崔 陽,張 曉,趙振軍,劉艷輝,鄭錦萍
(廣東省人民醫(yī)院風濕科,廣州 510030)
脊柱關節(jié)炎(spondyloarthritis,SpA)是以強直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS)為原型的一組疾病,其以骶髂關節(jié)(sacroiliac joint,SIJ)炎、脊柱炎(合稱中軸關節(jié))、肌腱端炎為特點。SpA可致殘的關鍵在中軸關節(jié)損傷,嚴重可引起患者功能喪失,是影響青少年生長發(fā)育和社會人群生活質(zhì)量的嚴重疾病。SpA早期診斷是治療關鍵,AS的病理性標志和早期表現(xiàn)之一為SIJ炎[1],而SIJ炎的確立是診斷SpA的關鍵。目前,SIJ炎的診斷主要依據(jù)放射學檢查,但由于放射學檢查不能顯示軟骨組織,且只能反映骨質(zhì)宏觀形態(tài)改變,因此在SIJ骨質(zhì)發(fā)生明顯形態(tài)改變前,SIJ炎尚不能診斷。實際上,在SIJ出現(xiàn)宏觀形態(tài)改變前,炎性反應已經(jīng)存在,即使應用計算機斷層掃描(computed tomography,CT)檢查,患者確診時的平均病程仍在6年以上。磁共振顯像(magnetic resonance imaging,MRI)能檢出軟骨侵蝕、骨髓水腫等早期SIJ炎表現(xiàn);放射性核素單光子發(fā)射計算機斷層成像術(single-photon emission computed tomography,SPECT)能反映疾病早期各局部骨骼的血流供應及代謝變化,敏感性高,但形態(tài)成像信息獲取較少,MRI和SPECT是間接反映病變的手段。病理學檢查能在關節(jié)骨質(zhì)出現(xiàn)宏觀形態(tài)改變前觀察到骨髓、滑膜、軟骨和其他結構是否存在病變,是最可靠的診斷手段。本研究旨在通過了解SIJ炎的病理特點,以病理結果為標準,探討病理表現(xiàn)與X線、CT、MRI、SPECT的相關性。
對象
廣東省人民醫(yī)院風濕科2007年1月至2013年12月住院和門診的SpA患者。診斷符合2009年脊柱關節(jié)炎國際評估協(xié)會(Assessmentin Spondylo Arthritisinternational Society,ASAS)關于中軸型SpA的診斷標準,影像學檢查提示均雙側SIJ異常。
儀器和材料
4排螺旋GERT大孔徑CT定位機(美國GE公司);核磁共振診斷儀(Philips公司,Power Track 6000型);核醫(yī)學單光子發(fā)射計算體層攝影儀(Philips precedence 6排SPECT/CT機);FANSEEN肺活檢針(COOK公司,DFBN-16)。
方法
全部納入病例均在SIJ穿刺前1周行X線平片、SPECT/CT、MRI掃描檢查。病理取材部位根據(jù)上述影像學檢查結果選擇,若X線平片陰性,則根據(jù)MRI和SPECT/CT的陽性結果選擇。依據(jù)SIJ病理檢查結果將病例分為2組,即SIJ炎組(病理檢查證實為SIJ炎者)和無炎性反應組(病理檢查排除SIJ炎者)。
CT引導下骶髂關節(jié)細針活檢術和病理檢查:術前準備,簽署知情同意書,檢查出、凝血時間和血小板計數(shù)。術中患者取俯臥位,以層厚3 mm、層距3 mm,自骶髂關節(jié)下緣向上逐層掃描。選擇CT顯示關節(jié)間隙較平直、與矢狀面夾角較小(一般在中下1/3交界處之上段),在CT顯示器上從穿刺靶點沿CT顯示的關節(jié)間隙向骶部皮膚引線(為模擬的穿刺路線),該線與皮膚的交點為理想的進針點,測量該點與骶部中線的距離。在病人皮膚上標定進針點。局部皮膚常規(guī)消毒、局麻,用FANSEEN肺活檢針穿刺,在CT導引下進入骶髂關節(jié)滑膜部,到達靶點后,所取得標本留做病理檢查。光鏡下SIJ病理診斷:SIJ炎病理表現(xiàn)包括(1)骨髓炎或血管翳形成或炎性細胞浸潤;(2)軟骨或軟骨下骨板病理性改變,如軟骨局部基質(zhì)、軟骨細胞減少、破壞、纖維化、骨化,軟骨下骨板中斷、侵蝕、死骨形成和骨硬化;(3)滑膜炎;(4)附著點炎性反應;符合其中1項可診斷SIJ炎[2-3]。
MRI平掃+增強:作自旋回波(SE)T1W1、快速自旋回波(TSE)T2W1或快速場回波(FFE)準T2WI(T2*WI)、抑脂T2加權(SPIR或STIR)。觀察內(nèi)容:(1)骶髂關節(jié)整體:SIJ的“低信號-中等信號-低信號”三層線狀結構。(2)關節(jié)軟骨:軟骨線是否正常,或發(fā)生不規(guī)則增粗、扭曲、凹陷缺損、中斷、消失。(3)軟骨下骨板:雙側軟骨下骨板是否正常,或表現(xiàn)毛糙、凹凸不平、中斷、消失。(4)關節(jié)旁結構:骨髓水腫,T1W1為低信號,T2W1、SPIR或STIR為高信號;骨質(zhì)硬化,任何序列均為低信號;脂肪沉積,任何序列為高信號,但SPIR或STIR為低信號。依據(jù)Bollow等[4]提出的診斷方法,MRI出現(xiàn)骶髂關節(jié)整體三層線狀結構改變,或(和)軟骨線異常,或(和)雙側軟骨下骨板異常,或(和)骨髓水腫,或(和)脂肪沉積,或(和)骨質(zhì)硬化三種關節(jié)旁結構改變,可擬診SIJ炎。MRI下活動性SIJ炎:若某一層面僅出現(xiàn)一種信號改變(推薦為骨髓水腫/骨炎),這種信號改變必須在至少2個連續(xù)層面上也出現(xiàn);若某一層面出現(xiàn)超過一種信號改變,則只需這一層面改變即可診斷[5]。
SPECT/CT:受檢者靜脈注射亞甲基二膦酸鹽(99mTc-MDP)20 mci,飲水1 500 ml。3 h后進行前后、后前2個體位的全身骨顯像,加做注射側SIJ局部放大靜態(tài)像,顯示SIJ病變部位。取計算機自動生成的正方形感興趣區(qū),計算其平均放射性計數(shù)和SIJ與骶骨的放射性比值(Mean、Max、Min、Sum)。國際標準SIJ與骶骨的放射性比值(Mean)>1.34提示存在SIJ炎[6]。
數(shù)據(jù)處理
統(tǒng)計SPECT、MRI、CT、X線檢查陽性者例數(shù),分別計算其陽性預測值、敏感性和特異性,繪制受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC)并計算曲線下面積。
一般資料
共納入36例SpA患者,其中AS 28例,未分化脊柱關節(jié)病6例,銀屑病性關節(jié)炎2例。
SIJ組織獲得情況
36例患者獲得組織包括軟骨、軟骨下骨板、關節(jié)滑膜、骨髓、肌腱或韌帶附著點等。獲得率以軟骨為最高,繼以軟骨下骨板、關節(jié)滑膜、骨髓和韌帶附著點,分別為33例(92%)、30例(83%)、27例(75%)、26例(72%)和8例(22%)。
SIJ炎病理改變
36例SpA患者中28例(78%)有SIJ炎,病理變化包括(1)軟骨(93%,26/28)和軟骨下骨板(75%,21/28)改變:局部基質(zhì)和(或)軟骨細胞減少、破壞、纖維化等,軟骨下骨板中斷、侵蝕或死骨形成;(2)滑膜炎(64%,18/28):滑膜襯里層細胞增生、疏松結締組織增厚、炎性細胞侵潤和血管增生、肉芽組織形成(血管翳);(3)骨髓炎(46%,13/28):骨髓部分造血細胞被淋巴細胞、漿細胞等炎性細胞代替,死骨周圍、骨小梁之間可見纖維化等慢性骨髓炎表現(xiàn);(4)附著點炎(32%,9/28):韌帶附著點炎性細胞或纖維血管組織侵潤(圖1)。
8例(22%,8/36)未發(fā)現(xiàn)SIJ炎改變,其中出現(xiàn)軟骨、軟骨下骨板改變者均為5例(63%),滑膜改變者3例(38%),骨髓改變著4例(50%),未發(fā)現(xiàn)肌腱附著點改變。
MRI結果
36例SpA患者中29例(81%)共56個SIJ可見不同程度異常信號改變,軟骨線改變、軟骨下骨板改變、骨髓水腫、脂肪沉積、骨質(zhì)硬化發(fā)生率分別為82%(24例)、71%(21例)、65%(19例)、59%(17例)、76%(22例)。7例MRI結果未見異常。
SPECT結果
36例SpA患者中29例(81%)共52個SIJ可見骶髂關節(jié)感興趣區(qū)的放射性比值存在不同程度升高,23例(64%)CT陽性,19例(53%)X線陽性。7例共14個SIJ比值正常。
組織病理與影像學檢查結果比較
病理檢出SIJ炎的28例患者中,SPECT、MRI、CT、X線檢查陽性者分別為26、27、22、18例,陰性者分別為2、1、6、10例。病理未檢出SIJ炎的8例患者中,SPECT、MRI、CT、X線檢查陽性者分別為4、2、1、1例,陰性者分別為4、5、7、7例。
SPECT、MRI、CT、X線檢查的陽性預測值分別為89.6%、93.1%、95.6%、94.7%,敏感性分別為92.8%、96.4%、73.3%、64.2%,特異性分別62.5%、75.0%、87.5%、87.5%。4種影像學檢查ROC見圖2。
圖24種影像學檢查受試者工作特征曲線
Fig2Receiver operating characteristic curves of the four imageological tests
SPECT:放射性核素單光子發(fā)射計算機斷層成像術;MRI:磁共振顯像;CT:計算機斷層掃描
SIJ的結構特點使得其病理學的研究較為困難,而SIJ病理與影像學的相關性研究亦不多見。隨著CT引導下穿刺活檢技術的應用,使安全而準確取得SIJ組織標本成為可能。本研究采用CT導引下骶髂關節(jié)細針活檢術,并結合目前使用的MRI、SPECT、CT和X線等影像學檢查進行比較,為1項比較系統(tǒng)的SIJ病理與影像學的相關性研究。
X線和CT檢查為目前常用的SpA檢查手段。SIJ炎病變程度按X線檢查結果分為5級(Ⅰ~Ⅴ級),然而由于X線檢查密度分辨力較低,對Ⅲ、Ⅳ級SIJ炎診斷雖尚可靠,但對Ⅲ級易低估,對Ⅰ、Ⅱ級易漏診,X線檢查對SIJ炎的早期診斷意義有限。CT檢查可避免重疊干擾,分辨力高,層面干擾少,能發(fā)現(xiàn)較微小病變,如軟骨下骨板硬化、小囊變、侵蝕和關節(jié)腔狹窄等優(yōu)點,但不能顯示軟骨和骨髓早期炎性表現(xiàn)如水腫等,且不能發(fā)現(xiàn)和量化新發(fā)生的活動性炎性反應。CT檢查出現(xiàn)異常提示關節(jié)結構已出現(xiàn)形態(tài)改變。由于CT檢查有較高的空間分辨力和密度分辨力,其顯示的SIJ異常為較明顯的形態(tài)結構異常,故對SIJ炎的檢查具有較高的特異性(87.5%),陽性預測值亦可達95.6%,假陽性率低,可信度較高;但由于無法顯示早期和活動性炎性表現(xiàn),敏感性不高,僅為73.3%。
2003年MRI檢查在國際會議上首次被認為是最敏感且最具特異性的SIJ炎檢查手段[7],2009年ASAS將MRI引入了中軸型SpA的分類標準。MRI通過利用不同成像序列顯示CT不能顯示的關節(jié)軟骨、關節(jié)旁骨髓水腫或脂肪沉積等,使得其檢測SIJ炎的敏感性明顯提高。MRI不僅可發(fā)現(xiàn)早期病變,還可以鑒別急慢性病變。本研究中,X線、CT檢查未能檢出的SIJ炎中加查MRI后可檢出陽性,敏感性由X線的64.2%、CT的73.3%提高至MRI的96.4%,是上述觀點的有力佐證。Oostveen等[8]以3年后的SIJ炎X線表現(xiàn)為標準計算MRI敏感性和特異性分別為85%和47%,相比本研究以病理檢查結果為“金標準”計算得出的結果更加可靠。研究證明,對于輕度或缺乏活動性炎性反應的AS患者,MRI并不比其他影像學技術敏感。
近10年來,骨閃爍掃描術SPECT通過99m礙標記的亞甲基二磷酸鹽在骨質(zhì)吸收、病變處濃聚來協(xié)助診斷,對檢測骨質(zhì)破壞、炎性反應、腫瘤方面有很好的敏感性。SPECT顯示、診斷骨骼和關節(jié)病變是核醫(yī)學優(yōu)勢項目之一,它不僅能顯示骨骼的形態(tài)學改變,而且能反映各個局部骨骼的血流供應和代謝變化,由于血流、代謝和功能改變是疾病早期表現(xiàn),出現(xiàn)在形態(tài)結構發(fā)生之前,因而骨關節(jié)顯像對探測早期病變具有非常高的敏感性[9]。關于關活動性關節(jié)炎、早期關節(jié)炎的SPECT研究在國內(nèi)外備受重視。Murat等[10]認為,基于滑膜炎、軟骨及軟骨下骨板的病理學改變,炎細胞浸潤、血管翳侵入、嗜酸球比例升高等是炎性活動的標志。此時,SIJ代謝增高,攝取放射性核素量增多,核素比值增高,故核素SIJ骨顯像在AS患者SIJ炎各分期均較敏感。本研究采用的是新型SPECTCT檢測儀,具有多能量和多核素采集功能,可減少偽影和假陽性,提高分辨率,同時還具有6排螺旋CT功能可同時觀察結構改變。本研究以病理檢查結果為“金標準”,計算得出SPECT與MRI的敏感性和陽性預測值相似。骨關節(jié)SPECT的局限性是不能對某一部位或區(qū)域進行量化分析,形態(tài)成像信息獲取較少,故特異性較低。因此,MRI和SPECT相互補充可提高SIJ活動性炎性反應的敏感性和特異性。從本研究得出的ROC曲線下面積來看,MRI和SPECT的診斷價值與CT和X線相當。本研究中值得注意的是,8例病理檢查未見SIJ炎的患者,其MRI和SPECT也有陽性表現(xiàn),提示MRI和SPECT假陽性率較高。可見,在現(xiàn)有條件和水平下,病理檢查仍為早期診斷SlJ炎和活動性炎性反應的主要方法。但MRI和SPECT對診斷SIJ炎具有較高敏感性,并可通過對炎性活動度進行量化,有利于隨訪和療效評價,是診斷SIJ炎重要的輔助手段。
另外,隨著影像技術的廣泛應用,超聲技術已在SIJ檢查及其炎性活動性半定量評估開展[11],但就目前來說,超聲檢查在結構復雜的中軸骨檢查方面仍欠完善。
由于SIJ的結構特點,本研究所取的病理組織在一定程度上影響結果。8例未發(fā)現(xiàn)SIJ炎的病例并不能排除未取得部位的炎性反應,故本研究未做影像學假陽性統(tǒng)計。本研究取得標本的陽性率與文獻相似。根據(jù)標準所示,有炎性表現(xiàn)可診斷為SIJ炎,無炎性表現(xiàn)亦不能否定SIJ炎,準確的穿刺部位和角度的選擇是決定穿刺成功與否的關鍵,準確定位、專人操作可提高穿刺準確度。本研究為初步的觀察性研究,尚需更大樣本以進一步完善研究。CT引導下穿刺使SIJ活檢的臨床應用成為可能,同時也是SpA研究的重要輔助手段。
(本文圖1見插頁Ⅱ)
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