骶髂关节病变病理学与影像学诊断的相关性

崔　阳，张　晓，赵振军，刘艳辉，郑锦萍

(广东省人民医院风湿科，广州 510030)

脊柱关节炎(spondyloarthritis，SpA)是以强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis，AS)为原型的一组疾病，其以骶髂关节(sacroiliac joint，SIJ)炎、脊柱炎(合称中轴关节)、肌腱端炎为特点。SpA可致残的关键在中轴关节损伤，严重可引起患者功能丧失，是影响青少年生长发育和社会人群生活质量的严重疾病。SpA早期诊断是治疗关键，AS的病理性标志和早期表现之一为SIJ炎[1]，而SIJ炎的确立是诊断SpA的关键。目前，SIJ炎的诊断主要依据放射学检查，但由于放射学检查不能显示软骨组织，且只能反映骨质宏观形态改变，因此在SIJ骨质发生明显形态改变前，SIJ炎尚不能诊断。实际上，在SIJ出现宏观形态改变前，炎性反应已经存在，即使应用计算机断层扫描(computed tomography，CT)检查，患者确诊时的平均病程仍在6年以上。磁共振显像(magnetic resonance imaging，MRI)能检出软骨侵蚀、骨髓水肿等早期SIJ炎表现；放射性核素单光子发射计算机断层成像术(single-photon emission computed tomography，SPECT)能反映疾病早期各局部骨骼的血流供应及代谢变化，敏感性高，但形态成像信息获取较少，MRI和SPECT是间接反映病变的手段。病理学检查能在关节骨质出现宏观形态改变前观察到骨髓、滑膜、软骨和其他结构是否存在病变，是最可靠的诊断手段。本研究旨在通过了解SIJ炎的病理特点，以病理结果为标准，探讨病理表现与X线、CT、MRI、SPECT的相关性。

对象和方法

对象

广东省人民医院风湿科2007年1月至2013年12月住院和门诊的SpA患者。诊断符合2009年脊柱关节炎国际评估协会(Assessmentin Spondylo Arthritisinternational Society，ASAS)关于中轴型SpA的诊断标准，影像学检查提示均双侧SIJ异常。

仪器和材料

4排螺旋GERT大孔径CT定位机(美国GE公司)；核磁共振诊断仪(Philips公司，Power Track 6000型)；核医学单光子发射计算体层摄影仪(Philips precedence 6排SPECT/CT机)；FANSEEN肺活检针(COOK公司，DFBN-16)。

方法

全部纳入病例均在SIJ穿刺前1周行X线平片、SPECT/CT、MRI扫描检查。病理取材部位根据上述影像学检查结果选择，若X线平片阴性，则根据MRI和SPECT/CT的阳性结果选择。依据SIJ病理检查结果将病例分为2组，即SIJ炎组(病理检查证实为SIJ炎者)和无炎性反应组(病理检查排除SIJ炎者)。

CT引导下骶髂关节细针活检术和病理检查：术前准备，签署知情同意书，检查出、凝血时间和血小板计数。术中患者取俯卧位，以层厚3 mm、层距3 mm，自骶髂关节下缘向上逐层扫描。选择CT显示关节间隙较平直、与矢状面夹角较小(一般在中下1/3交界处之上段)，在CT显示器上从穿刺靶点沿CT显示的关节间隙向骶部皮肤引线(为模拟的穿刺路线)，该线与皮肤的交点为理想的进针点，测量该点与骶部中线的距离。在病人皮肤上标定进针点。局部皮肤常规消毒、局麻，用FANSEEN肺活检针穿刺，在CT导引下进入骶髂关节滑膜部，到达靶点后，所取得标本留做病理检查。光镜下SIJ病理诊断：SIJ炎病理表现包括(1)骨髓炎或血管翳形成或炎性细胞浸润；(2)软骨或软骨下骨板病理性改变，如软骨局部基质、软骨细胞减少、破坏、纤维化、骨化，软骨下骨板中断、侵蚀、死骨形成和骨硬化；(3)滑膜炎；(4)附着点炎性反应；符合其中1项可诊断SIJ炎[2-3]。

MRI平扫+增强：作自旋回波(SE)T1W1、快速自旋回波(TSE)T2W1或快速场回波(FFE)准T2WI(T2*WI)、抑脂T2加权(SPIR或STIR)。观察内容：(1)骶髂关节整体：SIJ的“低信号-中等信号-低信号”三层线状结构。(2)关节软骨：软骨线是否正常，或发生不规则增粗、扭曲、凹陷缺损、中断、消失。(3)软骨下骨板：双侧软骨下骨板是否正常，或表现毛糙、凹凸不平、中断、消失。(4)关节旁结构：骨髓水肿，T1W1为低信号，T2W1、SPIR或STIR为高信号；骨质硬化，任何序列均为低信号；脂肪沉积，任何序列为高信号，但SPIR或STIR为低信号。依据Bollow等[4]提出的诊断方法，MRI出现骶髂关节整体三层线状结构改变，或(和)软骨线异常，或(和)双侧软骨下骨板异常，或(和)骨髓水肿，或(和)脂肪沉积，或(和)骨质硬化三种关节旁结构改变，可拟诊SIJ炎。MRI下活动性SIJ炎：若某一层面仅出现一种信号改变(推荐为骨髓水肿/骨炎)，这种信号改变必须在至少2个连续层面上也出现；若某一层面出现超过一种信号改变，则只需这一层面改变即可诊断[5]。

SPECT/CT：受检者静脉注射亚甲基二膦酸盐(99mTc-MDP)20 mci，饮水1 500 ml。3 h后进行前后、后前2个体位的全身骨显像，加做注射侧SIJ局部放大静态像，显示SIJ病变部位。取计算机自动生成的正方形感兴趣区，计算其平均放射性计数和SIJ与骶骨的放射性比值(Mean、Max、Min、Sum)。国际标准SIJ与骶骨的放射性比值(Mean)>1.34提示存在SIJ炎[6]。

数据处理

统计SPECT、MRI、CT、X线检查阳性者例数，分别计算其阳性预测值、敏感性和特异性，绘制受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve，ROC)并计算曲线下面积。

结　　果

一般资料

共纳入36例SpA患者，其中AS 28例，未分化脊柱关节病6例，银屑病性关节炎2例。

SIJ组织获得情况

36例患者获得组织包括软骨、软骨下骨板、关节滑膜、骨髓、肌腱或韧带附着点等。获得率以软骨为最高，继以软骨下骨板、关节滑膜、骨髓和韧带附着点，分别为33例(92%)、30例(83%)、27例(75%)、26例(72%)和8例(22%)。

SIJ炎病理改变

36例SpA患者中28例(78%)有SIJ炎，病理变化包括(1)软骨(93%，26/28)和软骨下骨板(75%，21/28)改变：局部基质和(或)软骨细胞减少、破坏、纤维化等，软骨下骨板中断、侵蚀或死骨形成；(2)滑膜炎(64%，18/28)：滑膜衬里层细胞增生、疏松结缔组织增厚、炎性细胞侵润和血管增生、肉芽组织形成(血管翳)；(3)骨髓炎(46%，13/28)：骨髓部分造血细胞被淋巴细胞、浆细胞等炎性细胞代替，死骨周围、骨小梁之间可见纤维化等慢性骨髓炎表现；(4)附着点炎(32%，9/28)：韧带附着点炎性细胞或纤维血管组织侵润(图1)。

8例(22%，8/36)未发现SIJ炎改变，其中出现软骨、软骨下骨板改变者均为5例(63%)，滑膜改变者3例(38%)，骨髓改变着4例(50%)，未发现肌腱附着点改变。

MRI结果

36例SpA患者中29例(81%)共56个SIJ可见不同程度异常信号改变，软骨线改变、软骨下骨板改变、骨髓水肿、脂肪沉积、骨质硬化发生率分别为82%(24例)、71%(21例)、65%(19例)、59%(17例)、76%(22例)。7例MRI结果未见异常。

SPECT结果

36例SpA患者中29例(81%)共52个SIJ可见骶髂关节感兴趣区的放射性比值存在不同程度升高，23例(64%)CT阳性，19例(53%)X线阳性。7例共14个SIJ比值正常。

组织病理与影像学检查结果比较

病理检出SIJ炎的28例患者中，SPECT、MRI、CT、X线检查阳性者分别为26、27、22、18例，阴性者分别为2、1、6、10例。病理未检出SIJ炎的8例患者中，SPECT、MRI、CT、X线检查阳性者分别为4、2、1、1例，阴性者分别为4、5、7、7例。

SPECT、MRI、CT、X线检查的阳性预测值分别为89.6%、93.1%、95.6%、94.7%，敏感性分别为92.8%、96.4%、73.3%、64.2%，特异性分别62.5%、75.0%、87.5%、87.5%。4种影像学检查ROC见图2。

讨　　论

图24种影像学检查受试者工作特征曲线

Fig2Receiver operating characteristic curves of the four imageological tests

SPECT：放射性核素单光子发射计算机断层成像术；MRI：磁共振显像；CT：计算机断层扫描

SIJ的结构特点使得其病理学的研究较为困难，而SIJ病理与影像学的相关性研究亦不多见。随着CT引导下穿刺活检技术的应用，使安全而准确取得SIJ组织标本成为可能。本研究采用CT导引下骶髂关节细针活检术，并结合目前使用的MRI、SPECT、CT和X线等影像学检查进行比较，为1项比较系统的SIJ病理与影像学的相关性研究。

X线和CT检查为目前常用的SpA检查手段。SIJ炎病变程度按X线检查结果分为5级(Ⅰ～Ⅴ级)，然而由于X线检查密度分辨力较低，对Ⅲ、Ⅳ级SIJ炎诊断虽尚可靠，但对Ⅲ级易低估，对Ⅰ、Ⅱ级易漏诊，X线检查对SIJ炎的早期诊断意义有限。CT检查可避免重叠干扰，分辨力高，层面干扰少，能发现较微小病变，如软骨下骨板硬化、小囊变、侵蚀和关节腔狭窄等优点，但不能显示软骨和骨髓早期炎性表现如水肿等，且不能发现和量化新发生的活动性炎性反应。CT检查出现异常提示关节结构已出现形态改变。由于CT检查有较高的空间分辨力和密度分辨力，其显示的SIJ异常为较明显的形态结构异常，故对SIJ炎的检查具有较高的特异性(87.5%)，阳性预测值亦可达95.6%，假阳性率低，可信度较高；但由于无法显示早期和活动性炎性表现，敏感性不高，仅为73.3%。

2003年MRI检查在国际会议上首次被认为是最敏感且最具特异性的SIJ炎检查手段[7]，2009年ASAS将MRI引入了中轴型SpA的分类标准。MRI通过利用不同成像序列显示CT不能显示的关节软骨、关节旁骨髓水肿或脂肪沉积等，使得其检测SIJ炎的敏感性明显提高。MRI不仅可发现早期病变，还可以鉴别急慢性病变。本研究中，X线、CT检查未能检出的SIJ炎中加查MRI后可检出阳性，敏感性由X线的64.2%、CT的73.3%提高至MRI的96.4%，是上述观点的有力佐证。Oostveen等[8]以3年后的SIJ炎X线表现为标准计算MRI敏感性和特异性分别为85%和47%，相比本研究以病理检查结果为“金标准”计算得出的结果更加可靠。研究证明，对于轻度或缺乏活动性炎性反应的AS患者，MRI并不比其他影像学技术敏感。

近10年来，骨闪烁扫描术SPECT通过99m碍标记的亚甲基二磷酸盐在骨质吸收、病变处浓聚来协助诊断，对检测骨质破坏、炎性反应、肿瘤方面有很好的敏感性。SPECT显示、诊断骨骼和关节病变是核医学优势项目之一，它不仅能显示骨骼的形态学改变，而且能反映各个局部骨骼的血流供应和代谢变化，由于血流、代谢和功能改变是疾病早期表现，出现在形态结构发生之前，因而骨关节显像对探测早期病变具有非常高的敏感性[9]。关于关活动性关节炎、早期关节炎的SPECT研究在国内外备受重视。Murat等[10]认为，基于滑膜炎、软骨及软骨下骨板的病理学改变，炎细胞浸润、血管翳侵入、嗜酸球比例升高等是炎性活动的标志。此时，SIJ代谢增高，摄取放射性核素量增多，核素比值增高，故核素SIJ骨显像在AS患者SIJ炎各分期均较敏感。本研究采用的是新型SPECTCT检测仪，具有多能量和多核素采集功能，可减少伪影和假阳性，提高分辨率，同时还具有6排螺旋CT功能可同时观察结构改变。本研究以病理检查结果为“金标准”，计算得出SPECT与MRI的敏感性和阳性预测值相似。骨关节SPECT的局限性是不能对某一部位或区域进行量化分析，形态成像信息获取较少，故特异性较低。因此，MRI和SPECT相互补充可提高SIJ活动性炎性反应的敏感性和特异性。从本研究得出的ROC曲线下面积来看，MRI和SPECT的诊断价值与CT和X线相当。本研究中值得注意的是，8例病理检查未见SIJ炎的患者，其MRI和SPECT也有阳性表现，提示MRI和SPECT假阳性率较高。可见，在现有条件和水平下，病理检查仍为早期诊断SlJ炎和活动性炎性反应的主要方法。但MRI和SPECT对诊断SIJ炎具有较高敏感性，并可通过对炎性活动度进行量化，有利于随访和疗效评价，是诊断SIJ炎重要的辅助手段。

另外，随着影像技术的广泛应用，超声技术已在SIJ检查及其炎性活动性半定量评估开展[11]，但就目前来说，超声检查在结构复杂的中轴骨检查方面仍欠完善。

由于SIJ的结构特点，本研究所取的病理组织在一定程度上影响结果。8例未发现SIJ炎的病例并不能排除未取得部位的炎性反应，故本研究未做影像学假阳性统计。本研究取得标本的阳性率与文献相似。根据标准所示，有炎性表现可诊断为SIJ炎，无炎性表现亦不能否定SIJ炎，准确的穿刺部位和角度的选择是决定穿刺成功与否的关键，准确定位、专人操作可提高穿刺准确度。本研究为初步的观察性研究，尚需更大样本以进一步完善研究。CT引导下穿刺使SIJ活检的临床应用成为可能，同时也是SpA研究的重要辅助手段。

(本文图1见插页Ⅱ)

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