程藝璇,徐磊,王夢(mèng)悅,談文峰,徐凌霄,祁良

強(qiáng)直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS)是一種原因不明的以中軸關(guān)節(jié)慢性炎癥為主的自身免疫性疾病,是血清陰性脊柱關(guān)節(jié)病中最常見的一種類型。該病好發(fā)于中青年男性,臨床上以骶髂關(guān)節(jié)和脊柱受累為特點(diǎn),也可累及大的近端關(guān)節(jié),如髖關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)等,隨著疾病的進(jìn)展,也可累及踝關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)等[1-2]。MRI檢查的軟組織分辨率高,且可以反映骨髓和軟組織中的活動(dòng)性炎性病變,是目前檢測(cè)AS最敏感的成像方式[3-5]。AS患者通常存在多部位同時(shí)受累的情況,而臨床上常規(guī)MRI檢查往往選擇單部位掃描,不能反映患者的總體情況。全身磁共振成像(whole-body MRI,WB-MRI)可以一次檢查即顯示AS的主要受累部位,目前國(guó)內(nèi)外少有將WB-MRI應(yīng)用于AS的報(bào)道[3-4]。本研究通過對(duì)96例臨床確診的AS患者行WB-MRI檢查,旨在探討WB-MRI在評(píng)估AS患者受累關(guān)節(jié)活動(dòng)性炎癥中的價(jià)值。

材料與方法

1.一般臨床資料

搜集本院2021年10月-2022年9月符合AS診斷標(biāo)準(zhǔn)的108例患者的病例資料。納入標(biāo)準(zhǔn):①有明確的腰背部疼痛癥狀,經(jīng)臨床確診為AS[1];②未行生物制劑治療;③WB-MRI檢查前兩個(gè)月內(nèi)停用非甾體類消炎藥;④可以耐受WB-MRI檢查。排除標(biāo)準(zhǔn):①有脊柱及各部位關(guān)節(jié)手術(shù)史;②有惡性腫瘤病史;③臨床信息不完整。剔除頸椎內(nèi)固定術(shù)后1例、髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后2例和臨床信息不完整(首次發(fā)病時(shí)間不明確)8例,最終納入96例AS患者,男65例,女31例,年齡14～60歲,平均(36.510±11.544)歲。從癥狀首發(fā)至MRI檢查的時(shí)間間隔為1個(gè)月～22年,其中短病程組(病程<5年)41例,長(zhǎng)病程組(病程≥5年)55例。

2.MRI檢查方法

使用Siemens Vida 3.0T磁共振成像系統(tǒng)和相控陣脊柱線圈。掃描時(shí)患者取仰臥位,雙上肢置于身體兩側(cè),頭先進(jìn),全身冠狀面掃描分為4段,掃描范圍自顱頂部至大腿下段,全脊柱矢狀面掃描分為3段,掃描范圍自大腦胼胝體水平至尾椎下緣。主要掃描序列包括全身冠狀面T1WI及STIR、全脊柱矢狀面STIR及T1WI、骶髂關(guān)節(jié)斜冠狀面STIR和T1WI,各部位和序列的掃描參數(shù)見表1。掃描結(jié)束后,在Siemens后處理工作站中拼接得到全身冠狀面及全脊柱矢狀面圖像。

表1 掃描序列及參數(shù)

3.影像表現(xiàn)的判定與分析

由2位經(jīng)驗(yàn)豐富的放射科醫(yī)師分別對(duì)圖像進(jìn)行分析,出現(xiàn)分歧時(shí)由兩位醫(yī)師討論后達(dá)成一致意見。AS活動(dòng)性炎癥包括骨髓水腫、滑囊炎、肌腱附著點(diǎn)炎和關(guān)節(jié)間隙積液等,相應(yīng)的MRI表現(xiàn)(診斷標(biāo)準(zhǔn))為T1WI上呈低信號(hào)和STIR圖像上呈高信號(hào)(圖1)。觀察部位包括骶髂關(guān)節(jié)、中軸骨關(guān)節(jié)(椎角、椎間盤、椎小關(guān)節(jié)、肋橫突關(guān)節(jié))、胸部和外周關(guān)節(jié)(胸鎖關(guān)節(jié)、胸骨柄體關(guān)節(jié)、肋軟骨關(guān)節(jié)、胸肋關(guān)節(jié)、肩鎖關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、恥骨聯(lián)合、寰齒關(guān)節(jié)、寰樞關(guān)節(jié))及關(guān)節(jié)旁附著點(diǎn)(股骨大轉(zhuǎn)子、髂后上棘、髂骨棘、髂前上棘、骶髂關(guān)節(jié)后間隙、坐骨結(jié)節(jié)、恥骨下支、棘突)。

圖1 25歲男性,確診強(qiáng)直性脊柱炎病史10年。a～e) 圖為全身冠狀面STIR序列。a)冠狀面圖像顯示右側(cè)胸鎖關(guān)節(jié)、胸骨雙側(cè)第2肋切跡及右側(cè)第3肋切跡處骨髓水腫,提示右側(cè)胸鎖關(guān)節(jié)炎(長(zhǎng)箭)和胸肋關(guān)節(jié)炎 (短箭);b)冠狀面圖像顯示右側(cè)髖臼及恥骨聯(lián)合處骨髓水腫,提示右側(cè)髖關(guān)節(jié)炎(長(zhǎng)箭)及恥骨聯(lián)合炎(短箭);c)冠狀面圖像顯示右側(cè)髖臼骨髓水腫,關(guān)節(jié)腔積液,提示右側(cè)髖關(guān)節(jié)炎(箭);d)冠狀面圖像顯示右側(cè)坐骨結(jié)節(jié)周圍軟組織信號(hào)增高,左側(cè)坐骨結(jié)節(jié)骨髓水腫,提示雙側(cè)坐骨結(jié)節(jié)附著點(diǎn)炎(箭);e)冠狀面圖像顯示胸椎段多發(fā)椎體附件及肋骨骨髓水腫,提示椎小關(guān)節(jié)炎(白箭)及肋橫突關(guān)節(jié)炎(黑箭);f)全脊柱正中矢狀面STIR圖像,顯示胸椎段多發(fā)椎體前角骨髓水腫,提示椎角炎(箭);g)全脊柱矢狀面STIR圖像,顯示胸椎段多發(fā)椎體前角骨髓水腫,多發(fā)椎體小關(guān)節(jié)骨髓水腫、關(guān)節(jié)間隙信號(hào)增高,提示椎角炎(長(zhǎng)箭)及椎體附件小關(guān)節(jié)炎(短箭);h)骶髂關(guān)節(jié)斜冠狀面STIR圖像,雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)面下未見異常信號(hào);i)骶髂關(guān)節(jié)斜冠狀面T1WI,顯示雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)骨性融合。

采用加拿大脊柱關(guān)節(jié)炎研究協(xié)會(huì)(spondyloarthritis research consortium Canada,SPARCC)評(píng)分系統(tǒng)對(duì)脊柱和骶髂關(guān)節(jié)炎癥進(jìn)行評(píng)分[6,7]。SPARCC脊柱評(píng)分系統(tǒng)的主要評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):將頸2椎體下半部至骶1椎體的上半部分納入評(píng)分范圍,上一椎體的下半部分與下一椎體的上半部分構(gòu)成一個(gè)椎單位,選取炎癥病變最嚴(yán)重的6個(gè)椎單位,按照有無骨髓水腫、骨髓水腫信號(hào)的強(qiáng)度及深度進(jìn)行計(jì)分。評(píng)估3個(gè)連續(xù)層面,在每個(gè)層面上將每個(gè)椎單位分為上前、上后、下前、下后4個(gè)象限,每個(gè)象限內(nèi)存在呈明顯高信號(hào)的骨髓水腫(達(dá)到或超過腦脊液信號(hào))記1分;水腫深度(沿椎體終板邊緣延伸的深度)≥1 cm記1分;6個(gè)椎單位總分最高為108分。SPARCC骶髂關(guān)節(jié)評(píng)分系統(tǒng)的主要評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):在骶髂關(guān)節(jié)斜冠面圖像中選取中間的連續(xù)6個(gè)層面進(jìn)行評(píng)分,按照有無骨髓水腫、骨髓水腫的強(qiáng)度及深度分別進(jìn)行計(jì)分。將每個(gè)層面的每一側(cè)骶髂關(guān)節(jié)分為4個(gè)象限,每個(gè)象限內(nèi)出現(xiàn)骨髓水腫記1分,每個(gè)層面每一側(cè)骶髂關(guān)節(jié)內(nèi)有高信號(hào)(達(dá)到或超過骶前靜脈叢的信號(hào)強(qiáng)度)記1分,每一層面每一側(cè)骶髂關(guān)節(jié)骨髓水腫的深度(自軟骨面延伸的深度)≥1 cm記1分,6個(gè)層面雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)的總分最高為72分。

4.數(shù)據(jù)分析

使用SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。采用χ2檢驗(yàn)比較短病程組和長(zhǎng)病程組中活動(dòng)性炎癥在各部位的累及率有無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,當(dāng)頻數(shù)小于5時(shí)則采用Fisher精確檢驗(yàn)。采用t檢驗(yàn)比較兩組患者脊柱和骶髂關(guān)節(jié)SPARCC評(píng)分的差異。采用單因素分析確定累及率的組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的部位后,采用二元logistic回歸分析確定長(zhǎng)病程的預(yù)測(cè)因子。所有統(tǒng)計(jì)分析中,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1.WB-MRI檢查中各部位的可讀率

96例患者均完成WB-MRI檢查,平均用時(shí)40～45 min。由于個(gè)別患者體型較胖、脊柱生理曲度過大等原因,部分部位在檢查時(shí)未能完整顯示或顯示欠佳,包括胸骨柄體關(guān)節(jié)(3/96)、肋軟骨關(guān)節(jié)(10/1344)、胸肋關(guān)節(jié)(35/1920)、肩關(guān)節(jié)(2/192)、恥骨聯(lián)合(1/96)、寰齒關(guān)節(jié)(1/96)、寰樞關(guān)節(jié)(2/192)、寰枕關(guān)節(jié)(2/192)、肋橫突關(guān)節(jié)(35/2304)、髂骨棘(2/192)、髂前上棘(4/192)和棘突(7/2304)。在WB-MRI上各部位的可讀率均在95%以上。

2.不同病程組各部位受累情況的比較

AS短病程組和長(zhǎng)病程組活動(dòng)性炎癥累及部位的組內(nèi)占比(累及率)及其組間比較結(jié)果詳見表2及圖2?；顒?dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎在短病程組中的發(fā)生率明顯高于長(zhǎng)病程組(P<0.05);椎角炎、椎小關(guān)節(jié)炎、肋橫突關(guān)節(jié)炎、胸肋關(guān)節(jié)炎、恥骨聯(lián)合炎及股骨大轉(zhuǎn)子、棘突、髂后上棘和恥骨下支附著點(diǎn)炎在長(zhǎng)病程組中的發(fā)生率均明顯高于短病程組(P<0.05)。

圖2 短病程組及長(zhǎng)病程組AS累及部位的病例數(shù)對(duì)比柱狀圖。

表2 AS活動(dòng)性炎癥受累部位數(shù)量統(tǒng)計(jì)表

96例中,活動(dòng)性炎癥累及骶髂關(guān)節(jié)的SPARRC評(píng)分為8.083±11.136,脊柱SPACC評(píng)分為15.094±14.468。短病程組脊柱SPARCC 評(píng)分為0～30分,平均(7.585±7.635),骶髂關(guān)節(jié)SPARCC評(píng)分0～43分,平均(11.220±12.817);長(zhǎng)病程組脊柱SPARCC評(píng)分為0～55分,平均16.098±13.225,骶髂關(guān)節(jié)SPARCC評(píng)分為0～40分,平均(3.854±7.327)。短病程組骶髂關(guān)節(jié)SPARCC評(píng)分明顯高于長(zhǎng)病程組(t=2.329,P<0.05),而長(zhǎng)病程組脊柱SPARCC評(píng)分顯著高于短病程組(t=5.490,P<0.05)。

3.邏輯回歸分析結(jié)果

將短病程組與長(zhǎng)病程組之間活動(dòng)性炎癥累及率及SPARRC評(píng)分的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的部位納入二元logistic回歸分析,結(jié)果見表3,顯示長(zhǎng)病程AS的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子是骶髂關(guān)節(jié)炎、恥骨聯(lián)合炎和脊柱SPARCC評(píng)分(P<0.05)。

表3 二元logistics回歸分析結(jié)果

討 論

AS為自身免疫性炎性疾病,主要累及中軸骨,也可累及四肢關(guān)節(jié);病程早期以急性炎癥為主,表現(xiàn)為關(guān)節(jié)滑膜炎和肌腱、韌帶附著點(diǎn)炎等[1,2]。隨著疾病的進(jìn)展,炎癥逐漸侵蝕骨質(zhì),最終可導(dǎo)致關(guān)節(jié)及脊柱的骨性強(qiáng)直,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。既往的研究表明,如果能夠早期發(fā)現(xiàn)活動(dòng)性炎癥,早期干預(yù)治療,可以延緩甚至阻止疾病的進(jìn)展,極大地改善AS患者的生活質(zhì)量[3]。

目前評(píng)估AS的影像檢查方法中,平片與CT只能顯示骨質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變,不能評(píng)估病變的活動(dòng)性,且具有電離輻射的危害[8];超聲只能評(píng)估淺表部位的肌腱和韌帶的炎癥,對(duì)深部組織及骨質(zhì)水腫的評(píng)估很困難。AS急性期活動(dòng)性炎性改變主要包括骨髓水腫、滑膜炎、肌腱末端附著點(diǎn)炎和關(guān)節(jié)間隙積液等,MRI具有良好的組織對(duì)比度,對(duì)于評(píng)價(jià)AS活動(dòng)性病變具有明顯優(yōu)勢(shì)[7]。

迄今為止,大部分對(duì)AS的研究是基于單部位MRI檢查,而單個(gè)部位的改變并不能反映患者全身各部位的受累情況。隨著磁共振技術(shù)的發(fā)展,WB-MRI的臨床運(yùn)用逐步得到推廣,尤其是在全身腫瘤如淋巴瘤、轉(zhuǎn)移瘤等疾病中運(yùn)用較多[9-11]。目前,運(yùn)用WB-MRI對(duì)AS患者全身活動(dòng)性炎癥進(jìn)行評(píng)估的研究還很少。因此我們通過對(duì)AS患者進(jìn)行WB-MRI檢查,旨在探討WB-MRI對(duì)AS活動(dòng)性炎癥的評(píng)估價(jià)值。

本研究中,WB-MRI掃描包括全身冠狀面T1WI/STIR圖像(掃描范圍自顱頂部至大腿下段)、全脊柱矢狀面T1WI/STIR圖像(掃描范圍自大腦胼胝體水平至尾椎下緣)、骶髂關(guān)節(jié)斜冠狀面T1WI/STIR圖像(掃描長(zhǎng)軸與骶2椎體長(zhǎng)軸平行)。掃描時(shí)采用大FOV:在掃描全身冠狀面圖像時(shí),如遇到肥胖患者時(shí)能完整顯示雙側(cè)肩關(guān)節(jié);在全脊柱矢狀面掃描時(shí),能完整顯示雙側(cè)椎小關(guān)節(jié)及肋橫突關(guān)節(jié)。另外,掃描時(shí)使用前置飽和帶,以減少吞咽運(yùn)動(dòng)、呼吸運(yùn)動(dòng)及動(dòng)脈搏動(dòng)偽影。通過優(yōu)化掃描方案,本研究中所有評(píng)估部位的可讀率均在95%以上。

本研究結(jié)果表明WB-MRI檢查可以全面顯示AS累及部位的活動(dòng)性炎癥。約一半患者(42.19%)的骶髂關(guān)節(jié)可見活動(dòng)性炎癥,而脊柱的受累率(26.78%)也較高,與既往的研究結(jié)果基本一致[1]。另外,除了中軸骨為主要受累部位,本研究中發(fā)現(xiàn)股骨大轉(zhuǎn)子附著點(diǎn)、恥骨聯(lián)合、肩鎖關(guān)節(jié)、胸骨柄體關(guān)節(jié)和肩鎖關(guān)節(jié)也常受累,其中股骨大轉(zhuǎn)子附著點(diǎn)炎的累及率最高,達(dá)24%。

本研究中將96例AS患者分為短病程(病程<5年者)和長(zhǎng)病程(病程≥5年者)兩組,研究各部位在不同病程組中的受累情況。結(jié)果顯示:活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎在短病程組中的發(fā)生率明顯高于長(zhǎng)病程組(53.7% vs.42.2%)。原因可能為早期AS首先發(fā)生于骶髂關(guān)節(jié),而隨著疾病進(jìn)展,進(jìn)入慢性期后,骶髂關(guān)節(jié)更多地表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)性的改變,包括骶髂關(guān)節(jié)融合、關(guān)節(jié)面下脂肪沉積等。另外,我們還發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)病程AS患者骶髂關(guān)節(jié)之外的其它部位炎性病變的發(fā)生率明顯高于短病程者,其中以椎角炎最為明顯,長(zhǎng)病程組椎角炎的發(fā)生率明顯高于短病程組(26.78% vs.16.57%);其次為胸肋關(guān)節(jié)炎、恥骨聯(lián)合炎、肋橫突關(guān)節(jié)炎、椎小關(guān)節(jié)炎、股骨大轉(zhuǎn)子附著點(diǎn)炎、棘突附著點(diǎn)炎、髂后上棘及尺骨下支附著點(diǎn)炎。此結(jié)果符合疾病的進(jìn)展規(guī)律,即隨著病程延長(zhǎng)炎癥進(jìn)入慢性期,病變主要向上發(fā)展,逐步累及脊柱及附件小關(guān)節(jié),并向四周關(guān)節(jié)進(jìn)展。

SPARCC評(píng)分是目前常用的AS影像學(xué)評(píng)分之一,對(duì)于活動(dòng)性炎癥的評(píng)估可靠性高[6,12]。本研究結(jié)果顯示短病程組AS患者骶髂關(guān)節(jié)的SPARCC評(píng)分明顯高于長(zhǎng)病程組(11.20 vs.7.21),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);而脊柱SPARCC評(píng)分,在長(zhǎng)病程組明顯高于短病程組(21.06 vs.5.75)。這也進(jìn)一步證實(shí)了早期AS更容易累及骶髂關(guān)節(jié),而晚期則更容易累及脊椎。因此,在臨床上評(píng)估AS患者是否處于活動(dòng)期時(shí),對(duì)于早期患者應(yīng)重點(diǎn)觀察骶髂關(guān)節(jié),而對(duì)于長(zhǎng)病程患者則應(yīng)更多地關(guān)注脊柱的情況。

由于WB-MRI檢查較為昂貴且掃描時(shí)間長(zhǎng),因此目前對(duì)該檢查在AS患者中的臨床應(yīng)用價(jià)值仍存在爭(zhēng)議[13,14]。而AS是累及全身多關(guān)節(jié)的炎性疾病,尤其是長(zhǎng)病程AS患者,其病變常累及骶髂關(guān)節(jié)之外的區(qū)域。在本研究中,病程≥5年的長(zhǎng)病程患者中,近半數(shù)患者骶髂關(guān)節(jié)無活動(dòng)性炎癥表現(xiàn),而在脊柱和或外周關(guān)節(jié)存在不同程度的活動(dòng)性炎性病變,對(duì)于這類患者,常規(guī)骶髂關(guān)節(jié)檢查對(duì)疾病活動(dòng)程度的評(píng)估價(jià)值較小,WB-MRI更具優(yōu)勢(shì)。

本研究存在一定的局限性:①在MRI掃描時(shí),雖然采用了一些技術(shù)來盡量減小呼吸、吞咽及血管搏動(dòng)偽影,但是少部分病例的圖像上仍然存在較明顯的運(yùn)動(dòng)偽影,影響對(duì)病灶的觀察,另外冠狀面掃描時(shí)的層厚為5 mm,不利于對(duì)一些細(xì)小肌腱、韌帶附著點(diǎn)以及小關(guān)節(jié)的評(píng)估;②由于線圈覆蓋不足及掃描時(shí)間的限制,本研究中的掃描范圍沒有包括膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)及手指關(guān)節(jié);③本組樣本量較小,可能導(dǎo)致結(jié)果的偏倚,尚需在以后的研究中進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量。

總之,本研究結(jié)果表明WB-MRI可以較全面地顯示AS多部位活動(dòng)性炎癥的情況并可進(jìn)行量化評(píng)分。短病程患者活動(dòng)性炎癥主要累及骶髂關(guān)節(jié),而長(zhǎng)病程患者更易出現(xiàn)中軸骨及周圍關(guān)節(jié)的炎癥。