DWI 在強直性脊柱炎所致骶髂關節(jié)炎活動性評價中的應用價值

溫 群，王嬌燕，龔志剛，譚文莉

（上海中醫(yī)藥大學附屬曙光醫(yī)院放射科，上海 200120）

脊柱關節(jié)炎是一組具有相似特征的慢性炎癥性疾病，包括強直性脊柱炎、銀屑病性關節(jié)炎、炎癥性腸病引起的腸病性關節(jié)炎、反應性關節(jié)炎等。其中強直性脊柱炎最常見，主要累及骶髂關節(jié)，最常見的臨床表現(xiàn)是繼發(fā)于骶髂關節(jié)炎的腰痛［1］。目前，臨床常用的檢查骶髂關節(jié)炎的影像學方法包括X 線、CT 和MRI，其中，MRI 對骶髂關節(jié)炎診斷效果較好，可在X 線片顯示損傷之前描述骶髂關節(jié)的活動性（急性）炎癥，也可通過發(fā)現(xiàn)骶髂關節(jié)炎的結構征象進行早期診斷。國際脊椎關節(jié)炎評估協(xié)會推薦的脊柱炎癥的MRI 序列包括脂肪抑制SE T2WI 和STIR［2］。骶髂關節(jié)炎活動期的基本病變是骨髓水腫。然而輕度骶髂關節(jié)炎患者的骨髓水腫輕微，可能會降低MRI 的診斷性能和放射科醫(yī)師明確診斷的信心。因此，DWI可作為STIR 和脂肪抑制T2WI 的補充。本研究旨在進一步分析DWI 在強直性脊柱炎所致骶髂關節(jié)炎活動性評價中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性收集2019 年1 月至2020 年12 月在我院治療的81 例強直性脊柱炎所致骶髂關節(jié)炎患者，其中男61 例，女20 例；年齡14～42 歲，平均（28.9±8.3）歲。81 例按照疾病是否處于活動期分為穩(wěn)定組39 例和活動組42 例。穩(wěn)定組男23 例，女16 例，平均年齡（29.3±7.8）歲；活動組男30 例，女12 例，平均年齡（28.6±10.9）歲。

1.2 診斷標準

1.2.1 強直性脊柱炎診斷標準 符合2009 年國際脊椎關節(jié)炎評估協(xié)會診斷脊柱關節(jié)炎的標準［2］，即腰背痛＞3 個月，發(fā)病年齡＜45 歲的強直性脊柱炎患者，若符合以下任何一條標準，即可診斷為脊柱關節(jié)炎：①經(jīng)影像學證實的骶髂關節(jié)炎+至少1 項脊柱關節(jié)炎特征；②人類白細胞抗原（HLA）-B27 陽性+至少另外2 項脊柱關節(jié)炎特征。脊柱關節(jié)炎特征包括：炎性腰背痛、關節(jié)炎、肌腱端炎（足跟）、葡萄膜炎、指（趾）炎、銀屑病、克羅恩病/結腸炎、對非甾體類消炎藥治療反應良好、有脊柱關節(jié)炎家族史、HLA-B27陽性及C 反應蛋白（CRP）升高。

1.2.2 骶髂關節(jié)炎活動性臨床診斷標準 根據(jù)Bath強直性脊柱炎疾病活動指數(shù)（BASDAI）及相關實驗室檢查結果判斷骶髂關節(jié)炎的活動性［3］：BASDAI≥6 分為活動組，＜4 分為穩(wěn)定組；4～＜6 分，則需結合實驗室檢查結果，紅細胞沉降率≥20 mm/h 或CRP≥3 mg/L 為活動組，反之為穩(wěn)定組。

1.3 納入及排除標準 ①納入標準：符合脊柱關節(jié)炎診斷標準［2］；年齡＞18 歲；有腰背痛；均在疾病活動性評估2 周內(nèi)行常規(guī)MRI 及DWI 檢查。②排除標準：懷孕、既往有骶髂部手術史、外傷、感染或腫瘤病史及不能接受MRI 檢查者。

1.4 儀器與方法 采用聯(lián)影uMR 780 3.0 T MRI掃描儀和12 通道體部相控陣線圈。患者取仰臥位，足先進。行斜橫斷面及斜冠狀面掃描，斜橫斷面掃描在矢狀面上調(diào)整角度，使定位線垂直于骶骨長軸，掃描范圍包括骨盆上緣至髖臼；斜冠狀面掃描在矢狀面上調(diào)整角度，使定位線平行于骶骨長軸，掃描范圍包括骶骨前后緣。

掃描序列與參數(shù)：斜冠狀面FSE T1WI，TR 640 ms，TE 11.96 ms，視野260 mm×260 mm，矩陣320×320，激勵次數(shù)1.3；斜冠狀面STIR，TR 2 500 ms，TE 60.9 ms，視野260 cm×260 cm，矩陣256×256，激勵次數(shù)1.5；斜橫斷面FSE T1WI，TR 654 ms，TE 12.86 ms，視野260 cm×250 cm，矩陣320×320，激勵次數(shù)1.3；斜橫斷面STIR，TR 2 500 ms，TE 60.9 ms，視野260 cm×250 cm，矩陣304×274，激勵次數(shù)1.5。以上序列層厚均為4 mm，層距均為0.4 mm。DWI 掃描參數(shù)，TR 3 000 ms，TE 61.4 ms，層厚4 mm，層距10 mm，視野300 mm×300 mm，激勵次數(shù)1，b 值取0、600、800 s/mm2。自動生成b=800 s/mm2時的ADC 圖，參照T2WI 圖像上高信號區(qū)選擇病灶，測量病灶最大層面的中心約30 mm2為ROI，共測量3 個病灶的ADC 值，取平均值，ROI 盡量大小相等，對少于2 個病灶者，測量所有病灶，取平均值，選擇ROI 時避開血管、硬化及骨皮質(zhì)等區(qū)域。

1.5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 22.0 軟件進行統(tǒng)計學分析。對2 組ADC 值行正態(tài)性檢驗，若符合正態(tài)分布，以表示，行獨立樣本t 檢驗。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

MRI 示單側(cè)或雙側(cè)骶髂關節(jié)面骨質(zhì)侵蝕62 例（活動組28 例，穩(wěn)定組34 例），關節(jié)軟骨形態(tài)不規(guī)則，部分破壞、中斷，關節(jié)面毛糙模糊，軟骨下骨破壞、缺損。單側(cè)或雙側(cè)骶髂關節(jié)面下骨髓水腫45 例（活動組40 例，穩(wěn)定組5 例），T1WI 呈低信號，STIR 呈高信號，DWI 呈明顯高信號。骶髂關節(jié)面下出現(xiàn)脂肪沉積52 例（活動組23 例，穩(wěn)定組29 例），T1WI 呈高信號，STIR 呈低信號，DWI 信號不高。骶髂關節(jié)面下出現(xiàn)骨質(zhì)增生硬化31 例（活動組11 例，穩(wěn)定組20 例），T1WI 及STIR 呈低信號，DWI 信號不高。骶髂關節(jié)間隙狹窄10 例（活動組4 例，穩(wěn)定組6 例），關節(jié)融合5 例（活動組1 例，穩(wěn)定組4 例）。骶髂關節(jié)周圍肌肉受累15 例，均為活動組，T1WI 呈低信號，STIR 呈高信號，DWI 呈明顯高信號。骶髂關節(jié)關節(jié)囊炎8 例，均為活動組，T1WI 呈低信號，STIR 呈高信號，DWI 呈明顯高信號。

2 組骶髂關節(jié)病變的ADC 值均服從正態(tài)分布，活動組骶髂關節(jié)骶側(cè)、髂側(cè)的ADC 值均明顯高于穩(wěn)定組，差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.01，表1）。

表1 2 組骶髂關節(jié)病變的ADC 值比較（×10-3 mm2/s，）

表1 2 組骶髂關節(jié)病變的ADC 值比較（×10-3 mm2/s，）

典型骶髂關節(jié)炎的MRI 圖像見圖1。

圖1 男，27 歲，骶髂關節(jié)炎 圖1a 橫斷面STIR 圖像，示雙側(cè)骶髂關節(jié)呈信號增高影，關節(jié)面毛糙模糊，關節(jié)面下骨質(zhì)內(nèi)見小片狀異常信號影圖1b 橫斷面T1WI 圖像，示雙側(cè)骶髂關節(jié)呈低信號影，關節(jié)面毛糙模糊 圖1c 橫斷面DWI 圖像（b=800 s/mm2），示雙側(cè)骶髂關節(jié)信號增高，以右側(cè)骶髂關節(jié)信號明顯增高改變?yōu)橹?圖1d ADC 圖，示雙側(cè)骶髂關節(jié)彌漫性高信號，ADC 值為1.73×10-3 mm2/s 圖1e 斜冠狀面STIR 圖像，示雙側(cè)骶髂關節(jié)呈信號增高影，關節(jié)面毛糙模糊，關節(jié)面下骨質(zhì)內(nèi)見小片狀異常信號影 圖1f 斜冠狀面T1WI 圖像，示雙側(cè)骶髂關節(jié)呈低信號影，關節(jié)面毛糙模糊

3 討論

脊柱關節(jié)炎是一組具有相似臨床、影像學、遺傳學和實驗室特點的疾病，通常與HLA-B27 陽性和血清陰性相關，其中強直性脊柱炎臨床最常見，青年男性常見，早期即可累及骶髂關節(jié)。強直性脊柱炎起病隱匿，臨床表現(xiàn)不明顯，易被忽視，且病程具有靜止期及活動期交替出現(xiàn)的特點。目前判斷疾病活動性的方法主要有BASDAI、實驗室檢測（如CRP、紅細胞沉降率），以及問卷和實驗室檢查結合。本研究采用基于CRP 和/或血沉的BASDAI［3］判斷病變是否具有活動性，并分為活動組、穩(wěn)定組2 組。

目前，臨床上常用的骶髂關節(jié)炎的影像學檢查方法有X 線、CT 及MRI。研究表明，單純依賴X 線片會延遲確診［4］。CT 可很好地顯示骨的解剖結構，但無法判斷病變是否處于活動期，且輻射劑量較高，臨床上不作為常規(guī)方法使用，但隨著能譜CT 的發(fā)展，有學者認為其能顯示并定量分析骶髂關節(jié)炎的骨髓水腫［5］。MRI 可直接顯示關節(jié)解剖，以及軟骨、囊、滑膜、軟骨下骨和韌帶的異常，可在X 線片出現(xiàn)改變之前發(fā)現(xiàn)骶髂關節(jié)炎，也可對骶髂關節(jié)炎引起的骨髓水腫、滑膜炎、關節(jié)軟骨改變等進行較準確地評價［6-7］，現(xiàn)已被廣泛用于早期診斷骶髂關節(jié)炎。

3.1 骶髂關節(jié)炎的常規(guī)MRI 表現(xiàn) 骶髂關節(jié)由2 個主要的解剖結構組成：C 形軟骨位于前下方，被纖維組織牢固地附著在骨上，這部分以前被稱為“滑膜部分”，但實際上，僅下1/3 的軟骨成分具有真正的滑膜內(nèi)襯；韌帶部分位于后上方，包含強壯的骨間韌帶，邊界不規(guī)則。骶髂關節(jié)炎多從滑膜部侵犯關節(jié)［8］，MRI 主要表現(xiàn)為關節(jié)面軟骨形態(tài)不規(guī)則增粗、中斷，信號增高或降低，軟骨下骨板毛糙、凹凸不平，骨髓表現(xiàn)為T1WI 低信號、T2WI 高信號，晚期表現(xiàn)為軟骨下骨質(zhì)硬化、脂肪沉積，關節(jié)間隙狹窄或骨性融合。

本研究81 例常規(guī)MRI 檢查發(fā)現(xiàn)關節(jié)面骨質(zhì)侵蝕62 例，關節(jié)面下骨髓水腫45 例，脂肪沉積52 例，骨質(zhì)增生硬化31 例，骶髂關節(jié)間隙狹窄10 例，關節(jié)融合5 例，周圍肌肉受累15 例，關節(jié)囊炎8 例。骶髂關節(jié)炎活動期骨髓MRI 表現(xiàn)為T1WI 呈稍低信號，脂肪抑制T2WI 及STIR 呈高信號。脂肪抑制序列對骶髂關節(jié)的骨髓水腫表現(xiàn)敏感，但無法定量分析骶髂關節(jié)炎的嚴重程度，也無法評估治療效果。馬立恒等［6］研究30 例強直性脊柱炎患者的MRI 資料發(fā)現(xiàn)，其骶髂關節(jié)均出現(xiàn)不同程度的骶髂關節(jié)炎改變。

3.2 骶髂關節(jié)炎的DWI 表現(xiàn) DWI 是一種依賴于組織內(nèi)水分子布朗運動的MRI 序列，其已被證明比常規(guī)MRI 檢測序列更有優(yōu)勢［9］。DWI 掃描能檢出骶髂關節(jié)骨髓水腫的微小變化，并能通過測量ADC 值進行定量診斷［10-11］。強直性脊柱炎可致骶髂關節(jié)病變區(qū)水分子活動加快、擴散加強，組織間隙內(nèi)自由水的含量增加，ADC 值升高［12］。但DWI 圖像具有明顯的“T2效應”，與組織T2值呈正相關［13-14］。雖骨髓水腫區(qū)水分子擴散增強，導致ADC 值升高，但水腫區(qū)含水量增加，導致局部組織T2值升高，多數(shù)活動性病變呈高信號。因此，僅依靠DWI 信號特征評價骶髂關節(jié)炎的活動性并不完全可靠。ADC 是反映水分子擴散情況的定量指標，其能夠定量、準確、客觀地反映骶髂關節(jié)炎活動期水分子擴散的真實情況。本研究顯示，活動組骶髂關節(jié)炎骶側(cè)、髂側(cè)ADC 值均明顯高于穩(wěn)定組，差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.01），因此ADC 值可幫助判斷骶髂關節(jié)炎是否處于活動期，與既往研究［9-10，15-16］報道一致。

綜上所述，MRI 能較好地顯示強直性脊柱炎患者骶髂關節(jié)病變的特征，DWI 有助于定量評價骶髂關節(jié)炎的活動性，ADC 值可為臨床判斷骶髂關節(jié)炎是否處于活動期提供依據(jù)。