彩色多普勒超聲與MRI評估幼年特發性關節炎活動度的對比分析

胡一宙，王 燕，張 慶，李鳳華

1. 上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院超聲科，上海 200127；2. 上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院放射科，上海 200127

彩色多普勒超聲與MRI評估幼年特發性關節炎活動度的對比分析

胡一宙1，王 燕1，張 慶2，李鳳華1

1. 上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院超聲科，上海 200127；2. 上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院放射科，上海 200127

目的：對比分析彩色多普勒超聲與MRI評估幼年特發性關節炎(juvenile idiopathic arthritis，JIA)疾病活動度的臨床應用價值。方法：收集65例JIA患兒，對146個膝關節、踝關節進行超聲檢查，對56個關節進行同步MRI檢查，對比分析兩種影像學評估不同疾病活動度的結果。結果：JIA患兒關節病變超聲表現主要為關節積液、滑膜增厚、肌腱病變及骨質病變，其中關節積液在低、中、高活動度疾病中的檢出率分別為61.1%、90.7%和90.3%，滑膜增厚的檢出率分別為18.1%、74.4%和80.6%，且疾病活動程度越高，滑膜血流信號越豐富。MRI表現主要為關節積液、滑膜增厚、肌腱病變及骨髓水腫，其中關節積液在低、中、高活動度疾病中的檢出率分別為50.0%、93.8%和100%，滑膜增厚的檢出率分別為46.4%、87.5%和91.7%。超聲與MRI檢查結果較為一致。結論：彩色多普勒超聲及MRI評價JIA關節改變可為臨床評估和隨訪JIA疾病活動度提供影像學基礎。

幼年特發性關節炎；彩色多普勒超聲；磁共振成像；疾病活動度

幼年特發性關節炎(juvenile idiopathic arthritis，JIA)是一組原因不明，16歲之前發病，癥狀持續6周以上且排除其他原因的關節炎[1]。其臨床表現包括關節炎和全身癥狀，關節炎較多累及膝關節、踝關節、髖關節、腕關節、肘關節和指(趾)間關節；全身癥狀主要包括發熱、皮疹和肝脾大。該病發病率約為1/1 000，癥狀常持續較長

近年來，彩色多普勒超聲被廣泛用于診斷和評價關節病變，其診斷和評估滑膜炎、關節周圍炎性滲出及早期骨破壞具有良好的靈敏度[3]；MRI能顯示受累關節的滑膜厚度、關節積液、骨髓水腫等病變[4]。這兩種影像學檢查均無創、無輻射，能為JIA的診斷特別是早期診斷和病情評估提供影像學依據。目前，國內外有研究分別應用彩色多普勒超聲或MRI評價JIA關節病變，但聯合超聲和MRI對比分析JIA疾病活動度的報道較少。本研究通過彩色多普勒超聲、MRI同步檢查患兒的膝關節和踝關節，對比分析兩種影像學評估JIA疾病活動度的臨床應用價值。

1 資料和方法

1.1 研究對象

選取 2012年6月—2016年6月上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院兒科住院部或門診符合國際風濕病學會聯盟(International League of Associations for Rheumatology，ILAR) 2001版JIA診斷標準的患兒65例，其中男性41例、女性24例，平均年齡(9.6±4.6)歲，最小起病年齡18個月，平均病程(2.6±0.6)年。

排除標準：診療過程中能明確病因的關節炎，如類風濕關節炎、創傷性關節炎、繼發性關節炎等；先天性關節發育異常；無關節癥狀的JIA。

收集患者性別、年齡、發病年齡、病程等一般資料，以及各項臨床指標，包括關節壓痛數及腫脹數、紅細胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate，ESR)、C反應蛋白( C-reactive protein，CRP)。

疾病活動度分組參照2011 ILAR中≤4個關節炎組的標準[5]。① 低活動度(需全部符合)：一個或更少的活動性關節炎；ESR、CRP正常；醫師疾病活動評估＜3/10；患兒或家長疾病活動評估＜2/10。② 中活動度(不符合低或高活動度標準)：比低活動度標準至少多1個或更多項目，且比病活動度標準少3個項目。③ 高活動度(需滿足至少3個條件)：活動性關節炎≥2個；ESR、CRP高于正常上限2倍；醫師疾病活動評估≥7/10；患兒/家長疾病活動評估≥4/10。

本研究經上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院倫理委員會批準。

1.2 超聲檢查

65例患兒按受累關節不同，檢測受累單側/雙側膝關節，或同時檢測受累膝關節和踝關節，共計146個關節。

超聲儀器及調節：采用百勝公司MyLabTM90超聲診斷儀，高頻探頭頻率18 MHz，采用肌肉骨骼條件，灰階增益50%，彩色增益80%。取平臥位，膝關節屈曲成90°～100°，踝關節自然跖曲，膝關節縱向掃查股骨遠端、內外側股脛骨關節，踝關節縱向掃查脛距關節、內外踝。

超聲主要觀察關節腔、滑膜、肌腱韌帶及骨皮質。觀察關節積液深度(外側、正中、內側)，記錄最深處深度；測量最厚處滑膜厚度，當滑膜＞2 mm時判為滑膜增厚；觀察肌腱、韌帶及附著點的回聲及厚度，若肌腱及附著點有腫脹、回聲異常、血流信號增多則為肌腱炎或附著點炎性反應；觀察骨皮質連續性及骨表面的血流信號。

滑膜的血流分布采取半定量分級法[6]：0級，為滑膜上無彩色血流信號；1級，點狀血流信號；2級，條狀血流信號＜50%滑膜區域；3級，網狀血流信號≥50%滑膜區域。

探測血流信號時，應注意避免探頭震動而出現彩色偽影。超聲檢查由一名住院醫師完成，另一名主治醫師進行隨機重復超聲檢查。

1.3 MRI檢查

對部分經過超聲檢查的患兒關節(共56個)進行MRI平掃。采用PHILIPS公司Ingenia 3.0 T磁共振系統。患兒取仰臥位，使用4通道膝關節/踝關節相控陣線圈。掃描序列：平掃采用sT T1WI、SPGR T1WI、脂肪抑制質子加權序列(矢狀面及橫斷面)。在T2WI脂肪抑制序列圖像上，測量髕上囊積液最深處深度；在T1WI脂肪抑制序列上，觀察滑膜厚度并測量最厚處，滑膜＞2 mm時判為滑膜增厚。觀察骨質破壞和骨髓水腫。測量由2名醫師進行，取平均值。MRI觀察目標與超聲一致，日期與超聲相仿(時間差小于1個月)。

1.4 統計學處理

采用統計學軟件 SPSS 13.0進行數據分析，影像學檢查結果與疾病活動度分析使用t檢驗和χ2檢驗，超聲與MRI兩種檢查方法之間的比較采用秩和檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 超聲結果

檢測65例患兒共146個關節，其中膝關節105個、踝關節41個。檢出關節腔積液111個(76.03%)，平均深度(8.39±4.58) mm；滑膜增厚70個(47.95%)，平均厚度(7.97±6.01) mm，增厚滑膜上可見血流信號49個(70.0%)；肌腱炎24個(16.44%)；附著點炎6個(4.11%)；骨質破壞3個(2.05%)。JIA超聲圖像見圖1。

根據疾病活動度不同，對關節積液和滑膜增厚進行比較，結果詳見表1。

圖1 同一例JIA患兒膝關節、踝關節超聲和MRI表現

表1 幼年特發性關節炎各活動度彩色多普勒超聲表現分析(n=146)

結果顯示，關節積液和滑膜增厚的超聲檢出率在疾病低活動度與中、高活動度之間差異有統計學意義(P＜0.05)，疾病中、高活動度的關節積液和滑膜增厚檢出率顯著高于低活動度；而疾病中與高活動度之間無統計學差異(P＞0.05)。關節積液深度及滑膜厚度在疾病低活動度與中、高活動度之間有顯著差異(P＜0.05)，而在疾病中與高活動度之間無統計學差異(P＞0.05)。滑膜血流信號分級在疾病低活動度與中、高活動度之間存在顯著差異(P＜0.05)，在疾病中與高活動度之間差異也有統計學意義(P＜0.05)。疾病活動程度越高，滑膜血流信號越豐富。

2.2 MRI結果

對部分經過超聲檢查的患兒關節進行了MRI平掃，共56個關節，其中膝關節43個、踝關節13個。檢出關節腔積液41個(73.21%)，平均深度(9.37±4.80) mm；滑膜增厚38個(67.86%)，平均厚度(5.92±3.46) mm；肌腱水腫4個(7.14%)；骨髓水腫23個(41.07%)；骨質信號異常2個(3.57%)；軟組織水腫1個(1.79%)。JIA MRI圖像見圖1。

關節積液及滑膜增厚檢出率在疾病低活動度與中、高活動度之間存在統計學差異(P＜0.05)，而在疾病中與高活動度之間無統計學差異(P＞0.05)。關節積液深度及滑膜厚度在疾病低活動度與中、高活動度之間存在顯著差異(P＜0.05)，而在疾病中與高活動度之間無統計學差異(P＞0.05)。骨髓水腫在疾病低活動度與中、高活動度之間有統計學差異(P＜0.05)。結果詳見表2。

2.3 超聲對比MRI檢出率結果

超聲與MRI對各疾病活動度中關節積液和滑膜增厚的檢出率均無統計學差異(P=0.096、0.405)，測量關節積液深度和滑膜厚度也無統計學差異(P=0.074、0.867)。

表2 幼年特發性關節炎各活動度MRI表現分析(n=56)

3 討 論

JIA是一組自身免疫性疾病，可能與遺傳和環境因素有關[7]。JIA臨床癥狀包括全身表現和關節表現，其早期關節表現以滑膜炎為主，病理表現早期為滑膜增生、淋巴細胞浸潤和血管翳形成，晚期則以纖維化為主，當關節面被纖維和骨性結締組織替代則形成關節粘連，導致關節活動受限。ILAR將JIA分為7個亞型[1]，主要包括ILAR持續型和進展型少關節炎型、銀屑病關節炎型、附著點炎性反應相關型、類風濕因子陰性或陽性多關節炎型和未分類型。該分類較復雜，臨床上采用治療組別替代JIA的分類標準，并將JIA主要分為全身癥狀組和關節炎組。本研究主要收集有關節炎性反應的患兒，對其膝關節和踝關節進行影像學檢查，未對其他關節進行檢查，故采用了治療組別中的≤4個關節炎組進行分析比較。

JIA的診斷主要依賴臨床檢查和實驗室指標，近年來影像學檢查包括彩色多普勒超聲和MRI對JIA的診斷、分組和疾病評估發揮了很重要的作用[8]。超聲和MRI能顯示JIA早期關節改變，主要包括滑膜炎性反應、肌腱水腫、軟骨和骨質改變，MRI更能顯示骨髓水腫[9]。Kakati等[3]通過超聲檢查治療前后JIA患兒膝關節，發現活動期JIA的膝關節中滑膜增厚為93.3%，積液為86.6%，而緩解期分別為48.5%和41.9%。本組中、高活動度JIA患兒的關節積液和滑膜增厚均有較高的超聲及MRI檢出率，與國內外研究大致相仿。在臨床評估JIA疾病活動度時，通常使用體格檢查和實驗室指標(如ESR、CRP等)作為參考，而多項研究表明超聲和MRI檢查較臨床指標更敏感[10-11]。本研究中，超聲和MRI對中、高活動度患兒關節積液和滑膜增厚的檢出率明顯高于低活動度患兒，且患兒疾病活動度越高，關節積液和滑膜增厚程度越大，滑膜血流信號也越豐富。可見超聲和MRI檢查對診斷JIA早期關節病變具有較高的靈敏度，對疾病活動度的評估也有一定價值。高頻彩色多普勒超聲具有無創、無輻射，患兒接受度高等特點，在JIA的臨床療效評估和隨訪中能發揮很大作用。而MRI能更全面地觀察關節深部結構，更可檢查脊柱關節，對JIA的分型有很大作用。在較年長患兒中接受度較好(＞5歲)，在低齡患兒中需使用鎮靜劑。

本研究中，MRI對滑膜增厚及關節積液的檢測結果與超聲基本一致，與近年來一些關節炎的影像學比較研究結果相同[12-13]。有文獻報道，髕上囊的滑膜體積大小可反映炎性反應嚴重程度，若滑膜體積超過3 mL，其診斷靈敏度和特異度分別達97%和100%[14]。但有報道顯示輕度滑膜增厚在無臨床關節炎癥狀的兒童中較常見，可出現≥2 mm的滑膜[15]。超聲和MRI診斷滑膜炎性反應具有較高的靈敏度，優于X線等傳統影像學檢查[16]，但特異度較低，對類風濕關節炎、強直性脊柱炎、血清陰性脊柱關節病等早期癥狀表現為滑膜炎性反應的關節炎及亞臨床滑膜炎無法單憑影像學表現進行鑒別。目前，其在JIA疾病活動度評估及隨訪中起了很大作用[17]。

本研究分析滑膜血流信號時采用了半定量分級方法，該方法主要根據檢查醫師的經驗和主觀判斷，無法評估整個滑膜的血流分布情況，僅能判斷某幾個主要切面的滑膜血流分布情況，具有一定的局限性。但血流半定量分級方法臨床應用較為方便，操作性強，不需特殊超聲探頭，具有一定的可重復性，對幼齡患兒檢查時不需很高的配合度，且能反映大部分滑膜血流情況。今后，可采取三維血流成像或圖像后處理軟件進一步細致研究。為與超聲測量方法保持一致，本研究采用MRI測量了膝關節髕上囊積液最深處和滑膜最大厚度，并沒有測量滑膜體積和積液量，今后可采用三維重建成像精確量化程度。

超聲和MRI檢查JIA患兒的關節病變具有較高的靈敏度，主要表現為關節積液和滑膜增厚。中、高活動度JIA的關節積液和滑膜增厚檢出率明顯高于低活動度，疾病的活動程度越高，關節積液和滑膜增厚程度越大，滑膜血流信號也越豐富。這兩種檢查方法結果較一致，均可為臨床評估疾病活動度提供影像學基礎。

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Color Doppler ultrasound and magnetic resonance imaging in assessment of disease activity of juvenile idiopathic arthritis

HU Yizhou1, WANG Yan1, ZHANG Qin2, LI Fenghua1

(1. Department of Ultrasound, Renji Hospital,Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai 200127, China; 2. Department of Radiology, Renji Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai 200127, China)
Correspondence to: LI Fenghua E-mail: fenghua-li@163.com

Objective:To evaluate the value of Color Doppler ultrasound and magnetic resonance imaging (MRI) findings in diagnosis of juvenile idiopathic arthritis (JIA) activity.Methods:A total of 146 knees or ankles in 65 JIA patients were examined by Color Doppler ultrasound, and 56 joints were examined by MRI at the same time. The ultrasonic and MRI characteristics of different disease activity were analyzed.Results:Hydrarthrosis, synovial membrane thickening, tendinopathies and bone erosions were common findings in ultrasound of JIA. Hydrarthrosis was found in 61.1%, 90.7% and 90.3% of joints in JIA with low, moderate and high disease activity. Synovial membrane thickening was seen in 18.1%, 74.4% and 80.6% in JIA with low, moderate and high disease activity. The higher disease activity had more synovial blood flow signals. MRI findings in JIA were nearly agreed with ultrasound. Hydrarthrosis was found in 50.0%, 93.8% and 100% of joints in JIA with low, moderate and high disease activity and synovial membrane thickening was found in 46.4%, 87.5% and 91.7% of joints, respectively.Conclusion:Color Doppler ultrasound and MRI could provide imaging evidence in assessment and monitoring of JIA activity.

Juvenile idiopathic arthritis; Color Doppler ultrasound; Magnetic resonance imaging; Disease activity時間，甚至導致軀體障礙[2]。因此，盡早診斷和評估病情對合理藥物干預及改善預后至關重要。

R445.1; R445.2

A

1008-617X(2017)04-0295-06

2017-02-01

2017-03-01）

李鳳華 E-mail：fenghua-li@163.com