MRI評價幼年特發(fā)性關節(jié)炎髖關節(jié)病變評分方法的改良研究

劉明，袁新宇，吳鳳岐，閆淯淳，白振華，楊洋*

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MRI評價幼年特發(fā)性關節(jié)炎髖關節(jié)病變評分方法的改良研究

劉明1，袁新宇1，吳鳳岐2，閆淯淳1，白振華1，楊洋1*

[摘要]目的 總結并比較既往對幼年特發(fā)性關節(jié)炎髖關節(jié)病變的MRI評分方法，結合臨床指標對既往方法進行改良，為更準確評估髖關節(jié)受累的嚴重程度提供依據。材料與方法 通過萬方和PubMed等數據庫，對既往報道的JIA髖關節(jié)受累的MRI評分方法進行總結，分析和比較。提出髖關節(jié)MRI改良評分方法。利用改良后的方法回顧性分析2011年1月至2014年6月間確診的92例JIA患兒髖關節(jié)增強MRI圖像，采用組內相關系數驗證改良后MRI評分方法，并利用改良評分方法對不同MRI征象間的關系進行分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學差異。結果 僅5篇文獻與JIA髖關節(jié)MRI評分相關。除關節(jié)積液、髖關節(jié)總得分外，改良的MRI評分方法具有良好的一致性(ICC＞0.60，P＞0.05)。通過分析MRI征象間的相關性，總結出滑膜炎、骨髓水腫、關節(jié)積液為可逆性MRI征象，而骨侵蝕、關節(jié)軟骨受損、骨骺受損、關節(jié)狹窄為不可逆性MRI征象。JIA各亞型MRI評分間差異不具有統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，少關節(jié)型6例(0～17分)，全身型5例(0～21分)，RF(－)多關節(jié)型7例(1～19分)，RF (+)多關節(jié)型8例(1～15分)，附著點炎型4例(2～5分)。在ACR的治療分組中，髖關節(jié)MRI能比剩余臨床指標更早的發(fā)現預后不良指征，尤其在≤4個關節(jié)炎組(χ2=16.80，P＜0.01)和≥5個關節(jié)炎組(χ2=4.792，P=0.029)中。結論 改良后MRI評分方法較既往方法更具有簡單性、可靠性、實用性，是一種有效評估受累程度的方法。

[關鍵詞]關節(jié)炎，幼年型；髖關節(jié)；磁共振成像

北京市市委、市政府重點工作及區(qū)縣政府應急項目(編號：Z141100006014 004)

作者單位：

1.首都兒科研究所放射科，北京 100020

2.首都兒科研究所風濕科，北京 100020

楊洋，E-mail: yang_runde@163.com

接受日期：2015-11-16

劉明, 袁新宇, 吳鳳岐, 等.MRI評價幼年特發(fā)性關節(jié)炎髖關節(jié)病變評分方法的改良研究.磁共振成像, 2016, 7(1): 45–50.

Development and preliminary validation of the MRI scoring methods for the hip in juvenile idiopathic arthritis

LIU Ming1, YUAN Xin-yu1, WU Feng-qi2, YAN Yu-chun1, BAI Zhen-hua1, YANG Yang1*

1Radiology Department of the Capital Institute of Pediatrics, Beijing 100020, China

2Rheumatology Department of the Capital Institute of Pediatrics, Beijing 100020, China

*Correspondence to: Yang Y, E-mail: yang_runde@163.com

Received 23 Oct 2015, Accepted 16 Nov 2015

ACKNOWLEDGMENTS Beijing Minicipal Party Committee, Minicipal Government Priorities County Government Emergency Projects (No.Z141100006014 004).

Abstract Objective: To evaluate and develop MRI scoring system for the hip in juvenile idiopathic arthritis.Materials and Methods: We used Wanfang and PubMed to identify relevant published articles.We proposed a new MRI scoring method for the hip in JIA based on relevant articles.Retrospective studies of 92 JIA patients with hip involvement were analysed from January 2011 to June 2014.The intra-reader and inter-reader agreement (evaluated by intra-class correlation coefficients, ICCs) were determined for scores of MRI.Results: Only 5 literatures were qualified.Except joint effusion and total scores, Other lesions of developed MRI scoring method had good reliability, ICC＞0.60, P＞0.05.We got reversible and irreversible MRI signs.Reversible MRI signs: synovial hypertrophy, joint effusion, bone edema.Irreversible MRI signs: bony erosion, cartilage loss, epiphysis lesion, joint space narrowing, muscular inflammation.There was no differences between subtypes of JIA in hip MRI scorings, oligoarticular JIA scorings were 6 (0—17), systemic JIA scorings were 5 (0—21), polyarticular (rheumatoid factor negative) scorings were 7 (1—19), polyarticular (rheumatoid factor positive) scorings were 8 (1—15), enthesitis relatedJIA scorings were 4 (2—5).Arthritis or subclinical-arthritis of hips could be detected much earlier.Especially in history of arthritis of 4 or fewer joints group (χ2=16.80, P＜0.01) and in history of arthritis of 5 or more joints group (χ2=4.792, P=0.029).

Conclusions: Developed MRI scoring method proved to be a simple and highly reliable assessment score in the evaluation of JIA disease of the hips.

Key words Arthritis, juvenile; Hip joint; Magnetic resonance imaging

幼年特發(fā)性關節(jié)炎(juvenile idiopathic arthritis，JIA)不是單一疾病，它是一組不明原因的，16歲以前發(fā)病，持續(xù)6周以上的慢性全身性疾病，以慢性關節(jié)滑膜炎為主要特征，或伴有各組織、器官不同程度損害[1]。

30%～50%患兒通常在JIA起始發(fā)病10年內出現髖關節(jié)受累[2]。但因髖關節(jié)位置深、觸診困難，臨床醫(yī)師早期很難發(fā)現髖關節(jié)病變。同時，作為承重關節(jié)，髖關節(jié)炎最易引起功能障礙。2011年美國風濕病學會(American College of Rheumatology，ACR)的治療建議分型中，5型中有3型把髖關節(jié)炎視為預后不良的重要指證[3]。MRI以其獨特的優(yōu)勢，被認為是最適合評估JIA關節(jié)病變的影像學方法[4]。但至今尚缺乏成熟的評價JIA髖關節(jié)病變的MRI評分方法。

本研究目的在于，在回顧性分析比較既往JIA髖關節(jié)受累的MRI評分方法的基礎上，結合臨床可操作性和實用性，提出改良的MRI評分方法，為更準確評估髖關節(jié)病變的嚴重程度提供依據。

1　 材料與方法

1.1文獻研究

回顧分析和比較既往JIA髖關節(jié)受累的MRI評分方法。在萬方等中文數據庫中檢索“幼年特發(fā)性關節(jié)炎”、“幼年慢性關節(jié)炎”、“幼年風濕性關節(jié)炎”、“髖關節(jié)”，“MRI”，“評分”等關鍵詞；在Pub Med等英文數據庫中檢索“JIA”、“juvenile chronic arthritis”、“juvenile arthritis”、“juvenile rheumatoid arthritis”、“hip”、“MRI”、“scoring system”等關鍵詞。同時檢索文獻中與之相關的參考文獻。檢索2011－2014年期間由美國風濕病學會、歐洲抗風濕聯盟、歐洲兒科風濕病協會、中華醫(yī)學會兒科學分會免疫學組等召開的相關會議摘要。

1.2MRI評分方法

參照既往JIA髖關節(jié)受累的MRI評分方法[5-9]和成人類風濕的MRI評分方法[10]，針對各種方法的不足，提出改良的JIA髖關節(jié)病變MRI評分方法。

1.3MRI評分方法一致性檢驗

1.3.1研究對象

回顧性分析2011年1月至2014年6月，在我院進行過髖關節(jié)增強MRI檢查且圖像質量清晰可用的患兒資料。入組標準：(1)符合國際風濕病學聯盟JIA的診斷標準。(2)近6個月內，患兒髖關節(jié)腔內無糖皮質激素注射治療史。共92例，男44例，女48例，發(fā)病年齡(7.26 ± 3.89)歲，與該次髖關節(jié)MRI檢查相匹配的病程中位數6 (0.5～96)個月，少關節(jié)型41例(44%)，全身型 25例(27.2%)， RF(－)多關節(jié)型 14例(15.2%)，RF (+)多關節(jié)型 7例(7.6%)，附著點炎型 5例(5.4%)。

1.3.2MRI檢查方法

觀察5個MRI序列，3個平掃序列、2個增強序列：(1)軸面：脂肪抑制質子密度加權序列(FS PDWI)；(2)冠狀面：FS T1WI；(3)冠狀面：FS PDWI；(4)軸面：FS T1WI；(5)冠狀面：FS T1WI。

1.4實驗室檢查

收集實驗室指標：紅細胞沉降率(ESR)、C反應蛋白(CRP)、抗環(huán)瓜氨酸肽抗體(ACCP)、類風濕因子(RF)、HLA-B27。根據ACR治療建議[3]，判斷患兒是否具有預后不良的指征。

1.5統(tǒng)計學分析

應用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件分析數據。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學差異。(1)描述性數據用中位數(最小值～最大值)表示。MRI評分的組間差異采用Kruskal-Wallis檢驗，組內差異用Wilcoxon 秩和檢驗。(2)一致性檢驗，3名放射科醫(yī)師(Reader 1和Reader 2是從事兒科影像診斷專業(yè)的高年資主治醫(yī)師，Reader 3是從事兒科影像診斷的住院醫(yī)師)閱讀相關文獻[5-10],熟悉既往評分方法和改良的MRI評分方法，不知道患兒病程和JIA分型等臨床資料情況下進行MRI盲評。觀察者間差異：按照改良的MRI評分方法對圖像進行髖關節(jié)評分。觀察者內差異：6個星期以后隨機挑選30例患兒，Reader 1和Reader 3進行第二次髖關節(jié)MRI評分。用組內相關系數(intraclass correlation coefficient，ICC)來評估觀察者內一致性(intra-reader reliability)和觀察者間一致性(inter-reader reliability)。ICC分組如下：ICC＜0.40一致性差，ICC＞0.40～0.60一致性中等，ICC＞0.60～0.80一致性良好，ICC＞0.80一致性好。(3)相關性用Spearman相關系數(r)表示。r的分組如下：r＞0.8表示高度相關，0.5＜r＜0.8表示顯著相關，0.3＜r＜0.5表示低度相關，r＜0.3表示微弱相關。

表1　觀察者內和觀察者間一致性Tab.1 1agreement of intra-reader and inter-reader

2　 結果

2.1統(tǒng)計文獻結果

共檢索到文獻36篇，中文4篇，英文32篇。僅有5篇文獻(文獻5～9)與JIA髖關節(jié)病變的MRI評分方法相關?？偨Y上述文獻后發(fā)現存在以下問題：入組例數少(7～41例)，受累髖關節(jié)的MRI征象包含不全，已包含的MRI征象沒有詳細量化，未對MRI評分方法進行一致性驗證。

2.2評分結果

初步改良的MRI評分方法一共包含了JIA髖關節(jié)受累的10個常見MRI征象，總評分24分。(1)滑膜(根據滑膜強化和增厚評分)：沒有強化0分，局部強化并增厚＜2 mm 1分，彌漫強化并增厚2～4 mm 2分，彌漫強化并增厚≥4 mm 3分。(2)關節(jié)積液(根據關節(jié)積液量的多少評分)：無關節(jié)積液0分；少量關節(jié)積液且不引起關節(jié)間隙增寬1分；大量關節(jié)積液且引起關節(jié)間隙增寬2分。(3)骨髓水腫(根據骨髓水腫面積評分)：無水腫0分，0%～33% 1分，34%～67% 2分，68%～100% 3分。(4)骨侵蝕(根據骨侵蝕面積評分)：無侵蝕0分，0%～33% 1分；34%～67% 2分，68%～100% 3分。(5)關節(jié)軟骨：正常0分，表面關節(jié)軟骨受損1分，關節(jié)軟骨深部受損2分。(6)骨骺(根據骨骺受累面積評分)：無侵蝕0分，0%～33% 1分，34%～67% 2分，68%～100% 3分。(7)腹股溝淋巴結：無腫大0分，腫大＞10 mm 1分。(8)肌肉：正常0分，肌肉出現異常信號1分，肌肉萎縮2分。(9)關節(jié)對位：關節(jié)對位正常0分，關節(jié)半脫位1分，關節(jié)脫位2分。(10)關節(jié)狹窄：無狹窄0分，＜50% 1分，＞50% 2分，關節(jié)強直3分。

2.3一致性驗證

(1)觀察者內一致性：改良的JIA髖關節(jié)受累MRI評分方法具有好的一致性(ICC 0.83～1)，ICC均＞0.80，P＞0.05。(2)觀察者間一致性：3名觀察者在針對關節(jié)積液評分和髖關節(jié)評價總分中出現具有統(tǒng)計學意義的差別(P＜0.05)。去掉Reader 3的評分后，Reader 1和Reader 2在關節(jié)積液評分和髖關節(jié)評價總分的均ICC＞0.60，P＞0.05，一致性良好。其他征象ICC＞0.74，P＞0.05，一致性良好(表1)。

2.4基本資料

(1)髖關節(jié)MRI陽性征象：滑膜增生 129例(70.1%)，關節(jié)積液104例(56.5%)，骨髓水腫42例(22.8%)，淋巴結增大45例(24.5%)，肌肉受累31例(16.8%)，關節(jié)軟骨24例(13 %)，骨侵蝕15例(8.2%)，骨骺受累14例(7.6%)，關節(jié)狹窄8例(4.3%)，關節(jié)對位2例(1.1%)。(2)ACCP陽性6例(6.5%)，RF陽性13例(14.1%)，HLA-B27陽性5例(5.4%)。ESR為24 (1～140) mm/h，CRP為6.6 (0～295) mg/L。

2.5MRI征象得分的相關性

(1) M R I得分之間有顯著相關的征象(P＜0.05)，關節(jié)軟骨受損和滑膜增生(r=0.514)，關節(jié)軟骨受損與骨侵蝕(r=0.736)，關節(jié)軟骨受損與骨髓水腫(r=0.517)，關節(jié)軟骨受損與骨骺受累(r=0.704)，關節(jié)軟骨受損與關節(jié)狹窄(r=0.511)，骨骺受累與骨侵蝕(r=0.822)，骨侵蝕與肌肉炎癥(r=0.558)，骨侵蝕與關節(jié)狹窄(r=0.632)，骨骺受累與關節(jié)狹窄(r=0.642)。剩余征象之間低度相關、微弱相關或不相關。(2)淋巴結和其他MRI征象間微弱相關(r＜0.3)，甚至不相關(P＞0.05)。(3)關節(jié)對位與骨侵蝕(r=0.365)、骨骺侵蝕(r=0.365)間低度相關，與其他MRI征象間微弱相關(r＜0.3)，甚至不相關(P＞0.05)。(4)結合臨床表現，分析相關系數r＞0.4的MRI征象，可以把MRI征象分為兩大組，可逆性MRI征象：滑膜炎、骨髓水腫、關節(jié)積液；不可逆性MRI征象：骨侵蝕、關節(jié)軟骨受損、骨骺受損、關節(jié)狹窄。肌肉炎癥對不可逆MRI征象具有高度提示作用。

2.6MRI評分結果

(1)髖關節(jié)MRI評分(表2)，JIA各亞型MRI評分間差異不具有統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。髖關節(jié)M R I評分與實驗室檢查之間不具有相關性(P＞0.05)。(2)MRI和剩余指標分別評估是否具有預后不良指征(表3)。MRI能比臨床更早的發(fā)現髖關節(jié)炎，甚至是亞臨床的髖關節(jié)炎。尤其是在≤4個關節(jié)炎組(χ2=16.80，P＜0.01)、≥5個關節(jié)炎組(χ2=4.792，P=0.029)中，MRI能比臨床更早的、更有效的發(fā)現具有預后不良特征(髖關節(jié)炎)的患兒。

表 2 JIA髖關節(jié)MRI評分表[例(分)]Tab.2 Juvenile idiopathic arthritis MRI scoring of hips [n (score)]

表 3 臨床評估患兒是否具有預后不良指征Tab.3 Features of poor prognosis

3　 討論

臨床需要客觀、準確的方法早期發(fā)現關節(jié)炎癥，評估關節(jié)病變的活動性和嚴重程度[7]。X線對于軟組織病變不敏感，超聲早期發(fā)現軟骨損傷和骨損傷等病變的能力有限。MRI目前被認為是最適合評估JIA的影像學方法。髖關節(jié)受累最常見的MRI征象是滑膜增生、關節(jié)積液，關節(jié)狹窄(4.3%)、關節(jié)對位異常(1.1%)相對罕見?；ぴ錾凸撬杷[是標志成人類風濕關節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)早期侵蝕性破壞的特征[11]，它們是否標志JIA侵蝕性特征有待于長期隨訪研究。

3.1既往文獻和改良MRI評分方法討論

(1)如圖1，2所示，骨髓水腫、骨骺受損、骨侵蝕也是JIA中常見的MRI征象。在改良的評分方法中包含了JIA髖關節(jié)受累的所有MRI征象。

淋巴結增大、關節(jié)對位異常與其他的MRI征象之間微弱相關，甚至不相關。關節(jié)對位異常出現的比率低，僅1.1%，因此改良的MRI評分方法應該去掉這兩項。最終改良的髖關節(jié)MRI評分一共包含：滑膜增生、關節(jié)積液、骨髓水腫、骨侵蝕、關節(jié)軟骨受損、骨骺受損、肌肉炎癥、關節(jié)狹窄等8個常見的MRI征象，共21分。(2)MRI評分的觀察序列是臨床上常規(guī)的MRI序列。髖關節(jié)MRI可以進行左、右對比觀察，這比其他四肢關節(jié)的單側掃描，更有助于發(fā)現異常征象?；ぴ錾荍IA疾病活動性的特征性標志，增強MRI檢查是最適合評估滑膜增生的成像手段[12]。(3)MRI征象評分都采用半定量方法。雖然滑膜半定量的測量可能不及計算機輔助的滑膜體積測量精確[13]，軟骨半定量測量不及T2-map[14]、軟骨磁共振延遲增強掃描[15]敏感性高。但是半定量測量沒有復雜的后處理過程，檢查時間短，兒童檢查的舒適度高。而且滑膜厚度與滑膜體積間具有良好相關性[16]。這保證了改良MRI評分方法既簡單又準確。

圖1　 患兒，女，11歲，RF(－)多關節(jié)型，病程4年。冠狀面PDWI示右側股骨頸高信號，提示骨髓水腫。右側股骨頭骨骺變扁，信號增高。右側少量關節(jié)積液 圖2 患兒，女，13歲，少關節(jié)型，病程2年。冠狀面T1WI示右側股骨頭變扁，形態(tài)異常，股骨頭骨骺、股骨頸骨形態(tài)異常 圖3 A，B：女，7歲，RF(＋)多關節(jié)型關節(jié)炎，病程4年，臨床髖關節(jié)查體陰性，亞臨床滑膜炎。B：T1WI增強可見雙側髖關節(jié)滑膜強化Fig.1 Coronal proton density weighted imaging obtained in a 11-year-old girl, who had 4 years history of polyarticular(rheumatoid factor negative).Right femur changes suggested bone marrow edema.the right epiphysis flattened and little joint effusion existed.Fig.2 Coronal T2WI obtained in a 13-year-old girl, who had 2 years history of Oligoarticular JIA.Right head and neck of femur flattened and had abnormal morphology.Fig.3 A: 7-year-old girl, had 4 years history of polyarticular(rheumatoid factor positive), while her negative clinical examination represented subclinical inflamed synovial.A: PDWI, little joint effusion existed in hips.B: Contrast enhanced T1WI, the synovial was enhanced after intravenous gadolinium contrast medium administration.

3.2評分方法一致性驗證

(1)關節(jié)積液ICC在統(tǒng)計學上具有意義。可能的原因是：①髖關節(jié)是杵臼關節(jié)，各個平面都難以對關節(jié)積液進行具體量化；②生長發(fā)育期的兒童，髖關節(jié)大小隨年齡增長而變化，髖關節(jié)大小難以量化，因此關節(jié)積液更難量化。③征象評分更進一步細化，不再單純的是有或無。(2)造成髖關節(jié)MRI總得分在統(tǒng)計學上具有差異的原因可能是：①醫(yī)師閱片經驗的多少，Reader 3閱片經驗不足；②量變造成了質變，MRI征象評分的細小差異造成了疊加后在統(tǒng)計學上具有差異。(3)除關節(jié)積液外，改良評分方法的其他MRI征象具有較好的一致性ICC＞0.60，P＞ 0.05。這表明改良的MRI評分方法具有較好的可重復性和科學性。

3.3改良MRI評分方法的臨床意義

(1)MRI評分方法不能過于簡單，單純的有和無難以評估髖關節(jié)受累的嚴重程度和臨床的治療效果。MRI評分也不能過于復雜，復雜的評分項目會加重臨床工作負擔，不便于學習、應用和普及。(2)通過分析相關系數r＞0.4的MRI征象，可以把征象分為可逆性MRI征象和不可逆性MRI征象，這與Nistala等[7]的研究結果一致。骨髓水腫與骨侵蝕之間具有較好的相關性(r=0.415)，早期具有骨髓水腫征象的患兒，如果不積極治療很可能會進展為不可逆性征象。肌肉炎癥可以作為一個重要提示指征，提示MRI是否具有不可逆征象，它與骨侵蝕、關節(jié)軟骨受損、骨骺受損之間具有較好相關性(r值均＞0.438)。(3)ACR診療建議分組中除全身型和活動性骶髂關節(jié)炎以外的組別患兒，更應該積極的進行髖關節(jié)MRI檢查，從而更早期的發(fā)現亞臨床髖關節(jié)炎(圖3)。便于臨床對JIA患兒進行亞型的分類和治療藥物的選擇。這說明改良的MRI評分方法具有早期的監(jiān)測，指導臨床用藥，預測預后的作用。

3.4MRI髖關節(jié)評分與實驗室檢查

MRI髖關節(jié)評分與實驗室檢查間不具有相關性，這與Laurell等[13]的研究相一致。實驗室指標如ESR、CRP等是一個全身性指標，在進行本次髖關節(jié)檢查前可能已經抗炎治療過。因此單一的髖關節(jié)MRI難以反映JIA疾病活動的嚴重程度。

3.5本研究的不足和結論

(1)缺乏年齡匹配健康兒童髖關節(jié)MRI圖像；(2)JIA髖關節(jié)病變改良的MRI評分方法的一致性僅由放射科醫(yī)師評估，沒有兒科風濕免疫專業(yè)醫(yī)師參與評估改良的MRI評分方法。

把改良的方法應用于新的患者中，進一步評估其有效性。搜集復診患者的髖關節(jié)MRI進行療效評估。在評分方法中應用MRI新技術(DWI，T2-map等)，提高其評估的敏感性。改良的MRI評分方法具有簡單性、可靠性、實用性，是一種有效評估髖關節(jié)受累程度的方法。

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DOI:10.12015/issn.1674-8034.2016.01.009

文獻標識碼：A

中圖分類號：R445.2；R684.3

收稿日期：2015-10-23

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