班超,葛麗紅,牛廣明,高陽
強(qiáng)直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS)是一種血清陰性脊柱關(guān)節(jié)病(seronegative spondyloarthropathy,sSPA)。AS在臨床中可表現(xiàn)為活動期與穩(wěn)定期間歇發(fā)作,而且還具有患病率較高、病程較長、致殘率較高等特點(diǎn)[1],但如果AS能夠早期發(fā)現(xiàn)并早期診斷及治療可以讓患者的生活質(zhì)量明顯提高[2]。
AS首先會表現(xiàn)為骶髂關(guān)節(jié)炎,有研究[3]通過對骶骨側(cè)及髂骨側(cè)病變區(qū)行穿刺活檢,認(rèn)為骶髂關(guān)節(jié)炎病理改變?yōu)殛P(guān)節(jié)滑膜增生及炎性改變、新生小血管、關(guān)節(jié)軟骨及骨組織破壞等表現(xiàn)。AS累及胸椎較為常見[4],其次為腰椎、頸椎等中軸關(guān)節(jié),其病理表現(xiàn)為椎體、間盤、滑膜及椎旁韌帶炎癥,當(dāng)AS發(fā)展到后期時會導(dǎo)致病變區(qū)韌帶骨化及發(fā)生骨性強(qiáng)直[5]。
AS在我國發(fā)病率為0.3%左右[6],且呈逐年上升趨勢。AS分為幼年型AS和成年型AS[7],其發(fā)病年齡在16歲以前為幼年型AS,而幼年型AS更容易累及髖關(guān)節(jié)[8-9]。大多數(shù)AS患者在中后期會因喪失中軸關(guān)節(jié)大部分運(yùn)動能力而喪失勞動能力[10]。AS診斷錯誤率較高,當(dāng)AS合并有骶髂關(guān)節(jié)外受累者其值可達(dá)69.4%,而AS無關(guān)節(jié)外受累者其值達(dá)25.2%[11]。
磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)是能夠檢測AS活動性的方法之一[12],在檢測骶髂關(guān)節(jié)炎活動性中骨髓水腫的診斷特征性高,且敏感性好[13-14]。其病理過程為當(dāng)供應(yīng)血管受到炎癥介質(zhì)刺激時,會造成骨組織內(nèi)局部小血管及微血管擴(kuò)張充血、血管通透性增加,骨組織內(nèi)液體增加。當(dāng)AS處于靜止期時,骨髓內(nèi)血管通透性下降,骨髓內(nèi)液體將減少。骶髂關(guān)節(jié)炎較晚期時,骨組織內(nèi)脂肪含量會增多,引起脂肪沉積[7]表現(xiàn)。近年來MRI被認(rèn)為可能是早期診斷AS的最佳檢查手段,然而常規(guī)MRI檢查無法進(jìn)行定量研究,近年MRI新技術(shù)層出不窮,運(yùn)用新技術(shù)可以對疾病進(jìn)行定量研究。
磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)是能觀察到組織內(nèi)水分子無規(guī)則活動的一種手段,運(yùn)用MRI特殊成像技術(shù)來檢測組織細(xì)胞內(nèi)外水分子無規(guī)則活動,通過DWI圖像上信號高低來反映組織擴(kuò)散情況,從而反映了人體組織內(nèi)微觀結(jié)構(gòu)的改變。而DWI具有簡單易行、無需使用對比劑、掃描時間較短、敏感性好等特點(diǎn),目前DWI在骨骼系統(tǒng)、肌肉、軟組織疾病已有廣泛的應(yīng)用[15]。此外對于發(fā)現(xiàn)骨髓病變?nèi)绻撬枇觥⒐寝D(zhuǎn)移性腫瘤及血液系統(tǒng)疾病的診斷、病變浸潤范圍,以及對病變的療效觀察均有顯著作用。近年來DWI在AS的確診及檢測其活動性方面有著廣泛的應(yīng)用[8],而ADC值能對骶髂關(guān)節(jié)炎癥程度及其治療療效進(jìn)行評估,現(xiàn)已證明DWI在檢測AS的活動性方面是一種簡便、有效的方法。當(dāng)組織處于炎癥活動階段時,病變處發(fā)生血管源性水腫,導(dǎo)致局部水分子増加、水分子運(yùn)動加快,引起局部ADC值増加[16-17],在AS活動期組ADC值較非活動期組明顯增大,且DWI對水分子的活動變化非常敏感,所以在AS關(guān)節(jié)面下骨髓水腫的敏感性也較高[18]。
體素內(nèi)不相干運(yùn)動擴(kuò)散加權(quán)成像(intravoxel incoherent motion diffusion weighted imaging,IVIMDWI)是磁共振較新的功能成像技術(shù),其構(gòu)想基礎(chǔ)為設(shè)想人體內(nèi)微循環(huán)和血液的灌注是無規(guī)則、不相同的無規(guī)則活動,血流的微循環(huán)能夠反映人體內(nèi)組織的灌注情況,水分子的擴(kuò)散可以間接推測水分子含量的多少,人體內(nèi)微觀運(yùn)動正是由血液的微循環(huán)和水分子的擴(kuò)散兩方面組成。通過多b值擴(kuò)散加權(quán)成像,通過劃定感興趣區(qū)可得到一些定量參數(shù),這些參數(shù)可以提供體內(nèi)水分子運(yùn)動情況,進(jìn)而反映組織擴(kuò)散的情況。其參數(shù)如下:灌注分?jǐn)?shù)f表示局部微循環(huán)灌注效應(yīng)在總體擴(kuò)散效應(yīng)中所占的多少。在骶髂關(guān)節(jié)炎活動期時病變區(qū)f值升高,其原因可能是炎癥病變中小血管及新生血管增多,血管通透性增高,血管內(nèi)水分子向血管外漏出增多,導(dǎo)致骶髂關(guān)節(jié)病變區(qū)內(nèi)水分子增多;慢速ADC代表真實(shí)水分子所產(chǎn)生的擴(kuò)散運(yùn)動。在骶髂關(guān)節(jié)炎活動期時病變區(qū)慢速ADC值也會升高,其原因?yàn)檠装Y時局部血管通透性增高,導(dǎo)致微循環(huán)增加;f與慢速ADC存在一定相關(guān)性,AS活動期組f值與慢速ADC值明顯大于對照組[19]??焖貯DC代表灌注擴(kuò)散系數(shù),其值代表組織內(nèi)微循環(huán)產(chǎn)生的擴(kuò)散系數(shù),快速ADC對骶髂關(guān)節(jié)炎炎癥檢測差異無統(tǒng)計學(xué)意義;以上參數(shù)可通過測量對AS進(jìn)行量化分析。有學(xué)者在骨肌系統(tǒng)病變[20]良、惡性分析中運(yùn)用IVIM技術(shù)進(jìn)一步研究,結(jié)論顯示在交界性及惡性腫瘤病變中其ADC和慢速ADC值明顯低于良性病變,表明在交界性及惡性病變中水分子活動受限,其原因可能與交界性及惡性病變中細(xì)胞增殖更顯著,細(xì)胞排列更致密,比良性腫瘤或正常組織細(xì)胞密度更高有一定關(guān)系;f值無明顯差異,說明在腫瘤組織中新生血管通透性均增加,可推斷f值用于炎性病變時較突出。
因此,可用IVIM描述組織微觀運(yùn)動情況。IVIM能夠更加真實(shí)、準(zhǔn)確地反映組織內(nèi)分子的微觀運(yùn)動,它可為定量分析骶髂關(guān)節(jié)炎血流灌注情況提供一種新的成像技術(shù),但目前IVIM對骶髂關(guān)節(jié)炎研究尚較少,并需要進(jìn)一步開發(fā),進(jìn)而達(dá)到深入分析。
動態(tài)增強(qiáng)MRI(dynamic contrast-enhanced MRI,DCE-MRI)即通過在靜脈內(nèi)注射小分子釓類對比劑進(jìn)行磁共振增強(qiáng)成像,當(dāng)對比劑進(jìn)入組織時引起不同組織間的信號不同,然后測量組織間信號差異,可以反映組織內(nèi)毛細(xì)血管通透性及灌注分布。所以DCE-MRI能夠反映組織血流及灌注情況,其具體參數(shù)有:Ktrans代表對比劑從血漿滲漏到組織間隙的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù);Ve代表血管外細(xì)胞外液間隙釓類對比劑所具有的容積;Kep是釓類從組織間腔返回血漿中的速度常數(shù),代表對比劑漏出的間隙或分布間隙;Vp代表血管內(nèi)的對比劑容積。Ktrans、Kep能夠反映血管通透性,在強(qiáng)直性脊柱炎炎性活動期時,炎性因子及致炎因子促使局部毛細(xì)血管通透性增加,對比劑在血管內(nèi)外雙向滲透增加。DCE-MRI研究還可以評估炎癥過程中新生血管的分布情況,因此能夠早期診斷和定量組織中的炎癥活動。有研究[21]指出骶髂關(guān)節(jié)炎活動期組的Ktrans、Kep、Ve等指標(biāo)值明顯高于靜止期組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。因此AS的活動性可通過DCE-MRI定量參數(shù)進(jìn)行檢測[22-23]。而DCE-MRI定量參數(shù)與DWI其ADC值對檢測AS活動性具有相似的價值[24]。
AS是影響人類生活質(zhì)量的常見疾病之一,AS早期診斷并早期得到有效治療對患者生活質(zhì)量有著明顯的提高,可明顯減少AS致殘率。MRI具有多方位、多序列、多參數(shù)等特點(diǎn),MRI對早期診斷AS特征更突出,因此MRI是檢測和復(fù)查AS的最佳選擇。隨著磁共振成像新技術(shù)的發(fā)展,比如DCE-MRI、DWI、IVIM-DWI等新技術(shù),對強(qiáng)直性脊柱炎的診斷可以從單純定性診斷跨入到定量分析研究,能夠更準(zhǔn)確地指導(dǎo)臨床診斷及治療。但目前對AS進(jìn)行MRI定量研究尚少,而對骶髂關(guān)節(jié)炎治療后行MRI定量研究復(fù)查更少,因此對此方面需要進(jìn)一步研究。
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