DWI診斷兒童附著點炎癥相關(guān)關(guān)節(jié)炎的早期骶髂關(guān)節(jié)炎性病變

徐 琳，鐘玉敏，胡立偉，潘慧紅

(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心放射科，上海 200127)

幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎(juvenile idiopathic arthritis, JIA)是兒童期常見的結(jié)締組織疾病，附著點炎癥相關(guān)關(guān)節(jié)炎(enthesitis related arthritis, ERA)是其亞型之一。ERA是指16歲以前發(fā)病、持續(xù)6周或以上的關(guān)節(jié)炎及附著點炎癥[1]，臨床癥狀主要為關(guān)節(jié)疼痛、腫脹，可伴有局部壓痛和皮溫升高，其關(guān)節(jié)炎性病變多以非對稱性累及下肢關(guān)節(jié)和骶髂關(guān)節(jié)為主。本病目前尚無特異性實驗室檢查指標，影像學(xué)檢查可幫助臨床早期診斷。骶髂關(guān)節(jié)炎性病變?yōu)镋RA的典型表現(xiàn)。MRI軟組織分辨率高，可發(fā)現(xiàn)炎性病變早期的骨髓水腫，使早期診斷ERA成為可能。DWI能反映人體組織水分子的微觀運動，且具有無創(chuàng)、掃描時間短、敏感度高等優(yōu)點，已逐漸成為兒童骨關(guān)節(jié)疾病MR檢查中不可或缺的部分[2]。本研究回顧性分析ERA患兒早期骶髂關(guān)節(jié)炎性病變的MRI表現(xiàn)及ADC值，探討DWI在ERA患兒早期骶髂關(guān)節(jié)炎性病變中的價值。

1 資料與方法

1.1一般資料 回顧性分析2016年9月—2017年8月在我院因骶髂關(guān)節(jié)疼痛就診的20例ERA患兒(ERA組)的資料，男13例，女7例，年齡6～16歲，中位年齡12歲。ERA診斷符合國際風濕病聯(lián)盟對JIA的分類標準[1]，所有患兒骶髂關(guān)節(jié)疼痛病程為4～12周，且未服用相關(guān)治療藥物。

另收集同期于我院因其他疾病接受骶髂關(guān)節(jié)掃描的20例兒童患者為對照組，男12例，女8例，年齡6～16歲，中位年齡11歲；均無自身免疫性疾病史、無非外傷性關(guān)節(jié)疼痛史、無骶髂關(guān)節(jié)外傷史、無血液病及腫瘤疾病史。

1.2儀器與方法 采用GE Discovery 3.0T 超導(dǎo)型MR掃描儀，采集圖像包括：①軸位及冠狀位精確頻率反轉(zhuǎn)恢復(fù)(spectral attenuated inversion recovery， SPAIR)脂肪抑制序列T2WI，TR 2 555 ms，TE 70 ms，矩陣330×270，帶寬60 kHz，翻轉(zhuǎn)角90°，層厚3 mm，層間距1 mm，采集次數(shù)4，層數(shù)20層；②軸位及冠狀位SE序列T1WI，TR 638 ms，TE 18 ms，矩陣385×300，帶寬65 kHz，翻轉(zhuǎn)角90°，層厚5.2 mm，層間距0.8 mm，采集次數(shù)4，層數(shù)20層；③軸位DWI，b值為0、400 s/mm2，TR 2 000 ms，TE 58.8 ms，矩陣128×128，帶寬250 kHz，層厚3 mm，層間距1 mm，采集次數(shù)4，層數(shù)20層。

1.3圖像分析 由2名具有5年及以上兒童骨關(guān)節(jié)疾病診斷經(jīng)驗的影像科醫(yī)師分別采用盲法分析圖像，主要觀察雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)的骶骨緣及髂骨緣骨髓信號。以周圍正常肌肉及膀胱內(nèi)液體信號為參照，高于周圍正常肌肉信號但低于膀胱內(nèi)液體信號為稍高信號；與膀胱內(nèi)液體信號相似為高信號；與周圍正常肌肉信號相似為等信號；低于周圍正常肌肉信號為低信號。SPAIR序列及DWI診斷ERA標準：骶髂關(guān)節(jié)骶骨緣或髂骨緣斑片狀或片狀高信號或稍高信號。

采用GE AW圖像工作站和Fuctool軟件。對ERA組患兒如可見明顯異常信號病灶，將ROI置于病灶中心區(qū)域，且于最大病灶層面選取2個ROI；如無明顯異常信號，則于雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)的骶骨緣及髂骨緣各放置2個ROI，分別測量ADC值，并計算平均值。對照組選擇雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)的骶骨緣及髂骨緣各放置2個ROI，分別測量ADC值，并計算平均值。每次選取的ROI依據(jù)所測對象設(shè)定大小，面積為30～50 mm2，盡量避開偽影、骨骼間隙等結(jié)構(gòu)。

1.4統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 18.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料以±s表示，采用兩獨立樣本t檢驗比較2組間ADC值的差異。以臨床診斷結(jié)果為金標準，采用四格表法計算以SPAIR序列、DWI表現(xiàn)診斷ERA的敏感度、特異度和準確率；繪制ROC曲線，評價ADC值對ERA的診斷效能。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1MRI表現(xiàn)及其診斷價值 ERA組患兒中，17例SPAIR序列可見骶髂關(guān)節(jié)面片狀高信號或斑片狀稍高信號(13例雙側(cè)，4例單側(cè))，T1WI呈等低信號，3例SPAIR序列未見異常；16例DWI可見骶髂關(guān)節(jié)面片狀高信號或斑片狀稍高信號(14例雙側(cè)，2例單側(cè))，4例未見異常(圖1)。對照組中，12例SPAIR序列骶髂關(guān)節(jié)面未見異常，8例見斑片狀稍高信號(6例雙側(cè)，2例單側(cè))，T1WI以等信號為主；15例DWI骶髂關(guān)節(jié)面未見異常，5例見斑片狀稍高信號(4例雙側(cè)，1例單側(cè))。SPAIR序列診斷ERA的敏感度為85.00%(17/20)，特異度為60.00%(12/20)，診斷準確率為72.50%(29/40)；DWI診斷ERA的敏感度為80.00%(16/20)，特異度為75.00%(15/20)，診斷準確率為77.50%(31/40)。

圖1 患兒男，7歲，ERA A.T1WI示雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)面斑片狀低信號； B.SPAIR序列示雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)面緣斑片狀高信號； C.DWI示雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)面緣斑片狀高信號； D.ADC圖

2.2ADC值及其診斷價值 ERA組骶髂關(guān)節(jié)的ADC值為(1.24±0.32)×10-3mm2/s，對照組為(0.69±0.24)×10-3mm2/s，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=14.466，P=0.001)。ROC曲線分析顯示，以ADC=0.87×10-3mm2/s為閾值，診斷ERA的AUC為0.834(P=0.023，圖2)，敏感度為87.50%，特異度為77.50%，診斷準確率為82.50%。

3 討論

ERA是兒童時期常見的結(jié)締組織疾病，多見于青少年，男性多于女性，表現(xiàn)為非對稱性下肢關(guān)節(jié)炎癥[1]；隨著病程發(fā)展，病變可逐漸累及中軸關(guān)節(jié)，以骶髂關(guān)節(jié)炎癥為主[3-4]。MRI軟組織分辨率高，可發(fā)現(xiàn)ERA患者骶髂關(guān)節(jié)炎性病變導(dǎo)致的骨髓水腫，典型表現(xiàn)為單側(cè)或雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)面及關(guān)節(jié)旁斑片狀T2WI高信號、T1WI低信號病灶[5-6]。本研究中，ERA組患兒17例(17/20，85.00%)SPAIR序列可見骶髂關(guān)節(jié)異常信號，而對照組中8例(8/20，40.00%)也出現(xiàn)異常信號。筆者推測對照組患兒SPAIR序列骶髂關(guān)節(jié)高信號可能是由于兒童骨盆黃髓化進程較緩慢，骨髓中含水量較高，故可見斑片狀異常信號[7]。本研究SPAIR序列顯示骶髂關(guān)節(jié)炎的敏感度較高(85.00%)，但特異度較低(60.00%)，易出現(xiàn)假陽性表現(xiàn)。

DWI基于檢測組織細胞中水分子的布朗運動，是反映組織細胞的構(gòu)成特征的一種成像技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于臨床[8]。組織中水分子的布朗運動主要受灌注及擴散兩方面影響。選擇b值時，過低易受T2穿透效應(yīng)的影響，b值過高則圖像信噪比降低。本研究選擇b值為400 s/mm2，能在保證圖像信噪比的同時較好地反映組織結(jié)構(gòu)中水分子的擴散情況[9]。本研究ERA組中16例(16/20，80.00%)骶髂關(guān)節(jié)DWI信號增高，主要是炎性病變過程中炎癥因子等的作用導(dǎo)致血管擴張充血，形成高灌注狀態(tài)；炎癥過程中的組織細胞增生，細胞間隙縮小，導(dǎo)致水分子擴散受限；炎癥因子也導(dǎo)致細胞及周圍組織水腫，DWI圖像易受T2穿透效應(yīng)的影響，故呈高信號[10-11]。本研究對照組中5例骶髂關(guān)節(jié)DWI呈稍高信號，原因可能在于正常兒童骨髓含水量較高，T2穿透效應(yīng)導(dǎo)致DWI信號增高。本研究顯示，以DWI表現(xiàn)診斷ERA的特異度為75.00%，SPAIR序列為60.00%(12/20)，提示DWI較SPAIR序列可減少兒童正常黃髓化過程中骨髓含水量高對圖像的影響，對顯示兒童骶髂關(guān)節(jié)炎癥中的骨髓水腫更具特異性。

圖2 骶髂關(guān)節(jié)ADC值診斷ERA的ROC曲線

DWI信號強度易受組織T2弛豫時間的影響，ADC圖可消除其影響，更真實地反映組織的擴散特性。ADC值的大小直接反映組織間隙內(nèi)自由水的含量，可對組織內(nèi)水分子擴散運動進行量化分析，從而進一步提高診斷的特異度[12]。本研究中ERA組骶髂關(guān)節(jié)ADC值高于對照組(P=0.001)，與既往研究[11,13-14]結(jié)果一致。骶髂關(guān)節(jié)炎癥導(dǎo)致骨髓水腫，使組織間隙內(nèi)自由水含量增高，細胞排列疏松，水分子運動加快，從而引起擴散增強，表現(xiàn)為ADC值增高。本研究ROC曲線結(jié)果顯示，ADC值診斷ERA的閾值為0.87×10-3mm2/s，提示對于出現(xiàn)骶髂關(guān)節(jié)疼痛的疑似ERA的患兒，骶髂關(guān)節(jié)DWI出現(xiàn)高信號、且該區(qū)域ADC值>0.87×10-3mm2/s時，應(yīng)高度懷疑ERA，反之則有可能是兒童黃髓化過程中的含水量較高的正常骨髓。

本研究的局限性：①為回顧性研究，入組患兒可能存在偏倚；②兒童期骨盆骨髓隨年齡增長持續(xù)黃骨髓化，這是一個動態(tài)過程，個體間存在較大差異，本組患兒年齡跨度較大，可能導(dǎo)致ADC值存在一定誤差，影響結(jié)果的精確性；本研究未能完全排除病變性質(zhì)以外的干擾因素，可采用相對表觀擴散系數(shù)(relative apparent diffusion coefficient， rADC)，以便排除不同年齡患兒骨質(zhì)本身的差異之后進一步加以分析；③本組患兒中接受增強MR掃描者較少，故未能分析MR增強掃描對ERA的診斷價值。

綜上所述，DWI顯示兒童骶髂關(guān)節(jié)早期炎癥病變較敏感，定量分析ADC值能幫助臨床醫(yī)師在兒童黃骨髓化的動態(tài)過程中判斷早期炎性改變，提高診斷能力。