超声鉴别儿童化脓性关节炎与幼年特发性关节炎的临床价值

聂丽丽 崔硬铁

化脓性关节炎（suppurative arthritis，SA）是由化脓性细菌引起的关节炎症，最常累及髋关节，主要临床症状为发热、关节活动受限和局部肿胀［1］。幼年特发性关节炎（juvenile idiopathic arthritis，JIA）是一组原因不明、以慢性关节炎症为主要特征的风湿性疾病，儿童期常见，常伴有发热等全身症状［2］。SA 与JIA 临床症状均可表现为发热和关节肿胀，但治疗方法及预后不同，怀疑SA 时需先行关节穿刺，根据积液性质确诊SA后再行关节切开引流灌洗术及抗感染治疗，若诊断和治疗不及时可能导致关节破坏、畸形等严重后果［3］；JIA 目前尚无根治方法，主要治疗药物包括激素、抗风湿药和生物制剂等，治疗策略强调早期积极治疗以延缓疾病进展和改善关节症状［4-5］，故及时、准确地鉴别SA 与JIA 有助于患者选择合理的治疗方案及改善预后。本研究旨在探讨超声鉴别儿童SA 与JIA 关节病变的临床价值。

资料与方法

一、研究对象

选取2018 年3 月至2022 年12 月我院经临床确诊的SA患儿100例（SA组）和JIA患儿45例（JIA组）。其中SA组男70例，女30例，年龄15 d～11岁，中位年龄1.0（0.5，4.0）岁；共累及100个关节，包括髋关节55 个，膝关节21 个，踝关节16 个，肩关节6 个，肘关节2 个；均有关节肿痛、活动受限症状，91 例伴发热。JIA 组男13 例，女32例，年龄1～13岁，中位年龄5.0（2.0，10.0）岁；共累及105 个关节，包括膝关节47个，踝关节28个，肘关节14 个，髋关节8 个，肩关节8 个；均有关节肿痛症状，43 例伴发热。纳入标准：①首次发病；②出现发热、关节症状；③年龄<16 岁；④治疗前均接受超声检查；⑤SA 组均经手术切开引流灌洗术及脓液培养证实，JIA 组均符合国际风湿病学会联盟（ILAR）的诊断标准［6］。排除标准：①患儿不配合检查、超声图像质量差；②先天性关节发育异常；③临床资料不完整；④明确病因的其他关节炎。本研究经我院医学伦理委员会批准，入选患儿家属均知情同意。

二、仪器与方法

1.超声检查：使用Philips EPIQ 7 彩色多普勒超声诊断仪，L18-4 线阵探头，频率4～18 MHz。患儿取平卧位，所有关节均在屈曲45°状态下行纵切面及横切面扫查，观察关节腔积液及滑膜情况，多切面测量积液深度及滑膜厚度并取最大值纳入研究；应用CDFI观察滑膜血流情况。关节腔积液阳性定义为关节腔内液性无回声区深度>1 mm［7］；积液呈无回声为透声可，有絮状物或密集点状回声为透声差［8］。滑膜增厚定义为滑膜厚度≥1 mm［9］。滑膜血流分级参照2017年美国儿科风湿病学专家组提出的儿童滑膜炎血流分级标准［10］，具体为：0级，滑膜内无血流信号；1级，可见1～3处血流信号；2级，可见3处以上血流信号，但血流信号分布<30%滑膜面积；3 级，血流信号分布≥30%滑膜面积。以上操作均由2 名具有5 年以上工作经验的超声医师共同完成，意见不一致时经讨论达成一致。

2.一般资料收集：记录两组患儿年龄、性别、发病时间、入院前最高体温，以及血清标志物（白细胞计数、C-反应蛋白及红细胞沉降率）。

三、统计学处理

应用SPSS 26.0统计软件，符合正态分布的计量资料以x±s表示，组间比较采用t检验；不符合正态分布的计量资料以M（Q1，Q3）表示，组间比较采用秩和检验。计数资料以例或频数表示，组间比较采用χ2检验。采用多因素Logistic 回归分析筛选鉴别儿童SA 与JIA 的独立影响因素。绘制受试者工作特征（ROC）曲线分析各超声指标单独及联合应用鉴别儿童SA与JIA的诊断效能，曲线下面积（AUC）比较采用Delong 检验。P<0.05为差异有统计学意义。

结果

一、SA组与JIA组一般资料比较

SA 组与JIA 组年龄、性别比、发病时间、血清标志物（白细胞计数、C-反应蛋白及红细胞沉降率）比较，差异均有统计学意义（均P<0.05）；入院前最高体温比较，差异无统计学意义。见表1。

表1 SA组与JIA组一般资料比较

二、SA组与JIA组超声指标比较

SA 组与JIA 组关节腔积液、滑膜增厚、滑膜厚度、滑膜血流分级比较，差异均有统计学意义（均P<0.001）。见表2。

表2 SA组与JIA组关节的超声指标比较

SA 组100 个关节中检出关节腔积液97 个（97.0%），其中29 个积液透声可，68 个透声差，可见细小点状弱回声，部分伴絮状低回声，关节囊及周围软组织回声增强；滑膜增厚30个（30.0%）；滑膜血流分级为0级、1级分别有91个、9个。见图1。

图1 SA组超声图

JIA 组105 个关节中检出关节腔积液98 个（93.3%），其中94 个积液透声可，4 个透声差；滑膜增厚101个（96.2%）；滑膜血流分级为0级、1级、2级、3级分别有15个、29个、33个、28个。见图2。

图2 JIA组超声图

三、鉴别SA与JIA的独立影响因素分析

将上述差异有统计学意义的超声指标分别进行赋值，包括关节腔积液（无积液=0，透声差=1，透声可=2）、滑膜增厚（无=0，有=1）、滑膜厚度、滑膜血流分级（0级=0，1级=1，2级=2，3级=3），然后纳入多因素Logistic 回归分析，结果显示关节腔积液、滑膜厚度及滑膜血流分级均为鉴别儿童SA与JIA的独立影响因素（均P<0.05）。见表3。建立联合诊断模型的方程式为：Logit（P）=-6.586+1.951×关节腔积液+0.765×滑膜厚度+2.562×滑膜血流分级。

表3 多因素Logistic回归分析结果

四、ROC曲线分析结果

ROC 曲线分析显示，关节腔积液、滑膜厚度及滑膜血流分级鉴别儿童SA与JIA的AUC分别为0.781、0.935 及0.910；三者联合应用的AUC 为0.972，高于各超声指标单独应用，差异均有统计学意义（均P<0.05）；以0.732 为截断值，其诊断灵敏度为90.5%，特异度为99.0%。见图3。

图3 各超声指标单独及联合应用鉴别儿童SA与JIA的ROC曲线图

讨 论

SA与JIA均可表现为发热、关节肿痛及活动受限。但SA起病急，通常为单关节受累，以髋关节为主，好发于4岁以下儿童［11］，男性发病多于女性［12］，本研究纳入的SA 病例亦如此。而JIA 起病缓慢，常为多关节受累，以膝关节和踝关节为主，本研究中女性发病多于男性（P<0.01），与Marzetti等［13］研究报道一致。本研究结果显示，与SA组比较，JIA组年龄更大，白细胞计数、C-反应蛋白及红细胞沉降率水平更低，差异均有统计学意义（均P<0.05），与Thomas 等［14］研究结果基本一致，但该研究认为体格检查和血清标志物检测虽有助于鉴别SA与JIA，但无特异性，故常需结合影像学检查综合判断。SA、JIA 早期X 线并无阳性特征改变，晚期也仅能显示关节周围软组织肿胀及骨质破坏，不能判断关节腔内有无积液及滑膜情况；MRI 虽可检出关节腔积液及滑膜增厚，但价格昂贵，且年龄较小患者需镇静后操作，临床应用受限。超声作为一种无创、经济、便捷、可重复性高的影像学检查方法，在关节病变的诊治中已得到广泛应用［15］。高频超声可清晰地显示关节腔积液、滑膜增厚及其血流分布情况，尤其对关节腔积液的检出率高于MRI［16］并可判断积液性质［17］，是评估早期SA 及JIA 关节病变较为可靠的检查方法。本研究旨在探讨超声鉴别儿童SA 与JIA 关节病变的临床价值。

SA 的主要超声表现为关节腔积液，根据病理改变可分为浆液性渗出期、浆液纤维蛋白性渗出期及脓性渗出期［18］。其中浆液性渗出期滑膜充血水肿，有淡黄色液体渗出，超声表现为积液透声可，呈无回声；浆液纤维蛋白性渗出期积液浑浊、黏稠，滑膜充血水肿，有纤维蛋白絮状物附着于滑膜上，超声表现为积液透声差，呈低回声，可见絮状回声或分隔，关节囊回声增强［19］；脓性渗出期积液多呈脓性、黄色，滑膜增生、肥厚，超声表现为积液透声差，呈低回声伴点状高回声，关节囊增厚且回声增强［20］。本研究中SA 组100 个关节中检出关节腔积液97 个（97.0%），其中68 个积液透声差，29 个透声可，考虑为病理分期不同所致；30 个（30.0%）关节伴有滑膜增厚，但仅9个检出滑膜血流稍增多，血流分级为1 级，其余均未见血流显示，考虑可能与发病时间有关［21］。通过进一步分析发现，本研究纳入病例中滑膜增厚者发病时间均≥3 d，无增厚者发病时间均<3 d，提示发病时间越长，滑膜增厚越明显，血流越丰富。

本研究中JIA 组关节病变主要表现为滑膜增厚和关节腔积液（96.2%、93.3%），与Chauvin 和Doria［22］研究结果一致。JIA 的病理改变主要为慢性非化脓性滑膜炎，滑膜组织充血水肿，伴大量血管内皮细胞及滑膜细胞增生、炎性细胞浸润，致使血管翳形成［23］；超声表现为滑膜增厚明显且血流丰富。本研究中JIA 组85.7%的关节滑膜内血流信号增多，血流分级为1 级、2级、3级分别有29个、33个、28个，提示滑膜增厚的同时其血流增加，对滑膜血流进行半定量分级可间接反映滑膜炎症反应程度［24］。JIA 组中95.9%的关节腔积液均透声可，分析原因为：滑膜内血管通透性增高，可使浆液渗出不断增多，继而在关节腔形成积液［24］，且由于滑膜炎症为非化脓性，故积液透声可。本研究中有4 个受累关节的积液透声差，考虑可能为重度炎症引起滑膜中的毛细血管扩张充血、血管壁损伤破裂，红细胞外溢［25］，从而导致关节腔积液浑浊。

本研究多因素Logistic 回归分析显示，滑膜增厚并非鉴别儿童SA 与JIA 的独立影响因素。虽然JIA 大多伴有滑膜增厚，但少数SA 亦有此表现，故不能以有无滑膜增厚作为鉴别SA 与JIA 的依据。本研究中JIA组滑膜厚度高于SA 组（P<0.001），且ROC 曲线分析显示滑膜厚度鉴别SA 与JIA 有较高的诊断效能（AUC 为0.935），分析原因为：JIA 处于活动期时，炎症因子刺激滑膜细胞异常增殖，表现为滑膜厚度明显增加。滑膜血流分级鉴别SA 与JIA 的诊断效能亦较高（AUC 为0.910），分析原因为：JIA 活动期滑膜内血管大量增生，CDFI 表现为血流不同程度增多，而SA 少有此表现。JIA 关节腔积液透声可，而SA 处于浆液渗出期时积液也可呈无回声，故关节腔积液鉴别二者的诊断效能一般（AUC为0.781）。本研究将关节腔积液、滑膜厚度及滑膜血流分级纳入联合诊断模型，结果显示三者联合应用鉴别儿童SA 与JIA 的AUC 达0.972，较各超声指标单独应用具有更高的诊断效能（均P<0.05），且灵敏度、特异度均较高（分别为90.5%、99.0%），提示联合应用各超声指标鉴别儿童SA 与JIA 关节病变具有更好的临床价值。

综上所述，超声在儿童SA 与JIA 关节病变鉴别中有一定的临床价值，联合应用多个超声指标能有效提高鉴别诊断效能，可为临床选择合适的治疗方案提供参考。但本研究病例纳入的均为大关节，研究结果是否适用于小关节尚需进一步验证；且不同关节受累时病变程度可能不同，对结果可能产生一定影响，有待今后扩大样本量并分组深入研究。