彌散加權成像ADC值和SPARCC評分在強直性脊柱炎活動期評估中的價值探討

錢琦 勵楊晟 田曼曼 姜黃維

強直性脊柱炎（ankylosing spondylitis，AS）是一種慢性自身免疫性疾病，臨床上表現為穩定期及活動期交替出現，病情呈慢性隱匿性發展，后期脊柱韌帶出現廣泛鈣化、骨化導致骨性強直，病情不可逆。雖然AS尚無根治方法，但是患者如能早期診斷及合理治療，可以達到控制癥狀并改善預后的目的[1]。AS活動期主要表現為骶髂關節骨髓水腫、脂肪沉積及附著點炎，彌散加權成像技術（DWI）可以無創、靈敏地檢測出病灶水腫，其表觀擴散系數（apparent diffusion coefficient，ADC）不受 T2加權像（T2weighted image，T2WI）穿透效應的影響，可客觀地表述水腫區域水分子的布朗運動，能反映骨髓水腫區水分子真正的擴散情況[2-3]。本研究擬通過對AS活動期患者及正常志愿者骶髂關節DWI ADC值的變化，同時分析比較活動期相對ADC值（rADC，骶側或髂側ADC值/L5椎體ADC值）與加拿大脊柱關節炎評分（Spondyloarthritis Research Consortium Canada，SPARCC）之間的關系，探討DWI ADC值在量化評估AS活動期中的價值。

1 對象和方法

1.1 對象 收集2016年1月至2018年1月由本院風濕免疫科確診為AS活動期的患者17例，男9例，女8例，年齡 22～45（35.25±13.17）歲。所有患者均符合 2009年AS診斷標準[4]。排除標準：伴有其他風濕病、腫瘤、近期外傷、感染、CT或X線診斷為Ⅳ期的患者。選取2016年1月至2017年7月本院健康體檢志愿者19例作為正常對照組，男 11 例，女 8 例，年齡 21～50（29.61±18.52）歲。納入標準：無創傷性關節疼痛病史，無腰骶部疼痛癥狀，實驗室檢查ESR和C反應蛋白（CRP）無異常的志愿者。所有受試者均無MRI檢查禁忌證。兩組間性別、年齡差異均無統計學意義（均P＞0.05）。

1.2 儀器設備 采用美國GE公司生產的GE/HDXT1.5T雙梯度磁共振掃描成像儀，16通道體部相控陣線圈。掃描序列：采用垂直于S1和S3背側連線的斜軸位SET1WI、FSE-T2WI；平行于S1和S3背側連線斜冠狀位STIR 及 DWI，擴散敏感系數（b值）為 0、800s/mm2。

1.3 數據收集及處理

1.3.1 DWI圖像分析及數據測量 由2位醫師獨立運用GE ADW 4.6軟件進行后處理，在DWI圖像上設置感興趣區（region of interest，ROI）測量 ADC 值。將 ROI（50～70mm2）置于病變區，測量病變區ADC值。無明顯病灶者測量雙側骶髂關節骶側、髂側中央區共4個區域的ADC值，同時測量L5椎體中央區ADC值，計算rADC：rADC=ADC SIJ/ADC L5。

1.3.2 SPARCC評分 SPARCC骶髂關節骨髓水腫評分方法：對患者的骶髂關節采用連續斜冠狀位掃描共12層，取顯示關節良好的6個連續層面在STIR序列評分。累及范圍記分：評估范圍為骶髂關節旁的骶骨及髂骨骨質，不包括關節間隙區(滑膜、韌帶部)，每個層面的每個關節分髂上、髂下、骶上、骶下4個象限，每一區域出現高信號骨髓水腫，記1分；水腫強度記分：每個層面每一側骶髂關節病灶信號強度接近或超過同層髂前靜脈信號強化加1分；水腫深度記分：每個層面每一側骶髂關節水腫病灶深度超過1cm加1分，6個層面雙側骶髂關節總分為12分。總分為：累及范圍記分+水腫強度記分+水腫深度記分。6個連續層面的總分范圍為0～72[5]。

1.4 統計學處理 采用SPSS 20.0統計軟件。計量資料以表示，AS活動組與正常組rADC值的比較采用兩獨立樣本t檢驗，AS活動組髂側、骶側rADC值的比較采用配對樣本t檢驗。以AS活動組SPARCC評分為Y軸，rADC值為X軸，繪制散點圖，采用Pearson相關分析活動組骶髂關節SPARCC評分與rADC值的關系。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 AS活動組與正常組rADC值的比較 MRI表現為17例AS活動組患者骶髂關節均伴有不同程度骨髓水腫，T2WI呈稍高、高信號，DWI序列呈高信號，STIR序列呈高信號，其中9例患者表現為雙側骶髂關節信號異常，關節面下可見斑片狀長T1WI，長T2WI，DWI序列為高信號，8例患者表現為單側骶髂關節信號改變。

AS活動組與正常組L5椎體中央區ADC值分別為（0.560±0.171）×10-3mm2/s、（0.684±0.312）×10-3mm2/s，兩者無統計學差異（P＞0.05）。活動組骶髂關節的rADC值均明顯高于正常組，兩者差異均有統計學意義（均P＜0.05），見表1。表明DWI序列對早期關節面下骨髓水腫敏感性較高，ADC值可以作為評估病變活動性的量化性指標。1例典型AS活動組患者骶髂關節骨髓水腫情況及ADC測量方法，見圖1-4。

表1 AS活動組與正常組骶髂關節rADC值的比較

2.2 AS活動組髂側面、骶側面rADC差值的比較 17例AS患者中表現為單側病變8例，表現為雙側病變9例，通過對DWI及ADC圖像測量及分析，發現病變多同時累及髂側及骶側，以髂側范圍明顯，髂側rADC較骶側rADC大，通過對髂側及骶側rADC值行配對樣本t檢驗，發現兩者之間差異有統計學意義，見表2。

2.3 AS組骶髂關節rADC值與SPARCC評分相關性分析 散點圖顯示AS組骶髂關節rADC值與SPARCC評分呈正相關（r=0.827，P=0.000）。詳見圖 5。

圖1 1例典型AS活動期患者的T2WI序列橫斷位掃描所見（兩側骶髂關節面毛糙，關節面下片狀水腫帶，邊界欠清）

圖2 1例典型AS活動期患者DWI序列所見（雙側骶髂關節呈斑片狀高信號）

圖3 1例典型AS活動期患者DWI序列相應ADC圖所見（右側髂側、骶側 ADC分別為 1.01×10-3mm2/s，0.501×10-3mm2/s，左側髂側、骶側平均 ADC分別為 1.37×10-3mm2/s，0.597×10-3mm2/s。髂側ADC值明顯大于骶側）

圖4 1例典型AS活動期患者斜冠狀位STIR序列（將雙側骶髂關節分別劃分為髂上、髂下、骶上、骶下4個象限，綜合評估水腫范圍、強度、深度進行SPARCC評分）

表2 AS活動組髂側面、骶側面rADC差值的比較

圖5 AS組骶髂關節rADC值與SPARCC評分的散點圖

3 討論

AS病理基礎為肌腱附著點的纖維化和骨化，隨著病情活動及穩定的交替發展，易導致骨破壞與新骨形成，最終導致骨關節強直是其發病特點，目前AS的早期治療主要是阻斷炎癥進展、阻止關節結構損壞[6]。臨床上通常采用AS病情活動指數調查表（Bath Ankylosing Spondylitis Disease Activity Index，BASDAI）、ESR、CRP和SPARCC評分系統等方法檢測AS的活動性，但上述方法均存在一定的局限性[3]，BASDAI評分常受到患者的理解能力、教育程度、疼痛閾值以及功能喪失程度的影響，主觀性較強；而AS活動期患者僅有50%～70%ESR和CRP升高[7]。SPARCC評分系統雖然具有較高的靈敏度及一致性，其在評價病情嚴重程度及療效評估中有較高價值，但是其評價骨髓水腫程度僅局限于主觀目測。SPARCC評分還具有一定局限性，不能用于評價AS除骶髂關節外的脊柱及髖關節病變而且不能用于評價中晚期AS。

MRI DWI可以發現人體組織含水量的細微改變導致的早期形態學和病理學變化，是目前能夠觀察到活體水分子微觀擴散的唯一方法[8]，且可以利用表觀彌散系數值對組織中水分子彌散速度的快慢進行量化描述，即DWI采用表觀彌散系數值作為反映組織的結構特點及病理生理狀態下各組織之間水分子交換功能的量化指標。部分學者研究表明在DWI序列圖像上測量ADC值，可提示骶髂關節面下的骨髓區早期病變的存在，增加了早期病變檢出的準確性，從而為臨床早期診斷AS提供了依據[9-10]。然而DWI在中樞神經系統的應用已經得到了廣泛的認可[11-12]，但在骶髂關節的應用不多，尚處在起步階段，但其應用價值已越來越受到重視，成為國內外研究的熱點。

骶髂關節骨髓水腫是AS關節活動性炎性病變的重要MRI征象[13-14]，敏感性高，在藥物治療后半年左右時間會吸收，目前治療AS藥物多針對活動期患者，可有效緩解患者癥狀，遏制病情發展。筆者分析活動期AS患者炎癥比較嚴重，水腫容易波及第1骶孔間骶骨骨髓，然而L5椎體在掃描野內，且與骶椎有椎間盤的分隔，水腫不易波及。本次研究選擇L5椎體中央區ADC值作為基準，比較不同患者rADC值變化，更客觀、準確。

本研究發現活動組rADC值大于正常對照組，同時發現對同一患者rADC值與SPARCC之間呈正相關，這與國外部分學者研究結果一致[15-16]，進一步證實ADC值可以作為量化指標評估AS患者骶髂關節炎活動性，為臨床治療方式的選擇提供參考。在對AS患者骶髂關節DWI序列及ADC值的分析中發現，部分早期AS患者表現為單側骶髂關節面下骨髓水腫，筆者分析，隨著病情發展，炎癥會播散到對側骶髂關節，從而表現為雙側骶髂關節病變。另外發現髂側ADC值多大于骶側，國內外學者對該征象未提及，介于本次研究樣本量有限，下一步需要擴充樣本量，進一步研究該征象在臨床表現及病情發展中有無病理意義，同時有必要對治療前后圖像數據進行比較分析，進一步探討ADC值在療效評估中的價值。

綜上所述，DWI ADC值能定量評估AS患者骶髂關節骨髓水腫及炎癥活動性，值得臨床進一步深入研究。