DWI在强直性脊柱炎所致骶髂关节炎活动性评价中的应用价值 | ![]() |
脊柱关节炎是一组具有相似特征的慢性炎症性疾病,包括强直性脊柱炎、银屑病性关节炎、炎症性肠病引起的肠病性关节炎、反应性关节炎等。其中强直性脊柱炎最常见,主要累及骶髂关节,最常见的临床表现是继发于骶髂关节炎的腰痛[1]。目前,临床常用的检查骶髂关节炎的影像学方法包括X线、CT和MRI,其中,MRI对骶髂关节炎诊断效果较好,可在X线片显示损伤之前描述骶髂关节的活动性(急性)炎症,也可通过发现骶髂关节炎的结构征象进行早期诊断。国际脊椎关节炎评估协会推荐的脊柱炎症的MRI序列包括脂肪抑制SE T2WI和STIR[2]。骶髂关节炎活动期的基本病变是骨髓水肿。然而轻度骶髂关节炎患者的骨髓水肿轻微,可能会降低MRI的诊断性能和放射科医师明确诊断的信心。因此,DWI可作为STIR和脂肪抑制T2WI的补充。本研究旨在进一步分析DWI在强直性脊柱炎所致骶髂关节炎活动性评价中的应用价值。
1 资料与方法 1.1 一般资料回顾性收集2019年1月至2020年12月在我院治疗的81例强直性脊柱炎所致骶髂关节炎患者,其中男61例,女20例;年龄14~42岁,平均(28.9±8.3)岁。81例按照疾病是否处于活动期分为稳定组39例和活动组42例。稳定组男23例,女16例,平均年龄(29.3±7.8)岁;活动组男30例,女12例,平均年龄(28.6±10.9)岁。
1.2 诊断标准 1.2.1 强直性脊柱炎诊断标准符合2009年国际脊椎关节炎评估协会诊断脊柱关节炎的标准[2],即腰背痛 > 3个月,发病年龄<45岁的强直性脊柱炎患者,若符合以下任何一条标准,即可诊断为脊柱关节炎:①经影像学证实的骶髂关节炎+至少1项脊柱关节炎特征;②人类白细胞抗原(HLA)-B27阳性+至少另外2项脊柱关节炎特征。脊柱关节炎特征包括:炎性腰背痛、关节炎、肌腱端炎(足跟)、葡萄膜炎、指(趾)炎、银屑病、克罗恩病/结肠炎、对非甾体类消炎药治疗反应良好、有脊柱关节炎家族史、HLA-B27阳性及C反应蛋白(CRP)升高。
1.2.2 骶髂关节炎活动性临床诊断标准根据Bath强直性脊柱炎疾病活动指数(BASDAI)及相关实验室检查结果判断骶髂关节炎的活动性[3]:BASDAI≥6分为活动组,<4分为稳定组;4~<6分,则需结合实验室检查结果,红细胞沉降率≥20 mm/h或CRP≥3 mg/L为活动组,反之为稳定组。
1.3 纳入及排除标准① 纳入标准:符合脊柱关节炎诊断标准[2];年龄 > 18岁;有腰背痛;均在疾病活动性评估2周内行常规MRI及DWI检查。②排除标准:怀孕、既往有骶髂部手术史、外伤、感染或肿瘤病史及不能接受MRI检查者。
1.4 仪器与方法采用联影uMR 780 3.0 T MRI扫描仪和12通道体部相控阵线圈。患者取仰卧位,足先进。行斜横断面及斜冠状面扫描,斜横断面扫描在矢状面上调整角度,使定位线垂直于骶骨长轴,扫描范围包括骨盆上缘至髋臼;斜冠状面扫描在矢状面上调整角度,使定位线平行于骶骨长轴,扫描范围包括骶骨前后缘。
扫描序列与参数:斜冠状面FSE T1WI,TR 640 ms,TE 11.96 ms,视野260 mm×260 mm,矩阵320×320,激励次数1.3;斜冠状面STIR,TR 2 500 ms,TE 60.9 ms,视野260 cm×260 cm,矩阵256×256,激励次数1.5;斜横断面FSE T1WI,TR 654 ms,TE 12.86 ms,视野260 cm×250 cm,矩阵320×320,激励次数1.3;斜横断面STIR,TR 2 500 ms,TE 60.9 ms,视野260 cm×250 cm,矩阵304×274,激励次数1.5。以上序列层厚均为4 mm,层距均为0.4 mm。DWI扫描参数,TR 3 000 ms,TE 61.4 ms,层厚4 mm,层距10 mm,视野300 mm×300 mm,激励次数1,b值取0、600、800 s/mm2。自动生成b=800 s/mm2时的ADC图,参照T2WI图像上高信号区选择病灶,测量病灶最大层面的中心约30 mm2为ROI,共测量3个病灶的ADC值,取平均值,ROI尽量大小相等,对少于2个病灶者,测量所有病灶,取平均值,选择ROI时避开血管、硬化及骨皮质等区域。
1.5 统计学方法采用SPSS 22.0软件进行统计学分析。对2组ADC值行正态性检验,若符合正态分布,以x±s表示,行独立样本t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果MRI示单侧或双侧骶髂关节面骨质侵蚀62例(活动组28例,稳定组34例),关节软骨形态不规则,部分破坏、中断,关节面毛糙模糊,软骨下骨破坏、缺损。单侧或双侧骶髂关节面下骨髓水肿45例(活动组40例,稳定组5例),T1WI呈低信号,STIR呈高信号,DWI呈明显高信号。骶髂关节面下出现脂肪沉积52例(活动组23例,稳定组29例),T1WI呈高信号,STIR呈低信号,DWI信号不高。骶髂关节面下出现骨质增生硬化31例(活动组11例,稳定组20例),T1WI及STIR呈低信号,DWI信号不高。骶髂关节间隙狭窄10例(活动组4例,稳定组6例),关节融合5例(活动组1例,稳定组4例)。骶髂关节周围肌肉受累15例,均为活动组,T1WI呈低信号,STIR呈高信号,DWI呈明显高信号。骶髂关节关节囊炎8例,均为活动组,T1WI呈低信号,STIR呈高信号,DWI呈明显高信号。
2组骶髂关节病变的ADC值均服从正态分布,活动组骶髂关节骶侧、髂侧的ADC值均明显高于稳定组,差异均有统计学意义(均P<0.01,表 1)。
表 1 2组骶髂关节病变的ADC值比较(×10-3 mm2/s,x±s) |
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典型骶髂关节炎的MRI图像见图 1。
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图 1 男,27岁,骶髂关节炎 图 1a 横断面STIR图像,示双侧骶髂关节呈信号增高影,关节面毛糙模糊,关节面下骨质内见小片状异常信号影 图 1b 横断面T1WI图像,示双侧骶髂关节呈低信号影,关节面毛糙模糊 图 1c 横断面DWI图像(b=800 s/mm2),示双侧骶髂关节信号增高,以右侧骶髂关节信号明显增高改变为主 图 1d ADC图,示双侧骶髂关节弥漫性高信号,ADC值为1.73×10-3 mm2/s 图 1e 斜冠状面STIR图像,示双侧骶髂关节呈信号增高影,关节面毛糙模糊,关节面下骨质内见小片状异常信号影 图 1f 斜冠状面T1WI图像,示双侧骶髂关节呈低信号影,关节面毛糙模糊 |
3 讨论
脊柱关节炎是一组具有相似临床、影像学、遗传学和实验室特点的疾病,通常与HLA-B27阳性和血清阴性相关,其中强直性脊柱炎临床最常见,青年男性常见,早期即可累及骶髂关节。强直性脊柱炎起病隐匿,临床表现不明显,易被忽视,且病程具有静止期及活动期交替出现的特点。目前判断疾病活动性的方法主要有BASDAI、实验室检测(如CRP、红细胞沉降率),以及问卷和实验室检查结合。本研究采用基于CRP和/或血沉的BASDAI[3]判断病变是否具有活动性,并分为活动组、稳定组2组。
目前,临床上常用的骶髂关节炎的影像学检查方法有X线、CT及MRI。研究表明,单纯依赖X线片会延迟确诊[4]。CT可很好地显示骨的解剖结构,但无法判断病变是否处于活动期,且辐射剂量较高,临床上不作为常规方法使用,但随着能谱CT的发展,有学者认为其能显示并定量分析骶髂关节炎的骨髓水肿[5]。MRI可直接显示关节解剖,以及软骨、囊、滑膜、软骨下骨和韧带的异常,可在X线片出现改变之前发现骶髂关节炎,也可对骶髂关节炎引起的骨髓水肿、滑膜炎、关节软骨改变等进行较准确地评价[6-7],现已被广泛用于早期诊断骶髂关节炎。
3.1 骶髂关节炎的常规MRI表现骶髂关节由2个主要的解剖结构组成:C形软骨位于前下方,被纤维组织牢固地附着在骨上,这部分以前被称为“滑膜部分”,但实际上,仅下1/3的软骨成分具有真正的滑膜内衬;韧带部分位于后上方,包含强壮的骨间韧带,边界不规则。骶髂关节炎多从滑膜部侵犯关节[8],MRI主要表现为关节面软骨形态不规则增粗、中断,信号增高或降低,软骨下骨板毛糙、凹凸不平,骨髓表现为T1WI低信号、T2WI高信号,晚期表现为软骨下骨质硬化、脂肪沉积,关节间隙狭窄或骨性融合。
本研究81例常规MRI检查发现关节面骨质侵蚀62例,关节面下骨髓水肿45例,脂肪沉积52例,骨质增生硬化31例,骶髂关节间隙狭窄10例,关节融合5例,周围肌肉受累15例,关节囊炎8例。骶髂关节炎活动期骨髓MRI表现为T1WI呈稍低信号,脂肪抑制T2WI及STIR呈高信号。脂肪抑制序列对骶髂关节的骨髓水肿表现敏感,但无法定量分析骶髂关节炎的严重程度,也无法评估治疗效果。马立恒等[6]研究30例强直性脊柱炎患者的MRI资料发现,其骶髂关节均出现不同程度的骶髂关节炎改变。
3.2 骶髂关节炎的DWI表现DWI是一种依赖于组织内水分子布朗运动的MRI序列,其已被证明比常规MRI检测序列更有优势[9]。DWI扫描能检出骶髂关节骨髓水肿的微小变化,并能通过测量ADC值进行定量诊断[10-11]。强直性脊柱炎可致骶髂关节病变区水分子活动加快、扩散加强,组织间隙内自由水的含量增加,ADC值升高[12]。但DWI图像具有明显的“T2效应”,与组织T2值呈正相关[13-14]。虽骨髓水肿区水分子扩散增强,导致ADC值升高,但水肿区含水量增加,导致局部组织T2值升高,多数活动性病变呈高信号。因此,仅依靠DWI信号特征评价骶髂关节炎的活动性并不完全可靠。ADC是反映水分子扩散情况的定量指标,其能够定量、准确、客观地反映骶髂关节炎活动期水分子扩散的真实情况。本研究显示,活动组骶髂关节炎骶侧、髂侧ADC值均明显高于稳定组,差异均有统计学意义(均P<0.01),因此ADC值可帮助判断骶髂关节炎是否处于活动期,与既往研究[9-10, 15-16]报道一致。
综上所述,MRI能较好地显示强直性脊柱炎患者骶髂关节病变的特征,DWI有助于定量评价骶髂关节炎的活动性,ADC值可为临床判断骶髂关节炎是否处于活动期提供依据。
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