占穎鶯，張 珂，鄭 晶，廖 娟，李文娟，洪國斌*

(1.中山大學(xué)附屬第五醫(yī)院放射科，2.風(fēng)濕免疫科，廣東 珠海 519000)

中軸型脊柱關(guān)節(jié)炎(axial spondyloarthritis, axSpA)發(fā)病隱匿、病程長，早期臨床表現(xiàn)缺乏特異性，致殘率高[1]。骶髂關(guān)節(jié)是axSpA最早且最常累及部位。國際脊柱關(guān)節(jié)炎評估協(xié)會(Assessment of Spondyloarthritis International Society, ASAS)將axSpA影像學(xué)表現(xiàn)分為結(jié)構(gòu)性損害(如骨侵蝕、脂肪沉積等)和活動性病變[如骨髓水腫(bone marrow edema, BME)等]2類[2]。對于axSpA骶髂關(guān)節(jié)病變一直缺乏有效的定量手段，目前臨床診斷axSpA和評分系統(tǒng)均屬定性診斷或半定量診斷，主觀性強，缺乏精準定量標準。T1-mapping和T2-mapping序列掃描時間長，極大限制了其臨床廣泛應(yīng)用。MR集合序列(MRI compilation, MAGiC)可經(jīng)一次掃描而生成多組對比圖像和定量圖[3-4]，已用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、乳腺、前列腺等相關(guān)研究及觀察青年志愿者骶髂關(guān)節(jié)[5]。本研究評價MAGiC弛豫時間定量在axSpA骶髂關(guān)節(jié)病變中的應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2019年10月—2020年3月中山大學(xué)附屬第五醫(yī)院臨床診斷axSpA患者。納入標準：①符合2009年ASAS發(fā)布的axSpA診斷標準[6]；②初診年齡≤45歲；③無惡性腫瘤病史；④無MR檢查禁忌證。排除標準：①骶髂關(guān)節(jié)創(chuàng)傷、感染(結(jié)核及其他感染)、腫瘤、手術(shù)史；②合并致密性骨炎、痛風(fēng)性骶髂關(guān)節(jié)炎、結(jié)締組織疾病所致骶髂關(guān)節(jié)炎。本研究經(jīng)院倫理委員會批準[編號：中大五院(2019)倫字第(K160-1)號]，檢查前患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用GE Signa Pioneer 3.0T超導(dǎo)型MR掃描儀，16通道腹部相控陣線圈。囑患者仰臥，頭先進，行平行于S1～S3背側(cè)連線的斜冠狀位骶髂關(guān)節(jié)掃描。參數(shù)：快速自旋回波T1W，F(xiàn)OV 240 mm×240 mm，矩陣320×256，TR/TE 602 ms/15.2～20.3 ms，層厚/層間距4 mm/1 mm，掃描時間2 min 32 s；短時翻轉(zhuǎn)恢復(fù)(short TI inversion recovery, STIR)序列，F(xiàn)OV 240 mm×240 mm，矩陣320×256，TR/TE 5 856 ms/28 ms，層厚/層間距4 mm/1 mm，掃描時間4 min 24 s；MAGiC，F(xiàn)OV 240 mm×240 mm，矩陣320×256，TR/TE 4 521 ms/23.5 ms，層厚/層間距4 mm/1 mm，掃描時間8 min 8 s。

1.3 圖像分析 于GE后處理工作站重建MAGiC T1-mapping、T2-mapping、質(zhì)子密度(proton density，PD)-mapping定量圖和相應(yīng)MAGiC T1WI及STIR圖像。由具有5年及7年肌骨系統(tǒng)影像學(xué)診斷經(jīng)驗的主治醫(yī)師各1名以雙盲法評估病理性脂肪沉積和BME，根據(jù)文獻[2]標準采用常規(guī)T1WI評估病理性脂肪沉積，即鄰近軟骨下骨界限分明的均勻高信號，且自關(guān)節(jié)表面向外延伸超過1 cm(圖1)；在常規(guī)STIR圖像上評估BME，表現(xiàn)為至少覆蓋連續(xù)2個層面的高信號[2,7-8](圖2)；意見不一致時與另1名具有20年肌肉骨骼系統(tǒng)影像學(xué)診斷經(jīng)驗的主任醫(yī)師協(xié)商后決定。參考常規(guī)T1WI及STIR圖像，分別于MAGiC定量圖中病理性脂肪沉積和BME病灶最明顯處手動勾畫ROI，避開血管、壞死、囊性區(qū)域、骨皮質(zhì)及軟骨，并于S2-3骶孔間正常骨髓處放置ROI作為正常對照[1]，測量T1、T2、PD值；每個ROI測量3次，取平均值作為結(jié)果[9-10]。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 20.0統(tǒng)計分析軟件。以Shapiro-Wilk檢驗分析計量資料的正態(tài)性,符合正態(tài)分布者以±s表示，行配對t檢驗，否則以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示，行Wilcoxon符號秩檢驗。P<0.05為差異統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

共納入28例患者，男22例，女6例，年齡20～46歲，平均(29.5±1.5)歲。常規(guī)T1WI及STIR圖示24例存在48處骶髂關(guān)節(jié)病理性脂肪沉積，23例存在57處BME。病理性脂肪沉積處T1值低于正常對照，T2、PD值均高于正常對照(P均<0.05)，見表1及圖1；BME處T1、T2及PD值均高于正常對照(P均<0.05)，見表1及圖2。

圖1 患者男，25歲，axSpA骶髂關(guān)節(jié)炎 A.常規(guī)T1WI示右骶及雙側(cè)髂側(cè)病理性脂肪沉積(箭)；B～E.分別為MAGiC重組T1WI(B)、T1-mapping(C)、T2-mapping(D)及PD-mapping(E)定量圖，示右骶及雙側(cè)髂側(cè)病理性脂肪沉積(箭)

圖2 患者男，22歲，axSpA骶髂關(guān)節(jié)炎 A.常規(guī)STIR圖示雙側(cè)骶、髂側(cè)BME(箭)；B～E分別為MAGiC重組STIR(B)、T1-mapping(C)、T2-mapping(D)及PD-mapping(E)定量圖，示雙側(cè)骶、髂側(cè)BME(箭)

表1 病理性脂肪沉積、BME與正常對照各定量值比較

3 討論

目前臨床評估axSpA骶髂關(guān)節(jié)病變有多種半定量和定量方法?；贛RI對axSpA骶髂關(guān)節(jié)的半定量觀察，加拿大脊椎關(guān)節(jié)炎研究聯(lián)合會評分(Spondyloarthritis Research Consortium of Canada, SPARCC)和SI結(jié)構(gòu)病變評分(SI structural lesion score，SSS)使影像學(xué)評估axSpA骶髂關(guān)節(jié)病變由定性分析發(fā)展為半定量分析，但仍依賴于放射科醫(yī)師經(jīng)驗，具有主觀性。近年來，T2-mapping、彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging, DWI)和動態(tài)對比增強(dynamic contrast enhanced, DCE)[9-11]等MR定量技術(shù)已用于檢測axSpA活動性相關(guān)研究。T1-mapping和T2-mapping掃描時間長；DWI的表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)雖對診斷axSpA骶髂關(guān)節(jié)活動性具有一定價值，但需結(jié)合常規(guī)序列圖像以免漏診不明顯病灶而致結(jié)果存在偏差[11-12]；DCE的轉(zhuǎn)運系數(shù)(Ktrans)與axSpA的強直性脊柱炎(ankylosing spondylitis, AS)疾病活動指數(shù)(disease activity index, DAI)具有一定相關(guān)性，但需應(yīng)用對比劑。MAGiC為一站式弛豫定量、多對比度技術(shù)，基于多延遲飽和多回波(multiple-delay multiple-acho, MDME)原理，在不同TR內(nèi)施加4個120°飽和脈沖，同時進行雙回波采集，不同于傳統(tǒng)序列成像過程，先通過多飽和脈沖獲得組織T1-mapping及多回波采集極端T2-mapping和PD-mapping，而后通過上述3種定量圖譜獲得任意對比度圖像，實現(xiàn)一次采集獲得多個對比加權(quán)成像及多組定量圖。利用MAGiC技術(shù)可實現(xiàn)MRI由常規(guī)對比圖像向組織定量圖譜的轉(zhuǎn)變，并可在生成多種對比度圖像的同時獲得定量數(shù)據(jù)，既往多用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)[13-15]，而骨骼肌肉系統(tǒng)相關(guān)研究[16-17]較少。MAGiC骶髂關(guān)節(jié)成像僅需8 min 8 s即可提供與常規(guī)MRI質(zhì)量相似的圖像及3組定量圖像。

骶髂關(guān)節(jié)是axSpA最早也是最常累及部位。本研究以MAGiC T1、T2、PD 3組定量值分別量化觀察病理性脂肪沉積及BME兩種常見骶髂關(guān)節(jié)病變，結(jié)果顯示病理性脂肪沉積處T1值顯著低于正常骨髓、T2值及PD值顯著高于正常骨髓；BME處T1、T2、PD值均明顯高于正常骨髓。WANG等[18]采用常規(guī)T2mapping序列對AS活動組、AS非活動組和健康對照組進行骶髂關(guān)節(jié)掃描，發(fā)現(xiàn)AS活動組BME處T2值高于健康對照組[(123.77±15.85)ms vs(89.34±10.65)ms，P<0.05)]；本研究T2值與之不同，可能與所用儀器及序列不同有關(guān)。LEE等[19]將MAGiC用于顳頜關(guān)節(jié)，發(fā)現(xiàn)T1和PD定量值對骨髓信號改變敏感，可提示顳頜關(guān)節(jié)骨髓病變。目前關(guān)于T1及PD值評價骶髂關(guān)節(jié)病變的報道甚少，且未對MAGiC T1-mapping和PD-mapping測量結(jié)果進行比較。

采用MAGiC應(yīng)用多種TR、TE和TI組合獲得相應(yīng)T1、T2弛豫時間及PD定量圖，可剔除其他信號干擾，分別反映不同組織T1、T2弛豫時間及氫質(zhì)子含量的差別。T1值是組織大分子濃度、結(jié)合水及組織含水量的生物標志物，T1-mapping能較好地顯示水腫、炎癥和纖維化。T2-mapping能反映組織中含水量的變化；PD-mapping反映組織中的游離水含量[19]；BME則是由于病變組織血管過多、灌注過多及水外滲作用等導(dǎo)致骨組織水分過多而出現(xiàn)的異常MRI信號[11]。本研究中3組定量圖均能清晰顯示BME，且其T1、T2及PD值升高；而病理性脂肪沉積T1值低于正常骨髓、T2及PD值高于正常骨髓，原因可能為脂類分子質(zhì)子密度大，PD值高，且脂肪組織的MRI信號來源于自由水和甘油三酯，脂類屬于中等大小分子，其運動頻率介于蛋白質(zhì)和純水之間而與Larmor頻率相似，故T1弛豫時間縮短而T2弛豫時間較長[20]。

綜上，MAGiC定量參數(shù)有助于評估axSpA骶髂關(guān)節(jié)病變。但本研究樣本量少，未能對骶髂關(guān)節(jié)病變進行分級研究，有待擴大樣本量并進一步優(yōu)化參數(shù)加以完善。