MRI對腰椎強直性脊柱炎的診斷價值

肖 林，胡劍波，吳澤文，譚敬安

(廣州中醫(yī)藥大學附屬骨傷科醫(yī)院，廣東 廣州 510240)

MRI對腰椎強直性脊柱炎的診斷價值

肖 林，胡劍波，吳澤文，譚敬安

(廣州中醫(yī)藥大學附屬骨傷科醫(yī)院，廣東 廣州 510240)

目的 探討MRI對腰椎強直性脊柱炎的診斷價值。方法 對71例強直性脊柱炎患者腰椎行矢狀位短時反轉(zhuǎn)恢復(STIR)序列及T1脂肪抑制增強掃描，分析其MRI表現(xiàn)(包括急性椎體炎、椎間盤炎、滑膜關節(jié)炎、附著點炎)。結(jié)果 MRI掃描結(jié)果顯示椎體炎53例，椎間盤炎16例，滑膜關節(jié)炎46例，附著點炎45例。腰椎侵犯總陽性率87%(62/71)。椎體炎與附著點炎、滑膜關節(jié)炎間陽性率比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，椎間盤炎陽性率與其他三者比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，椎體炎后緣明顯少于前緣(P<0.05)。結(jié)論 強直性脊柱炎所致腰椎MRI表現(xiàn)包括椎體炎、椎間盤炎、滑膜關節(jié)炎及附著點炎。椎體炎最常見，其所在節(jié)段分布無統(tǒng)計學意義，且腰椎前緣是最易受累部位，椎間盤炎最少見。

強直性脊柱炎；MRI；診斷

強直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS)是一種慢性全身性自身免疫性炎癥性疾病，它主要影響骶髂關節(jié)、脊柱、脊柱旁軟組織及外周關節(jié)等處。AS起病隱匿，致殘率高，早期診斷和干預可改善病情及預后，對控制病情進展及并發(fā)癥的發(fā)生有較大的幫助，因此早期發(fā)現(xiàn)脊柱的炎癥意義重大。影像學檢查可發(fā)現(xiàn)脊柱炎癥的病理改變，直接顯示病灶。因此，正確認識腰椎AS不同時期的影像學表現(xiàn)、與其他疾病進行鑒別是影像學檢查的重要任務。MRI能早于X射線、CT發(fā)現(xiàn)AS影像學改變，并可以通過多方位成像，很好地顯示強直性脊柱炎改變，包括椎體炎、椎間盤炎、小關節(jié)炎等急性活動性改變，也能顯示韌帶骨贅形成、椎體融合、骨質(zhì)侵蝕及脂肪沉積等慢性非活動性改變[1]。本文通過探討MRI對腰椎AS的診斷價值，以便更好地使用MRI這一影像手段幫助臨床醫(yī)生評估診療效果。

1 臨床資料

1.1一般資料 選擇2008年1月—2013年9月我院骨四科收治并診斷為AS的患者71例，其中男59例，女12例；年齡14～58歲。

1.2 影像學檢查 磁共振掃描儀為GE公司的Signa Hde 1.5T全身磁共振掃描儀，采用脊柱線圈，行腰椎MRI矢狀位掃描。①STIR序列：為脂肪抑制T2加權序列。TR 2 000 ms/3 000 ms,TE 70 ms/120 ms,層厚4mm，層間距1 mm，2～4次采集。②T1脂肪抑制增強掃描：TR 840 ms,TE 13 ms，層厚4mm，層間距1 mm，3～4次采集。對比劑為Gd-DTPA，0.1 mmol/kg，注射對比劑后立即掃描。以上序列矩陣為256×256。掃描范圍為胸12下半椎體至骶1上半椎體。

1.3 圖像分析 為了方便描述病灶部位，筆者使用Sieper/Rudwaleit 的Berlin MRI脊柱評分法[1]中使用的椎單元(Vertebral Units，VU)概念。每個VU定義為兩個相鄰椎體的中線之間的區(qū)域，即包括1個椎間盤及其鄰近的上下兩個椎體各一半部分。所有患者的MR圖像由一位副主任醫(yī)師仔細觀察，并記錄觀察結(jié)果。重點觀察以下3個方面：①椎體炎，觀察椎體炎的數(shù)目、部位、形態(tài)；②椎間盤炎，觀察出現(xiàn)椎間盤炎的部位、形態(tài)；③滑膜關節(jié)炎和附著點炎，觀察是否出現(xiàn)滑膜關節(jié)炎及附著點炎(包括棘上韌帶、棘間韌帶、棘突水腫)。當椎單元任何一個部分出現(xiàn)上述病變時，此椎單元即為炎癥陽性改變。

2 結(jié) 果

2.1總體情況 71例患者中，椎體炎53例，陽性率為75%；椎間盤炎16例，陽性率為22%；滑膜關節(jié)炎46例，陽性率為63%；附著點炎45例，陽性率為65%。腰椎侵犯的總陽性率為87%(62/71)。椎體炎陽性率最高，但椎體炎與滑膜關節(jié)炎、附著點炎之間陽性率差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；椎間盤炎陽性率最低，且椎間盤炎陽性率與椎體炎、滑膜關節(jié)炎和附著點炎陽性率之間差異有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)?；りP節(jié)炎與附著點炎之間陽性率差異沒有統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

2.2 椎體炎 53例活動性椎體炎中，單純累及椎體前緣50例，后緣1例，前后緣均受累2例，椎體后緣受累明顯少于前緣(P<0.05)。腰椎節(jié)段各VU陽性率，T12—L1為33%，L1—2為34%,L2—3為23%,L3—4為30%,L4—5為28%,L5—S1為20%，L1—2受累及頻率最高，但差別無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。71例患者總計有126個VU受累，陽性率為30%(126/426)，平均每人有1.77(126/71)個VU受累。

2.3 椎間盤炎 腰椎各節(jié)段發(fā)生椎間盤炎的陽性率差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，但有3例患者在發(fā)生椎間盤炎的同時出現(xiàn)局部脊柱后凸畸形，分別在T12—L1(2例)和L1—2(1例)。本研究中，71例患者總計有30個VU受累，陽性率為7%(30/426)，平均每人有0.42(30/71)個VU受累。

2.4 滑膜關節(jié)炎和附著點炎 滑膜關節(jié)炎與附著點炎多表現(xiàn)為多節(jié)段(≥2個VU)受累，單一節(jié)段受累少見，有3例附著點炎表現(xiàn)為全節(jié)段受累。

3 討 論

AS的病因尚不完全清楚，遺傳、感染、內(nèi)分泌失調(diào)或代謝障礙、氣候、水土等都是可能的發(fā)病因素。AS的基本病變是纖維素性炎[2]。AS時，淋巴細胞和漿細胞經(jīng)常以韌帶、肌腱附著的骨性關節(jié)面為中心發(fā)生浸潤，使附著點出現(xiàn)骨質(zhì)侵蝕，鄰近骨髓發(fā)生炎性水腫，進一步形成肉芽組織。炎性細胞通過韌帶、肌腱內(nèi)的小血管蔓延、擴散，使鄰近的骨質(zhì)受累，并刺激韌帶、肌腱內(nèi)大量的成纖維細胞化生為其他的結(jié)締組織細胞，包括脂肪細胞和成骨細胞、纖維細胞等，從而在附著點出現(xiàn)脂肪沉積和鈣化、纖維強直，此過程反復發(fā)生，則整個韌帶自附著點向遠端逐漸骨化，最終完全骨化，形成垂直于骨面、與韌帶和肌腱走行一致的骨橋，骨性強直；椎間盤的纖維環(huán)由層狀排列、質(zhì)地堅韌的結(jié)締組織構成。因此，椎間盤的纖維環(huán)和椎體邊緣連接處、前后縱韌帶與椎體連接處、棘上韌帶、棘間韌帶與棘突連接處都是附著點炎的好發(fā)部位。此外，AS的滑膜關節(jié)炎亦不少見，滑膜小血管周圍巨噬細胞、淋巴細胞和漿細胞浸潤導致滑膜增厚、炎性水腫，反復炎癥刺激使受累滑膜肉芽組織形成，關節(jié)面發(fā)生骨質(zhì)侵蝕、水腫，關節(jié)間隙早期增寬、后期變窄，甚至發(fā)生骨性強直。AS時脊柱炎癥首先表現(xiàn)為椎體炎、椎間盤炎、小關節(jié)炎、附著點炎，然后韌帶鈣化、骨化、骨贅形成，甚至繼發(fā)脊柱骨性強直、應力性骨折、寰樞關節(jié)融合、脫位等[3]。本文重點研究AS患者腰椎MRI的椎體炎、椎間盤炎、小關節(jié)炎、附著點炎等早期改變。需要注意的是，這些改變不是特征性的，在脊柱的退行性改變或其他病變時也可以出現(xiàn)[4]。

AS所致炎癥局部的水腫，在STIR序列上呈長T2信號，T1脂肪抑制增強掃描可見強化。應用AS spiMRI-a評分計算STIR上長T2信號與T1脂肪抑制增強掃描強化的相關系數(shù)約為0.84，STIR陽性率較Gd-DTPA稍高，但目前尚不能確定哪種技術能更真實反映脊柱炎癥[5]。Appel等[6]證實有大量單核細胞滲出及骨髓水腫的8例AS患者滑膜關節(jié)在MR STIR上呈長T2信號，而且骨髓間隙水腫與STIR上長T2信號明顯相關，而對照組(10例無風濕病史，死于心血管病患者)病理提示無骨髓水腫，因此STIR像長T2信號是炎癥在活動的表現(xiàn)。本研究各例多為同時可見STIR上長T2信號和強化，但也有少數(shù)病例僅可見STIR上長T2信號或強化；無論STIR上長T2信號或強化，均按腰椎受累計算。腰椎任何一個解剖部位受累均視為腰椎炎癥陽性，總陽性率為87%。椎單元各部位中以椎間盤炎最少見，與椎體炎、滑膜關節(jié)炎及附著點炎之間陽性率差異有統(tǒng)計學意義；椎體炎最常見，但與滑膜關節(jié)炎及附著點炎之間陽性率差異無統(tǒng)計學意義。

本研究椎體炎病灶多為三角形，其次為長方形和條形，且占據(jù)椎體角落，椎體其他部位不出現(xiàn)上述改變(椎間盤炎所致的信號異常與椎體炎不同)，說明病灶的形態(tài)與韌帶走行及其附著點有關。對VU中椎體炎的好發(fā)部分進行分析發(fā)現(xiàn)，椎體后緣受累明顯少于前緣，這可能與前緣附著前縱韌帶有關，因為前縱韌帶較寬大、活動度大。同一病例各VU中L1—2陽性率最高，約35.4%，與其他VU陽性率差別無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。腰椎全部VU的陽性率29.6%,即每例約有1.77個VU受累，與Baraliakos等[7]的研究比較接近。

本研究中,椎間盤炎陽性率約22%(16/71),略高于國外報道[7]。 本組病例中，發(fā)現(xiàn)了30個椎間盤炎病灶，MRI上均表現(xiàn)為終板中央及偏后局部圓形、半圓形骨質(zhì)侵蝕，與椎體前后緣不相連，其內(nèi)填充椎間盤信號，而且病灶邊緣可見信號異常。25個終板骨質(zhì)侵蝕邊緣見脂肪沉積，5個終板骨質(zhì)侵蝕邊緣見脂肪沉積及骨髓水腫。本研究中腰椎各節(jié)段發(fā)生椎間盤炎的陽性率差異無統(tǒng)計學意義，但3例患者發(fā)生椎間盤炎的同時出現(xiàn)了局部脊柱后凸畸形，分別在T12—L1(2例)和L1—2(1例)。

本研究中，滑膜關節(jié)炎與附著點炎多表現(xiàn)為多節(jié)段(≥2個VU)受累，單一節(jié)段受累少見。AS腰椎的小關節(jié)炎與骶髂關節(jié)炎較相似，包括關節(jié)融合、滑膜炎、骨髓水腫、骨質(zhì)侵蝕等。MRI的矢狀位對關節(jié)突關節(jié)炎顯示欠佳，容易遺漏病變，結(jié)合橫斷位圖像易于顯示關節(jié)突關節(jié)，可以明確病變部位。在MRI上附著點炎主要表現(xiàn)為棘突及鄰近的棘上、棘突間條片狀軟組織水腫，在STIR上呈長T2信號，T1脂肪抑制增強掃描呈高信號。附著點炎對AS診斷價值較高，尤其是累及多個節(jié)段時。

總的來說，AS所致的椎體改變在MRI上主要有三種表現(xiàn)：①早起骨髓水腫、炎性充血；②慢性炎癥所致的骨髓黃髓化；③出現(xiàn)骨質(zhì)硬化和骨性強直。當疾病進展、組織修復、炎癥加劇時，以上改變可以同時出現(xiàn)。當腰椎出現(xiàn)晚期典型AS改變?nèi)绶阶?、強直時，不難診斷。而當僅出現(xiàn)椎體骨炎時，則需注意病灶所在的部位、形態(tài)、數(shù)量，如腰椎前緣出現(xiàn)多發(fā)≥2個VU的三角形、長方形異常信號影，提示AS可能性大。同時出現(xiàn)椎體骨炎、附著點炎和滑膜關節(jié)炎中的2種或2種以上病變征象時，診斷價值提高。椎間盤炎在AS患者中較少見，單獨出現(xiàn)椎間盤炎時診斷AS應該十分謹慎。

雖然這項研究只包括腰椎，但基于Baraliakos等[5]的研究，AS時脊柱受累常見于下段胸椎及上段腰椎，因而本研究還是有一定意義的。本研究不足之處是：①選擇患者時，未考慮治療的效果，部分病例處于治療中，沒有對患者治療前后腰椎的MRI改善/進展情況及時進行比較，因此治療后患者復診的腰椎檢查可作為未來研究的方向，此時掃描范圍最好要包括下段胸椎[6]；②對于其他類型的脊柱關節(jié)病，如Reiter綜合征、銀屑病關節(jié)炎、腸病性關節(jié)病等是否會出現(xiàn)上述腰椎MRI表現(xiàn)，未做進一步研究。

[1] Lukas C,Braun J,Van HD,et al.Scoring inflammatory activity of the spine by magnetic resonance imaging in ankylosing spondylitis:a multireader experiment[J].J Rheumatol,2007,34：862-870

[2] Ball J.Enthesopathy of rheumatoid and ankylosing spondylitis[J].Ann Rheum Dis,1971(30):213-223

[3] Hemann KG,Alhoff CE,Schneider U,et al.Spinal changes in patients with spondyloarthritis: comparison of MR imaging and radiographic appearances[J].Radiographics,2005,25(559)：6956-6970

[4] Bennett AN，Rehman A,Hensor EMA，et al.Evaluation of the diagnostic utility of spinal magnetic resonance imaging in axial spondylarthritits[J].Arthritis & Rheumatism，2009,60:1331-1341

[5] Baraliakos X,Hermann KG,Landewe R,et al.Assessment of acute spinal inflammation in patients with ankylosing spondylitis by magnetic resonance imaging:a comparison between contrast enhanced T1 and short tau inversion recovery (STIR) sequences[J].Ann Rheum Dis,2005,64：1141-1144

[6] Appel H,Loddenkemper C,Grozdanovic Z,et al.Correlation of histopathological findings and magnetic resonance imaging in the spine of patients with ankylosing spondylitis[J].Arthritis Res Ther,2006,8，R143

[7] Baraliakos X,Landewe R,Hermann KG,et al.Inflammation in ankylosing spondylitis: a systematic description of the extent and frequency of acute spinal changes using magnetic resonance imaging[J].Ann Rheum Dis,2005(64)：730-734

10.3969/j.issn.1008-8849.2015.09.034

R814.42

B

1008-8849(2015)09-0999-03

2014-03-01