DWI 在强直性脊柱炎所致骶髂关节炎活动性评价中的应用价值

温 群，王娇燕，龚志刚，谭文莉

（上海中医药大学附属曙光医院放射科，上海 200120）

脊柱关节炎是一组具有相似特征的慢性炎症性疾病，包括强直性脊柱炎、银屑病性关节炎、炎症性肠病引起的肠病性关节炎、反应性关节炎等。其中强直性脊柱炎最常见，主要累及骶髂关节，最常见的临床表现是继发于骶髂关节炎的腰痛［1］。目前，临床常用的检查骶髂关节炎的影像学方法包括X 线、CT 和MRI，其中，MRI 对骶髂关节炎诊断效果较好，可在X 线片显示损伤之前描述骶髂关节的活动性（急性）炎症，也可通过发现骶髂关节炎的结构征象进行早期诊断。国际脊椎关节炎评估协会推荐的脊柱炎症的MRI 序列包括脂肪抑制SE T2WI 和STIR［2］。骶髂关节炎活动期的基本病变是骨髓水肿。然而轻度骶髂关节炎患者的骨髓水肿轻微，可能会降低MRI 的诊断性能和放射科医师明确诊断的信心。因此，DWI可作为STIR 和脂肪抑制T2WI 的补充。本研究旨在进一步分析DWI 在强直性脊柱炎所致骶髂关节炎活动性评价中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性收集2019 年1 月至2020 年12 月在我院治疗的81 例强直性脊柱炎所致骶髂关节炎患者，其中男61 例，女20 例；年龄14～42 岁，平均（28.9±8.3）岁。81 例按照疾病是否处于活动期分为稳定组39 例和活动组42 例。稳定组男23 例，女16 例，平均年龄（29.3±7.8）岁；活动组男30 例，女12 例，平均年龄（28.6±10.9）岁。

1.2 诊断标准

1.2.1 强直性脊柱炎诊断标准 符合2009 年国际脊椎关节炎评估协会诊断脊柱关节炎的标准［2］，即腰背痛＞3 个月，发病年龄＜45 岁的强直性脊柱炎患者，若符合以下任何一条标准，即可诊断为脊柱关节炎：①经影像学证实的骶髂关节炎+至少1 项脊柱关节炎特征；②人类白细胞抗原（HLA）-B27 阳性+至少另外2 项脊柱关节炎特征。脊柱关节炎特征包括：炎性腰背痛、关节炎、肌腱端炎（足跟）、葡萄膜炎、指（趾）炎、银屑病、克罗恩病/结肠炎、对非甾体类消炎药治疗反应良好、有脊柱关节炎家族史、HLA-B27阳性及C 反应蛋白（CRP）升高。

1.2.2 骶髂关节炎活动性临床诊断标准 根据Bath强直性脊柱炎疾病活动指数（BASDAI）及相关实验室检查结果判断骶髂关节炎的活动性［3］：BASDAI≥6 分为活动组，＜4 分为稳定组；4～＜6 分，则需结合实验室检查结果，红细胞沉降率≥20 mm/h 或CRP≥3 mg/L 为活动组，反之为稳定组。

1.3 纳入及排除标准 ①纳入标准：符合脊柱关节炎诊断标准［2］；年龄＞18 岁；有腰背痛；均在疾病活动性评估2 周内行常规MRI 及DWI 检查。②排除标准：怀孕、既往有骶髂部手术史、外伤、感染或肿瘤病史及不能接受MRI 检查者。

1.4 仪器与方法 采用联影uMR 780 3.0 T MRI扫描仪和12 通道体部相控阵线圈。患者取仰卧位，足先进。行斜横断面及斜冠状面扫描，斜横断面扫描在矢状面上调整角度，使定位线垂直于骶骨长轴，扫描范围包括骨盆上缘至髋臼；斜冠状面扫描在矢状面上调整角度，使定位线平行于骶骨长轴，扫描范围包括骶骨前后缘。

扫描序列与参数：斜冠状面FSE T1WI，TR 640 ms，TE 11.96 ms，视野260 mm×260 mm，矩阵320×320，激励次数1.3；斜冠状面STIR，TR 2 500 ms，TE 60.9 ms，视野260 cm×260 cm，矩阵256×256，激励次数1.5；斜横断面FSE T1WI，TR 654 ms，TE 12.86 ms，视野260 cm×250 cm，矩阵320×320，激励次数1.3；斜横断面STIR，TR 2 500 ms，TE 60.9 ms，视野260 cm×250 cm，矩阵304×274，激励次数1.5。以上序列层厚均为4 mm，层距均为0.4 mm。DWI 扫描参数，TR 3 000 ms，TE 61.4 ms，层厚4 mm，层距10 mm，视野300 mm×300 mm，激励次数1，b 值取0、600、800 s/mm2。自动生成b=800 s/mm2时的ADC 图，参照T2WI 图像上高信号区选择病灶，测量病灶最大层面的中心约30 mm2为ROI，共测量3 个病灶的ADC 值，取平均值，ROI 尽量大小相等，对少于2 个病灶者，测量所有病灶，取平均值，选择ROI 时避开血管、硬化及骨皮质等区域。

1.5 统计学方法 采用SPSS 22.0 软件进行统计学分析。对2 组ADC 值行正态性检验，若符合正态分布，以表示，行独立样本t 检验。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

MRI 示单侧或双侧骶髂关节面骨质侵蚀62 例（活动组28 例，稳定组34 例），关节软骨形态不规则，部分破坏、中断，关节面毛糙模糊，软骨下骨破坏、缺损。单侧或双侧骶髂关节面下骨髓水肿45 例（活动组40 例，稳定组5 例），T1WI 呈低信号，STIR 呈高信号，DWI 呈明显高信号。骶髂关节面下出现脂肪沉积52 例（活动组23 例，稳定组29 例），T1WI 呈高信号，STIR 呈低信号，DWI 信号不高。骶髂关节面下出现骨质增生硬化31 例（活动组11 例，稳定组20 例），T1WI 及STIR 呈低信号，DWI 信号不高。骶髂关节间隙狭窄10 例（活动组4 例，稳定组6 例），关节融合5 例（活动组1 例，稳定组4 例）。骶髂关节周围肌肉受累15 例，均为活动组，T1WI 呈低信号，STIR 呈高信号，DWI 呈明显高信号。骶髂关节关节囊炎8 例，均为活动组，T1WI 呈低信号，STIR 呈高信号，DWI 呈明显高信号。

2 组骶髂关节病变的ADC 值均服从正态分布，活动组骶髂关节骶侧、髂侧的ADC 值均明显高于稳定组，差异均有统计学意义（均P＜0.01，表1）。

表1 2 组骶髂关节病变的ADC 值比较（×10-3 mm2/s，）

表1 2 组骶髂关节病变的ADC 值比较（×10-3 mm2/s，）

典型骶髂关节炎的MRI 图像见图1。

图1 男，27 岁，骶髂关节炎 图1a 横断面STIR 图像，示双侧骶髂关节呈信号增高影，关节面毛糙模糊，关节面下骨质内见小片状异常信号影图1b 横断面T1WI 图像，示双侧骶髂关节呈低信号影，关节面毛糙模糊 图1c 横断面DWI 图像（b=800 s/mm2），示双侧骶髂关节信号增高，以右侧骶髂关节信号明显增高改变为主 图1d ADC 图，示双侧骶髂关节弥漫性高信号，ADC 值为1.73×10-3 mm2/s 图1e 斜冠状面STIR 图像，示双侧骶髂关节呈信号增高影，关节面毛糙模糊，关节面下骨质内见小片状异常信号影 图1f 斜冠状面T1WI 图像，示双侧骶髂关节呈低信号影，关节面毛糙模糊

3 讨论

脊柱关节炎是一组具有相似临床、影像学、遗传学和实验室特点的疾病，通常与HLA-B27 阳性和血清阴性相关，其中强直性脊柱炎临床最常见，青年男性常见，早期即可累及骶髂关节。强直性脊柱炎起病隐匿，临床表现不明显，易被忽视，且病程具有静止期及活动期交替出现的特点。目前判断疾病活动性的方法主要有BASDAI、实验室检测（如CRP、红细胞沉降率），以及问卷和实验室检查结合。本研究采用基于CRP 和/或血沉的BASDAI［3］判断病变是否具有活动性，并分为活动组、稳定组2 组。

目前，临床上常用的骶髂关节炎的影像学检查方法有X 线、CT 及MRI。研究表明，单纯依赖X 线片会延迟确诊［4］。CT 可很好地显示骨的解剖结构，但无法判断病变是否处于活动期，且辐射剂量较高，临床上不作为常规方法使用，但随着能谱CT 的发展，有学者认为其能显示并定量分析骶髂关节炎的骨髓水肿［5］。MRI 可直接显示关节解剖，以及软骨、囊、滑膜、软骨下骨和韧带的异常，可在X 线片出现改变之前发现骶髂关节炎，也可对骶髂关节炎引起的骨髓水肿、滑膜炎、关节软骨改变等进行较准确地评价［6-7］，现已被广泛用于早期诊断骶髂关节炎。

3.1 骶髂关节炎的常规MRI 表现 骶髂关节由2 个主要的解剖结构组成：C 形软骨位于前下方，被纤维组织牢固地附着在骨上，这部分以前被称为“滑膜部分”，但实际上，仅下1/3 的软骨成分具有真正的滑膜内衬；韧带部分位于后上方，包含强壮的骨间韧带，边界不规则。骶髂关节炎多从滑膜部侵犯关节［8］，MRI 主要表现为关节面软骨形态不规则增粗、中断，信号增高或降低，软骨下骨板毛糙、凹凸不平，骨髓表现为T1WI 低信号、T2WI 高信号，晚期表现为软骨下骨质硬化、脂肪沉积，关节间隙狭窄或骨性融合。

本研究81 例常规MRI 检查发现关节面骨质侵蚀62 例，关节面下骨髓水肿45 例，脂肪沉积52 例，骨质增生硬化31 例，骶髂关节间隙狭窄10 例，关节融合5 例，周围肌肉受累15 例，关节囊炎8 例。骶髂关节炎活动期骨髓MRI 表现为T1WI 呈稍低信号，脂肪抑制T2WI 及STIR 呈高信号。脂肪抑制序列对骶髂关节的骨髓水肿表现敏感，但无法定量分析骶髂关节炎的严重程度，也无法评估治疗效果。马立恒等［6］研究30 例强直性脊柱炎患者的MRI 资料发现，其骶髂关节均出现不同程度的骶髂关节炎改变。

3.2 骶髂关节炎的DWI 表现 DWI 是一种依赖于组织内水分子布朗运动的MRI 序列，其已被证明比常规MRI 检测序列更有优势［9］。DWI 扫描能检出骶髂关节骨髓水肿的微小变化，并能通过测量ADC 值进行定量诊断［10-11］。强直性脊柱炎可致骶髂关节病变区水分子活动加快、扩散加强，组织间隙内自由水的含量增加，ADC 值升高［12］。但DWI 图像具有明显的“T2效应”，与组织T2值呈正相关［13-14］。虽骨髓水肿区水分子扩散增强，导致ADC 值升高，但水肿区含水量增加，导致局部组织T2值升高，多数活动性病变呈高信号。因此，仅依靠DWI 信号特征评价骶髂关节炎的活动性并不完全可靠。ADC 是反映水分子扩散情况的定量指标，其能够定量、准确、客观地反映骶髂关节炎活动期水分子扩散的真实情况。本研究显示，活动组骶髂关节炎骶侧、髂侧ADC 值均明显高于稳定组，差异均有统计学意义（均P＜0.01），因此ADC 值可帮助判断骶髂关节炎是否处于活动期，与既往研究［9-10，15-16］报道一致。

综上所述，MRI 能较好地显示强直性脊柱炎患者骶髂关节病变的特征，DWI 有助于定量评价骶髂关节炎的活动性，ADC 值可为临床判断骶髂关节炎是否处于活动期提供依据。