强直性脊柱炎脊柱磁共振成像特征

张俊丽，余留森，牛振

(濮阳市安阳地区医院 MRI室，河南 安阳 455000)

强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis，AS)是一种主要累及中轴关节的慢性自身免疫性炎症性疾病，骶髂关节是最常见的受累部位，其次是脊柱[1-2]。临床实践中，有不少患者因腰背或腰骶部疼痛接受脊柱磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)检查而诊断为AS，因此认识AS脊柱病变的影像学表现，可进一步提高对该疾病的诊断。AS脊柱病变包括：椎角炎(Romanus病变，MRI上表现为“MR角征”)、椎间盘炎(Anderson病变)、滑膜关节炎、附着点炎、韧带骨赘及椎体不完全骨折等[3-4]。 既往国内外文献报道了多种脊柱病变，但对MR角征分析不够全面。因此，本文重点分析AS患者脊柱MR 角征，旨在进一步提高对AS的认识。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2017年1月至2019年12月濮阳市安阳地区医院收治的38例AS患者为研究对象，患者接受脊柱MRI检查，检查部位9例含颈椎，15例含胸椎，19例含腰椎。患者男29例，女9例；年龄25～78岁，平均40.18±12.28岁，25～45岁占74%(28/38)；临床症状为颈背部、胸背部、腰背部、腰骶部疼痛及晨僵、活动受限24例(24/34，71%)，臀部疼痛5例(5/34，15%)，髋部疼痛4例(4/34，12%)，多关节痛肿1例(1/34，3%)，无法查看4例，以其他症状或疾病就诊 8例(8/34，24%)，疼痛时间长短不一，最短1 d，最长50余年，平均10 a。

1.2 MRI检查方法采用GE 1.5 T Optima MR360磁共振扫描仪，使用头颈联合线圈及脊柱线圈。患者均取仰卧位，头先进。(1)颈椎检测参数。①横轴位T2WI：重复时间(repetition time，TR)350 ms，回波时间(echo time，TE)14.7 ms，视野(field of view，FOV)23 cm×23 cm，层厚3.0 mm，层间距0.5 mm。②矢状位FOV 24 cm×24 cm，层厚3.5 mm，层间距0.5 mm。T1WI：TR 551 ms，TE 12.8 ms。T2WI：TR 200 ms，TE 122 ms。压脂T2WI：TR 2 763 ms，TE 83.8 ms，反转时间(inversion time，TI)150 ms。(2)胸椎检测参数。①横轴位T2WI：TR 3 000 ms，TE 89.5 ms，FOV 20 cm×20 cm，层厚5.0 mm，层间距2.0 mm。②矢状位： FOV 34 cm×34 cm，层厚3.5 mm，层间距0.5 mm。T1WI：TR 562 ms，TE 13.2 ms 。T2WI：TR 2 182 ms，TE 123.4 ms。压脂T2WI：TR 3 558 ms，TE 46.9 ms，TI 145 ms。(3)腰椎检测参数。①横轴位T2WI：TR 2 000 ms，TE 123.2 ms，FOV 20 cm×20 cm，层厚3.0 mm，层间距1.0 mm。②矢状位： FOV 32 cm×32 cm，层厚4.0 mm，层间距1.0 mm 。T1WI：TR 556 ms，TE 12.9 ms。T2WI：TR 2 005 ms，TE 120.1 ms。压脂T2WI：TR 2 679 ms，TE 83.4 ms，TI 140 ms。

1.3 图像分析在影像存储与传输系统(picture archiving and communication system，PACS)上，由2名经验丰富的影像诊断医生采取双盲法对脊柱MRI图像进行分析，有异议处经协商后确定。脊柱MR角征影像表现为三角形或半弧形(1/4圆周形)，边界清晰。椎体角异常是由于前后韧带在椎体和纤维环交界区附着点处的炎症，排除终板侵蚀、退变(骨赘、许莫氏结节)。评估有无MR角征，如存在病变，分析其数量、形态、部位、水平和信号特征。信号分3型：(1)Modic Ⅰ型为T1WI上呈低信号，T2WI上呈高信号；(2)Modic Ⅱ型为T1WI和 T2WI上均呈高信号；(3)Modic Ⅲ型为高低混杂信号。角部病变发生水平按照脊椎单元描述，脊椎单元定义为每个椎体前、后缘中点连线，2条相邻直线之间的部分。每个脊椎单元4个角中1个角有病变定为MR角征阳性，即这个脊椎单元MR角征阳性，除此以外，还观察脊柱附属结构有无病变及病变类型[4]。

1.4 统计学方法采用SPSS 23.0统计软件进行数据分析。计数资料以频数和百分比(%)表示，采用χ2检验，检验水准α=0.05。3组或4组间两两比较，检验水准α=0.017、0.009。

2 结果

2.1 临床特点患者表现为颈背部、胸背部、腰背部、腰骶部疼痛及晨僵、活动受限占71%(24/34)，患者表现为臀部或髋部疼痛占26%(9/34)，两者比较，差异有统计学意义(χ2=13.247，P<0.05)。

2.2 脊柱MRI检查结果

2.2.1脊柱炎性病变 38例AS患者中，32例可见脊柱炎性病变(32/38，84%)。炎性病变包括MR角征32例(32/38，84%)，滑膜关节炎8例(8/38，21%)，椎间盘炎6例(6/38，16%)，附着点炎2例(2/38，5%)。MR角征发生率高于滑膜关节炎、椎间盘炎、附着点炎(P<0.009)，滑膜关节炎、椎间盘炎与附着点炎发生率差异无统计学意义(P>0.009)。仅表现MR角征者19例(19/32，59%)，MR角征与其他炎性病变并存者13例(13/32，41%)。

2.2.2MR角征 38例AS患者接受脊柱检查，颈、胸、腰椎单元总数分别为54、180、95个，1个脊椎单元包括4个椎体角，共1 316个椎体角。18例(18/38，47%)患者首先接受脊柱MRI检查发现MR角征，诊断结果提示AS可能，经临床综合评估后最终确诊为AS。MR角征好发于下胸椎单元和腰椎单元，其中T11/ T12、T12/L1、L1/L2、L2/L3受累频率较高，分别为80%、87%、84%、79%。胸椎单元、腰椎单元发生率高于颈椎单元(P<0.017)；胸椎单元与腰椎单元发生率比较，差异无统计学意义(P>0.017)。见表1。MR角征累及椎体前角(235/1 316，18%)频率高于后角(106/1 316，8%)(χ2=56.064，P<0.05)。MR角征累及3个及以上脊椎单元患者30例(30/32，94%)；仅累及1个脊椎单元2例(2/32，6%)。MR角征形态呈三角形、半弧形或短条形，病变小。其信号类型出现率从高至低分别为Modic Ⅱ型(86%)、Modic Ⅰ型(14%)，无Modic Ⅲ型表现。见图1、2。MR角征Modic Ⅱ型MRI表现为T1WI和T2WI高信号。Modic I型MRI表现为T1WI低信号，T2WI高信号，增强扫描病变有强化。椎间盘炎MRI表现为T1WI低或高信号，T2WI高信号。滑膜关节炎和附着点炎MRI表现为T1WI低信号，T2WI高信号。

A为OSag T2WI，T9/T10～S1/S2椎体前后角多发三角形高信号(箭头所示)；B为OSag T1WI，T9/T10～S1/S2椎体前后角多发三角形高信号(箭头所示)；C为压脂OSag T2WI，T9/T10～S1/S2椎体前后角多发异常信号减低(箭头所示)。

A为OSag T2WI，T8/T9、T12/L1椎体前角呈三角形、半弧形高信号(箭头所示)；B为O Sag T1WI，T8/T9、T12/L1椎体前角呈三角形、半弧形稍低信号(箭头所示)；C为压脂OSag T2WI，T8/T9、T12/L1椎体前角呈三角形、半弧形明显高信号，T3、T4椎体棘突亦呈高信号(箭头所示)；D为压脂OSag T1WI增强扫描，T8/T9、T12/L1椎体前角及T3、T4椎体棘突异常信号明显强化(箭头所示)。

3 讨论

AS是一种全身性疾病，可累及关节、眼睛、皮肤、胃肠道、心血管、肺及肾等，以中轴关节(骶髂关节和脊柱)受累为主[5]。AS的概念于1990年首次被提出，随着对疾病认知的增加，诊断标准也在不断更新。影像学在AS的诊断、病情评估及治疗预测中越来越重要，特别是MRI成像在早期诊断中极其重要[6]。AS累及脊柱时，MR角征出现率较高，因其病变比较小，且类似退变，很容易被忽视或误诊[7-8]。因此，本文重点讨论MR角征特点。

我国AS发病年龄高峰为20～30岁，以中青年男性多见。AS发病隐匿，患者常以腰背部、腰骶部疼痛或晨僵为临床表现[9-10]。本研究中青年患者占绝大多数(74%)，男性多见。大多数患者以颈背部和(或)胸背部、腰背部、腰骶部疼痛及晨僵、活动受限为临床症状。本研究中有18例患者因背痛首先接受脊柱MRI检查，因发现椎体MR角征改变，提示AS可能，最后经临床综合评估证实。因此，临床中如果年轻患者有无明显原因的颈、背或腰痛史，建议首先进行脊柱MRI扫描，如发现MR角征则提示AS可能，同时出现椎间盘炎、附着点炎和滑膜关节炎等2种或2种以上病变征象时，对AS的诊断价值提高[5]。本研究中MR角征与滑膜关节炎、椎间盘炎或附着点炎同时出现占41%。

本研究中38例AS患者中84%表现为MR角征，与其他脊柱炎性病变相比发生率高，与很多文献报道[1-2,5,11]一致。MR角征形态多表现为三角形，其次为半弧形、短条形。病变仅累及椎体角，不累及整个终板，病变较小，其形态与Kim等[4]描述的只表现为三角型、半弧形不完全一致。Jevtic等[12]把MR角征在MRI上的表现分为3型，分别代表不同的病理改变。MR角征病理基础是发生于前后韧带在椎体和纤维环交界区附着点处的炎症所致的骨髓水肿和随后发生的一系列修复反应。Modic Ⅰ型表现为T1WI上低信号，T2WI上高信号，压脂T2WI序列上表现更明显的高信号(该序列对病变显示更敏感)，增强扫描病变强化。此型对应病理改变为炎性充血水肿，病变处于活动期(急性期)。Modic Ⅱ型表现为T1WI和 T2WI上高信号，此型对应病理改变为炎性修复、骨髓脂肪化，增强扫描无强化，病变处于慢性期，此期在X线片上表现为椎体终板边缘硬化，称为“亮角征”，同时也预示韧带骨赘形成[13-14]。Modic Ⅲ型表现为高低混杂信号，增强扫描边缘强化。本研究中大多数病变处于慢性期(骨髓脂肪化)，急性期相对少见。本研究中还发现同一患者MR角征可以仅有1种信号类型，也可以同时表现Modic Ⅰ型和Modic Ⅱ型信号改变，说明同一患者病变可以处于不同病理时期。

本研究对脊柱MRI检查结果进行统计分析，结果显示，MR角征累及下胸椎单元和腰椎单元更多见，其中T11/T12、T12/L1、L1/L2、L2/L3受累频率较高，累及颈椎单元相对少见，也符合疾病从下向上累及的一般规律。MR角征累及脊柱前角明显多于后角，这可能与前缘附着前纵韧带有关，因为此韧带较宽大，活动度大[1,4-5,11]。Bennett等[14]研究表明，椎体出现3个角的改变而无骨赘或许莫氏结节形成时，诊断AS的特异性为81%。如果患者年龄低于40岁，特异性可以达到97%。Kim等[4]的研究也表明脊柱MR角征对AS的诊断特异性达96%。本研究中青年患者亦占大多数，且94%的患者呈多脊椎单元、多椎体角受累。脊柱MR角征需要与椎体退行性角部改变相鉴别。AS累及脊柱MR角征特点是病变小，多数呈三角形，边缘清晰，不伴终板侵蚀，常发生于胸腰段，特别是在年轻患者中出现。脊柱退行性角部改变呈半圆形，范围较广，常伴有椎间盘变性、突出或骨赘，常发生于下腰段[4-14]。

综上所述，AS脊柱受累时最常见病变是MR角征，特别是年轻患者脊柱MR检查发现MR角征，提示AS的可能。本研究局限性在于本文为回顾性研究，大多数患者未接受全脊柱MRI扫描，并且未与其他血清阴性脊柱关节病脊柱MRI影像学表现进行对比。