肌骨超聲半定量分級聯合CT定量參數對類風濕性關節炎活動性的預測價值

李超，劉會艷，屈小春

西安市第五醫院影像科1、功能科2，陜西 西安 710082

類風濕性關節炎(rheumatoid arthritis，RA)是一種慢性進行性自身免疫性疾病，可引起關節、關節周圍結構損傷及全身炎癥，并累及心、肺、腎臟等多個臟器[1]，病程長、易反復、易致殘[2]，嚴重影響患者的身體功能和生活質量。據調查顯示，RA 在我國的發病率約為0.42%，其中女性顯著高于男性，比率可達4∶1[3]，且以中年人居多[4]。RA早期大多表現為關節疼痛、腫脹及晨僵等癥狀，若不及時控制，病情進一步發展，可導致關節畸形，甚至功能障礙[5]。另外，RA 患者尤其是活動期患者與普通人相比，更易引起心血管疾病、惡性腫瘤等并發癥[6-7]，若盡早予以規范治療，可有效緩解RA 癥狀、控制病情、改善預后，因此，早期RA的確診及疾病活動性評估對開展治療具有重要意義。以往用于診斷RA 的實驗室檢測指標主要是風濕四項，即類風濕因子(rheumatoid factors，RF)、抗鏈球菌溶血素O(antistreptolysin O，ASO)、C 反應蛋白(C-reactive protein，CRP)、紅細胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate，ESR)，但在RA早期大多呈陰性，敏感性及特異性均欠佳，因此，亟需可有效評估RA活動性的臨床指標。近年來，隨著醫學影像技術的不斷進步，肌骨超聲(musculoskeletal ultrasound，MSUS)和定量CT (quantitative CT，QCT)逐漸被應用于臨床疾病的診斷中，但臨床中結合兩者用于RA 活動性的研究尚不多見。基于此，本研究使用MSUS 聯合QCT 預測RA 活動性，以期為臨床診療提供一定的參考依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 經我院醫學倫理委員會批準，回顧性選取2021 年1 月至2022 年1 月于西安市第五醫院確診的95 例RA 患者納入RA 組。納入標準：(1)符合《2018中國類風濕關節炎診療指南》中RA的診斷標準[8]；(2)年齡≥18 歲；(3)病程≤2 年；(4)均完成MSUS 和QCT檢查，且圖像清晰；(5)近1個月內無關節外傷史，且未使用任何抗風濕藥物。排除標準：(1)患有其他風濕免疫性疾病者；(2)肝腎功能異常；(3)合并惡性腫瘤、嚴重感染性疾病者；(4)存在認知障礙或精神類疾病；(5)處于妊娠期或哺乳期。另選取同時期于本院體檢的50 例健康志愿者納入對照組。所有對照組志愿者體檢結果正常，年齡≥18歲，均完成MSUS和CT檢查，且圖像清晰。

1.2 研究方法

1.2.1 疾病活動性評估 采用2010 年美國風濕病學會(American College of Rheumatology，ACR)及歐洲抗風濕病聯盟(European League Against Rheumatism，EULAR)[9]相關標準，并結合RA 患者臨床資料、輔助檢查結果，明確其疾病活動性，將RA組分為活動組53例和穩定組42例。

1.2.2 MSUS檢查 使用彩色多普勒超聲診斷儀(生產廠家：上海三崴醫療設備有限公司，型號：GE LOGIQ E9)對所有受試者進行檢查，均由同一位超聲科醫生負責。受試者取坐位，雙手伸直平放于檢查床，在檢查部位表面涂抹耦合劑，檢查部位以腕關節，2、3 掌指關節及指間關節為主，使用10～18 MHz 高頻線陣探頭分別以橫切及縱切方向對兩側腕關節及手指各關節進行檢查，并從橈骨、尺骨遠端等多個角度進行觀察，判斷關節周圍情況；另外，分別使用半定量評分系統及脈沖多普勒技術對血流信號進行分級和取樣。先觀察滑膜，判斷是否有滑膜增生、積液形成、骨質破壞等情況出現，若滑膜最厚處的測量值大于2 mm，則認定為滑膜增生。對于RA 患者，可從癥狀較嚴重關節開始檢查。

1.2.3 QCT 檢查 使用儀器包括西門子64 排螺旋CT(生產廠家：上海西門子醫療器械有限公司，型號：YISO GE680)、標準骨密度(BMD)體膜及QCT分析軟件，軟件為該設備原配件，均由同一位放射科醫生負責。先使用CT 對所有受試者進行螺旋掃描，設置參數為管電壓120 kV，管電流150 mAs，床高90 cm，旋轉時間0.5 s，層厚2.0 mm，視野40 cm×40 cm。受試者取仰臥位，囑患者兩臂伸直保持平行狀態，將BMD體膜置于其下，先使用定位線保證在冠狀位和矢狀位上兩側橈骨莖突均處于同一掃描平面，掃描優勢前臂的橈骨莖突遠近3 cm骨段和體膜，在此過程中掃描層面必須垂直于橈骨縱軸，使用QCT分析軟件對所得數據進行處理，重建圖像時層厚1.0 mm、層距0.625 mm，見圖1。

圖1 腕關節QCT圖像Figure 1 QCT images of wrist joint

1.3 觀察指標與評價方法 (1) MSUS 半定量分級：根據MSUS 半定量分級評分標準[10]，對所有受試者骨侵蝕、關節積液、滑膜增生情況及血流信號進行評估。具體評分：①骨侵蝕：根據MSUS 檢查結果，若圖像區域內未見骨侵蝕，記為0 分；骨面粗糙，但仍可維持連續性者，記為1 分；骨面出現明顯缺損，且不再連續者，記為2 分；骨面出現廣泛性缺損者，記為3 分。②關節積液：檢查關節內無積液，記為0 分；若出現少量關節積液者，記為1 分；出現較多關節積液，但未見關節腫脹者，記為2 分；出現大量關節積液，且同時伴有關節腫脹者，記為3 分。③滑膜增生：若滑膜最厚處測量值＞2 mm，則判定為滑膜增生；若未見增生，記為0 分；有增生，但僅存在于關節面夾角內，記為1 分；有增生，并超過骨面最高點連線，但未到達骨干者，記為2 分；增生已到達骨干者，記為3 分。④滑膜血流信號：若滑膜內未檢測到信號，記為0 分；檢測到單一血流信號，記為1 分；檢測到血流信號，但小于滑膜面積的1/2，記為2 分；檢測到血流信號，且大于滑膜面積的1/2，記為3 分，見圖2。分數越高，則表示病情越嚴重。(2)CT 定量參數：在所有受試者CT 掃描過程中先確保兩側橈骨莖突在冠狀位和矢狀位上均處于同一掃描平面，獲取優勢前臂橈骨莖突遠近3 cm 骨段和BMD 體膜掃描數據，并輸入QCT 分析軟件進行重建圖像處理，根據處理結果可分別得到骨小梁BMD、皮質部BMD和總BMD。

圖2 滑膜血流信號MSUS圖像Figure 2 Synovial blood flow signals on MSUS images

1.4 統計學方法 應用SPSS24.0統計軟件進行數據分析。計量資料以均數±標準差(±s)表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用獨立樣本t檢驗；計數資料組間比較采用χ2檢驗。使用多因素Logistic回歸分析RA活動性的預測因素；Pearson法分析RA活動性與MSUS半定量分級評分、CT定量參數的相關性；繪制受試者工作特征曲線(ROC)確定MSUS 半定量評分、CT 定量參數預測指標截斷值，曲線下面積(AUC)評價其預測準確性(準確性較低：0.5～0.7，準確性一般：0.7～0.9，準確性較高：≥0.9)。用靈敏度、特異度評價MSUS 半定量評分、CT 定量參數的預測效能。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組受檢者的一般資料比較 三組受試者的一般資料比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，見表1。

表1 三組受檢者的一般資料比較[±s，例(%)]Table 1 Comparison of general data among the three groups[±s,n(%)]

表1 三組受檢者的一般資料比較[±s，例(%)]Table 1 Comparison of general data among the three groups[±s,n(%)]

組別例數性別年齡(歲)RA活動組RA穩定組對照組F/χ2值P值53 42 50男性28(52.83)19(45.24)21(42.00)女性25(47.17)23(54.76)29(58.00)1.277 0.528 40.27±3.65 38.76±3.92 39.58±3.17 2.090 0.127體質量指數(kg/m2)23.86±1.45 24.07±1.34 23.59±1.26 1.456 0.237

2.2 三組受檢者的MSUS 半定量分級評分比較 活動組患者的骨侵蝕、關節積液、滑膜增生、滑膜血流信號評分均明顯高于穩定組和對照組，穩定組明顯高于對照組，差異均有統計學意義(P＜0.05)，見表2。

表2 三組受檢者的MSUS半定量分級評分比較(±s，分)Table 2 Comparison of semi-quantitative grading scores of MSUS among the three groups(±s,points)

表2 三組受檢者的MSUS半定量分級評分比較(±s，分)Table 2 Comparison of semi-quantitative grading scores of MSUS among the three groups(±s,points)

注：與RA穩定組比較，aP＜0.05；與對照組比較，bP＜0.05。Note: Compared with RA stable group,aP＜0.05; Compared with the control group,bP＜0.05.

組別RA活動組RA穩定組對照組F值P值例數53 42 50骨侵蝕1.14±0.26ab 0.96±0.19b 0.83±0.15 29.091 0.001關節積液1.12±0.35ab 0.95±0.26b 0.81±0.17 16.704 0.001滑膜增生1.06±0.32ab 0.93±0.24b 0.79±0.18 14.359 0.001滑膜血流信號1.02±0.31ab 0.94±0.25b 0.76±0.19 13.722 0.001

2.3 三組受檢者的CT定量參數比較 活動組患者的骨小梁、皮質部及總BMD 明顯低于穩定組和對照組，穩定組明顯低于對照組，差異均有統計學意義(P＜0.05)，見表3。

表3 三組受檢者的CT定量參數比較(±s，mg/cm3)Table 3 Comparison of CT quantitative parameters among the three groups(±s,mg/cm3)

表3 三組受檢者的CT定量參數比較(±s，mg/cm3)Table 3 Comparison of CT quantitative parameters among the three groups(±s,mg/cm3)

注：與RA穩定組比較，aP＜0.05；與對照組比較，bP＜0.05。Note:Compared with RA stable group,aP＜0.05;Compared with the control group,bP＜0.05.

組別RA活動組RA穩定組對照組F值P值例數53 42 50骨小梁BMD 162.75±48.26ab 184.27±51.39b 191.38±53.74 4.369 0.014皮質部BMD 312.54±61.95ab 337.29±68.41b 352.34±74.28 4.467 0.013總BMD 453.68±73.19ab 483.15±77.41b 491.57±80.36 3.429 0.035

2.4 預測RA 活動性的因素 經Logistic 回歸分析結果顯示，骨侵蝕評分、滑膜血流信號評分、骨小梁BMD、皮質部BMD 可作為RA 活動性的預測因素(P＜0.05)，見表4。

表4 預測RA活動性因素的多因素Logistic回歸分析Table 4 Multivariate logistic regression analysis of the predictive factors for the activity of RA

2.5 RA活動性與MSUS半定量分級評分、CT定量參數的相關性 經Pearson 法分析結果顯示，RA 活動性與骨侵蝕評分、滑膜血流信號評分呈明顯正相關(P＜0.05)，與骨小梁BMD、皮質部BMD 呈明顯負相關(P＜0.05)，見表5。

表5 RA活動性與MSUS半定量分級評分、CT定量參數的相關性Table 5 Correlation between the activity and semi-quantitativeg rad-ing score of MSUS and CT quantitative parameters

2.6 MSUS 半定量分級評分、CT 定量參數預測RA 活動性的價值 經ROC 分析結果顯示，骨侵蝕評分、滑膜血流信號評分、小梁BMD、皮質部BMD 預測RA 活動性的AUC 分別為0.752、0.729、0.564、0.651，而四者聯合預測RA 活動性的AUC 為0.827，顯著高于 單獨指標(Z=2.473、2.786、4.621、3.518，P=0.013、0.005、0.000、0.000)，聯合預測指標敏感度為60.00%、特異度為94.00%，見表6和圖3。

表6 MSUS半定量分級評分、CT定量參數預測RA活動性的價值Table 6 Predictive value of semi-quantitative grading score of MSUS and CT quantitative parameters for the activity of RA

圖3 MSUS半定量分級評分、CT定量參數預測RA活動性的ROCFigure 3 ROC of semi-quantitative grading score of MSUS and CT quantitative parameters for predicting the activity of RA

3 討論

RA主要病理特征為關節內滑膜的炎性改變[11]，炎性細胞浸潤后促使大量新生血管形成，可逐步發展為血管翳，而血管翳可損傷成骨及關節軟骨[12]，病情持續進展，最終導致關節功能障礙，甚至喪失，嚴重影響RA患者生存質量。現階段，國內外尚無針對RA的特效療法，無法完全治愈，但盡早采取治療措施可有效緩解癥狀、改善預后，延緩惡化進程，提高RA 患者生活質量，因此，有必要提高RA診斷和活動性評估的準確率。

以往影像學檢查是診斷RA 的主要方法，X 線在RA，尤其是在指關節炎診斷中已取得較好應用效果，但同時也存在一定的缺陷，如不能顯示滑膜內血流狀態，且由于其輻射性，患者拒絕短期內進行多次復查；MRI 檢查的靈敏度和準確率均較高，不易受偽影干擾，可獲取顯示清晰圖像，有利于判斷病情，但MRI檢查費用較高、耗時較長，且部分人由于自身攜帶類似心臟起搏器等金屬物品，或存在幽閉恐懼癥而無法進行MRI檢查，導致MRI在推廣中受到一定的限制。

近幾年，隨著影像學技術不斷進步，MSUS 因實時、無輻射、操作便捷、分辨率高、可重復等優點，在臨床中的應用越來越廣泛。有文獻報道MSUS 不僅可用于韌帶、肌腱等組織的檢查，觀察其病理變化，還能通過高頻超聲在探測滑膜內血流狀況后進行成像，可為診斷RA 提供有效參考依據[13-15]。張曉燕等[16]提出MSUS 的細微分辨率不亞于MRI，對于淺表軟組織可清晰成像。另外，RA 患者廣泛存在骨質破壞，而MSUS 檢測對RA 骨質破壞靈敏度較高[17]。本研究將MSUS半定量分級評分用于手部檢查，通過比較發現，RA 活動組患者骨侵蝕、關節積液、滑膜增生、滑膜血流信號評分均顯著高于穩定組和對照組，而穩定組高于對照組，差異均有統計學意義(P＜0.05)，說明相較于健康人群，RA 患者關節內出現骨侵蝕、關節積液、滑膜增生、滑膜血流信號增強等明顯病理學改變，且活動期更顯著，與桂冬冬等[18]研究結果一致。因此，MSUS半定量分級評分可作為RA診斷及活動性評估的有效手段。

RA 患者可出現骨質疏松[19]，檢查手部BMD 可用于明確是否出現骨質疏松。QCT 在評估骨骼微結構時具有明顯優勢[20]，骨小梁及皮質部均可清晰顯示。觀察本研究結果可知，RA活動組患者骨小梁、皮質部及總BMD 均明顯低于穩定組和對照組，而穩定組低于對照組，差異均有統計學意義(P＜0.05)，說明相較于健康人群，RA 患者手部骨小梁、皮質部及總BMD 均下降，已出現骨質疏松的病理性改變，活動期更明顯，與王長磊等[21]研究結果類似。

通過Logistic回歸分析結果顯示，骨侵蝕評分、滑膜血流信號評分、骨小梁BMD、皮質部BMD與RA活動性密切相關，可作為RA 活動性的預測因素(P＜0.05)，且運用Pearson 相關性分析發現，RA 活動性與骨侵蝕評分、滑膜血流信號評分呈明顯正相關(P＜0.05)，與骨小梁BMD、皮質部BMD 呈明顯負相關(P＜0.05)。經ROC 分析結果顯示，骨侵蝕評分、滑膜血流信號評分、小梁BMD、皮質部BMD預測RA活動性的AUC 分別為0.752、0.729、0.564、0.651，而四者聯合預測RA 活動性的AUC 為0.827，顯著高于單獨指標(P＜0.05)，聯合預測指標敏感度為60.00%、特異度為94.00%，說明骨侵蝕評分、滑膜血流信號評分、小梁BMD、皮質部BMD 預測RA 活動性均具有一定價值，但聯合四者后預測效能明顯提高，提示聯合檢測可為臨床診斷提供更有效的參考依據。

綜上所述，通過MSUS 半定量分級可反映關節受累情況，QCT 可檢測患者BMD，兩者與RA 活動性密切相關，可作為評估與診斷的重要工具。