腕关节MRI在早期类风湿关节炎中诊断与疗效评价进展
2020-06-08龚沈初何伯圣
陈 琪,龚沈初,何伯圣
(南通大学第二附属医院影像科,江苏226001)
类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种自身免疫性疾病,女性好发,发病高峰年龄为30~50岁。以对称性小关节受累为主[1-2],病理过程包括滑膜炎、血管翳形成、关节软骨及骨质破坏。临床表现为关节及关节周围肿胀、压痛、晨僵及严重的关节运动损害等。RA 可并发其他系统病变,如间质性肺病、心血管疾病、心理疾病,甚至肿瘤等[3]。RA 全球发病率为0.5%~1%,中国大陆发病率为0.42%,总患病人群达500 万[4-5],居风湿性疾病首位。随着病程延长,患者关节畸形、运动功能障碍发生率逐渐升高[6]。如何提高早期类风湿关节炎诊断的敏感性,使患者得到早期治疗、延缓进程、改善预后,是当前研究的热点。
1 类风湿关节炎相关定义
早期RA 的定义尚不确切,目前认为出现手腕关节疼痛肿胀等临床症状的时间小于6 个月是早期RA[7]。RA 实验室指标包括类风湿因子(rheumatoid factor,RF)、抗环瓜氨酸多肽 (cyclic citrullinated peptide,CCP)抗体等,有助于 RA 的诊断、评估病情活动度及病变进展[8]。一部分患者RF、抗CCP 抗体等特异性抗体均阴性,称为血清阴性类风湿关节炎,由于临床表现的非特异性,确诊时往往已发生关节功能受限,甚至畸形等不可逆性改变。
2 类风湿关节炎诊断标准
对于RA 的诊断目前国际上有两种分类标准,美国风湿病学会(American College of Rheumatology,ACR)1987 年分类标准(表1)[9]和 2010 年 ACR/欧洲抗风湿病联盟(EULAR)提出的新RA 诊断分类和评分系统(表2)[10]。ACR 的分类标准诊断RA 的敏感度、特异度分别为39.1%、92.4%,而ACR/EULAR 新发布的分类标准更为宽松,其诊断敏感度提高至72.3%,特异度为83.2%[11]。中国类风湿关节炎诊治指南同时采纳1987 年ACR 分类标准及2010 年ACR/EULAR 新诊断标准:(1)患者至少有 1 个关节肿痛且有滑膜炎的表现,并排除其他疾病引起的关节炎症临床症状,只要有典型的X 线即RA 骨质侵蚀表现,就可诊断为RA;(2)当不能满足上述诊断标准时,则采用以下评分系统进行诊断:包括受累关节数量、RF 和抗CCP 抗体指标、滑膜炎持续时间和CRP、ESR 实验室指标,总分≥6 分也可诊断为RA。
表1 美国风湿病学会(ACR)1987 年RA 分类诊断标准
表2 ACR/EULAR(2010 年)RA 分类标准和评分系统
3 早期RA腕关节MRI影像表现
MRI 是RA 早期诊断敏感的成像技术,对观察骨与软组织病理变化有独特优势,可检测到RA 的早期病变,如滑膜增厚强化、软骨损伤、骨髓水肿和关节面下的骨质侵蚀等征象。van Steenbergen 等[12]研究发现,44%无临床关节炎RA 患者在MRI 上显示亚临床滑膜炎。MRI 较抗CCP 抗体、RF 可以更早显示RA 早期病变[13],在血清学阴性RA 诊断中尤为重要。
3.1 腕关节MRI 扫描序列 为了使图像采集标准化,风湿病临床试验组(OMERACT)推荐以下MRI序列评估RA 滑膜增生和骨髓水肿:冠状位梯度回波STIR 序列、轴位和冠状位T1 加权自旋回波序列以及T1 加权3D 梯度回波序列。
3.2 滑膜炎与腱鞘炎 滑膜炎定义为静脉注射造影剂后异常强化的滑膜组织,MRI 上表现为腕关节滑膜的增厚、强化,滑膜炎在T1WI 上表现为等低信号,但由于滑液的高水含量,在T2WI 上常为高信号。MRI 不仅能检测亚临床滑膜炎,还可以通过检测滑膜炎确定关节受累数目,为进一步确诊RA 提供依据[14]。Ten Brinck 等[15]在 RA 患者从可疑关节痛进展为亚临床滑膜炎过程中,通过MRI 监测到腱鞘炎和滑膜炎进展,尤其在血清阴性RA 患者中,表明关节炎症存在“由外到内”关系。有研究证实MRI 影像特征与局部滑膜病理高度相关,MRI 可以作为检测和量化滑膜炎的工具[16]。
3.3 骨髓水肿(bone marrow edema,BME) BME 是MRI 特有的影像特征,代表骨质中炎性浸润。在STIR 或T2WI 脂肪抑制图像、T1WI 增强扫描图像上表现为边界不清的高信号,在T1WI 平扫图像上显示低信号。BME 由破骨细胞活化导致,破骨细胞激活与其他炎症细胞对邻近滑膜的浸润密切相关[17]。活化的滑膜成纤维细胞以及巨噬细胞、T 细胞和B细胞产生各种炎症因子,促进巨噬细胞、破骨细胞的发育。持续性BME 与骨质侵蚀密切相关,BME 是进展性关节损伤的强烈独立预测因子[18],可能是RA 患者治疗后临床症状虽缓解,但MRI 骨侵蚀进展的原因[19]。
3.4 骨侵蚀 骨侵蚀定义为在2 个平面上可见的近关节部位局部边缘明显的骨质缺损,并且在至少一个平面上显示皮质破坏,可伴有血管或增强的滑膜组织。骨质侵蚀好发于关节囊内“裸区”。在T1WI上表现为皮质骨正常低信号和骨小梁高信号的缺失。早期发生骨侵蚀是RA 患者预后不良的重要标志,由于骨侵蚀大部分不可逆转,因此应采取积极的临床干预延缓疾病进展。数十项研究表明,MRI 比X线检查或超声检测骨侵蚀敏感性更高[20-21]。
4 腕关节MRI评分系统(RAMRIS)以及RA活动度和预后评估
4.1 腕关节MRI 评分系统 (1)滑膜增厚分级评价[22]:根据滑膜强化程度 0~3 级分别予以 0~3 分,0 级(0分)为滑膜不强化或无明显强化;1 级(1 分)表示轻度滑膜炎,强化滑膜组织厚度或体积小于1/3;2 级(2 分)表示中度滑膜炎,强化滑膜组织厚度或体积小于2/3;3 级(3 分)为重度滑膜炎,增厚滑膜均显示明显强化。滑膜厚度通过轴位MRI 图像观察,取最大厚度层面。评估3 个部位腕关节滑膜炎,即尺桡、桡腕关节滑膜、腕骨间关节滑膜及腕掌关节滑膜。(2)骨髓水肿分级评价:根据骨髓水肿体积占骨的百分比分为 0~3 分,0 分,无水肿;1 分,1%~33%骨髓水肿;2 分,34%~66%骨髓水肿;3 分,67%~100%骨髓水肿。(3)骨侵蚀评价:根据骨侵蚀体积范围评分,0~10 分。0 分,无骨侵蚀;1 分,1%~10%骨侵蚀;2分,11%~20%骨侵蚀;依次类推。骨髓水肿与骨质侵蚀受累体积最常使用目测法进行评估,评价部位包括尺、桡骨远端、腕骨、掌骨近端、掌骨远端和近节指骨近端。半定量的RAMRIS 评分是在腕关节及掌指关节诊断RA 严重程度的评分方法[20],虽然观察者组间一致性良好,但也受观察者主观因素影响,因此有学者提出利用计算机软件基于图谱分割及定位方法半自动定量BME、骨质侵蚀,以减少观察者误差[23]。
4.2 RA 活动性评估
4.2.1 DAS28 评分:DAS 28 评分基于双侧肩、肘大关节、腕、掌指关节和指间关节等28 个关节的肿胀和压痛程度,还采用实验室指标血沉(ESR)、C-反应蛋白(CRP)和患者健康视觉模拟量表(VAS)评分。0.70×InESR+0.014×患者健康状况评分。DAS 28<2.6代表病情缓解;DAS 28 在2.6~3.2 代表疾病轻度活动;3.2~5.1 代表疾病中度活动;DAS 28>5.1 代表疾病高度活动。
4.2.2 实验室检查:血沉、C-反应蛋白等实验室指标是临床医生判断炎症活动度方便快捷的指标,但治疗后患者ESR 与CRP 的下降常与临床症状缓解不同步。
4.2.3 MRI:对于部分符合DAS28 缓解标准的RA患者,MRI 仍可发现滑膜炎和骨髓水肿等征象,因此MRI 评估疾病活动、治疗反应更准确,并有助于确定后续治疗策略[24]。动态增强MRI(DCE-MRI)可以直接显示滑膜血管翳的动态变化过程,反映滑膜灌注和毛细血管的通透性。利用DCE-MRI 绘制滑膜时间信号强度曲线,根据早期增强率与最大增强率等量化指标精确评估腕关节RA 疾病活动程度[25-26]。
4.3 疗效评价、随访监测及预后判断 近年来MRI和超声(US)越来越多地用于RA 临床药物试验,根据MRI/US 影像观察指标的变化来判断患者对不同药物治疗策略的反应[27]。RAMRIS 评分与传统疾病活动指标相比,是临床研究及临床实践中有价值的评价指标[28-29]。不能仅依据“临床缓解”判断是否达到治疗目标,应辅以影像学证据支持的“联合缓解”。
5 腕关节MRI技术在RA中的应用进展
目前,多种MRI 新兴技术能够对RA 进行诊断评估,通过DCE-MRI 关节滑膜组织灌注成像可以反映滑膜炎症程度[30]。Li 等[31]认为弥散加权成像(DWI)能检测出腕、手关节滑膜炎,具有很好的应用前景。通过后处理的3D MIP 图像可以提供病变部位的整体概况,在RA 手腕部关节滑膜炎的评估中具有较高的诊断性能[32],是常规MRI 和造影增强MRI 的有效补充。研究表明,T1ρ 测量在腕关节软骨也有相当的可行性,软骨T1ρ 的变化与临床治疗结果之间存在显著的相关性[33]。这些新兴MRI 技术检查序列简化,提高了诊断的敏感性与特异性,并对疾病活动度及严重程度提供客观定量指标。
6 小 结
多参数MRI 可发现早期 RA 患者腕关节亚临床炎症,包括关节滑膜、腱鞘滑膜的增厚强化、骨髓水肿、软骨缺损及轻微关节面侵蚀等,尤其对早期血清阴性类风湿关节炎有重要的诊断价值,也为RA病情活动程度提供客观评价及量化指标。但是,由于MRI 设备各厂家、机型及序列等参数的不同,在多中心研究中一致性评估方面还面临一些挑战。