磁共振擴散張量成像定量分析在評價多發(fā)性肌炎和皮肌炎臨床特征的應用

河南省南陽市中心醫(yī)院磁共振室(河南 南陽 473000)

王寧博

多發(fā)性肌炎(polymyositis，PM)和皮肌炎(dermatomyositis，DM)是一組以肌無力、肌痛等為首發(fā)癥狀的橫紋肌彌漫性非化膿性炎癥疾病，可累及多個臟器，伴發(fā)腫瘤疾病或其他結締組織疾病(connective tissue disease，CTD)，且至今病因不明[1-2]。磁共振(magnetic resonance imaging，MRI)作為重要的影像學輔助檢查手段，具高軟組織分辨率優(yōu)勢，在反映水腫、脂肪信號上優(yōu)勢顯著，而擴散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)則是MRI的功能成像方式之一，其可通過檢測組織中水分子擴散的各向異性描述組織特征，當前多用于中樞系統(tǒng)疾病的臨床診治[3-4]。近年來。有研究將其用于肌病患者并取得相對滿意效果，認為DTI用于檢測四肢肌肉組織水分子擴散的各向異性據(jù)可行性，但國內PM/DM的DTI研究相對少見。鑒于此，現(xiàn)回顧性分析本院收治的PM/DM患者的DTI影像資料，分析其對多發(fā)性肌炎和皮肌炎臨床特征的評估價值，為PM/DM的影像學診治提供參考依據(jù)。具體報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 研究對象為本院自2017年3月～2019年3月收治的200例活動期PM/DM患者；所納入患者均經肌肉活檢確診PM/DM，且為首發(fā)PM/DM，既往無PM/DM治療史，有完整DTI檢查結果，其中男125例，女75例；年齡27～59歲，平均(44.38±7.66)歲；PM117例，DM83例；病程9周～24個月。另篩選同期在本院接受D T I 檢查的3 0 例健康志愿者為對照組，其中男20例，女10例；年齡24～59歲，平均(43.97±8.66)歲。PM/DM患者與對照組在性別、年齡等一般資料上差異具可比性(P＞0.05)。

1.2 檢查方法

1.2.1 設備及參數(shù)設置：MRI設備為Healthcare Signa HDxt 3.0T(美國GE公司)，配備TORSO線圈；MRI 掃描序列包括F S E/T1WI(TR/TE：440ms/10.8ms，NEX=2，矩陣352×192，DFOV 3 8 ～4 2 v m，層數(shù)6 m m，層間距2 m m)、F S E/T2W I(T R/T E：3800ms/70ms，NEX=2，矩陣320×224，DFOV38～42vm，層數(shù)6mm，層間距2mm)、STIR序列(TR/TE：4800ms/44.7ms，T1=180ms)，DTI掃描EPI軸位(TR/TE：6000ms/62.2ms，NEX=2，矩陣192×160，DFOV38～40vm，層數(shù)6mm，層間距0mm，b值500s/cm2，梯度編碼方向15個)、FSE/T2WI(TR/TE：3800ms/70ms，NEX=2，矩陣320×224，DFOV 38～42vm，層數(shù)6mm，層間距0mm)。

1.2.2 檢查方法：所有患者均行雙側常規(guī)MRI掃描及DTI掃描，掃描體位為仰臥位，按1.2.1參數(shù)依次采集FSE/T1WI、FSE/T2WI、STIR序列影像，再以大腿中段為中心采集DTI EPI軸位影像、FSE/T2WI影像，掃描范圍40cm左右，層數(shù)32，時間3min 50s。

1.3 影像后處理 將MRI常規(guī)掃描、DTI掃描所得影像資料上傳至GE adw 4.4工作站應用Function軟件進行后處理，由兩位高年資MRI影像學醫(yī)師采用雙盲法自前群、內群、后群三個肌群中選取兩塊肌肉組織，共計6塊肌肉進行測量及分析。數(shù)據(jù)處理時以軸位T2WI為參考，依據(jù)病灶分布情況于DTI影像上繪制感興趣區(qū)域(ROI)，若為彌漫性分別則選擇中心層面，在每塊待測肌肉設置大小為70mm2左右的ROI；若為局灶性分布則將ROI設置在病灶中心，若病灶較小，則直接沿病灶邊緣設置ROI。對照組或PM/DM未受累肌肉組織則將ROI設置于中心層面。整個ROI選取應盡可能避開血管、脂肪、筋膜、骨組織及偽影。

1.4 觀察指標 采集各組股內側肌(Vastus mediali——V M ) 、 股 中 間 肌( Vastus intermedias，VI)、大收肌(Adductor magnus，AD)、股薄肌(Gracili，GA)、半腱肌(Se mit en din os us)及半膜肌(Semimembranosus)中水腫肌肉、正常肌肉、未受累肌肉ROI區(qū)域的平均擴散系數(shù)(ADC)、各向異性分數(shù)值(Fractional anisotropy，F(xiàn) A 值)、本征值(λ 1、λ 2、λ3)，并獲得對應影像圖。

表1 PM/DM與對照組大腿肌肉ADC值比較(

表1 PM/DM與對照組大腿肌肉ADC值比較(

注：PM/DM水腫肌肉與對照組比較，①P＜0.05；PM/DM水腫肌肉與PM/DM未受累肌肉，②P＜0.05

VM 1.80±0.12 2.08±0.15①② 1.80±0.04 18.533 ＜0.001 VI 1.96±0.14 2.25±0.14①② 1.92±0.15 16.440 ＜0.001 AD 1.85±0.13 2.05±0.17①② 1.85±0.13 9.753 ＜0.001 GA 1.65±0.17 2.01±0.08①② 1.74±0.17 15.372 ＜0.001 ST 1.87±0.13 2.08±0.10①② 1.87±0.14 12.564 ＜0.001 SM 1.78±0.15 1.98±0.13①② 1.83±0.13 8.815 ＜0.001 F 4.033 10.271 6.537 - -P ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 - -images/BZ_153_886_1279_2240_1346.png

表2 PM/DM與對照組大腿肌肉FA值比較(

表2 PM/DM與對照組大腿肌肉FA值比較(

VM 0.37±0.11 0.36±0.12 0.35±0.12 1.796 0.167 VI 0.36±0.12 0.36±0.11 0.37±0.09 0.515 0.598 AD 0.35±0.12 0.35±0.12 0.35±0.11 0.000 1.000 GA 0.44±0.13 0.41±0.10 0.43±0.10 2.444 0.088 ST 0.45±0.19 0.43±0.13 0.44±0.15 0.391 0.677 SM 0.43±0.12 0.41±0.09 0.39±0.12 2.840 0.060 F 3.324 1.508 4.756 - -P 0.007 0.184 ＜0.001 - -images/BZ_153_886_2020_2240_2088.png

表3 PM/DM與對照組大腿肌肉λ1、λ2、λ3均值比較(，10-3mm2/s)

表3 PM/DM與對照組大腿肌肉λ1、λ2、λ3均值比較(，10-3mm2/s)

注：PM/DM水腫肌肉與對照組比較，①P＜0.05；PM/DM水腫肌肉與PM/DM未受累肌肉，②P＜0.05

λ1 2.37±0.13 2.67±0.18 2.36±0.17 0.180 0.835 λ2 1.74±0.14 2.01±0.16①② 1.76±0.14 16.750 ＜0.001 λ3 1.35±0.14 1.55±0.15①② 1.35±0.15 9.794 ＜0.001 F 20.615 48.603 46.696 - -P ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 - -images/BZ_153_886_2696_2240_2767.png

圖1-4 PM/DM DTI影像

1.5 統(tǒng)計學分析 用SPSS 19.0進行統(tǒng)計學分析，ADC值、FA值等計量資料以(±s)描述，重復測量數(shù)據(jù)采用方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗；檢驗水準α=0.05。

2 結 果

2.1 PM/DM與對照組大腿肌肉ADC值比較 各組不同肌肉組織ADC值比較差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)；對照組、PM/DM水腫肌肉、PM/DM未受累肌肉均以VI處ADC值最高，對照組、PM/DM未受累肌肉以GA處ADC值最低，PM/DM水腫肌肉以SM處ADC值最低；組間比較則顯示PM/DM水腫肌肉ADC值均顯著高于PM/DM未受累肌肉、對照組(P＜0.05)，但PM/DM未受累肌肉與對照組比較差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，見表1。

2.2 PM/DM與對照組大腿肌肉FA值比較 各組不同肌肉組織FA值比較差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，對照組、PM/DM水腫肌肉、PM/DM未受累肌肉均以ST FA值最高，AD FA值最低；但組間比較不同肌肉組織FA值比較差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，見 表2。

2.3 PM/DM與對照組大腿肌肉λ1、λ2、λ3均值比較 各組大腿肌肉λ1、λ2、λ3均值比較差異有統(tǒng)計學意義，λ1＞λ2＞λ3(P＜0.05)；組間比較則顯示PM/DM水腫肌肉λ1、λ2、λ3均值均顯著高于PM/DM未受累肌肉、對照組(P＜0.05)，但PM/DM未受累肌肉與對照組大腿肌肉λ1、λ2、λ3均值比較差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，見表3。

2.4 PM/DM DTI影像 病例資料：女，年齡39歲，以肌肉酸痛、四肢無力、發(fā)熱為首診癥狀，MRI 軸位T2WI可見中間股、股外側肌局限性水腫，肌筋膜明顯增厚(圖1)；DTI影像表現(xiàn)為高信號(b值=0s/cm2，圖2)；ADC圖可見病變肌肉ADC值高于周圍未受累肌肉組織(圖3，ROI 3為病變肌肉組織，ROI 4為為受累肌肉組織)；FA圖未見明顯差異(圖4)。

3 討 論

基于大腿肌肉的解剖構造特征，臨床將其分為前群、內群、后群三個肌群，考慮股外側肌、骨直肌、股二頭肌位于線圈邊緣，而線圈邊緣的肌肉組織壓脂效果相對欠佳現(xiàn)象，本研究選取VM、VI、GA、GA、ST、SM等6個肌肉組織進行測量，以最大限度降低化學位移偽影對DTI測量結果的影響[5]。研究顯示，各組不同肌肉組織ADC值比較差異有統(tǒng)計學意義對照組、PM/DM水腫肌肉、PM/DM未受累肌肉均以VI處ADC值最高，對照組、PM/DM未受累肌肉以GA處ADC值最低，PM/DM水腫肌肉以SM處ADC值最低；這與高麗等[6]的報道結論相一致，分析不同肌肉組織中所含水分量、肌肉組織的纖維排列及纖維成分差異是造成ADC值出現(xiàn)差異的重要原因。進一步組間比較顯示PM/DM水腫肌肉ADC值均顯著高于PM/DM未受累肌肉、對照組(P＜0.05)，但PM/DM未受累肌肉與對照組比較差異無統(tǒng)計學意義，提示PM/DM水腫肌肉中水含量更高，水分子運動空間擴大。而既往針對PM/DM的病理研究亦顯示[7-8]，肌纖維變性、壞死，炎癥細胞浸潤是活動期PM/DM的最典型病理表現(xiàn)，受肌肉組織纖維變性、壞死，炎癥細胞浸潤影響，此時病變肌肉組織水含量可明顯增高，肌細胞膜通透性也明顯增加，出現(xiàn)明顯水腫，水分子彌散性增強引起ADC值異常上升。

FA值作為反映擴散張量中各向異性成分所占比重的敏感指標，與組織內有序結構的排列規(guī)律、走向一致性呈正相關關系[9]。 本研究顯示各組不同肌肉組織FA值比較差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，對照組、PM/DM水腫肌肉、PM/DM未受累肌肉均以ST FA值最高，AD FA值最低。分析或因ST雖為羽狀肌，肌纖維排列方向不一致，但其整體呈長梭形，故排列相對規(guī)律、走向相對一致；而AD肌纖維則呈扇形排列，肌纖維走向存在一定角度差異有關[10]。同時，組間比較不同肌肉組織FA值比較差異均無統(tǒng)計學意義，提示PM/DM水腫肌肉或不對肌纖維排列規(guī)則、走形造成顯著影響。研究還顯示，各組大腿肌肉λ1均值＞λ2＞λ3；且PM/DM水腫肌肉λ1、λ2、λ3均值均顯著高于PM/DM未受累肌肉、對照組，但PM/DM未受累肌肉與對照組大腿肌肉λ1、λ2、λ3均值比較差異無統(tǒng)計學意義，分析或因處于PM/DM活動期時，受炎癥浸潤影響，水腫肌肉在λ1、λ2、λ3基本方向上的彌散增強有關[11-12]。其中λ1方向上彌散增強或于炎癥浸潤所伴隨的滲出有關，受滲出等因素影響細胞外間隙水含量增加，導致，λ1上升；但λ2升高，除卻受炎癥浸潤影響外，跨肌纖維膜運動增加亦可引起λ2上升；而λ3升高則主要受病變肌肉肌纖維變性、壞死影響，肌纖維橫斷面積增大，平均直徑也隨之增加，水分子運動空間擴大導致λ3上升[13-14]。

綜上所述：PM/DM患者行DTI檢查或可通過對肌肉水分子彌散程度及各向異性的定量分析對患者病理特征進行描述，尤其是ADC值、本征值，在PM/DM患者水腫肌肉中的特異性表達，或可為臨床從功能水平分析PM/DM患者病理特征提供高價值影像學資料，值的臨床重視。但本研究也存在一定局限性，如樣本僅為一個醫(yī)院的PM/DM患者，數(shù)據(jù)代表性尚有欠缺，加之未進一步比較PM、DM患者的DTI定量分析結果，因此筆者認為DTI在PM/DM中的臨床應用仍有極大深入探究空間。