T2mapping序列在早期強直性脊柱炎骶髂關節病變中的應用價值

姚曉龍 姚娟 郭輝 王金英 何傳宇 李白艷*

1. 新疆醫科大學第一附屬醫院，烏魯木齊 830054 2. 新疆醫科大學附屬腫瘤醫院，烏魯木齊 830054

強直性脊柱炎(Ankylosing Spondylitis,AS)是一種主要累及骶髂關節和脊柱等中軸關節的慢性自身免疫性疾病,屬于血清陰性脊柱關節病(seronegative spondyloarthropathy, SPA)的一個亞型[1]，流行病學研究[2]發現有超過95%的AS患者表達HLA-B27基因。AS早期癥狀不典型，從出現癥狀到影像學表現確診往往需要2～5年的時間，容易延誤診療的最佳時機。隨著影像學新技術的發展，越來越多的MRI序列被開發應用。T2mapping序列是一種可用于測量組織T2值的序列，多用于檢測肌肉及關節軟骨的病變,較少有運用T2mapping序列對骨髓的T2值加以研究的報道[3-4]。AS患者早期骶髂關節病變主要表現為關節軟骨的破壞及骨髓水腫，于是本研究利用T2值隨組織內水含量變化而變化的特點，探索T2mapping序列是否可用于AS患者早期骶髂關節病變的診斷。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2015年5月至2015年11月在新疆醫科大學第一附屬醫院首次就診，年齡在15～45歲之間，并行骶髂關節MRI檢查的患者60例(其中少數民族22例，漢族38例)。依據2009年制定的ASAS診斷標準，初步診斷為AS的患者36例，HLA—B27陽性，其中男26例，女10例，平均年齡26歲(最大年齡41歲，最小年齡15歲)。另外24例為健康體檢者，其中男12例，女12例，平均年齡28.9歲(最大年齡43歲，最小年齡16歲)。所有患者均排除其他風濕性疾病、腫瘤、外傷及感染的病史，并簽署知情同意書。

早期AS患者診斷標準[5-6]：①年齡小于40歲，并出現原因不明的腰腿痛或不適；②隱匿發病；③病程>1周，且首次就醫；④晨僵、靜止或夜間痛，活動后緩解；⑤“4”字試驗陽性及骶髂關節和骶尾部叩擊痛；⑥骶髂關節影像學檢查有炎性改變。在⑤的基礎上。符合①～④中的1項臨床標準即可考慮為AS；在⑥的基礎上符合1項臨床標準，即可確診為AS。

1.2 掃描及測量方法

采用西門子公司的1.5T磁共振掃描儀，所有患者取仰臥位，運用多通道體部表面線圈進行骶髂關節常規序列及T2mapping序列掃描。常規序列包括軸位T2加權序列，斜冠狀位T1、T2加權序列及T2加權壓脂序列。所有患者加掃斜冠狀位的T2mapping序列(TR2400.0 ms，TE26.0、52.0、78.0、104.0、130.0 ms，FOV260 mm，層厚3.0 mm)，并生成偽彩圖。在后處理工作站上，分別測量兩組患者骶髂關節面下骶骨及髂骨側骨髓的T2值。對照組取T2mapping圖中顯示骶髂關節關節軟骨最清晰的3個層面，病例組選擇顯示病變范圍最大的3個層面，在雙側骶髂關節面下骶骨及髂骨側骨髓內分別設置感興趣區(ROI)，面積約10 mm2，最后取平均值。測量時在鎖定區域后將圖像放大，確保ROI靠近軟骨，但不包括軟骨，并避開血管、骨皮質及病變特別明顯的區域。同時，在病變區周圍相對正常區域測其骨髓的T2值。

1.3 統計學方法

2 結果

2.1 病例組與對照組骶髂關節面下髂骨及骶骨側骨髓T2值比較，見表1。

表1結果顯示，病例組骶髂關節面下髂骨側與骶骨側骨髓T2值明顯大于對照組，差異有統計學意義(P值<0.01)。

表1 病例組與對照組骶髂關節面下髂骨及骶骨側骨髓T2值比較Table 1 The comparison of the bone marrow under the sacroiliac joint surface of T2 value between case group and control group

2.2 病例組病變區骶髂關節面下髂骨及骶骨側與周圍相對正常區骨髓T2值比較，見表2。

表2 病例組病變區骶髂關節面下髂骨及骶骨側及周圍相對正常區骨髓T2值比較Table 2 The comparison of the bone marrow T2 value in the lesion area and the surrounding relatively normal area

表2結果顯示，病例組病變區骶髂關節面下髂骨及骶骨側骨髓T2值大于周圍相對正常區骨髓T2值，差異有統計學意義(P值<0.01)。

3 討論

強直性脊柱炎的病因尚不明確，好發于男性，發病高峰年齡為 20～30 歲，常常最早侵犯骶髂關節，隨病變進展逐漸上行性侵及脊柱[7]。本研究選取了AS好發人群15～45歲的青壯年患者，統計數據也顯示男性患者較多。目前，臨床對懷疑AS的患者多進行骶髂關節的MRI常規掃描，通過骶髂關節周圍骨髓水腫的情況提示炎癥的存在與否。但是常規MRI評價骨髓水腫的程度主要靠主觀目測壓脂圖像，缺乏客觀性，對于早期病變在常規MRI序列上無法診斷時，容易漏診，而且對炎癥的活動性以及監測藥物的治療效果缺乏量化的標準。

目前國內外對關節軟骨早期病變的定性定量分析已成為MRI技術的研究熱點，關節軟骨的異常是關節病變中最早期的表現，但是針對骶髂關節而言實際情況略有不同。骶髂關節是一個微動關節，表面覆有軟骨，但軟骨層較薄，骶側約為髂側的2-3倍(髂骨側關節軟骨厚約0.6-1 mm，骶骨側關節軟骨厚約2-3 mm)，因此徐啟蘭[8]等人的研究曾對正常人骶髂關節面骶側軟骨的T2*值加以分析，結果顯示青年健康志愿者骶側軟骨T2弛豫時間值平均約為：(17.15±3.26)ms。我們的研究發現在36例早期骶髂關節炎患者的T2mapping圖中，22例患者髂側骨髓T2值高于骶側，且其中有5位患者骶側骨髓內未見明顯異常，觀察這5位患者骶骨側關節軟骨偽彩圖發現關節軟骨毛糙、連續性欠佳，由于此時測量骶骨側關節軟骨T2值存在較大誤差，逐未進行骶骨側軟骨T2值的測量。甄濤[4]等人的研究中曾出現病例組骶骨側骨髓T2值較對照組波動較大，但兩組均數相近的結果，究其原因，可能是因為骶骨側軟骨較厚，骨質密度較大，骶骨側骨髓受累程度及范圍不同造成的，但是病例組髂骨側骨髓T2值普遍大于對照組。因此表明，骶髂關節炎首先出現于髂側，當骶側關節軟骨未發生明顯異常改變時，髂側骨髓T2值的監測或許對診斷更加具有早期意義。

T2mapping序列是一種定量檢測組織水分子微小變化的多回波序列，目前多用于軟骨的研究，如膝關節軟骨的損傷[9]、移植軟骨的修復[10]及椎間盤退變[11]等，針對骨髓的研究較少。T2mapping序列還可以生成偽彩圖，可以通過色階的變化初步觀察關節軟骨的形態及骨髓的異常。本研究收入的病例組患者中，89%的患者在常規壓脂序列上沒有看到明顯的骨髓水腫區，但是在T2mapping偽彩圖上我們卻可以發現異常，而且這種異常可以通過T2值的升高加以解釋。11%的患者在壓脂序列上可以觀察到高信號，在測量其T2值時，我們避開了明顯病變區，選擇周圍較輕病變，確保數據的準確性，而且更加突顯出T2mapping序列對水分子變化的敏感性。通過早期AS組與健康體檢者骶髂關節面下骨髓T2值的比較，以及病例組的組內比較，兩組差異均有明顯的統計學意義，結果證明，在我們肉眼無法分辨病變的存在，臨床證據不足時，T2mapping序列對于早期骶髂關節病變的檢出有一定的診斷價值。本實驗的研究結果大體符合以往文獻報道[4]，但是由于目前沒有明確的骨髓T2值的正常取值范圍，并且有研究報道[12]，隨著年齡的增長，骨髓內礦物質逐漸減少，將會生理性的提高骨髓T2值，所以本研究對病例組進行了自身對照，采用配對樣本t檢驗，避免了年齡差異對實驗結果的影響。本研究納入的研究對象大部分較年輕，平均年齡分別為26歲及28.9歲，雖然在一定程度上避免了早期退變及年齡增長對T2值的影響，但是也使實驗數據較集中，后期我們將會加大樣本量，對不同年齡段人群的骨髓T2值進一步研究，使我們的研究結果更加有說服力。

骨質疏松或骨量減少在早期AS患者中即可出現，隨著疾病進展，骨端骨橋形成及關節面的增生硬化反而會掩飾椎體的骨質疏松程度，延誤診療時機。Selby[13]及Grammp[14]等人的研究曾指出骨髓T2值可以反映骨小梁網狀結構的特點，從而用于骨質疏松的早期檢測，若AS患者早期骨量減少或骨質疏松得以及早發現并加以干預，對其治療將有重大意義，這也是我們后期研究的主要內容。本研究通過檢測骨髓中水分子含量的變化對早期AS進行診斷，實質上也是對AS患者早期骶髂關節面下骨量變化的研究，為后期研究打下一定基礎。

綜上所述，T2mapping可發現早期骶髂關節病變，使可疑AS患者及早治療，干預病情發展，提高后期生活質量。