動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI定量評(píng)價(jià)強(qiáng)直性脊柱炎骶髂關(guān)節(jié)炎癥活動(dòng)度的價(jià)值

陳旭高 鄒建勛 葉國偉 周理余 項(xiàng)萬青 吳燕

[摘要] 目的 探討動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI（DCE-MRI）定量評(píng)價(jià)強(qiáng)直性脊柱炎（AS）炎癥活動(dòng)度的價(jià)值。 方法 收集我院2016年1月～2018年1月24例AS患者的臨床和影像學(xué)資料，24例經(jīng)臨床病理確診的AS患者行雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)DCE-MRI檢查，運(yùn)用動(dòng)態(tài)增強(qiáng)專用血流動(dòng)力學(xué)軟件測(cè)量雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)滑膜病變區(qū)定量參數(shù)：容積轉(zhuǎn)移常數(shù)（Ktrans），采用t檢驗(yàn)比較分析滑膜炎癥不同活動(dòng)度組間Ktrans值的差異。 結(jié)果 24例AS骶髂關(guān)節(jié)滑膜病變Ktrans值為（1.32±0.08）mL/min，8例滑膜炎癥為重度，16例滑膜炎癥為輕度。滑膜炎癥重度組Ktrans值明顯高于輕度組（t=4.07，P<0.01）。 結(jié)論 DCE-MRI的Ktrans值可用于反映AS患者骶髂關(guān)節(jié)的炎癥活動(dòng)程度。

[關(guān)鍵詞] 磁共振成像；動(dòng)態(tài)增強(qiáng)；關(guān)節(jié)炎，強(qiáng)制性脊柱炎；骶髂關(guān)節(jié)

[中圖分類號(hào)] R445.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 1673-9701（2018）27-0116-04

[Abstract] Objective To explore the value of dynamic contrast enhanced MRI（DCE-MRI） in the quantitative evaluation of inflammatory activity in patients with ankylosing spondylitis（AS）. Methods The clinical and imaging data of 24 patients with AS treated in our hospital from January 2016 to January 2018 were collected. 24 patients who had been clinically and pathologically diagnosed as AS underwent bilateral sacroiliac joint DCE-MRI examination. Dynamic contrast enhanced special hemodynamic software was used to measure the parameters of the bilateral sacroiliac synovial lesion area： volume transfer constant（Ktrans）. The t test was used to compare the difference of Ktrans between groups of different inflammatory activity. Results The Ktrans value of 24 cases with AS sacroiliac joint synovial lesions was（1.32±0.08） mL/min， synovial inflammation of 8 cases of which were severe， while that of 16 cases of which were mild. The Ktrans value of severe synovitis group was significantly higher than that of mild group（t=4.07， P<0.01）. Conclusion The Ktrans value of DCE-MRI can be used to reflect the degree of inflammatory activity of sacroiliac joints in AS patients.

[Key words] MRI； Dynamic contrast enhanced； Arthritis； Ankylosing spondylitis； Sacroiliac joint

強(qiáng)直性脊柱炎（ankylosing spondylitis，AS）是一種血清檢測(cè)陰性的脊柱關(guān)節(jié)病（seronegative spondyloar-thropathy，sSPA）。AS具有病程較長、患病率較高、致殘率較高特點(diǎn)，穩(wěn)定期與活動(dòng)期間歇發(fā)作[1]，因此能夠早期發(fā)現(xiàn)并早期診斷及治療AS可以讓患者的生活質(zhì)量明顯提高[2]。磁共振動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)（dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI）是一種功能成像方法[3]，與常規(guī)動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI相比，DCE-MRI掃描和定量診斷分析要求的時(shí)間分辨率更高。MRI 灌注技術(shù)是基礎(chǔ)和臨床研究中重要的在體血流動(dòng)力學(xué)研究技術(shù)，其技術(shù)核心是建立灌注的動(dòng)力學(xué)模型并重建參數(shù)圖[4]。本組研究主要針對(duì)定量參數(shù)Ktrans和活檢病理進(jìn)行相關(guān)性研究，結(jié)果顯示Ktrans值和病理顯示的炎癥輕重程度有良好的一致性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2016年1月～2018年1月我院收治的24例確診為強(qiáng)直性脊柱炎髖關(guān)節(jié)改變患者，其中男14例，女10例，年齡20～56歲，平均（36.5±4.2）歲；病程6個(gè)月～5年，平均（3.5±1.8）年。入選標(biāo)準(zhǔn)：（1）患者普遍均存在夜間疼痛不適、腳跟痛、晨起關(guān)節(jié)僵硬、全身多處關(guān)節(jié)酸痛不適等癥狀，表現(xiàn)為兩側(cè)間歇性或交叉性，患者自述尤其以陰雨天或夜間疼痛感明顯；（2）入選患者實(shí)驗(yàn)室檢查：HLA-B27陽性24例；（3）患者均了解、知情、同意本次實(shí)驗(yàn)。

1.2 方法

MRI檢查采用 GE 3.0 T超導(dǎo)掃描儀（Discovery750 3.0 T）及心臟相控陣線圈。掃描時(shí)患者取仰臥位，雙手上舉、腳先進(jìn)。右肘貴要靜脈或肘正中靜脈留22號(hào)置針穿刺，三通連接管接高壓注射器。常規(guī)MRI掃描，序列包括：冠狀位脂肪抑制FSE T2WI（TR3800 ms、TE 90 ms），層厚（5 mm），層間距（1 mm），ETL（4），F(xiàn)OV（380 mm×380 mm），掃描矩陣（320×256），信號(hào)平均采集次數(shù)（4）；冠狀位FSE T1WI：（TR600 ms、TE25 ms），ETL（3），層厚（3 mm），F(xiàn)OV（200 mm×200 mm），掃描矩陣（550×352）；軸位FSE T1WI（TR560 ms、TE28 ms），ETL（4），層厚（5 mm），視野FOV：（385 mm×385 mm），掃描矩陣（256×256）；平掃序列掃描完成后，用LAVA-FLEX序列行雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)軸位動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描：首先進(jìn)行4個(gè)不同翻轉(zhuǎn)角的普通掃描，翻轉(zhuǎn)角分別為：30、60、90、120。然后進(jìn)行連續(xù)動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描，掃描參數(shù)：TR/TE=3.5 ms/1.6 ms，ETL=24，矩陣= 256×256，采集時(shí)間為每期7 s，總共55個(gè)掃描期相，掃描總時(shí)間為385 s，前面兩期不注射對(duì)比劑，作為蒙片，第3期動(dòng)態(tài)增強(qiáng)時(shí)相開始注射對(duì)比劑行無間隔連續(xù)動(dòng)態(tài)掃描。造影劑為GE公司釓雙胺（GD-DTPA-BMA，歐乃影），劑量為0.2 mL/kg，注射速率為3 mL/s，以相同速率再注射15 mL生理鹽水沖管，采用美德瑞達(dá)雙筒高壓注射器，經(jīng)肘靜脈注射。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描結(jié)束后再行常規(guī)增強(qiáng)掃描，序列包括冠狀位、軸位脂肪抑制T1WI。

1.3 觀察指標(biāo)

DCE-MRI的動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描圖像的所有原始數(shù)據(jù)均傳輸?shù)絆mni Kinetics（GE healthcare）血流動(dòng)力學(xué)軟件，使用兩室Tofts模型進(jìn)行圖像后處理。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)序列數(shù)據(jù)導(dǎo)入后，以髂內(nèi)動(dòng)脈為輸入動(dòng)脈，感興趣區(qū)（region of interest，ROI）手動(dòng)勾畫直徑為12～18個(gè)像素，兩組ROI勾畫選擇多個(gè)層面，一般要求層面相同，距離骶髂關(guān)節(jié)面0～3 cm，選取面積（2～3）cm2，逐層測(cè)量后取平均值，避開血管、骨質(zhì)、脂肪及肌肉等結(jié)構(gòu)。本組研究統(tǒng)計(jì)其中的定量參數(shù)：Ktrans（endothelial transfer constant），是指血液滲漏到血管外細(xì)胞外間隙速率，單位為mL/min。感興趣區(qū)的勾畫要求：動(dòng)態(tài)增強(qiáng)病變強(qiáng)化最明顯處；由2位肌骨組擁有15年以上診斷經(jīng)驗(yàn)副主任醫(yī)師以及1位副主任技師共同商榷繪制，熟練掌握軟件的使用，每例數(shù)據(jù)的Ktrans 參數(shù)ROI的平均值用于進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 18.0軟件所對(duì)有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，重度炎癥組和輕度炎癥組的DEC定量參數(shù)Ktrans首先要進(jìn)行正態(tài)檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布則采用t檢驗(yàn)分析比較骶髂關(guān)節(jié)炎癥不同活動(dòng)度組間Ktrans值的差異，以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。定量參數(shù)Ktrans采用Spearman法與病理Krenn評(píng)分進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果

2.1 骶髂關(guān)節(jié)滑膜穿刺活檢

根據(jù)MRI平掃及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)表現(xiàn)，對(duì)病變區(qū)穿刺病理活檢術(shù)，由2位具有豐富經(jīng)驗(yàn)的風(fēng)濕科醫(yī)生進(jìn)行雙人雙盲評(píng)分，根據(jù)Krenn評(píng)分，對(duì)24例AS滑膜病理進(jìn)行分級(jí)，判定16例為輕度炎癥，8例為重度炎癥。

2.2 MR表現(xiàn)

24例顯示脂肪堆積擴(kuò)大，呈長 T1T2，關(guān)節(jié)間隙增寬，未見明顯關(guān)節(jié)積液，關(guān)節(jié)面呈蟲蝕狀，或結(jié)節(jié)增厚，脂肪抑制 T2WI呈稍高信號(hào)或高信號(hào)，DWI呈高信號(hào)，增強(qiáng)后強(qiáng)化（封三圖4、5）。

2.3 DCE-MRI數(shù)據(jù)分析

24例AS骶髂關(guān)節(jié)滑膜病變Ktrans值為（1.32±0.08）mL/min，8例為重度炎癥強(qiáng)化速率明顯高于16例為輕度炎癥患者，前者表現(xiàn)為早期快速強(qiáng)化，然后維持一定水平，后者表現(xiàn)為緩慢漸進(jìn)性強(qiáng)化；8例滑膜炎癥為重度，其Ktrans值為（1.81±0.29）mL/min；16例滑膜炎癥為輕度，其Ktrans值為（1.06±0.06）mL/min，滑膜炎癥重度組Ktrans值明顯高于輕度組（t=4.07，P<0.01），兩組Ktrans值差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.4 Ktrans值與病理評(píng)分相關(guān)性

對(duì)24例病理活檢患者進(jìn)行病理Krenn評(píng)分，結(jié)果為（3.45±1.33）分。Ktrans值（1.32±0.48）mL/min與病理評(píng)分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，結(jié)果顯示呈正相關(guān)性（r=0.702，P=0.002），見圖1。

3討論

AS首先會(huì)表現(xiàn)為骶髂關(guān)節(jié)炎，研究表明：通過對(duì)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)滑膜炎性改變、增生及新生小血管、骨組織、關(guān)節(jié)軟骨破壞等表現(xiàn)[5]。DCE-MRI運(yùn)用快速M(fèi)RI序列連續(xù)采集靜脈注射對(duì)比劑（通常應(yīng)用釓的螯合物Gd-DTPA）前、中、后的圖像，顯示對(duì)比劑進(jìn)入靶器官或組織血管，通過毛細(xì)血管床并最終被清除過程中的信息，其信號(hào)增強(qiáng)的程度可以反映靶器官或組織的物理及生理信息，主要是毛細(xì)血管表面積、毛細(xì)血管通透性、組織灌注以及血管外、細(xì)胞外間隙等方面的特性。與普通對(duì)比增強(qiáng)MRI相比不僅反映形態(tài)學(xué)增強(qiáng)特性，而且可以反映組織器官生物特性，并且結(jié)果受醫(yī)生診斷水平影響，主觀性較強(qiáng)。DCE-MRI則可以多時(shí)相掃描，產(chǎn)生連續(xù)動(dòng)態(tài)的圖像，通過后處理技術(shù)能獲得一系列半定量及定量參數(shù)，更為客觀地反映病變的強(qiáng)化特征，對(duì)所顯示區(qū)域的病理生理特性有著更為豐富全面的信息。從這種意義上來說，DCE-MRI與其他功能成像技術(shù)一樣可以在顯示病變的解剖結(jié)構(gòu)之外識(shí)別其病理生理學(xué)特征[6]。

DCE-MRI主要反映微循環(huán)血流及灌注情況，主要的參數(shù)有Ktrans為轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)，反映對(duì)比劑從血漿滲漏到組織間隙的能力；Kep是速度常數(shù)，反映對(duì)比劑從組織間腔返回血漿中的能力；Ve代表釓類對(duì)比劑在血管外細(xì)胞外液間隙所具有的容積；Vp代表血管內(nèi)的對(duì)比劑容積。Ktrans、Kep主要反映微血管的通透性，強(qiáng)直性脊柱炎炎癥活動(dòng)期時(shí)，局部毛細(xì)血管通透性增加，對(duì)比劑在血管內(nèi)外雙向滲透增加，因此Ktrans、Kep改變頗為顯著[7]。DCE-MRI在評(píng)估炎癥過程中新生血管的分布情況以及早期診斷和定量組織中的炎癥活動(dòng)方面有重要價(jià)值。本組研究的重點(diǎn)就是DCE-MRI的Ktrans值和滑膜病理的炎癥活動(dòng)程度的相關(guān)性。有研究表明：骶髂關(guān)節(jié)炎活動(dòng)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(jì)學(xué)意義[8]。DCE-MRI定量參數(shù)與DWI其ADC值對(duì)檢測(cè)AS活動(dòng)性具有相似的價(jià)值[9]。因此AS的活動(dòng)性可通過DCE-MRI定量參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)[10-11]。有研究表明：動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI定量評(píng)價(jià)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎腕關(guān)節(jié)炎癥活動(dòng)度具有重要價(jià)值[12]。當(dāng)組織處于炎癥活動(dòng)期，炎癥因子等因素導(dǎo)致血管源性水腫，促使局部水分子増加、運(yùn)動(dòng)加快，引起局部ADC值増加[13-14]。張俞等[15]研究表明：在DCE-MRI定量參數(shù)中Ktrans值對(duì)于鑒別HCC和結(jié)腸癌肝轉(zhuǎn)移瘤比其他定量值更有價(jià)值。金雁等[16]研究顯示：動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI（DCE-MRI）在宮頸鱗癌病理分級(jí)中具有重要價(jià)值。DCE-MRI定量參數(shù)中Ktrans值鑒別乳腺良惡性病變，在敏感度為100%時(shí)特異度可達(dá)86.1%[17]。應(yīng)用Ktrans值鑒別乳腺良性纖維囊性改變與浸潤性導(dǎo)管內(nèi)癌的敏感度和特異度分別可達(dá)93%和96%[18]。導(dǎo)管內(nèi)原位癌Ktrans值隨著病理級(jí)別由低到高而增加[19]。