皮肌炎患者骨骼肌MRI信號與實驗室指標相關性研究

何 偉，劉 潔，王 磊，張 微，魏熠鑫，魏光明，李云波，魏龍曉，袁夢暉

(1.空軍軍醫大學第二附屬醫院核醫學科，陜西 西安 710038；2.空軍軍醫大學第二附屬醫院風濕免疫科，陜西 西安 710038)

皮肌炎(Dermatomyositis，DM)是系統性自身免疫性結締組織病特發性肌病的常見亞型[1]，主要累及橫紋肌，基本病理改變為非化膿性炎，炎細胞浸潤骨骼肌細胞間隙，部分伴消化、呼吸系統嚴重并發癥。早期診斷缺乏“金標準”[2-3]，需結合癥狀、實驗室、電生理、影像學及組織學綜合分析。血清實驗室指標反映肌肉炎癥活動，在DM早期診斷、鑒別診斷及療效評估中有重要意義，但存在不足之處，如各實驗室間存在差異、激素治療后波動較大、特異性差等。MRI具備組織高分辨率和多參數，可直觀反映肌肉炎癥，在DM診斷與鑒別診斷方面已經逐漸成為重要方法[4]，在并發癥診斷方面也有優勢[5]。為了更好地挖掘MRI的診斷效能，為皮肌炎的診斷提供更優的方法，本研究擬探討MRI信號與實驗室指標的相關性，為皮肌炎的早期診斷拓展新思路。

1 對象與方法

1.1 研究對象 回顧性分析2018年10月至2020年10月收治的皮肌炎患者36例，其中男性6例，女性30例；年齡28～78歲，平均(52.6±12.5)歲；病程1～36個月，平均8個月；肌電圖陽性14例，陰性22例。病例納入標準[結合Dalakas[6]及歐洲風濕病協會/美國風濕病協會(EULAR/ACR)2017標準[7-8]]：主訴發熱、關節疼痛、肌痛、皮疹；主要實驗室指標肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)、丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天冬氨酸氨基轉移酶(AST)一項或者多項升高；肌電圖提示肌源性損害，或未提示明確損害需進一步檢查；肌肉病理活檢符合DM，CD8/MCH-1陽性。排除標準：入院前行激素、免疫抑制劑治療；有并發DM的基礎疾病；未經組織學證實；存在MRI禁忌證。本研究已通過意義倫理委員會審批，患者知情并同意。

1.2 研究方法

1.2.1 MRI檢查方法：MRI設備為Siemens biography mMR 3.0T，范圍從枕骨大孔平面至股骨中上1/3段。參數設定：①快速自旋回波(TSE T1WI)軸位掃描時，重復時間(TR)4.04 ms，回波時間(TE)1.24 ms，層厚3.2 mm，層距0.64 mm，視場(FOV)420 mm×330 mm，矩陣320×224。②T2WI冠位掃描時，TR 1000 ms，TE 95 ms，層厚6 mm，層距1.2 mm，FOV 400 mm×400 mm，矩陣256×256。③頻率衰減反轉回復脂肪抑制(SPAIR)軸位掃描時，TR 2200 ms，TE 86 ms，層厚6 mm，FOV 400 mm×400 mm，矩陣320×320。④彌散加權(DWI)掃描時，平面回波成像EPI序列，b值1000 s/mm2，TR 9100 ms，TE 78 ms，層厚6 mm，FOV 400 mm×300 mm，矩陣128×128。

1.2.2 MRI圖像分析方法：MRI圖像采用Siemens Sygovio VB 1.0工作站處理，將肌肉分為頭頸肌、軀干肌、上肢肌、下肢肌四組。由兩名影像高級醫師采用Milisenda JC半定量法[9]對各組肌肉病變按MRI序列分別評分：①T2WI冠狀位確定全身肌肉病變的部位與累及范圍；②對象組肌肉T2WI可見異常信號時，選取SPAIR信號升高最明顯的最大橫截面層進行評分，同層面由Sygovio工作站匹配至T1WI和DWI序列分別評分；③對象組肌肉T2WI未見異常信號時，單獨觀察T1WI、DWI是否存在異常信號，有異常則選取對應序列信號升高最明顯的最大橫截面層進行評分；④評分標準：肌肉信號正常計0分，同層面小范圍異常稍高信號計1分，同層面高信號且<50%肌肉區域計2分，同層面為高、稍高信號且>50%肌肉區域計3分。

1.2.3 實驗室指標檢測：入院后使用貝克曼AU5800系列全自動血清分析儀檢測空腹血清CK、LDH、ALT和AST，檢測2次并取平均值。檢測試劑及參數由上海科化生物工程股份有限公司提供。每日測量前矯正標準值。

2 結 果

2.1 DM患者骨骼肌MRI信號分析 所有DM患者骨骼肌病變均呈對稱分布，未見明確單側病變，見圖1。T1WI、SPAIR和DWI序列信號評分結果見圖2。

A、B：下肢肌肉T2冠位(A)和SPAIR軸位(B)，肌肉信號基本均勻，計0分；C、D：下肢肌肉T2冠位(C)和SPAIR軸位(D)，肌肉群見小范圍T2稍高、SPAIR稍高信號，計1分；E、F；下肢肌肉T2冠位(E)和SPAIR軸位(F)，肌肉群見片狀T2高信號、SPAIR明高信號(<50%肌肉區域)，計2分；G、H：下肢肌肉T2冠位(G)和SPAIR軸位(H)，肌肉群見大片狀T2高信號、SPAIR明顯高信號(>50%肌肉區域)，計3分

圖2 T1WI(A)、SPAIR(B)、DWI(C)序列信號評分結果

2.2 實驗室指標檢測結果 經檢測，CK范圍為8～18750 U/L，平均(1799.5±3584.7)U/L；LDH范圍為115～1840 U/L，平均(476.0±329.8)U/L；AST范圍為15～671 U/L，平均(119.1±146.7)U/L；ALT范圍為12～208 U/L，平均(74.7±53.9)U/L。

2.3 各骨骼肌MRI信號評分與實驗室指標相關性分析 見表1。T1信號：頭頸肌評分與各實驗室指標均有相關性(均P<0.05)；上肢肌評分與ALT有相關性(P<0.05)；其余肌肉群評分與各實驗室指標無相關性(均P>0.05)。SPAIR信號：頭頸、軀干及上肢肌評分與各實驗室指標均有相關性(均P<0.05)；下肢肌評分只與CK有相關性(P<0.05)，與其他實驗室指標無相關性(均P>0.05)。DWI信號：下肢肌DWI評分與LDH、ALT無相關性(均P>0.05)；其余各組肌肉評分與各實驗室指標均存在相關性(均P<0.05)。

表1 各骨骼肌MRI評分與實驗室指標相關性

3 討 論

DM基本病理改變是以肌束膜為主的炎細胞浸潤[10]，細胞間液增多，肌組織內水腫，以血管周圍及走行區最為顯著，并且病變以散在的形式侵犯皮下組織和肌筋膜結構[11]。實驗室指標便捷、快速，是評價肌肉炎性活動程度的主要項目之一[6]。但臨床實踐發現實驗室指標存在很多不足：①各實驗室標準值存在差異；②假陽性率高，特異性低；③重要指標CK離散趨勢明顯，病例差異大[本研究中有19例患者(52.7%)CK在正常水平]，在初篩中CK正常不能完全排除肌炎；④早期應用激素或免疫抑制劑干預可使實驗室指標明顯下降(尤其是CK)，而癥狀和肌肉炎性改變并沒有明顯好轉[12]，影響治療進行及療效評估。

MRI能反映血管周圍炎癥及伴隨的缺血性損傷[12]，觀察肌肉結構信息[13]。DM受累肌肉炎癥水腫時MRI可對該變化進行直觀了解，一般表現為T1WI等低信號、T2WI高信號，或T1WI、T2WI均呈高信號，DWI一般呈稍高-高信號[14]。病變一般呈對稱分布，境界欠清楚，肌肉可輕度萎縮、肌間隙增寬。上述常規MRI檢查僅憑主觀判斷信號高低，缺乏量化方法。本研究將MRI信號評分，使用半定量方法便于診斷與分析，有助于獲得不同肌肉群的病變差異，為治療提供病變基線及指導。SPAIR序列與T2WI肌肉信號變化一致[9]，且無脂肪信號干擾，因此以SPAIR評分分析更有意義，T2WI僅用于冠狀位觀察全身病變范圍。

本研究發現，個別肌肉T1WI評分與部分實驗室指標存在相關性，但顯著性并不高，可以得出總體T1WI序列與實驗室指標相關性不顯著，這與T1WI多提示脂肪替代有關[14]，反映結構像信息為主，缺少病理性改變的信號。因此，T1WI在DM診斷中作用有限。SPAIR是抑脂序列，與T2WI變化一致，對肌纖維間的水腫敏感性高[15]，可作為判斷肌肉炎性改變的直接征象，炎性滲出與筋膜水腫存在一致性[16]。對于下肢肌SPAIR與LDH、AST、ALT相關性不顯著的病例，上述指標均在正常范圍或略高，說明實驗室指標特異性欠佳。個例結果并不影響總體SPAIR與實驗室指標的同步性。在DM早期，SPAIR序列評分可作為獨立診斷方法。DWI評分與實驗室指標存在更高的正相關性，原因在于炎性改變中，由于細胞腫脹、細胞壁通過性增加，導致細胞間隙水分子擴散受限，使得DWI信號升高。同時，由于肌肉炎性損傷，細胞內物質釋放入血，相應實驗室指標升高。所以，炎癥程度越明顯，范圍越廣泛，相應實驗室指標和DWI信號都會顯著升高。這進一步闡明了早期實驗室指標與MRI異常信號同步變化的特征[17]。在DM早期，DWI序列效能與實驗室指標一致。此外，經過對部分病例治療后隨訪，激素治療后實驗室指標明顯下降時，肌肉MRI信號改變并不同步，提示在療效評估中MRI可能更有說服力，但需要進一步的驗證。

DM診斷“金指標”為肌肉活檢。由于下肢肌群股四頭肌活檢操作簡便、并發癥少，常常作為首選部位。但是，臨床工作中很多患者病變肌肉多位于下肢不同肌肉或者其他肌，或者某些肌肉改變是以散在形式為主[18]，導致肌肉活檢出現假陰性。本研究中，20例患者(55.5%)股四頭肌無明確MRI信號改變，且股四頭肌病理結果為陰性。有研究[19]發現，經MRI指導的非診斷性肌肉活檢可將假陰性率從23%降至6%。所以，MRI可合理指導病理活檢部位，減少甚至避免不必要的損傷。此外，除了免疫源性，DM易合并惡性腫瘤[20]，MRI多序列優勢在腫瘤診斷中也有著明確的優勢，結合實驗室檢查及全身MRI檢查也是排除惡性腫瘤源性等繼發性病因的重要方法。

綜上所述，在皮肌炎早期診斷時MRI是必備的檢查項目，適當采用全身SPAIR和DWI序列既能為皮肌炎早期診斷拓展新的思路，也可從醫療經濟學角度為患者帶來更大獲益，在療效評估方面也將發揮重要作用。本研究也存在不足之處：首先是病例數量略少，之后的研究將逐漸增加樣本量，并納入皮肌炎抗體譜進一步分析；其次，僅嘗試了部分病例的療效評估，下一步擬對入組病例進行治療前后MRI信號變化的對比，并與治療前后實驗室指標進行量化分析，探索更佳的療效評估方法。