國(guó)榮芳 周建軍△ 孫海濤 姜林娣 於 強(qiáng) 傅彩霞 王小林

(1上海市影像醫(yī)學(xué)研究所 上海 200032; 2復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院放射科 上海 200032;3復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院風(fēng)濕免疫科 上海 200032; 4西門(mén)子(深圳)磁共振有限公司 深圳 518057)

中軸型血清陰性脊柱關(guān)節(jié)病骶髂關(guān)節(jié)功能磁共振成像肌水腫與骨質(zhì)改變的關(guān)系

國(guó)榮芳1,2周建軍1,2△孫海濤2姜林娣3於 強(qiáng)3傅彩霞4王小林1

(1上海市影像醫(yī)學(xué)研究所 上海 200032;2復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院放射科 上海 200032;3復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院風(fēng)濕免疫科 上海 200032;4西門(mén)子(深圳)磁共振有限公司 深圳 518057)

目的 觀察中軸型血清陰性脊柱關(guān)節(jié)病 (spondyloarthropathy,SpA) 患者骶髂關(guān)節(jié)功能磁共振成像肌及骨質(zhì)改變情況,分析兩者之間的關(guān)系。方法 采用Siemens aera1.5T磁共振掃描儀,用高通道體表線圈,對(duì)符合2009年中軸型血清陰性SpA診斷標(biāo)準(zhǔn)的38例患者進(jìn)行骶髂關(guān)節(jié)磁共振掃描,觀察肌及骨質(zhì)改變情況。根據(jù)磁共振成像,將入組患者分為肌水腫陽(yáng)性組及陰性組,對(duì)兩組患者磁共振圖像骨質(zhì)改變進(jìn)行影像學(xué)評(píng)分,包括加拿大脊柱骨關(guān)節(jié)研究協(xié)會(huì)評(píng)分(SPARCC)以及骶髂關(guān)節(jié)骨質(zhì)結(jié)構(gòu)性改變?cè)u(píng)分(SPARCC SSS)。分析兩組間影像評(píng)分的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,將患者骶髂關(guān)節(jié)周?chē)∈芾鄯秶譃?～12等級(jí),對(duì)肌水腫受累范圍不同等級(jí)與上述指標(biāo)進(jìn)行Spearman等級(jí)相關(guān)性檢驗(yàn)。結(jié)果 38例患者中28例(73.68%)患者具有明顯肌水腫,豎脊肌22例(57.89%),臀肌13例(34.21%),髂肌11例(28.95%),閉孔內(nèi)肌5例(13.16%),梨狀肌5例(13.16%),其他4例(10.53%)?；颊呔胁煌潭裙撬杷[及結(jié)構(gòu)性改變;肌水腫陽(yáng)性組及陰性組兩組間SPARCC (t=2.28,P=0.03)、SPARCC SSS (t=3.37,P=0.00)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。SPARCC (P=0.00,r=0.67)、SPARCC SSS (P=0.01,r=0.47)均與肌水腫受累范圍存在正相關(guān)。結(jié)論 骶髂關(guān)節(jié)周?chē)∷[為中軸型血清陰性SpA磁共振檢查的重要征象,伴有肌炎性水腫者骨質(zhì)改變更嚴(yán)重。

脊柱關(guān)節(jié)病; 磁共振成像; 水腫/肌; 骨質(zhì)

脊柱關(guān)節(jié)病(spondyloarthropathy,SpA)具有相似的中軸表現(xiàn)或外周表現(xiàn),中軸表現(xiàn)主要為骶髂關(guān)節(jié)炎及脊柱炎。其中骶髂關(guān)節(jié)炎是早期中軸型SpA的重要特征[1]。目前大多影像研究關(guān)注中軸型SpA的骨質(zhì)改變,鮮有研究關(guān)注軟組織征象。本研究探討中軸型SpA骨外肌水腫磁共振成像 (magnetic resonance imaging,MRI) 表現(xiàn),分析肌水腫與骨質(zhì)改變之間的關(guān)系,旨在探索中軸型SpA早期影像學(xué)征象,為該病的早期診斷、早期治療提供幫助,為臨床精準(zhǔn)評(píng)估病情和療效提供參考指標(biāo),并提高對(duì)該類(lèi)疾病的全面認(rèn)識(shí)。

資 料 和 方 法

一般資料 選擇2016年1月至6月于復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院風(fēng)濕免疫科就診的52名疑似中軸型SpA患者進(jìn)行骶髂關(guān)節(jié)及鄰近軟組織MRI檢查,記錄每位患者的臨床資料。選出符合2009年國(guó)際脊柱關(guān)節(jié)炎評(píng)價(jià)組 (Assessment of Spondyloarthritis International Society,ASAS) 推薦中軸型SpA診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]的38例患者進(jìn)行分析。本研究為前瞻性研究,獲得本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批號(hào):2013-16),受試者均簽署知情同意書(shū)。根據(jù)入組病例綜合情況隨訪時(shí)間3～6個(gè)月不等。

方法 所有患者于就診7天內(nèi)行MRI檢查,選擇Siemens aera1.5T超導(dǎo)MRI儀,48通道體線圈,患者取仰臥位。掃描序列及參數(shù)T1WI:TR/TE=169 ms/4.76 ms,斜冠位;T1壓脂 (T1 with fat suppression,T1 FS) TR/TE=4.36 ms/1.98 ms,斜冠位;T2WI:TR/TE=4 160 ms/77 ms,橫斷位;T2壓脂 (T2 with fat suppression,T2 FS) TR/TE=4 000 ms/59 ms,橫斷位;短時(shí)反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列 (short t inversion recovery,STIR) TR/TE=2 900 ms/32 ms,斜冠位;橫軸位及斜冠位層厚分別為3 mm和4 mm。

影像學(xué)分析 由3位骨骼肌亞專(zhuān)科醫(yī)師對(duì)圖像進(jìn)行分析,在分析骶髂關(guān)節(jié)骨質(zhì)改變的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)關(guān)注骶髂關(guān)節(jié)周?chē)∷[的影像學(xué)改變。

ASAS將SpA脊柱和骶髂關(guān)節(jié)的MRI形態(tài)學(xué)表現(xiàn)分為急性炎性改變和慢性結(jié)構(gòu)性改變[2],前者包括骨髓水腫、滑膜滑囊炎、起止點(diǎn)炎;后者包括骨質(zhì)硬化、骨皮質(zhì)侵蝕、回填[3]、脂肪沉積、骨橋或關(guān)節(jié)強(qiáng)直。

加拿大脊柱關(guān)節(jié)炎研究協(xié)會(huì)(Spondyloarthritis Research Consortium Canada,SPARCC)制定的骶髂關(guān)節(jié)骨髓水腫評(píng)分系統(tǒng),是國(guó)內(nèi)外學(xué)者普遍認(rèn)同的評(píng)分方法[4]。在STIR序列斜冠位選取滑膜部6個(gè)連續(xù)層面,每個(gè)層面每側(cè)骶髂關(guān)節(jié)分為4個(gè)象限,每一象限有異常高信號(hào)記1分,正常信號(hào)記0分,6個(gè)層面最高共計(jì)48分;每個(gè)層面每側(cè)骶髂關(guān)節(jié)若異常高信號(hào)深度大于1 cm,每側(cè)記1分,6個(gè)層面最高共計(jì)12分;每個(gè)層面每側(cè)骶髂關(guān)節(jié)若異常高信號(hào)強(qiáng)度高于血管信號(hào),每側(cè)記1分,6個(gè)層面最高共計(jì)12分;綜上,總分共計(jì)72分。需要強(qiáng)調(diào)的是,骨髓水腫需達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)方予計(jì)分(圖1)[2]。

A:Right (quadrant 2)=1 point,left (quadrant 5,6)=2 points, adding up to 3 points.B:Right (quadrant 2)=1 point, left (quadrant 8)=1+1(intensity) +1 (depth)=3 points,adding up to 4 points.C:Right (quadrant 1,2,4)=3 points.

SPARCC提出的骶髂關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)性改變MRI評(píng)分(Spondyloarthritis Research Consortium of Canada MRI Sacroiliac Joint Structural Score,SPARCC SSS)可以評(píng)估脊柱關(guān)節(jié)炎骶髂關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)性損傷程度[5]。評(píng)分方法為:在T1WI斜冠位,自出現(xiàn)過(guò)渡層面的向前5個(gè)層面(過(guò)渡層是指從前向后翻頁(yè)直到出現(xiàn)軟骨部的第一個(gè)層面,即明顯可以看到韌帶關(guān)節(jié)的層面),每個(gè)層面分為8個(gè)象限,方法同SPARCC。計(jì)分項(xiàng)目包括侵蝕、回填[3]、脂肪沉積、關(guān)節(jié)間隙狹窄,每個(gè)層面雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)總分分別為8分、4分、8分、4分,共計(jì)120分。

肌水腫大多分布于骨髓水腫周?chē)‰祉g帶附著點(diǎn)附近,包括豎脊肌、臀肌、髂肌、閉孔內(nèi)肌以及梨狀肌,除此之外極少數(shù)患者有腹外斜肌、腹內(nèi)斜肌等受累,均列入“其他”。MRI表現(xiàn)為T(mén)2-FS及STIR序列斑片狀、條絮狀或羽毛狀高信號(hào),邊界欠清,部分伴有肌筋膜增厚。將同一部位肌STIR和FS-T2序列均見(jiàn)異常高信號(hào)、且連續(xù)兩個(gè)及兩個(gè)以上層面均受累者記為肌受累陽(yáng)性。每名入組者同一種肌單側(cè)記1分,雙側(cè)記為2分,累加統(tǒng)計(jì)肌水腫范圍,最低0分,最高12分。

A:STIR MRI scan illustrating the bone cortex erosion (arrow);B:T1WI scan illustrating the backfill (arrow);C:T1WI scan illustrating the fat deposition and ankylosis.

統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 運(yùn)用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件,以P<0.05作為檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

入組者基本資料及肌受累基本情況采用單樣本Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)。對(duì)連續(xù)變量根據(jù)是否符合正態(tài)分布進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或非參數(shù)檢驗(yàn),以肌肉是否受累分為陽(yáng)性組和陰性組;對(duì)分類(lèi)變量進(jìn)行χ2檢驗(yàn)。根據(jù)軟組織受累范圍劃分等級(jí),與各指標(biāo)進(jìn)行Spearman等級(jí)相關(guān)檢驗(yàn)。

結(jié) 果

臨床資料 38例患者中,男性31例(81.6%),女性7例(18.4%),平均年齡(28.42±9.41)歲,平均身高(170.92±7.56)cm,平均體重(63.61±11.24)kg。

A:STIR MRI scan illustrating the patchy high signal of right iliac muscle (arrow) and right piriformis (triangle);B and C:STIR MRI scan respectively illustrating the high band signal of right obturator muscle (arrow) and bilateral erector spinae;D and E:The images of STIR MRI (D、E) scan illustrating the high signal of gluteus (arrow) involvement.

影像學(xué)表現(xiàn) 入組的38例患者中,其中37例可觀察到符合ASAS規(guī)定的骶髂關(guān)節(jié)炎MRI診斷標(biāo)準(zhǔn)的骨髓水腫,SPARCC評(píng)分(14.26±10.85)分。38例均有不同程度骨質(zhì)結(jié)構(gòu)性改變,SPARCC SSS評(píng)分(35.98±22.98)分。變量均符合正態(tài)分布。其中,28例(73.68%)具有不同程度的肌受累,部分患者多發(fā)肌受累(圖4)。

將38例入組者按肌是否水腫分為陽(yáng)性組(28例)和陰性組(10例)。兩組間SPARCC、SPARCC SSS差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而兩組間年齡、身高、體重差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。

等級(jí)相關(guān)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),肌水腫范圍與年齡(P=0.73,r=0.06)、身高(P=0.46,r=-0.13)、體重(P=0.34,r=-0.16)無(wú)相關(guān),SPARCC(P=0.00,r=0.69)、SPARCC SSS(P=0.01,r=-0.49)均與肌水腫范圍存在正相關(guān),肌水腫范圍與SPARCC及SPARCC SSS評(píng)分散點(diǎn)圖見(jiàn)圖5。

圖4 骶髂關(guān)節(jié)周?chē)∷[柱形圖Fig 4 Bar chart of muscles edema around sacroiliac joint

表1 兩組間各正態(tài)分布指標(biāo)獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)及兩組間各正態(tài)分布指標(biāo)值比較Tab 1 The t test of independent samples of each normal distribution indexes and comparison of the indexes of the normal distribution between the two groups

圖5 肌水腫范圍評(píng)分與SPARCC及SPARCC SSS散點(diǎn)圖Fig 5 Scatter plot between muscle edema range score and SPARCC,SPARCC SSS

討 論

SpA是一組具有相似特征的疾病,脊柱受累,類(lèi)風(fēng)濕因子陰性,又稱(chēng)血清陰性脊柱關(guān)節(jié)病。主要包括強(qiáng)直性脊柱炎等多個(gè)分型[6],其病因尚未明確。大多數(shù)SpA患者骶髂關(guān)節(jié)受累,且骶髂關(guān)節(jié)炎通常為首發(fā)癥狀[7]。

骶髂關(guān)節(jié)的前三分之一為滑膜關(guān)節(jié),具有滑膜層,髂骨表面軟骨包括纖維軟骨和透明軟骨兩種成分,骶骨表面軟骨僅為厚厚的透明軟骨[8],關(guān)節(jié)背側(cè)為韌帶連接[9],SpA更易侵犯髂骨的原因有二,其一髂骨表面軟骨層要遠(yuǎn)薄于骶骨,其二髂骨表面的纖維軟骨成分使其成為重要的附著點(diǎn)[10-11]。Hermann等[12]通過(guò)切片觀察到骶髂關(guān)節(jié)上緣髂骨前方肌腱韌帶逐漸與髂骨骨膜融合,因而此處為重要的附著點(diǎn)。所謂附著點(diǎn),即為肌腱、韌帶、關(guān)節(jié)囊于骨的附著處,附著點(diǎn)炎是SpA特征性的炎性改變,附著點(diǎn)的重要作用之一是加強(qiáng)軟組織于骨的錨定,骶髂關(guān)節(jié)是全身肌腱附著點(diǎn)最多的關(guān)節(jié)[13]。

現(xiàn)在普遍認(rèn)為附著點(diǎn)炎為SpA的發(fā)病基礎(chǔ)[14-15],急性炎癥期存在滑膜炎及軟骨下骨髓水腫,炎癥修復(fù)過(guò)程中出現(xiàn)軟骨內(nèi)化骨、新骨形成導(dǎo)致強(qiáng)直。然而Francois 等[16]卻認(rèn)為相比于附著點(diǎn)炎,滑膜炎及關(guān)節(jié)旁骨髓炎是其更早期的病理改變。關(guān)于最早期病理改變究竟屬何仍不明確。

本研究表明,不僅附著點(diǎn)容易發(fā)生炎癥,且肌腱、肌纖維均可發(fā)生炎性水腫,推測(cè)SpA可能是全身自身免疫性炎癥的一部分,附著點(diǎn)炎及其鄰近滑膜滑囊炎引起關(guān)注可能因?yàn)楦街c(diǎn)局部摩擦較多,而局部輕微水腫又進(jìn)一步加重了炎癥,使得病變更為突出。

本研究發(fā)現(xiàn)椎旁豎脊肌最易受累。胡星榮等[17]通過(guò)對(duì)SpA患者豎脊肌免疫組化分析發(fā)現(xiàn),SpA患者豎脊肌存在炎性浸潤(rùn),以單核細(xì)胞浸潤(rùn)為主,同時(shí)伴有局灶性肌壞死。亦有學(xué)者通過(guò)病理結(jié)果推論,除骨質(zhì)受侵,肌軟組織很有可能亦受累及[17],本研究從影像學(xué)方面支持了上述研究。

SpA骶髂關(guān)節(jié)MRI骨質(zhì)改變的評(píng)分包括SPARCC和SPARCC SSS。骨髓水腫為SpA急性炎癥期重要骨質(zhì)改變征象,具有診斷價(jià)值[2,7];SPARCC評(píng)分在不同評(píng)估者間的可信度較高,且對(duì)病情變化的敏感性高,是首選的評(píng)分方法[18-19]。SPARCC通過(guò)對(duì)骨髓水腫評(píng)分評(píng)估病情活動(dòng)性,而SPARCC SSS評(píng)分可以探測(cè)到脊柱關(guān)節(jié)炎骶髂關(guān)節(jié)骨質(zhì)的結(jié)構(gòu)性損傷變化[5]。

本研究在分析骨質(zhì)改變的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)關(guān)注于軟組織改變中的肌水腫部分,探討肌水腫與骨質(zhì)改變的關(guān)系。附著點(diǎn)炎可導(dǎo)致附著于骨的肌腱韌帶受累,滑膜囊位于肌腱與骨面的相接觸處,附著點(diǎn)炎、滑膜滑囊炎、滑膜襞炎均可致周?chē)琴|(zhì)炎性改變,包括骨髓水腫、軟骨下骨質(zhì)硬化等,同時(shí)可導(dǎo)致周?chē)∈芾垩仔运[[20-23],為MRI同時(shí)觀察到骨質(zhì)改變及軟組織改變提供理論基礎(chǔ)。

統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),肌水腫陽(yáng)性組的SPARCC和SPARCC SSS評(píng)分均值均大于陰性組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,肌水腫受累范圍與兩者的等級(jí)相關(guān)檢驗(yàn)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且SPARCC相關(guān)系數(shù)較高(r=0.69)。在筆者平時(shí)閱片中發(fā)現(xiàn),處于病情活動(dòng)期的患者,骨髓水腫越嚴(yán)重者,肌水腫也越明顯,表現(xiàn)為受累部位增多,STIR信號(hào)強(qiáng)度增加。相較于SPARRCC評(píng)分,SPARCC SSS在陰性與陽(yáng)性組間差異雖有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但與肌水腫范圍的相關(guān)性不高(r=0.49)。中軸型SpA患者出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性損傷時(shí),即處于疾病慢性非活動(dòng)期,此時(shí)的肌水腫并不嚴(yán)重。

在入組病例中,有2名患者分別于治療前后行MRI檢查,2次間隔時(shí)間約4個(gè)月。我們發(fā)現(xiàn),治療后SPARCC評(píng)分減小,骨髓水腫明顯好轉(zhuǎn),而周?chē)〉难仔运[也明顯好轉(zhuǎn),受累范圍減少,信號(hào)強(qiáng)度減低。肌水腫對(duì)治療效果的提示作用有待進(jìn)一步研究。

MRI在中軸型SpA的早期診斷方面具有其他影像檢查無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)[24-25]。目前,MRI 主要關(guān)注于SpA骶髂關(guān)節(jié)的侵蝕、骨組織再生、關(guān)節(jié)強(qiáng)直[12]及骨髓脂肪浸潤(rùn)[25]。然而,實(shí)際工作中,一旦纖維軟骨破壞繼而出現(xiàn)骨質(zhì)改變,疾病將難以逆轉(zhuǎn),因此探索骨質(zhì)改變之前的其他征象,有助于早期控制病情,提高療效,對(duì)于指導(dǎo)臨床診療具有突破意義。本研究局限性在于病例數(shù)目及隨訪不足,已發(fā)現(xiàn)3例患者出現(xiàn)輕度肌炎性水腫,但尚未達(dá)目前診斷標(biāo)準(zhǔn),此類(lèi)患者將是下一步關(guān)注重點(diǎn)。此外,進(jìn)一步研究肌受累是否為發(fā)生骨質(zhì)改變之前的早期征象,對(duì)于SpA的早期診斷具有里程碑式意義。

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The relationship between the muscles edema and skeleton involvement surrounding sacroiliac joint of axial seronegative spondyloarthropathy patients with functional magnetic resonance imaging

GUO Rong-fang1,2, ZHOU Jian-jun1,2△, SUN Hai-tao2, JIANG Lin-di3, YU Qiang3, FU Cai-xia4, WANG Xiao-lin1

(1ShanghaiInstituteofMedicalImaging,Shanghai200032 ,China;2DepartmentofRadiology,ZhongshanHospital,FudanUniversity,Shanghai200032,China;3DepartmentofRheumatology,ZhongshanHospital,FudanUniversity,Shanghai200032,China;4SiemensShenzhenMagneticResonanceLtd.,Shenzhen518057,GuangdongProvince,China)

Objective To observe the muscles and skeleton involvement surrounding sacroiliac joint (SIJ) of axial seronegative spondyloarthropathy (SpA) patients with magnetic resonance imaging (MRI),and to analyze the relationship between them. Methods A prospective study of 38 patients who meet the 2009 axial SpA diagnostic criteria was conducted.We carried out MRI of the SIJ for these patients to evaluate the muscles and skeleton involvement.Those cases were divided into muscles differences between the two groups of image scores,including Spondyloarthritis Research Consortium of Canada (SPARCC) scores and Spondyloarthritis Research Consortium of Canada MRI Sacroiliac Joint Structural Score (SPARCC SSS).The extent of muscles edema in patients with sacroiliac joints was ranked into twelve grades from 0-12,and we did Spearman rank correlation test of muscles edema scope and two indexes. Results We found that 28 cases (73.68%) of the 38 patients had significant muscle involvement by analyzing the STIR sequence,and found erector spinae in 22 cases (57.89%) gluteal muscles in 13 cases (34.21%),iliacus muscle in 11 cases (28.95%),obturator muscle in 5 cases (13.16%),piriform muscle in 5 cases (13.16%) and other 4 cases (10.53%).SPARCC (t=2.28,P=0.03) and SPARCC SSS (t=3.37,P=0.00) were statistically different between the two groups.SPARCC (P=0.00,r=0.67) and SPARCC SSS (P=0.01,r=0.47) were positively correlated with the extent of muscles edema. Conclusions The muscles edema around sacroiliac joint is an important sign of axial SpA magnetic resonance imaging.Patients who had muscles edema tended to have more serious skeleton changes.

spondyloarthritis; magnetic resonance imaging; edema/muscles; skeleton

R816.8

A

10.3969/j.issn.1672-8467.2017.02.007

2016-07-28;編輯:沈玲)

△Corresponding author E-mail:zhou.jianjun@zs-hospital.sh.cn