彌散加權(quán)成像ADC值和SPARCC評(píng)分在強(qiáng)直性脊柱炎活動(dòng)期評(píng)估中的價(jià)值探討

錢(qián)琦 勵(lì)楊晟 田曼曼 姜黃維

強(qiáng)直性脊柱炎（ankylosing spondylitis，AS）是一種慢性自身免疫性疾病，臨床上表現(xiàn)為穩(wěn)定期及活動(dòng)期交替出現(xiàn)，病情呈慢性隱匿性發(fā)展，后期脊柱韌帶出現(xiàn)廣泛鈣化、骨化導(dǎo)致骨性強(qiáng)直，病情不可逆。雖然AS尚無(wú)根治方法，但是患者如能早期診斷及合理治療，可以達(dá)到控制癥狀并改善預(yù)后的目的[1]。AS活動(dòng)期主要表現(xiàn)為骶髂關(guān)節(jié)骨髓水腫、脂肪沉積及附著點(diǎn)炎，彌散加權(quán)成像技術(shù)（DWI）可以無(wú)創(chuàng)、靈敏地檢測(cè)出病灶水腫，其表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）不受 T2加權(quán)像（T2weighted image，T2WI）穿透效應(yīng)的影響，可客觀地表述水腫區(qū)域水分子的布朗運(yùn)動(dòng)，能反映骨髓水腫區(qū)水分子真正的擴(kuò)散情況[2-3]。本研究擬通過(guò)對(duì)AS活動(dòng)期患者及正常志愿者骶髂關(guān)節(jié)DWI ADC值的變化，同時(shí)分析比較活動(dòng)期相對(duì)ADC值（rADC，骶側(cè)或髂側(cè)ADC值/L5椎體ADC值）與加拿大脊柱關(guān)節(jié)炎評(píng)分（Spondyloarthritis Research Consortium Canada，SPARCC）之間的關(guān)系，探討DWI ADC值在量化評(píng)估AS活動(dòng)期中的價(jià)值。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象 收集2016年1月至2018年1月由本院風(fēng)濕免疫科確診為AS活動(dòng)期的患者17例，男9例，女8例，年齡 22～45（35.25±13.17）歲。所有患者均符合 2009年AS診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]。排除標(biāo)準(zhǔn)：伴有其他風(fēng)濕病、腫瘤、近期外傷、感染、CT或X線診斷為Ⅳ期的患者。選取2016年1月至2017年7月本院健康體檢志愿者19例作為正常對(duì)照組，男 11 例，女 8 例，年齡 21～50（29.61±18.52）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：無(wú)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)疼痛病史，無(wú)腰骶部疼痛癥狀，實(shí)驗(yàn)室檢查ESR和C反應(yīng)蛋白（CRP）無(wú)異常的志愿者。所有受試者均無(wú)MRI檢查禁忌證。兩組間性別、年齡差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。

1.2 儀器設(shè)備 采用美國(guó)GE公司生產(chǎn)的GE/HDXT1.5T雙梯度磁共振掃描成像儀，16通道體部相控陣線圈。掃描序列：采用垂直于S1和S3背側(cè)連線的斜軸位SET1WI、FSE-T2WI；平行于S1和S3背側(cè)連線斜冠狀位STIR 及 DWI，擴(kuò)散敏感系數(shù)（b值）為 0、800s/mm2。

1.3 數(shù)據(jù)收集及處理

1.3.1 DWI圖像分析及數(shù)據(jù)測(cè)量 由2位醫(yī)師獨(dú)立運(yùn)用GE ADW 4.6軟件進(jìn)行后處理，在DWI圖像上設(shè)置感興趣區(qū)（region of interest，ROI）測(cè)量 ADC 值。將 ROI（50～70mm2）置于病變區(qū)，測(cè)量病變區(qū)ADC值。無(wú)明顯病灶者測(cè)量雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)骶側(cè)、髂側(cè)中央?yún)^(qū)共4個(gè)區(qū)域的ADC值，同時(shí)測(cè)量L5椎體中央?yún)^(qū)ADC值，計(jì)算rADC：rADC=ADC SIJ/ADC L5。

1.3.2 SPARCC評(píng)分 SPARCC骶髂關(guān)節(jié)骨髓水腫評(píng)分方法：對(duì)患者的骶髂關(guān)節(jié)采用連續(xù)斜冠狀位掃描共12層，取顯示關(guān)節(jié)良好的6個(gè)連續(xù)層面在STIR序列評(píng)分。累及范圍記分：評(píng)估范圍為骶髂關(guān)節(jié)旁的骶骨及髂骨骨質(zhì)，不包括關(guān)節(jié)間隙區(qū)(滑膜、韌帶部)，每個(gè)層面的每個(gè)關(guān)節(jié)分髂上、髂下、骶上、骶下4個(gè)象限，每一區(qū)域出現(xiàn)高信號(hào)骨髓水腫，記1分；水腫強(qiáng)度記分：每個(gè)層面每一側(cè)骶髂關(guān)節(jié)病灶信號(hào)強(qiáng)度接近或超過(guò)同層髂前靜脈信號(hào)強(qiáng)化加1分；水腫深度記分：每個(gè)層面每一側(cè)骶髂關(guān)節(jié)水腫病灶深度超過(guò)1cm加1分，6個(gè)層面雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)總分為12分。總分為：累及范圍記分+水腫強(qiáng)度記分+水腫深度記分。6個(gè)連續(xù)層面的總分范圍為0～72[5]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以表示，AS活動(dòng)組與正常組rADC值的比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，AS活動(dòng)組髂側(cè)、骶側(cè)rADC值的比較采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)。以AS活動(dòng)組SPARCC評(píng)分為Y軸，rADC值為X軸，繪制散點(diǎn)圖，采用Pearson相關(guān)分析活動(dòng)組骶髂關(guān)節(jié)SPARCC評(píng)分與rADC值的關(guān)系。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 AS活動(dòng)組與正常組rADC值的比較 MRI表現(xiàn)為17例AS活動(dòng)組患者骶髂關(guān)節(jié)均伴有不同程度骨髓水腫，T2WI呈稍高、高信號(hào)，DWI序列呈高信號(hào)，STIR序列呈高信號(hào)，其中9例患者表現(xiàn)為雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)信號(hào)異常，關(guān)節(jié)面下可見(jiàn)斑片狀長(zhǎng)T1WI，長(zhǎng)T2WI，DWI序列為高信號(hào)，8例患者表現(xiàn)為單側(cè)骶髂關(guān)節(jié)信號(hào)改變。

AS活動(dòng)組與正常組L5椎體中央?yún)^(qū)ADC值分別為（0.560±0.171）×10-3mm2/s、（0.684±0.312）×10-3mm2/s，兩者無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）?；顒?dòng)組骶髂關(guān)節(jié)的rADC值均明顯高于正常組，兩者差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），見(jiàn)表1。表明DWI序列對(duì)早期關(guān)節(jié)面下骨髓水腫敏感性較高，ADC值可以作為評(píng)估病變活動(dòng)性的量化性指標(biāo)。1例典型AS活動(dòng)組患者骶髂關(guān)節(jié)骨髓水腫情況及ADC測(cè)量方法，見(jiàn)圖1-4。

表1 AS活動(dòng)組與正常組骶髂關(guān)節(jié)rADC值的比較

2.2 AS活動(dòng)組髂側(cè)面、骶側(cè)面rADC差值的比較 17例AS患者中表現(xiàn)為單側(cè)病變8例，表現(xiàn)為雙側(cè)病變9例，通過(guò)對(duì)DWI及ADC圖像測(cè)量及分析，發(fā)現(xiàn)病變多同時(shí)累及髂側(cè)及骶側(cè)，以髂側(cè)范圍明顯，髂側(cè)rADC較骶側(cè)rADC大，通過(guò)對(duì)髂側(cè)及骶側(cè)rADC值行配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)兩者之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見(jiàn)表2。

2.3 AS組骶髂關(guān)節(jié)rADC值與SPARCC評(píng)分相關(guān)性分析 散點(diǎn)圖顯示AS組骶髂關(guān)節(jié)rADC值與SPARCC評(píng)分呈正相關(guān)（r=0.827，P=0.000）。詳見(jiàn)圖 5。

圖1 1例典型AS活動(dòng)期患者的T2WI序列橫斷位掃描所見(jiàn)（兩側(cè)骶髂關(guān)節(jié)面毛糙，關(guān)節(jié)面下片狀水腫帶，邊界欠清）

圖2 1例典型AS活動(dòng)期患者DWI序列所見(jiàn)（雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)呈斑片狀高信號(hào)）

圖3 1例典型AS活動(dòng)期患者DWI序列相應(yīng)ADC圖所見(jiàn)（右側(cè)髂側(cè)、骶側(cè) ADC分別為 1.01×10-3mm2/s，0.501×10-3mm2/s，左側(cè)髂側(cè)、骶側(cè)平均 ADC分別為 1.37×10-3mm2/s，0.597×10-3mm2/s。髂側(cè)ADC值明顯大于骶側(cè)）

圖4 1例典型AS活動(dòng)期患者斜冠狀位STIR序列（將雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)分別劃分為髂上、髂下、骶上、骶下4個(gè)象限，綜合評(píng)估水腫范圍、強(qiáng)度、深度進(jìn)行SPARCC評(píng)分）

表2 AS活動(dòng)組髂側(cè)面、骶側(cè)面rADC差值的比較

圖5 AS組骶髂關(guān)節(jié)rADC值與SPARCC評(píng)分的散點(diǎn)圖

3 討論

AS病理基礎(chǔ)為肌腱附著點(diǎn)的纖維化和骨化，隨著病情活動(dòng)及穩(wěn)定的交替發(fā)展，易導(dǎo)致骨破壞與新骨形成，最終導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)強(qiáng)直是其發(fā)病特點(diǎn)，目前AS的早期治療主要是阻斷炎癥進(jìn)展、阻止關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)損壞[6]。臨床上通常采用AS病情活動(dòng)指數(shù)調(diào)查表（Bath Ankylosing Spondylitis Disease Activity Index，BASDAI）、ESR、CRP和SPARCC評(píng)分系統(tǒng)等方法檢測(cè)AS的活動(dòng)性，但上述方法均存在一定的局限性[3]，BASDAI評(píng)分常受到患者的理解能力、教育程度、疼痛閾值以及功能喪失程度的影響，主觀性較強(qiáng)；而AS活動(dòng)期患者僅有50%～70%ESR和CRP升高[7]。SPARCC評(píng)分系統(tǒng)雖然具有較高的靈敏度及一致性，其在評(píng)價(jià)病情嚴(yán)重程度及療效評(píng)估中有較高價(jià)值，但是其評(píng)價(jià)骨髓水腫程度僅局限于主觀目測(cè)。SPARCC評(píng)分還具有一定局限性，不能用于評(píng)價(jià)AS除骶髂關(guān)節(jié)外的脊柱及髖關(guān)節(jié)病變而且不能用于評(píng)價(jià)中晚期AS。

MRI DWI可以發(fā)現(xiàn)人體組織含水量的細(xì)微改變導(dǎo)致的早期形態(tài)學(xué)和病理學(xué)變化，是目前能夠觀察到活體水分子微觀擴(kuò)散的唯一方法[8]，且可以利用表觀彌散系數(shù)值對(duì)組織中水分子彌散速度的快慢進(jìn)行量化描述，即DWI采用表觀彌散系數(shù)值作為反映組織的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及病理生理狀態(tài)下各組織之間水分子交換功能的量化指標(biāo)。部分學(xué)者研究表明在DWI序列圖像上測(cè)量ADC值，可提示骶髂關(guān)節(jié)面下的骨髓區(qū)早期病變的存在，增加了早期病變檢出的準(zhǔn)確性，從而為臨床早期診斷AS提供了依據(jù)[9-10]。然而DWI在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)可[11-12]，但在骶髂關(guān)節(jié)的應(yīng)用不多，尚處在起步階段，但其應(yīng)用價(jià)值已越來(lái)越受到重視，成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。

骶髂關(guān)節(jié)骨髓水腫是AS關(guān)節(jié)活動(dòng)性炎性病變的重要MRI征象[13-14]，敏感性高，在藥物治療后半年左右時(shí)間會(huì)吸收，目前治療AS藥物多針對(duì)活動(dòng)期患者，可有效緩解患者癥狀，遏制病情發(fā)展。筆者分析活動(dòng)期AS患者炎癥比較嚴(yán)重，水腫容易波及第1骶孔間骶骨骨髓，然而L5椎體在掃描野內(nèi)，且與骶椎有椎間盤(pán)的分隔，水腫不易波及。本次研究選擇L5椎體中央?yún)^(qū)ADC值作為基準(zhǔn)，比較不同患者rADC值變化，更客觀、準(zhǔn)確。

本研究發(fā)現(xiàn)活動(dòng)組rADC值大于正常對(duì)照組，同時(shí)發(fā)現(xiàn)對(duì)同一患者rADC值與SPARCC之間呈正相關(guān)，這與國(guó)外部分學(xué)者研究結(jié)果一致[15-16]，進(jìn)一步證實(shí)ADC值可以作為量化指標(biāo)評(píng)估AS患者骶髂關(guān)節(jié)炎活動(dòng)性，為臨床治療方式的選擇提供參考。在對(duì)AS患者骶髂關(guān)節(jié)DWI序列及ADC值的分析中發(fā)現(xiàn)，部分早期AS患者表現(xiàn)為單側(cè)骶髂關(guān)節(jié)面下骨髓水腫，筆者分析，隨著病情發(fā)展，炎癥會(huì)播散到對(duì)側(cè)骶髂關(guān)節(jié)，從而表現(xiàn)為雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)病變。另外發(fā)現(xiàn)髂側(cè)ADC值多大于骶側(cè)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)該征象未提及，介于本次研究樣本量有限，下一步需要擴(kuò)充樣本量，進(jìn)一步研究該征象在臨床表現(xiàn)及病情發(fā)展中有無(wú)病理意義，同時(shí)有必要對(duì)治療前后圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，進(jìn)一步探討ADC值在療效評(píng)估中的價(jià)值。

綜上所述，DWI ADC值能定量評(píng)估AS患者骶髂關(guān)節(jié)骨髓水腫及炎癥活動(dòng)性，值得臨床進(jìn)一步深入研究。