彩色多普勒超聲在評估強直性脊柱炎患者骶髂關節炎活動性中的價值

漆家高 張馨月 郭道寧 鄒曉攀 鄒晉梅 何瑜 周孟君

綿陽市中心醫院1超聲科，2風濕免疫科，3放射科，4信息科（四川綿陽 621000）

強直性脊柱炎（ankylosing spondylitis，AS）是一種不可逆轉的慢性遷延性疾病，是脊柱關節病（spondyloarthropathies，SpA）原型，以骶髂關節最易受累，活動期與靜止期交替出現。AS活動性的高低與臨床效果、預后判斷關系密切，因此準確判定其活動度尤其重要［1］。MRI被認為是發現SpA標志性病變骶髂關節炎的最敏感方法，是目前公認判斷AS患者骶髂關節炎活動性的影像學“金標準”［2］，但其價格昂貴、耗時長、體內有金屬植入物者無法使用，臨床應用受限。近年來，超聲在AS活動性診斷中的應用越來受到重視［2-6］，但多數研究者對活動性AS患者骶髂關節炎的研究較為局限，僅從骶髂關節血流豐富程度及血流阻力指數（resistance index，RI）等少數血流指標入手，判斷其對活動性骶髂關節炎有無診斷價值［2，5-6］，很少有學者全面研究骶髂關節各項血流指標的診斷價值并比較其價值的大小。本研究運用彩色多普勒超聲（color Doppler ultrasound，CDUS）掃查AS患者骶髂關節，探討并比較骶髂關節血流顯示率、血流分級（血流豐富程度）、血流阻力指數、關節內血流、關節外血流、動脈血流、靜脈血流、舒張期正相動脈及反相動脈等多項血流指標單獨及聯合應用對骶髂關節炎活動性的診斷價值。

1 對象與方法

1.1研究對象自2015年6月至2017年6月經我院MRI診斷的AS患者86例（共161個骶髂關節），均符合1984年修訂的AS紐約標準。所有AS患者骶髂關節炎的活動性均以MRI檢查結果為“金標準”［2］，分為活動期組及靜止期組。活動期組55例（9例單側活動），男42例，女13例，年齡（24.5±5.3）歲，共101個骶髂關節關節，靜止期組31例（2例單側靜止），男25例，女6例，年齡（25.4±5.5）歲，共60個骶髂關節，兩組之間的年齡、性別差異均無統計學意義（P＞0.05）。于MRI檢查前后3天內進行CDUS檢查，MRI和CDUS檢查各由一位高年資放射科及超聲科醫師獨立完成，兩人均不知曉他人的報告和患者臨床資料。

1.2儀器與方法

1.2.1儀器日本東芝公司SSA?660A彩色多普勒超聲診斷儀，高頻淺表探頭頻率6～12 MHz，低頻腹部探頭2.8～6 MHz。

1.2.2檢查方法取俯臥位，探頭橫置于骶髂關節后方，按照漆家高等［6］的方法掃查骶髂關節，應用CDUS觀察骶髂關節內及關節周緊鄰關節囊的區域的血流信號，取樣框調至適當大小，彩色增益調至剛好能夠消除偽彩，壁濾波20～40 db。

1.2.3觀察指標（1）骶髂關節有無血流顯示；（2）血流的豐富程度：分為四級，無血流信號為0級，探及1～2個點狀血流為1級，短棒狀或3個以上的點狀血流為2級，長條狀及更豐富的血流為3級［6］；（3）觀察并記錄骶髂關節內或關節外有血流顯示的關節；（4）觀察并記錄有動脈或靜脈血流顯示的骶髂關節；（5）觀察并記錄有舒張期正相或反相動脈血流的關節；（6）RI：參照漆家高等［6］的方法測量關節內外所有舒張期正相動脈血流RI，以最低處的RI為準。

1.3統計學方法所有數據采用SPSS 22.0軟件包進行分析。計數資料以n（%）表示，用χ2檢驗分析；計量資料以均數±標準差表示，用t檢驗分析。采用二元Logistic逐步回歸（向后：LR）篩選各項血流指標，建立回歸方程得到新變量，繪制并比較新變量及各單項指標ROC曲線。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 骶髂關節CDUS檢查結果比較活動期組相比于靜止期組，骶髂關節血流顯示、血流豐富程度（血流分級）、關節內血流、關節外血流、動脈血流、靜脈血流、舒張期正相及反相血流均有增加，其中血流顯示、血流分級、靜脈血流、關節內血流組間差異有統計學意義（P＜0.05）。活動期組RI值0.57±0.07，低于靜止期組RI值0.70±0.09，組間差異具有顯著統計學意義（t=-7.89，P＜0.001）。見表1及圖1、2。

表1 活動期組與靜止期組骶髂關節CDUS檢查結果比較Tab.1 Compared with the CDUS results of the sacroiliac joints in the active and inactive groups 例（%）

圖1 同一活動期骶髂關節炎患者MRI及彩色多普勒超聲檢查Fig.1 MRI and color Doppler ultrasonography in patients with sacroiliitis in active phase

圖2 同一靜止期骶髂關節炎患者MRI及彩色多普勒超聲檢查Fig.2 MRI and color Doppler ultrasonography in patients with sacroiliac arthritis in inactive phase

2.2 骶髂關節血流指標Logistic回歸分析經Logistic逐步回歸（向后：LR）分析，活動期組與靜止期組相比，骶髂關節的RI、靜脈血流、血流分級三項指標組間差異有顯著統計學意義（P＜0.01），見表2。將此3項指標當作自變量建立Logistic回歸模型，聯合診斷活動期骶髂關節炎的預測概率值 P=1／｛1+1/EXP［24.872 RI+（-1.882）靜脈血流+（-1.232）血流分級+（-13.229）］｝，生成一組新變量P。

表2 骶髂關節血流指標Logistic逐步回歸分析結果Tab.2 Logistic stepwise regression analysis results of sacroiliac joint blood flow index

2.3 三項血流指標單獨及聯合診斷的ROC曲線以MRI結果為判斷骶髂關節炎活動性“金標準”，繪制RI、靜脈血流、血流分級單獨診斷以及3項指標聯合診斷（即新變量P）的ROC曲線（圖3）。RI單獨診斷AUC為0.861，明顯大于另外兩個指標的AUC，以RI=0.625的臨界值診斷活動期骶髂關節炎的價值最高，敏感度82.4%，特異性82.9%。聯合診斷AUC為0.933，大于單獨診斷任一指標的AUC，敏感度為91.9%，特異性82.9%。見表3。

圖3 3項血流指標單獨及聯合診斷的ROC曲線Fig.3 ROC curves for the separate and combined diagnosis of three blood flow indicators

3 討論

AS早期病理改變包括骨髓水腫、滑膜增生、炎性細胞浸潤、新生血管及軟骨下肉芽組織形成等炎性病變。臨床判斷AS炎性活動的指標較多，以炎性因子如血沉、C-反應蛋白和AS疾病活動指數（BASDAI）較常用，HLA?B27陽性與疾病活動也有一定相關性［7］。MRI骶髂關節檢查的活動性炎性改變包括骨髓水腫/骨炎、滑膜炎、附著點炎、囊炎等，其中骨髓水腫/骨炎被認為是判定活動性骶髂關節炎必不可少的［8］，MRI所示的骶髂關節脂肪沉積、軟骨下糜爛等結構變化，也有助于AS的診斷［9］。由于骨質的遮擋，超聲無法顯示骨髓水腫/骨炎病變，由于骶髂關節位置較深以及關節間隙走行傾斜的影響，超聲也難以直接顯示滑膜增生、關節積液等結構改變。但是，伴隨骶髂關節及周圍組織炎性細胞浸潤，新生的動靜脈血管增多、炎性擴張，可導致RI值降低、靜脈淤滯、局部血流增多，利用多普勒超聲可以敏感地捕捉到這些異常血流信號及其血流動力學的改變，為活動期骶髂關節炎診斷提供了重要信息。

表3 3項血流指標單獨及聯合診的ROC曲線面積及相關參數Tab.3 ROC curve area and related parameters for single and joint diagnosis of three blood flow indicators

正常骶髂關節無血流顯示或顯示為高阻血流、舒張期反相血流；活動期AS患者骶髂關節血流豐富程度增加、RI值降低［2，5-6］。GHOSH等［10］研究發現骶髂關節的血流信號量和低阻血流與AS活動性具有很好的一致性，因此建議將骶髂關節血流信號增加和RI降低作為骶髂關節炎的CDUS檢查標準；GHOSH等［10］研究還發現骶髂關節間隙高回聲（關節積液）對診斷活動性骶髂關節炎也有一定價值，特異性達95%，但敏感性僅40%。ZHU等［5］研究認為活動期AS患者骶髂關節內及關節周血流均有增多，進一步分析血流性質發現，除動脈血流外，靜脈血流也有增多且差異具有統計學意義。與其他研究相比，本研究從血流位置、血流性質、血流顯示情況、血流分級、動脈血流頻譜及RI等多角度進行了更為全面的深入研究，研究發現活動期組較靜止期組骶髂關節血流的血流顯示、血流分級、靜脈血流、關節內血流等指標的差異具有統計意義（P＜0.05）；活動期組RI值0.57± 0.07，低于靜止期組RI值0.70 ± 0.09（t=-7.894，P=0.000）。進一步逐步回歸分析發現僅有RI、靜脈血流、血流分級3項指標組間差異有統計學意義（P＜0.01），預示此3項血流指標對活動期骶髂關節炎的臨床診斷具有一定價值。

目前，國內外很少有學者比較骶髂關節各項血流指標對AS患者骶髂關節炎的診斷價值。本研究以MRI診斷為“金標準”，比較RI值、靜脈血流、血流分級單獨診斷活動期骶髂關節炎的ROC曲線，其中RI的AUC=0.861，明顯高于靜脈血流、血流分級的AUC（0.688、0.704），提示RI的診斷價值更高，當RI=0.625的臨界值時其診斷效能達到最高，敏感度82.4%，特異性82.9%。王璐等［2］以MRI診斷的活動性骶髂關節炎為標準繪制RI的ROC曲線，AUC為0.857，以RI=0.64為臨界點診斷活動性骶髂關節炎的敏感度為80.8%，特異度為74.5%，準確率為78.7%，與本研究結果基本一致，但該研究并未進一步比較各項血流指標的診斷價值。GHOSH等［10］研究了29例骶髂關節X線平片陰性的炎性下腰痛患者的CDUS表現，以MRI證實的骶髂關節炎為標準繪制骶髂關節的血流信號及RI的ROC曲線，發現血流信號增多對診斷骶髂關節炎活動性的價值更高（AUC=0.921，最佳截止值為3，靈敏度90.0%，特異性92.7%），而RI診斷價值稍低（AUC=0.866，最佳截止值RI=0.605，靈敏度94.7%，特異性86.4%），與本研究結果不完全一致，分析原因考慮認為：其納入研究的對象偏少；其ROC曲線是分開繪制的，忽略了血流信號量和RI相互之間的影響；與本研究納入的對象不完全一致，本研究并沒有將骶髂關節X線平片陰性作為納入對象的必須條件，因為即使在晚期AS患者仍可能存在炎性細胞浸潤、微血管及成骨細胞增多等炎性活動［11］；本研究選擇骶髂關節中下份關節內血流和關節周緊鄰關節囊的血流，這些血流可能來源于滑膜炎、關節囊炎及關節周圍（軟骨下）骨髓水腫/骨炎，真實地反映了活動期骶髂關節炎性活動，更有利于骶髂關節血流準確分析。

此外，本研究同時還繪制了RI、靜脈血流、血流分級3項指標聯合診斷的ROC曲線，聯合診斷AUC=0.933，大于單獨診斷任一指標的AUC，特異性82.9%，敏感度達91.9%，較3項指標單獨診斷有明顯的提高，提示我們在臨床工作中選擇3項指標聯合診斷活動性骶髂關節炎可以有效提高診斷敏感性，具有更高的臨床實用價值。

總之，CDUS可通過骶髂關節血流RI、血流分級、靜脈血流等指標為AS患者骶髂關節炎活動性提供診斷依據，以RI單獨診斷的價值最高，若聯合應用3項指標具有更高的診斷價值。當然，本研究存在一定的局限性：血流分級具有主觀性，有待進一步改進；靜脈血流速度及豐富程度是否對AS患者骶髂關節炎活動性具有診斷價值，有待進一步研究。