高场强MRI诊断手腕类风湿性关节炎早期改变的价值研究

曹 燕 刘有云

类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis，RA)是一种以侵蚀性关节炎为主要临床表现的全身性自身免疫系统疾病[1]。该种疾病的女性发病率略高于男性，而且以30～50岁为发病的高峰期，一般患者的临床表现以双手和腕关节等小关节受累为主的对称性及持续性关节炎[2]。患者可能因为该疾病导致关节的畸形，致残甚至劳动力的丧失。目前，临床范围内尚无能够逆转关节破坏的有效措施，因此对于RA的早期诊断尤为重要，如果能对疾病进行早期诊断并及时干预，可以延缓和控制病情的发展，并且降低疾病的致残率。

近年来，随着影像学技术的高速发展，对于RA的研究已经从单纯的解剖学描述深化到功能影像学与病理生理学的范畴[3]。磁共振成像(magnetic resonance imaging， MRI)是公认对于RA手部和腕关节部分的炎性与破坏改变最敏感和有效的无创伤性检查方法[4]。MRI对软组织的高度分辨率、多方位成像和操作简单等优势被普遍接受。在2009年美国风湿病学会与欧洲风湿病防治联盟发布了RA的分类标准与评分系统，列出对于早期RA滑膜改变和骨髓水肿比较敏感的MRI检查方法[5]。本研究选择以关节痛为主诉的150例患者的资料进行分析，旨在探讨高场强MRI对于手腕RA早期改变的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2015年1月至2017年7月在青海省中医院以关节痛为主诉的150例患者资料进行回顾性分析，其中男性49例，女性101例；年龄32～79岁，平均年龄(55.50±19.97)岁；将诊断为手腕RA的患者纳入观察组(102例)，非手腕RA患者纳入对照组(48例)。本研究经医院医学伦理委员会的批准和通过，所有患者和家属均签署知情同意书。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准：①患者年龄为20～80岁；②患者有3个及以上的关节出现疼痛症状，诊断怀疑为早期手腕RA；③患者身体未患有其他严重合并症等可能对检测结果造成影响的疾病；④患者的神志清晰，可以进行正确的自我信息表达；⑤患者及家属对本研究知情同意并且签署知情同意书。

(2)排除标准：①患者已经确诊为其他结缔组织疾病；②患者的X射线片显示有明显的骨质破坏或者关节间隙狭窄的RA；③患者有做MRI检查的禁忌症；④患者及家属拒绝签署知情同意书；⑤患者对研究中所使用的药物和器材有过敏现象。

1.3 仪器与器材

Achieva1.5T型MRI设备(荷兰Philips公司)。

1.4 检查方法

(1)利用MRI对患者的手部进行扫描。患者取俯卧位，将双手平放，上举过头顶，放在头部线圈的中央，之后利用胶带固定双手的手背，要求掌骨和指骨在同一个水平面上。

(2)扫描序列：自旋回波(spin echo，SE)序列T1WI冠状面，参数为重复时间(repetition time，TR)300 ms，回波时间(echo time，TE)14 ms，矩阵为512×256，层厚为3 mm，间隔0 mm。快速SE T2WI冠状面和轴面，参数为TR 2000 ms，TE 42 ms，矩阵为384×224，层厚为4 mm，间隔0.5 mm。进行SE T1WI冠状面和轴面的扫描，参数为TR 500 ms，TE 14 ms，矩阵为512×256，层厚为4 mm，间隔0.5 mm，进行T1WI脂肪抑制序列扫描。

1.5 观察与评价指标

(1)所有患者根据美国风湿病协会(Amrican Rheumatism Association，ARA)在1987年修订的关于RA的诊断标准[6]进行诊断，对所有患者进行随访直到得出明确的临床诊断结果。ARA的诊断标准为：①晨起僵直至少持续1 h；②3个及以上的关节发生肿胀；③腕、掌指或者近端的指间关节出现肿胀，对称性的关节肿胀，皮下结节；④手部的X射线片出现改变；⑤类风湿因子(rheumatoid factor，RF)结果阳性。其中前4条要求持续时间＞6周，同时满足4条以上才可以诊断为RA。

(2)由3名副高级职称的影像学医师在不知患者分组的情况下，对所有获得的MRI图像进行分析，主要对MRI图像的滑膜增厚、滑膜血管翳强化程度、骨髓水肿、骨侵蚀、关节腔积液和肌腱炎征象进行识别与分析；由3名医师给出患者图像上是否具有相应MRI征象的最终结果，当3名医师意见不统一时，采用投票制决定，少数服从多数，将医师给出的结果与患者实际的分组情况进行分析，对各种征象RA的诊断价值指标进行描述，并且对两组患者不同的MRI征象分布差异进行比较。

表1 两组患者不同的MRI征象分布差异比较

表2 对RA诊断的独立影响因素筛选结果

(3)利用MRI工作站对患者的数据进行处理，利用软件绘制病变最显著部位的滑膜改变。对RA诊断的独立危险因素进行筛选。

1.6 统计学方法

采用SPSS 20.0软件进行统计学处理，计量资料结果使用()表示，利用Microsoft Excel 2007建立数据库，两组计量数据比较采用t检验，两组计数数据比较采用x2检验，利用Logistic多因素回归分析筛选独立的危险因素，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各种MRI征象对RA的诊断价值与两组患者不同的MRI征象分布差异比较结果

两组患者滑膜增厚、骨髓水肿、骨侵蚀、关节腔积液和肌腱炎的诊断灵敏度均＞60%，诊断的特异度均＞50%，其中滑膜增厚的诊断灵敏度达到100%，所有的MRI征象在不同组间的分布差异均具有统计学意义(x2=108.147，x2=27.943，x2=50.473，x2=51.549，x2=17.558；P＜0.05)，见表1。

2.2 对RA诊断的独立影响因素筛选结果

将诊断是否为RA作为因变量，其中赋值0=否，1=是，对滑膜增厚、骨髓水肿、骨侵蚀、关节腔积液和肌腱炎分析中出现阳性结果的项目进行多因素分析，变量纳入方法为“进入”，结果显示，滑膜增厚、骨髓水肿、骨侵蚀、关节腔积液和肌腱炎均为独立影响因素(OR=9.631，OR=10.114，OR=25.867，OR=26.258，OR=14.027；P＜0.05)，见表2。

2.3 手腕RA在T1WI、T2WI及PDW-SPAIR序列中的典型MRI征象

(1)MRI的SE-T1WI序列可对关节内的结构与骨质信号异常进行捕捉，SPAIR脂肪抑制序列可以对骨髓水肿等病变进行灵敏的展示。冠状位是本研究中的主要扫描体位(如图1所示)。

图1 手腕RA在T1WI及PDW-SPAIR的改变MRI图像

(2)MRI的SE-T1WI序列及TSE-T2WI序列冠状位扫描对于手腕RA的特征性病变显示良好(如图2所示)。

3 讨论

RA是一种病变累及周围关节为主的慢性自身免疫性疾病，该疾病的高发人群为中年女性，男女发病率之比在1∶3左右。RA的早期病理表现主要为滑膜的充血水肿，中性粒细胞和淋巴细胞的侵润，出现滑膜的增厚，毛细血管增多。人体的关节腔内液体量上升，关节周围软组织出现肿胀，滑膜内可以产生含有大量毛细血管的肉芽组织，形成血管翳，逐渐对关节软骨和软骨下骨组织形成侵袭及破坏，而肌腱韧带的附着处也可以收到病变的累及形成炎症反应，如果任由疾病发展，其最终结局一般为不同程度的关节畸形和功能障碍。对于早期RA关节进行诊断的临床症状往往均缺乏特异性，而常规的实验室指标在诊断的灵敏度与特异度方面均不太理想，因此利用影像学资料进行RA的早期诊断一直是医学界所关注的焦点之一[8]。

图2 手腕RA在T1WI及T2WI的改变MRI图像

传统方法是利用X射线对RA进行影像学检查，早期的RA病变在X射线片上可以显示出关节周围骨质的疏松与关节周围软组织的肿胀等征象，但是这些征象也缺乏诊断的特异性，有研究结果显示，单纯利用X射线进行早期RA的诊断，其准确率≤25%。当X射线片上已经显示出RA特征性改变时，如多发性的骨质侵蚀，关节腔的间隙变窄，则RA大多已经进入病变的中晚期，错过了进行早期干预治疗的最佳时间。利用CT进行诊断对于小范围的骨侵蚀发现的灵敏度较高，但是其缺陷是对于RA的滑膜与软骨病变的诊断能力稍显不足。超声检查可以清晰显示滑膜的增厚，关节的积液与滑膜异常增生血管的血流信号，并且可以对腱鞘的改变进行较为正确的判定。但是超声的穿透能力较差，无法通过骨组织，影像的分辨率较低，难以对骨骼的病变情况进行展示。

MRI可以在任意的方位成像，对于关节的整体结构可以进行清晰的展示，被认为是目前对于骨髓水肿最佳的成像方法，有学者认为，利用MRI可以比X射线更早的发现骨侵蚀的征象[9-10]。利用增强扫描的方法，还可以显示增厚的滑膜组织，并且对滑膜组织的类型进行准确评估，在对RA的早期诊断方面MRI比X射线具有相当的优势，而且已经出现了专门针对四肢关节进行诊断的专用MRI[11]。对RA患者进行MRI扫描时，应该选择正确的序列和位置，这样不仅可以准确的判定病变位置和范围，也可以使误诊率与漏诊率降低。

本研究中的MRI平扫，利用SE-T1WI序列可对关节内的结构与骨质信号异常进行捕捉，而TSE-T2WI序列可以显示关节积液、骨髓水肿与滑膜增厚的改变，利用SPAIR脂肪抑制序列可以对滑膜炎、骨髓水肿等病变进行灵敏的展示。冠状位是本研究中的主要扫描体位，在该种体位之下，可以较清晰的显示腕关节的整体情况与组织结构之间的相对关系。尤其对于手腕RA的特征性病变，如滑膜病变、骨髓水肿及骨侵蚀等具有良好的展示效果，而横断位对于腕部的改变和肌腱炎的诊断具有特别的意义。

MRI一直被认为是滑膜成像的金标准，人体正常的滑膜组织非常薄，在利用MRI的情况下一般无法找到，但是对于早期的RA患者，滑膜增厚甚至要早于出现临床表现的时间，一般表现为T1WI中等信号，T2WI高信号状态，在增强后出现显著的强化。在本研究的结果中，滑膜增厚不仅诊断价值非常高，而手腕且也是RA诊断的独立影响因素。此外，在鉴别诊断方面，骨关节病会存在一定的滑膜增厚现象，而RA的滑膜增厚程度明显较高，故滑膜增厚是早期RA最重要的MRI诊断征象[12]。

骨侵蚀是邻近的滑膜血管翳对关节软骨与软骨下骨质所产生的破坏所导致，一般表现为等T1和等T2信号影，在增强的T1WI上表现为缺损区内存在的炎性滑膜或者表现为骨内无强化的小囊肿。骨髓水肿的产生是因为骨骼对外部炎性滑膜的刺激出现代偿性的充血水肿，骨髓内部的水分增加的结果，或单独发生或在骨破坏周围发生。RA的骨髓水肿的病变不是由于自由水的含量增高所导致，而只是一种炎症反应，表明疾病处于活动期[13]。MRI表现为骨髓内片状的T1WI低信号，T2WI和STIR高信号，边界不清，增强扫描强化。一般临床上认为骨髓水肿与将要发生的骨侵蚀之间的关系密切，两者均可预示骨质将要发生破坏[14]。而且骨髓水肿可以作为病变处于急性期或者活动期的指征，也可以作为临床疗效的指征。本研究结果显示，骨髓水肿对于早期RA诊断的灵敏度较高，但特异度不理想，因为在其他疾病中同样可以存在骨髓水肿，如骨关节病和外伤等。对骨髓水肿的鉴别要点是，在RA之中，骨髓水肿的分布比较广泛，而且只能与正在发生的骨侵蚀相伴，或者在将要发生骨侵蚀的区域出现，在周围常常伴发滑膜增厚，如果是骨关节病导致的骨髓水肿则大多局限在退变最严重的关节区域，一般为慢性的创伤所导致，增强扫描不出现强化。

在RA的早期滑膜炎可以导致关节腔内的渗出物增加，在MRI上主要表现为关节的肿胀和关节间隙加大，图像上显示为T1WI呈低信号，T2WI呈高信号，增强后无明显的变化，在RA出现时会有肌腱信号的改变，T2WI和STIR均有腱鞘积液与腱鞘增厚的表现，而且在横断面上可以表现为环形高信号影。

在本研究的结果中，两组患者的数据差异具有统计学意义，这与早期RA病变部位滑膜的血管化程度较高，血供更加丰富有关，此结果与上文中所进行的计数资料判定的结果相符合，这两种参数作为计量资料被运用到早期RA的诊断上比较少见，但是已经出现了滑膜血供与毛细血管通透性具有相关性的研究报告，有可能在将来成为对RA进行诊断的最佳计量指标[15]。

MRI是对早期手腕RA进行诊断的可靠方法之一，RA的滑膜增厚、骨髓水肿、骨侵蚀、关节腔积液和肌腱炎均可作为诊断的主要征象，医师还应结合患者的临床症状、体征与实验室检查结果进行综合判断[16]。

参考文献

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