристали натрію урату. Вони зазвичай голчастої форми із загостреними кінцями і характеризуються вираженим негативним (лівостороннім) подвійним променезаломленням.
Іншим поширеним варіантом є кристали дигідрату пірофосфату кальцію. Вони ромбовидної форми або нагадують потовщені голки з тупими кінцями. Для них характерне слабке позитивне (правостороннє) подвійне променезаломлення. Такі кристали можна відзначити не тільки в міжклітинному просторі, але і всередині макрофагів або гранулоцитів.
Кристали гідроксиапатиту частіше виявляють в аморфному вигляді, проте іноді вони можуть бути оформленої структури, наприклад, веретеноподібної.
Холестеринові кристали, як правило, мають пластинчасту форму і демонструють виражене позитивне подвійне променезаломлення.
Крім того, можливе утворення кристалів глюкокортикостероїдів, що зазвичай пов’язане з їх надмірним внутрішньосуглобовим введенням.
Мікробіологічні та імунологічні дослідження синовіальної рідини
Для підтвердження чи виключення інфекційної природи артриту, насамперед бактеріальної, необхідно виконати пункцію суглоба на початку антибактеріальної терапії. Отриманий матеріал негайно аналізують: проводять пряму мікроскопію осаду свіжої синовіальної рідини із фарбуванням за Грамом, це дозволяє орієнтовно визначити наявність і тип мікроорганізмів. Паралельно частину рідини, збережену в стерильних умовах, висіюють на відповідні живильні середовища для точної ідентифікації збудника.
Імунологічні дослідження мають значення за підозри на захворювання аутоімунної природи. У таких випадках у синовіальній рідині можна виявити специфічні аутоантитіла. Найчастіше відмічають ревматоїдний фактор, переважно класу імуноглобулінів (Ig) M, а також антинуклеарні (антиядерні) антитіла, що підтверджує участь імунних механізмів у розвитку патологічного процесу.
Зміни синовіальної рідини при ревматологічних захворюваннях
Характер синовіальної рідини при різних видах ревматологічної патології має свої особливості та може бути важливим діагностичним орієнтиром.
Особливості синовіальної рідини при різних захворюваннях
При ревматоїдному артриті макроскопічно нерідко виявляють так звані «рисові тільця». Рідина переважно запального характеру. У серопозитивних варіантах захворювання на ній може визначатися ревматоїдний чинник, причому іноді він виникає у суглобової порожнини раніше, ніж у системному кровотоку. Серед клітинних елементів часто фіксують рагоцити, а також нейтрофільні гранулоцити з ознаками дегенерації, наприклад, пікнозом ядер.
При системному червоному вовчаку суглобовий випіт зазвичай минущого характеру, тому його дослідження проводиться нечасто. Тим не менш під час аналізу рідини також виявляють запальні зміни, а в її осаді можна ідентифікувати характерні LE-клітини, що формуються безпосередньо в організмі.
Для анкілозуючого спондиліту типова поява випоту на ранніх стадіях хвороби, частіше в суглобах нижніх кінцівок, як-от колінні та гомілковостопні. Синовіальна рідина при цьому запального характеру, що дозволяє відрізнити цей стан від наслідків травматичних пошкоджень суглобів.
При реактивному артриті у синовіальної рідини фіксують ознаки запалення. У її клітинному складі нерідко виявляються клітини Рейтера, що є додатковою діагностичною ознакою.
Для остеоартриту характерна незапальна синовіальна рідина (I тип). Однак при приєднанні запального компонента можливі помірні зміни: зниження в’язкості, збільшення вмісту білка та зростання кількості клітин. В осаді іноді виявляють фрагменти хрящової тканини, а також кристали кальцію пірофосфату або гідроксиапатиту.
При септичному артриті рідина набуває вираженого інфекційного (септичного) характеру. За допомогою проведення мікроскопії мазків з фарбуванням за Грамом можна ідентифікувати збудника у близько 50% випадків, тоді як бакпосів синовіальної рідини дає позитивний результат значно частіше — у більшості спостережень, за винятком окремих збудників, як-от гонококи або мікобактерії туберкульозу.
При подагрі в період гострого нападу синовіальна рідина набуває запального характеру. У її осаді виявляються кристали натрію урату, часто фагоцитовані клітинами, що дозволяє швидко підтвердити діагноз.
У разі гострого артриту, викликаного кристалами пірофосфату кальцію (раніше відомого як псевдоподагра), рідина також має запальні ознаки. При мікроскопії відмічають характерні кристали пірофосфату кальцію. Слід враховувати, що подібна клінічна картина може бути зумовлена й іншими типами кристалів, наприклад, гідроксиапатитом, які також можна виявити при дослідженні синовіальної рідини.
Для охронозу характерні специфічні макроскопічні зміни: у суглобовій рідині можна зафіксувати фрагменти хряща, просочені гомогентизиновою кислотою, що надає їм темне, майже чорне забарвлення. При цьому сама рідина найчастіше незапального характеру.