幼年特發性關節炎骶髂關節ADC 定量診斷價值探討

章智敬，葛懷志，徐雷，吳愛琴

1.浙江中醫藥大學，浙江杭州 310053；2.溫州醫科大學附屬第二醫院放射科，浙江溫州 325027

幼年特發性關節炎（juvenile idiopathic arthritis，JIA）是兒童常見的結締組織病，是以關節滑膜炎為特征的慢性全身性自身免疫性疾病。早期診斷、早期治療是改善患兒預后的關鍵。但JIA 起病隱匿，缺乏特異性的臨床表現和體征，早期臨床診斷存在一定困難。MRI 是目前公認的JIA 最佳影像學檢查方法[1]，其定量分析能較準確評估病變嚴重程度、判斷預后、監測病情變化及評價治療效果[2-3]。目前國內對JIA 的磁共振擴散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）及表觀擴散系數（apparent diffusion coefficient，ADC）定量研究相對較少，對JIA 的骶髂關節定量研究更加少見，因此本研究旨在探討骶髂關節JIA 的ADC 值定量分析診斷價值，以期對本病的診斷提供更多影像學信息，提高臨床早期診斷率。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇溫州醫科大學附屬第二醫院2020 年1 月至2021 年6 月臨床懷疑JIA 病例95 例作為研究對象，納入標準：①患兒年齡<16 周歲；②臨床診斷符合國際風濕病學聯盟兒科常委專家組（Classification Taskforce of Pediatric Standing Committee of International League of Associations for Rheumatology，ILAR）JIA 診斷標準；③初次就診，未經針對性治療；④ MRI檢查范圍包括骶髂關節全部，檢查序列完整。排除標準：①排除其他病因引起的骶髂關節炎性病變；②排除腫瘤性、血液性及代謝性骶髂關節疾??；③患兒不能配合檢查；④MRI檢查禁忌及圖像質量欠佳者。正常對照組納入和排除標準：①年齡、性別與病變組病例相匹配；②臨床無骶髂關節腫脹、疼痛史；③MRI檢查未見異常。男57 例，女38 例，年齡8～16 歲，平均（11.9±2.6）歲。正常對照組50 例，男32 例，女18 例，年齡8～16 歲，平均（12.2±2.4）歲，兩組患者的性別、年齡比較，差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。兩組臨床指標包括類風濕因子（rheumatoid factor，RF）、紅細胞沉降率（erythrocytesedimentation，ESR）、C 反應蛋白（C-reactionprotein，CRP）。本研究經溫州醫科大學附屬第二醫院醫學倫理委員會審查批準（倫理審批號：LCKY2020-273），且患者知情同意。

1.2 檢查方法

采用GE Signa HD xt 3.0 T 磁共振成像儀和8通道心臟線圈（3.0T HD 8CH CARDIAC COIL）行仰臥位掃描，對不能配合患兒檢查前給予10%水合氯醛鎮靜。掃描參數：冠狀位T1WI（TR 480ms，TE 17ms），冠狀位T2WI-FS（TR 2800ms，TE 68ms），橫軸位T2WI-FS（TR 3200ms，TE 70ms），橫軸位DWI（TR 4600ms，TE 87ms，b=800mm2/s 和0mm2/s），掃描層間隔1.0mm，層厚4mm，視野30cm×30cm，NE×8 次。

1.3 圖像后處理

將DWI 原始數據傳至后處理工作站，點擊Functool 功能鍵進入界面后再點擊ADC 鍵生成ADC圖進行測量，獲得感興趣區ADC 值。

1.4 MR 評分

MR 主要征象為關節滑膜增厚、關節面下骨質異常及關節積液，根據上述3 種MR 征象進行雙盲法評分，同時具有3 種MR 征象的評為3 分，具有其中任意兩種MR 征象的評分2 分，具有其中任意一種MR 征象的評為1 分，陰性病例評分0 分。

1.5 ADC 值測量

病變組及正常對照組病例均選擇單側骶髂關節間隙中部區域和關節面下骨質異常信號區與對照組相應部位為感興趣區（region of interest，ROI）測量ADC 值，每例ROI 均測量3 次，記錄其平均值。

1.6 統計學方法

采用SPSS 20.0 統計學軟件對數據進行分析處理，計量資料以均數±標準差（±s）表示，組間比較采用t檢驗。使用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線分析骶髂關節面下骨質異常區域ADC 值對JIA 的診斷效能，獲得ROC 曲線下面積（area under ROC curve，AUC）下及切值即陽性判斷臨界值。AUC 值≥0.9 表示診斷效能非常好，AUC 值≥0.8 表示較好，AUC 值≥0.7 表示中等，AUC 值<0.7 表示較差。采用Pearson 相關分析法進行相關性分析。0.8

2 結果

2.1 骶髂關節JIA 常規MR 表現

滑膜增厚35 例，兩側骶髂關節滑膜線條狀增厚，呈T1WI 等或稍低信號，T2WI-FS 等或稍高信號，DWI 稍高信號，ADC 圖稍低信號，見圖1A、B。關節面下骨質異常81 例：兩側骶髂關節面下骨質異常59 例，一側骶髂關節面下骨質異常4 例，僅累及兩側骶髂關節骶骨面10 例，僅累及兩側骶髂關節髂骨面8 例。81 例關節面下骨質異常均表現為關節面毛糙，關節面下局限性斑片狀異常信號影，T1WI 稍低信號，T2WI 高信號，DWI 高信號，ADC 圖低信號，見圖2A、B。關節積液4 例：關節間隙稍增寬，關節腔液體增多，呈均勻長T1 長T2 信號，DWI 低信號，ADC 圖高信號。

圖1 JIA 骶髂關節滑膜增厚

圖2 JIA 骶髂關節面下骨質異常

2.2 骶髂關節ADC 值和各指標分析

兩組骶髂關節間隙和關節面下骨質異常區ADC值測量、分析見圖3A、B，見表1。關節間隙區域JIA 組與正常組 ADC 值，差異無統計學意義（P>0.05），關節面下骨質異常區域JIA 組與正常組ADC 值，差異有統計學意義（P<0.05），JIA 組ADC值高于正常組。兩組RF 比較，差異無統計學意義（P>0.05），ESR、CRP、MR 評分比較，差異無統計學意義（P<0.05）。兩組MR 征象對比顯示，關節積液發生率，差異無統計學意義（P>0.05），滑膜增厚發生率、關節面下骨質異常發生率比較，差異有統計學意義（P<0.05）。

表1 JIA 組和正常對照組ADC 值和相關指標比較（±s，×10-3mm2/s）

表1 JIA 組和正常對照組ADC 值和相關指標比較（±s，×10-3mm2/s）

圖3 骶髂關節間隙、關節面下骨質異常區測量點

2.3 骶髂關節面下區域ADC 值對JIA 的診斷價值

使用ROC 曲線分析骶髂關節面下區域ADC 值對JIA 的診斷效能，計算AUC 值≥0.9 表示診斷效能非常好，AUC≥0.8 表示較好，AUC≥0.7 表中等，AUC<0.7表示較差。本研究骶髂關節面下ADC 值在診斷JIA 中獲得較高的AUC 值0.96，Cut-off 值0.7095×10-3，ROC曲線見圖4，其陽性預測值為98.7%，陰性預測值為73.1%、敏感度為81.0%、特異性為98.0%。

圖4 骶髂關節面下ADC 值在診斷JIA 的ROC 曲線圖

2.4 骶髂關節面下區域ADC 值與常用臨床指標的相關關系

骶髂關節面下區域ADC 值與MR 評分呈中等程度的正相關（r=0.63，P<0.001），與其他臨床因素指標均無明顯相關性（P>0.05），見表2。

表2 JIA 骶髂關節面下區域ADC 值與各臨床因素指標的線性相關關系

2.5 幼年特發性關節炎影響因素分析

單因素Logistic 回歸分析結果顯示：骶髂關節面下區域ADC 值、RF、ESR、CRP 差異有統計學意義。多因素Logistic 回歸分析結果顯示：骶髂關節面下區域ADC 值及CRP 是影響患者幼年特發性關節炎病發的獨立影響因素（P<0.05）。

2.6 兩組癥狀隨著時間的進展復發率比較

根據 cut-off 值分為 ADC>0.7095×10-3組和<0.7095×10-3組，收集門診資料，比較兩組患者癥狀隨時間的推移癥狀復發情況，兩組癥狀復發情況比較，差異有統計學意義（P<0.05）；ADC>0.7095×10-3組隨著時間推移癥狀復發率明顯增加，見圖5。

圖5 兩組患者不同時間點癥狀復發情況的Kaplan-Meier 曲線圖

表3 JIA 發病影響因素Logistic 回歸分析

3 討論

ILAR 將16 周歲以下兒童不明原因關節腫脹、持續6 周以上的此類關節炎定義為JIA[4]。JIA 病因及發病機制目前尚不明確，可能與感染、遺傳、免疫學等因素有關，一般認為感染誘發易感人群而產生變態免疫反應[5]。JIA 臨床主要表現為關節腫脹疼痛不適，受累關節多為膝關節、髖關節、腕關節、踝關節、顳下頜關節、骶髂關節等，以膝關節最常見。CRP 是臨床中常用的化驗指標，對機體有無炎癥，有無活動性病變等多種疾病的診斷和治療有一定的參考價值[6]。本研究結果顯示，JIA 患者的CRP有所增高，表明患者病程處于急性期，但對診斷并無特異性，CRP 是影響JIA 的獨立影響因素。

MRI 能全面評價關節結構，對滑膜增生、軟骨受損具有很高的敏感性，能顯示JIA 的關節積液、滑膜增厚、骨髓水腫、骨侵蝕、軟骨破壞、腱鞘及肌腱附著點炎癥等早期信號變化和形態學改變[7-8]，且能對疾病進行病情監測和治療評估。正常情況下滑膜在MRI 上不顯示，一旦顯示則提示滑膜炎癥性增生，增厚的滑膜表現為線條狀T1WI 等或稍低信號，T2WI-FS 等或稍高信號，DWI 稍高信號，ADC 稍低信號。炎癥性增厚的滑膜沿著關節邊緣和軟骨表面向關節腔內生長，形成血管翳，兩者充血、水腫、滲出，形成關節腔積液，MRI 表現為均勻液性信號影，關節間隙增寬[9-10]。本研究95 例JIA 中僅4 例顯示骶髂關節積液，筆者認為可能與骶髂關節為直立位少動關節，缺少關節囊，液體不容易聚集有關。關節面下骨質異常表現為局限性斑片狀T1WI 稍低信號，T2WI 高信號，DWI 高信號，ADC 圖低信號，以兩側骶髂關節面同時累及為主72.8%（59/81），其與正常組之間差異有統計學意義，其機制系局限性的骨髓水腫及炎性血管翳侵蝕、破壞關節軟骨及軟骨下骨所致[11-12]。

本研究中，大部分病例表現為關節面下骨質異常85.2%（81/95）及滑膜增厚36.8%（35/95），表明MR 評分JIA 組與正常組間差異有統計學意義的原因。此外，研究結果顯示，骶髂關節面下區域ADC值與MR 評分之間存在中等程度的正相關，骶髂關節面下ADC 值診斷JIA 的AUC 值高達0.959，且Logistic 回歸分析顯示骶髂關節面下區域ADC 值是影響JIA 獨立影響因素，進一步表明MRI 檢查不僅可以通過影像特征（如關節滑膜、關節面下骨質信號改變、關節積液）為診斷JIA 提供重要價值，同時通過骶髂關節面下ADC 值為其定量診斷提供重要依據。

綜上所述，MRI 檢查能夠較全面地評價JIA 骶髂關節滑膜、關節面下骨質受累及水腫情況，骶髂關節面下骨質異常區域ADC 值在JIA 的診斷中具有定量診斷價值，具有一定的臨床推廣價值。