聲觸診組織成像和定量技術(shù)與核磁共振診斷多發(fā)性肌炎/皮肌炎的比較

傅曉紅， 沈　燕， 吳　墅， 何　潔

上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院超聲科，上?！?00135

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·論著·

聲觸診組織成像和定量技術(shù)與核磁共振診斷多發(fā)性肌炎/皮肌炎的比較

傅曉紅， 沈燕， 吳墅， 何潔

上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院超聲科，上海200135

目的： 對(duì)比分析聲觸診組織成像和定量(VTIQ)技術(shù)與核磁共振(MRI)在診斷多發(fā)性肌炎(PM)/皮肌炎(DM)中的價(jià)值。方法： 選擇經(jīng)病理確診的PM/DM患者26例，健康體檢者60例。應(yīng)用常規(guī)超聲結(jié)合VTIQ技術(shù)分析肌肉組織的特征。VTIQ以橫向剪切波速度(SWV)值表示肌肉的彈性值，獲取SWV最大值(SWVmax)、最小值(SWVmin)和平均值(SWVmean)。應(yīng)用受試者操作特征曲線(ROC)確定診斷價(jià)值最大的SWV值。計(jì)算VTIQ和MRI兩種方法診斷的敏感度、特異度并比較。結(jié)果： PM/DM患者SWVmax、SWVmin和SWVmean均高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。ROC曲線顯示SWVmax曲線下面積(AUC)最大(0.97)；以SWVmax≥2.68 m/s作為VTIQ診斷PM/DM的指標(biāo)，其敏感度為76.9%、特異度為93.3%。MRI診斷敏感度為80.7%、特異度為91.7%。兩種影像學(xué)方法診斷PM/DM的AUC分別為0.851和0.854。結(jié)論： VTIQ技術(shù)對(duì)PM/DM的診斷效能與MRI相近。

多發(fā)性肌炎；皮肌炎；聲觸診組織成像和定量

肌炎/皮肌炎(PM/DM)是一組由于自身免疫功能異常而導(dǎo)致的橫紋肌炎癥性病變，伴有肌肉酸痛、肌無(wú)力和壓痛等臨床表現(xiàn)；病理特征主要為肌細(xì)胞中炎性細(xì)胞浸潤(rùn)及肌纖維壞死[1-2]。其主要依據(jù)臨床表現(xiàn)，結(jié)合血清肌酶水平、肌電圖和肌肉活檢等確診[3-5]。影像學(xué)檢查中，以核磁共振(magnetic resonance image，MRI)對(duì)PM/DM有較高的診斷價(jià)值。聲觸診組織成像和定量(virtual touch tissue imaging quantification，VTIQ)作為新型剪切波彈性成像技術(shù)可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察組織或病灶硬度，為診斷PM/DM提供了新思路。本研究通過(guò)分析常規(guī)超聲結(jié)合VTIQ在PM/DM診斷中的價(jià)值，并與MRI比較，以探討VTIQ診斷PM/DM的可行性。

1　資料與方法

1.1一般資料選擇2014年1月-2016年2月在我院及復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院經(jīng)病理確診的26例PM/DM患者，其中，PM患者10例，DM患者16例。26例PM/DM患者中，男性9例，女性17例；平均年齡(42.1±2.4)歲；病程3個(gè)月～10年。26例患者均根據(jù)Bohan和Peter提出的診斷標(biāo)準(zhǔn)[6](B/P標(biāo)準(zhǔn))確診為PM/DM。對(duì)照組為健康體檢者60例，其中男性32例，女性28例；平均年齡(45.3±3.6)歲。所有研究對(duì)象均簽署知情同意書。本研究獲我院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)。

1.2檢查方法

1.2.1超聲儀器和方法采用德國(guó)Siemens公司的Acuson S2000及S3000超聲成像儀，配備第3代聲脈沖輻射力脈沖成像(VTIQ)功能，探頭為9L4(頻率4～9 MHz)。囑患者取仰臥位及俯臥位，分別對(duì)兩組試驗(yàn)者雙側(cè)大腿中下部的內(nèi)、外、前、后側(cè)肌群進(jìn)行常規(guī)超聲及VTIQ檢查。常規(guī)超聲：觀察肌肉飽和度、肌肉回聲、肌束膜和深筋膜結(jié)締組織網(wǎng)絡(luò)樣高回聲的連續(xù)性等。VTIQ：經(jīng)灰階超聲調(diào)節(jié)增益和深度確定最佳圖像狀態(tài)后，在圖像最清晰時(shí)選擇VTIQ模式，分析VITQ成像質(zhì)量及速度模式圖。VTIQ質(zhì)量模式下，綠色→黃色→紅色代表VITQ質(zhì)量由高至低，為綠色且均勻分布代表該區(qū)域質(zhì)量最高。在質(zhì)量最高的區(qū)域內(nèi)調(diào)到VITQ速度模式，測(cè)量橫向剪切波速度(shear wave velocity，SWV)。囑患者屏住呼吸，獲取VTIQ速度模式圖像。VTIQ速度模式下，可在一幅圖像內(nèi)觀察部分二維空間分布的剪切波彈性成像圖。圖中SWV速度由高至低呈現(xiàn)紅色→黃色→綠色→藍(lán)色，綠色表示質(zhì)地稍硬。藍(lán)色表示質(zhì)地較軟；自高至低逐步調(diào)整SWV量程大小(最大10 m/s)，至病灶背景組織呈現(xiàn)淡藍(lán)色或淺綠色。記錄SWV的數(shù)值大小并計(jì)算平均值。VTIQ速度模式下在有效的測(cè)量區(qū)域同時(shí)進(jìn)行多組SWV數(shù)據(jù)測(cè)量(5～7組)，獲取病灶區(qū)SWVmax、SWVmin和SWVmean，單位為m/s。全部常規(guī)超聲圖像及VTIQ圖像存儲(chǔ)于超聲儀器硬盤內(nèi)，以備進(jìn)一步分析。1.2.2MRI檢查方法MRI檢查采用日本Toshiba公司Atlas 1.5 T、德國(guó)Siemens公司Magnetom Avanto 1.5 T或GE公司Signa HDX 3.0 T MRI儀，體線圈。所有患者均行橫軸位、矢狀位和冠狀位FSE T1WI、FSE T2WI、頻率選擇飽和法脂肪抑制序列FSE T2WI。掃描參數(shù)：層厚6 mm，間距1 mm，T1WI TR 600 ms，TE 7.5 ms；T2WI TR 3 300 ms，TE 109.5 ms，fs T2WI TR 3 380 ms，TE 109.5 ms。其中1例行FSE T1WI增強(qiáng)檢查，對(duì)比劑為釓雙胺注射液，按0.1 mmol/kg 經(jīng)肘靜脈注射，觀察圖像特點(diǎn)。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，其中以病理檢查結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，分別計(jì)算SWVmax、SWVmin及SWVmean。兩組間比較采用t檢驗(yàn)，分別構(gòu)建SWVmax、SWVmin及SWVmean的受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve，ROC)，并計(jì)算曲線下面積(area under the curve,AUC)，計(jì)算并比較VTIQ和MRI診斷PM/DM的敏感度、特異度。檢驗(yàn)水準(zhǔn)(α)為0.05。

2　結(jié)　果

2.1超聲檢查結(jié)果常規(guī)超聲：PM/DM表現(xiàn)為肌群飽滿性缺失(尤其是病史較長(zhǎng)反復(fù)發(fā)作的患者)，短線狀強(qiáng)光斑增多或彌漫性回聲增強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)樣回聲斷續(xù)或連續(xù)性消失(圖1A)；對(duì)照組表現(xiàn)為肌肉飽和度好，肌束結(jié)構(gòu)清晰(圖1C)。VTIQ：VTIQ質(zhì)量最佳區(qū)域?yàn)榫鶆蚓G色、彈性質(zhì)量好；切換為VTIQ速度模式，獲取VTIQ速度圖；PM/DM患者綠色部分(圖1B)較對(duì)照組(圖1D)偏多、SWV值較對(duì)照組偏高。2.2MRI檢查結(jié)果PM/DM患者受累肌群的MRI表現(xiàn)為兩種信號(hào)改變，即T2WI呈高信號(hào)、T1WI呈等低信號(hào)或T2WI與T1WI均呈高信號(hào)。前者提示肌纖維炎癥水腫樣改變，后者提示脂肪替代改變(病程較長(zhǎng)的慢性患者)。DM患者的皮膚及皮下結(jié)締組織可見條帶狀及網(wǎng)格狀長(zhǎng)T2長(zhǎng)T1信號(hào)影，提示為炎癥水腫改變，這種表現(xiàn)在STIR序列中顯示最清楚。MRI檢查陽(yáng)性患者可見大腿中下部受累肌群斑片狀高信號(hào)(圖2)。

2.3兩組SWV值的比較PM/DM組SWVmax、SWVmin及SWVmean均高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，表1)，說(shuō)明PM/DM患者的肌肉彈性較對(duì)照組差，肌肉偏硬。

表1　PM/DM組與對(duì)照組VTIQ的

2.4VTIQ與MRI診斷PM/DM的效能比較

2.4.1VTIQ診斷效能繪制SWVmax、SWVmin、SWVmean的ROC曲線，AUC分別為0.97、0.93、0.95。以SWVmax為VTIQ診斷PM/DM的指標(biāo)，SWVmax≥2.68 m/s為陽(yáng)性，陽(yáng)性共24例，其中PM/DM組20例，對(duì)照組4例；陰性62例，其中PM/DM 組6例，對(duì)照組56例。其診斷PM/DM的敏感度為76.9%、特異度為93.3%。

2.4.2MRI診斷效能MRI陽(yáng)性共26例，其中PM/DM組21例，對(duì)照組5例；陰性共60例，其中PM/DM組5例，對(duì)照組55例，其診斷PM/DM敏感度為80.7%、特異度為91.7%。

以病理作為金標(biāo)準(zhǔn)，繪制MRI、VTIQ診斷PM/DM的ROC曲線，計(jì)算AUC，其值分別為0.854、0.851(圖3)。兩種影像學(xué)方法敏感度、特異度、AUC近似(表2)。

圖1　PM/DM組及對(duì)照組常規(guī)超聲及VTIQ速度圖像

A：PM/DM組常規(guī)超聲示肌肉結(jié)構(gòu)較模糊；B：PM/DM組VTIQ速度圖(藍(lán)色部分表示質(zhì)地較軟，綠色部分表示質(zhì)地稍硬)，綠色部分較對(duì)照組偏多、藍(lán)綠分布不均勻，SWV值較對(duì)照組偏高；C：對(duì)照組常規(guī)超聲示肌肉飽和度好，肌束結(jié)構(gòu)清晰；D：對(duì)照組VTIQ速度圖(藍(lán)色部分表示質(zhì)地較軟，綠色部分表示質(zhì)地稍硬)，藍(lán)綠分布均勻

圖2　PM/DM組患者的MRI影像

圖 3　VTIQ與MRI診斷PM/DM的ROC曲線

項(xiàng)目敏感度特異度AUCVTIQ76.9%(20/26)93.3%(56/60)0.851MRI80.7%(21/26)91.7%(55/60)0.854

3　討　論

PM/DM的診斷目前仍以B/P標(biāo)準(zhǔn)為主，但是該標(biāo)準(zhǔn)主要依賴于病理學(xué)檢查。由于PM/DM的病理學(xué)特點(diǎn)是炎癥分布不均勻，即使是同一塊肌肉區(qū)域的炎癥程度也不一致，因此肌肉活檢時(shí)可能會(huì)由于受檢部位不同而導(dǎo)致漏診。另外，該診斷標(biāo)準(zhǔn)不利于在臨床治療過(guò)程中對(duì)于疾病活動(dòng)度以及治療效果的判斷，不能進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。雖然臨床上常用血清酶學(xué)進(jìn)行輔助判斷，但診斷的靈敏度和特異度不高。肌炎活動(dòng)性評(píng)價(jià)工具(MDAAT)可以評(píng)估PM/DM的活動(dòng)度和治療效果，但是過(guò)程復(fù)雜，其應(yīng)用受到限制[7]。臨床上為了減少漏診率，對(duì)懷疑此類疾病的患者先進(jìn)行MRI檢查以明確炎癥明顯部位，再進(jìn)行肌肉活檢。MRI目前仍是肌肉等軟組織疾病的最佳診斷方法之一[8-9]。因?yàn)樵贛RI掃描時(shí)可對(duì)患側(cè)和健側(cè)進(jìn)行對(duì)比，且對(duì)軟組織分辨率高，掃面范圍廣。本研究中MRI診斷的敏感度為80.7%，與文獻(xiàn)[10]報(bào)道相近。相對(duì)于病理檢查，MRI無(wú)創(chuàng)、敏感性較強(qiáng)，逐漸應(yīng)用于PM/DM診斷。朱曙光等[11]通過(guò)分析24例PM/DM患者肌肉以及皮下軟組織MRI圖像，得出肌肉及皮下組織水腫是PM/DM常見的MRI表現(xiàn)，其中，F(xiàn)S-T2WI序列更有利于檢出炎性病變。病灶在FS-T2WI出現(xiàn)高信號(hào)影，高信號(hào)影的程度可以反映病變范圍和嚴(yán)重程度，肌肉組織中可出現(xiàn)大片的長(zhǎng)T2信號(hào)影。但是MRI因價(jià)格等因素，其應(yīng)用受到限制。

VTIQ是一種新的超聲剪切波彈性成像技術(shù)，已應(yīng)用于診斷乳腺以及甲狀腺疾病。1995年，Levinson等[12]首先應(yīng)用超聲彈性成像獲得人類骨骼肌收縮狀態(tài)的彈性信息，為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。Botar-Jid等[13]對(duì)各種病因?qū)е碌腄M患者進(jìn)行超聲彈性成像，結(jié)果顯示肌肉的平均彈性評(píng)分是診斷DM的有效評(píng)價(jià)方法。我們的前期研究[14]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，超聲彈性聯(lián)合灰階超聲在診斷PM/DM中有一定的診斷價(jià)值。VTIQ最大的優(yōu)點(diǎn)在于可以將SWV進(jìn)行圖像編碼，得到SWV的分布圖。本研究通過(guò)對(duì)比分析60例健康體檢者和26例PM/DM患者的VTIQ結(jié)果，發(fā)現(xiàn)PM/DM患者由于炎性組織含有較多的纖維和毛細(xì)血管，其組織硬度稍高(在VTIQ速度模式下呈綠色，并且較對(duì)照組偏多)，且PM/DM組患者SWVmax、SWVmin及SWVmean均高于對(duì)照組。這說(shuō)明PM/DM患者肌肉較正常偏硬。

新型剪切波彈性成像VTIQ技術(shù)可以提供肌肉彈性SWV的定量分析，能對(duì)肌肉硬度提供定量診斷幫助，對(duì)PM/DM診斷有一定價(jià)值。而且超聲檢查方便、靈活、重復(fù)性好，可動(dòng)態(tài)觀察及測(cè)試肌肉彈性值，較MRI更值得推廣。隨著樣本量的增加，通過(guò)VTIQ可以獲得準(zhǔn)確性更高的預(yù)測(cè)值，供臨床診斷。

綜上所述，VTIQ作為新一代剪切波成像定量分析技術(shù)，對(duì)PM/DM的診斷效能與MRI相近，聯(lián)合常規(guī)超聲在PM/DM的診斷中將有較好的發(fā)展前景，值得推廣。

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[本文編輯]葉婷， 賈澤軍

Contrast between virtual touch tissue imaging quantification and magnetic resonance imaging in the diagnosis of polymyositis/dermatomyositis

FU Xiao-hong, SHEN Yan, WU Shu, HE Jie

Department of Ultrasound, Pudong Gongli Hospital, Shanghai200135, China

Objective： To compare and contrast the clinical value of virtual touch tissue imaging quantification (VTIQ) and magnetic resonance imaging(MRI) in the diagnosis of polymyositis/dermatomyositis (PM/DM). Methods： Twenty-six patients who were diagnosed with polymyositis or dermatomyositis by pathological examination and sixty healthy volunteers were included. Conventional ultrasound combined with virtual touch tissue imaging quantification was used to analyze the sonographic characteristics of muscle tissue. The values of transverse shear wave velocity (SWV) were used to assess the sarcous flexibility, and the maximum, minimum, and mean values of SWV were obtained. The group with maximum diagnostic value was determined by receiver operating characteristic curve (ROC). The sensitivity and specificity of VITQ and MRI were calculated and compared. Results： The values of SWVmax, SWVmin, SWVmeanin the patients with PM/DM were all higher than the control group, and the differences were statistically significant (P<0.05). The area under the curve(AUC) of SWVmaxwas the largest (0.97). The cutoff value was obtained, and being more than or equal to the cut-off value was used as an indicator of the diagnosis of PM/DM by VTIQ. VTIQ diagnostic sensitivity was 76.9% and specificity was 93.3%. MRI diagnostic sensitivity was 80.7% and specificity was 91.7%. TheAUCof the two imaging methods for the diagnosis of PM/DM were 0.851 and 0.854, respectively. Conclusions： The diagnostic efficacy of VTIQ on PM/DM is similar to MRI, so it has some clinical value for the diagnosis of PM/DM.

polymyositis; dermatomyositis; virtual touch tissue imaging quantification

2016-02-19[接受日期]2016-04-30

傅曉紅，副主任醫(yī)師. E-mail: fuxiaohong66@163.com

10.12025/j.issn.1008-6358.2016.20160300

R 593.26; R 445.1

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