PDW-SPAIR序列對類風濕性關節炎活動性病變的診斷價值

莫賢福，張鑫濤，葉強，陳佳玲，石星亮，李紅林，周全

類風濕性關節炎(rheumatoid arthritis，RA)是一種自身免疫性疾病，世界各地均有發病，無明顯地域差異，發病率接近1%[1]。RA常常對稱性侵犯肢體小關節，如手、腕關節等，也可侵犯大關節及脊柱中軸骨，甚至可以侵犯心血管系統，病情反復，未經系統治療的RA可最終導致關節畸形、功能喪失[2-4]。因此，對RA病程的變化監測對臨床的治療有著重要的意義，也是臨床決策的重要參考指標。隨著影像學檢查方法的不斷豐富，如何選擇簡便有效的最佳影像檢查方法為臨床提供更準確的診斷和療效評估是影像技術研究工作的難點。磁共振具有信噪比更高、分辨率更高的優勢，在RA的病變活動性檢測中具有越來越重要的診斷價值。目前研究認為，T1WI壓脂增強掃描是判斷RA活動性病變的主要影像檢查手段[5-9]，但是臨床工作中并非所有患者都能接受對比劑注射，并且RA患者病程長，多次的增強掃描也增加了藥物引起的風險以及經濟成本。本研究通過質子密度加權頻率衰減翻轉恢復序列(proton density weighted-spectral attenuated inversion recovery，PDW-SPAIR)與增強T1WI頻率預飽和翻轉恢復序列(contrast enhancement-T1 weighted image-spectral presaturation inversion recovery，CE-T1WI-SPIR)兩種MRI序列的對比，評估PDW-SPAIR序列在RA關節活動性病變的顯示能力，以尋求非增強掃描情況下RA活動性病變判斷的方法。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

收集2011年6月至2018年8月來本院檢查的35例經臨床確診為活動期病變的RA患者，其中男性14例，女性21例，年齡為23～74歲。診斷符合美國風濕病學會(American College of Rheumatology，ACR)聯合歐洲抗風濕病聯盟(European League Against Rheumatism，EULAR)新的RA分類標準(ACR/EULAR 2010標準)[10]，所有病例由風濕免疫科醫生對病變活動性進行判斷并確認。本研究所有受檢患者均簽署知情同意書。

1.2 檢查方法

全部患者均采用1.5 T磁共振儀(飛利浦，Achieva，荷蘭)，手、腕關節、肘關節選用體部表面線圈，肩關節、膝關節選用相應關節專用線圈。掃描序列包括常規T2WI及T1WI序列，以及 PDW-SPAIR和CE-T1WISPIR掃描序列。各關節掃描的共同參數：層厚3 mm，層間距0.3 mm，其他掃描參數見表1。

1.3 MRI圖像評價

由兩名高年資放射診斷醫師對圖像進行分析，記錄每個關節的影像學異常征象。選取的影像學異常征象包括骨髓水腫、滑膜炎、肌腱炎、關節積液、軟組織腫脹，采用雙盲法分別對PDW-SPAIR及CE-T1WISPIR序列的病灶檢出情況進行評估。

1.4 統計學處理

統計分析使用 SPSS 19.0 軟件，分別進行配對四格表χ2檢驗(McNemar)，α=0.05(雙側)，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 RA患者基本情況

進行MR檢查的35例活動性RA患者，平均年齡(49.43±13.59)歲，病程從2個月至20余年不等，列入觀察的關節總數為35個，其中掌指/指間關節8個(22.9%)、腕關節12個(34.3%)、肘關節7個(20%)、肩關節2個(5.7%)、膝關節6個(17%)。

表1 各掃描序列主要掃描參數Tab. 1 Main scan parameters of each scan sequence

續表1 各掃描序列主要掃描參數Tab.1 (Cont) Main scan parameters of each scan sequence

表2 RA患者關節炎性病變的主要影像學征象Tab. 2 Main imaging signs of inflammatory joint lesions in RA patients

圖1 類風濕關節炎在兩種序列中的影像學表現示例，A～E為PDW-SPAIR，F-J為CE-T1WI-SPIR。肌腱炎(白箭)、骨質侵蝕和骨髓水腫(橢圓)在兩種序列中表現比較類似。滑膜增生(紅箭)表現有所差異，在PDW-SPAIR表現為液體背景下的絮狀低信號，而在CE-T1WI-SPIR則表現為可強化的中高信號。軟組織水腫(綠箭)在PDW-SPAIR序列表現為更加明亮的高信號。關節積液(橙色箭)在不同序列中表現差別較大，部分關節或區域的積液在CE-T1WI-SPIR序列上不易觀察到Fig. 1 An example of the imaging manifestations of rheumatoid arthritis in two sequences, A—E were PDW-SPAIR, F—J were CE-T1WI-SPIR. Tendonitis (white arrow), bone erosion and bone marrow edema (ellipse) were similar in the two sequences. Synovial hyperplasia (red arrows) showed differences. In PDW-SPAIR, it showed low flocculent signal in the liquid background, while in CE-T1WI-SPIR, it showed medium to high signal that could be enhanced. Soft tissue edema (green arrow) showed a brighter high signal in PDW-SPAIR sequence. Articular effusion (orange arrow) showed great difference in different sequences, and the effusion in some joints or regions was not easily observed on CE-T1WI-SPIR sequence.

表3 PDW-SPAIR及CE-T1WI-SPIR病灶檢出的比較Tab. 3 Comparison of PDW-SPAIR and CE-T1WI-SPIR lesions detection

2.2 RA患者不同關節主要異常影像學征象

綜合各掃描序列RA患者關節病變的異常影像學主要表現包括骨髓水腫、滑膜炎、肌腱炎、關節積液、骨質侵蝕、軟組織腫脹，見表2及圖1。

2.3 PDW-SPAIR及CE-T1WI-SPIR兩種MRI序列對RA患者關節活動性炎性征象檢出的比較

35例RA患者35個關節的MR圖像中，兩種檢查方法均可清晰地顯示活動性炎性征象。由于骨質侵蝕在疾病緩解期同樣可以觀察到，本研究選取骨髓水腫、滑膜炎、肌腱炎、軟組織腫脹、關節積液的檢出作為兩種檢查方法的比較參數。結果顯示骨髓水腫、滑膜炎、肌腱炎、軟組織腫脹陽性檢出差異均無統計學意義(P＞0.05)，病灶顯示符合率分別92.6%、85.7%、81.8%、90.9%；而PDW-SPAIR在關節積液的檢出高于CE-T1WI-SPIR，兩者之間差異有統計學意義(P=0.004)，見表3。

3 討論

3.1 MRI檢查在RA活動性病變中的應用

MRI檢查能夠清晰地顯示關節內外正常結構及RA患者關節滑膜炎性增生、血管翳形成、骨侵蝕、骨髓水腫和軟組織腫脹等[11]，已經被廣泛應用到類風濕關節炎的診斷中，尤其用來評估早期關節的受累情況和病情觀察[12]，而活動性病變的監測是臨床治療的重要參考指標。質子密度加權成像主要反映不同組織間質子含量的差別，質子密度越高，MR信號強度越大；而SPAIR序列揉和了脂肪飽和以及STIR技術特點，在STIR的基礎上增加頻率選擇的180°反轉脈沖使得脂肪的縱向磁化在Z軸方向得以翻轉，而水的質子并不受影響，其壓脂更加均勻并且更能顯示水質子的分布情況[13-14]，可以使得骨髓、軟組織間隙脂肪信號衰減更加徹底，從而更好地顯示軟骨、水腫及積液等病灶。SPIR技術同樣是在脂肪飽和及STIR的結合，沒有180°翻轉脈沖的影響，在實現選擇性的脂肪抑制的同時保持了T1WI的特點，可以用于釓對比劑的增強掃描[15]。故在本研究中選取了PDW-SPAIR、CE-T1WI-SPIR作為RA活動性病變主要觀察序列進行對比研究。

3.2 RA活動性病變的主要征象

骨髓水腫、滑膜增生、肌腱炎、軟組織腫脹和關節積液是判斷RA活動性的主要征象[7-8，11]，故本次研究中選取這些代表活動性病變的指標，通過對1.5 T磁共振PDW-SPAIR和CE-T1WI-SPIR兩種序列對病灶檢出的對比，判斷PDW-SPAIR在類風濕關節活動性病變顯示的能力。本研究發現兩種方法均能較好地顯示RA關節活動性炎性征象，雙盲對比顯示有經驗的放射診斷醫師對該兩種序列所顯示的骨髓水腫、滑膜增生、肌腱炎、軟組織腫脹MRI征象的檢出差異并無統計學意義(P＞0.05)，PDW-SPAIR對關節積液的檢出高于CETIWI-SPIR (P＜0.05)。此外，PDW-SPAIR可以很好地顯示關節軟骨的改變，對關節病變的進展程度可以提供更多的評價指標。

3.3 PDW-SPAIR序列在RA患者活動性病變檢查的優勢

在影像診斷工作中，綜合不同的掃描序列可以提高診斷的準確性。本研究過程中，無論PDW-SPAIR序列還是CE-T1WI-SPIR序列，單一序列對部分影像學征象均有漏診的情況，但是多個征象的綜合判斷仍然可以對RA活動性病變進行判斷。PDW-SPAIR序列對骨髓水腫、關節積液、軟組織腫脹的顯示尤其敏感(陽性率分別為77.1%、65.7%、62.9%)，均高于CE-T1WI-SPIR序列(陽性率分別為71.4%、40.0%、57.1%)。在液性信號的影響下，PDW-SPAIR序列對于滑膜炎、肌腱炎的判斷相對困難(陽性率分別為68.6%、25.7%)，低于CET1WI-SPIR序列(陽性率分別為80.0%、31.4%)，需要有經驗的診斷醫生仔細閱片甄別。然而，T1WI增強掃描需要使用對比劑，增加了檢查的時間及費用，并且增加了對比劑用藥的風險，臨床有部分患者不能接受對比劑注射。劉霞等[16]研究認為，對于不能耐受釓對比劑的RA患者，DWI可以作為活動性病變的優先選擇序列。但由于DWI信噪比低，對病變細節顯示欠佳，筆者認為可作為病變判斷的輔助序列。Foppen等[17]認為PDW-SPAIR在關節病變的磁共振診斷中，可以提供更豐富的影像學征象，為診斷提供參考依據。本研究結果表明，PDW-SPAIR擁有高分辨率、對炎性病灶敏感的特點，是RA患者活動性病變檢查中無對比增強掃描序列中的優選方法。在RA患者的病程檢測中應用PDW-SPAIR技術，能減少對比劑對患者造成的痛苦和損傷，并縮短檢查時間、降低檢查費用。

3.4 本研究的局限性

本研究存在一定局限性，如缺乏大樣本量和隨訪病例的支持，與PDW-SPAIR對比的序列和影像學征象還不夠豐富，在今后的工作中尚需進一步研究。

綜上所述，在RA患者關節活動性病變的影像學檢查中，高場磁共振的PDW-SPAIR序列較好地檢出骨髓水腫、滑膜增生、關節積液和軟組織腫脹等病灶，可作為無對比增強掃描MRI檢查的優先選擇序列。

利益沖突：無。