Application value of Doppler ultrasound in early active axial spondyloarthropathy

,

(Department of Ultrasound, the First Affiliated Hospital ofNanchang University, Nanchang 330006, China)

Application value of Doppler ultrasound in early active axial spondyloarthropathy

WANGLu,CHENLi*

(DepartmentofUltrasound,theFirstAffiliatedHospitalofNanchangUniversity,Nanchang330006,China)

Objective s To investigate the value of Doppler ultrasound in diagnosing active sacroiliitis of axial spondyloarthropathy (axSpA) patients. Methods The Doppler ultrasound and MRI data of 51 patients with early axSpA was retrospectively analyzed. According to MRI results, axSpA patients were divided into active sacroiliitis ( active group ) and inactive sacroiliitis ( inactive group). The color flow display and blood flow resistance index (RI) were compared. Considering MRI as the diagnostic standard, ROC curve was used to evaluate the diagnostic efficacy of RI in detecting active sacroiliitis. Results There were 32 cases wth 58 joints (6 cases were single active sacroiliitis) in activity group and 19 cases with 38 joints in inactivity group. The flow signals demonstration rate of sacroiliac joint in activity group (51/58, 87.93%) was higher than that in inactive group (26/38, 68.42%;χ2=5.505,P=0.019). There was no statistical difference of the indegree of blood flow between the two groups (Z=-1.93,P=0.053). RI in active group (0.59±0.08 ) was lower than that in inactive group (0.71±0.09;t=-6.04;P<0.001). Taking RI=0.64 for diagnosis of active sacoriliitis in axSpA patients, the sensitivity, specificity and accuracy rate were 80.8%, 74.5% and 78.7%, respectively. Conclusion Through observing abnormal blood flow signals around and internal the sacroiliac joints, ultrasonography can response active sacroiliitis in axSpA patients with higher accuracy.

Spondyloarthropathy； Sacroiliitis； Ultrasonography, Doppler, color

中軸型脊柱關(guān)節(jié)病(axial spondyloarthropathy, axSpA)是一種高度遺傳復(fù)雜的關(guān)節(jié)炎性疾病，可影響骨骼系統(tǒng)的中軸框架，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)和功能障礙[1-2]，早期表現(xiàn)為交替性臀部疼痛，逐漸向背部進(jìn)展，腰背部明顯僵硬繼而活動(dòng)受限，直至晚期出現(xiàn)脊柱強(qiáng)直。其早期臨床表現(xiàn)不典型，且缺乏特異性的實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)。MRI有助于發(fā)現(xiàn)早期的活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎，但其檢查價(jià)格昂貴、耗時(shí)長(zhǎng)，臨床應(yīng)用受到一定限制。本研究對(duì)axSpA患者進(jìn)行多普勒超聲檢查，觀察axSpA患者骶髂關(guān)節(jié)的超聲特征，并與MRI對(duì)比，探討多普勒超聲診斷早期活動(dòng)性axSpA的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2015年9月—2016年4月臨床確診為早期axSpA的51例患者的資料，其中男36例，女15例，年齡15～43歲，平均(30.0±10.6)歲。所有患者骨盆X線檢查未見明確的骶髂關(guān)節(jié)炎征象，但臨床均表現(xiàn)為不同程度腰背部疼痛、活動(dòng)受限、晨僵，其中32例患者伴有髖關(guān)節(jié)痛、腿痛，活動(dòng)后減輕。51例患者均于1周內(nèi)先后接受多普勒超聲檢查及MRI，并依據(jù)MRI結(jié)果分為活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎(活動(dòng))組及非活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎(非活動(dòng))組。

1.2儀器與方法

1.2.1 超聲檢查 采用Philips iU22超聲診斷儀，C5-1凸陣探頭，探頭頻率2～5 MHz，以腎臟模式掃查。囑受檢者取俯臥位，將探頭橫置于其骶尾部?；译A超聲顯示骶髂關(guān)節(jié)與人體脊柱呈倒“八”字夾角，骶骨與髂骨背側(cè)面骨皮質(zhì)呈高回聲，兩者之間的低回聲裂隙區(qū)為骶髂關(guān)節(jié)(圖1)。多普勒超聲顯示骶髂關(guān)節(jié)區(qū)域的彩色血流信號(hào)，取樣框調(diào)至合適的大小置于骶髂關(guān)節(jié)，適當(dāng)調(diào)節(jié)彩色增益，壁濾波66～84 Hz，血流—聲束夾角<60°。

觀察并記錄骶髂關(guān)節(jié)血流信號(hào)特點(diǎn)[3]：①血流顯示率；②血流豐富程度，0級(jí)為無血流信號(hào)，1級(jí)為星點(diǎn)狀血流信號(hào)，2級(jí)為短棒狀血流信號(hào)或2、3個(gè)點(diǎn)狀血流信號(hào)，3級(jí)為長(zhǎng)條狀或網(wǎng)格樣血流信號(hào)；③血流阻力指數(shù)(resistance index， RI)值。

1.2.2 MRI 采用GE Signa Excite Ⅱ型雙梯度1.5T MRI掃描儀。掃描序列及參數(shù)：斜冠狀位(平行于S1和S3背側(cè)連線)TSE T2WI，TR 3 000 ms，TE 58 ms，層厚5 mm，層間距1 mm，矩陣320×192；脂肪抑制SE序列T2WI，TR 4 300 ms，TE 42 ms，層厚5 mm，層間距1 mm，矩陣288×192；斜橫軸位(與斜冠狀位垂直)TSE T1WI，TR 440 ms，TE 20 ms，層厚5 mm，層間距1 mm，矩陣384×224。

活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎MRI診斷標(biāo)準(zhǔn)：脂肪抑制SE序列T2WI連續(xù)2個(gè)層面出現(xiàn)骨髓水腫灶或1個(gè)層面出現(xiàn)2處骨髓水腫灶[2]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，活動(dòng)組與非活動(dòng)組間RI值的比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，血流顯示率的比較采用χ2檢驗(yàn)，血流分級(jí)比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。以MRI結(jié)果為“金標(biāo)準(zhǔn)”，繪制ROC曲線，評(píng)價(jià)RI對(duì)早期axSpA患者活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎的診斷效能及確定最佳臨界值。

2 結(jié)果

2.1 MRI表現(xiàn) 51例早期axSpA患者中，MRI診斷為活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎32例(活動(dòng)組)，關(guān)節(jié)面骨質(zhì)可見片狀長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2信號(hào)，脂肪抑制序列可見骶骨關(guān)節(jié)面下線狀、斑片狀高信號(hào)(圖2A)；其中26例為雙側(cè)活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎，6例表現(xiàn)為單側(cè)活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎。19例MRI診斷為非活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎(非活動(dòng)組)，均無活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎MRI征象?；顒?dòng)組共58個(gè)病變關(guān)節(jié)，非活動(dòng)組共38個(gè)病變關(guān)節(jié)。

2.2 多普勒超聲表現(xiàn)

2.2.1 骶髂關(guān)節(jié)血流情況 活動(dòng)組58個(gè)關(guān)節(jié)中，87.93%(51/58)骶髂關(guān)節(jié)內(nèi)探及彩色血流信號(hào)(血流分級(jí)1～3級(jí))，見圖2B；12.07%(7/58)骶髂關(guān)節(jié)未探及彩色血流(血流分級(jí)為0級(jí))。非活動(dòng)組38個(gè)關(guān)節(jié)中，68.42%(26/38)骶髂關(guān)節(jié)內(nèi)探及彩色血流信號(hào)(血流分級(jí)1～3級(jí))，31.58%(12/38)骶髂關(guān)節(jié)未探及彩色血流(血流分級(jí)為0級(jí))，見表1。2組骶髂關(guān)節(jié)血流顯示率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=5.505，P=0.019)，但血流分級(jí)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-1.93，P=0.053)。

表1 活動(dòng)組與非活動(dòng)組骶髂關(guān)節(jié)血流分級(jí)(個(gè))

2.2.2 RI值 活動(dòng)組中51個(gè)關(guān)節(jié)及非活動(dòng)組中26個(gè)關(guān)節(jié)可探及血流，活動(dòng)組血流RI值為0.59±0.08，

圖1 聲像圖示骶骨與髂骨背側(cè)面骨皮質(zhì)呈高回聲，兩者之間的低回聲裂隙區(qū)為骶髂關(guān)節(jié)(箭) 圖2 患者男，30歲，活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎 A.斜冠狀位脂肪抑制SE序列T2WI示骶髂關(guān)節(jié)面下骨質(zhì)內(nèi)見線狀、斑片狀高信號(hào)； B.彩色多普勒超聲可見豐富血流信號(hào)，血流分級(jí)為3級(jí)

圖3 患者男，27歲，活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎 頻譜多普勒顯示低阻型血流信號(hào)(RI=0.53) 圖4 患者女，29歲，非活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎 頻譜多普勒顯示高阻型血流信號(hào)(RI=0.78)

圖5 以MRI為“金標(biāo)準(zhǔn)”，RI診斷活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎的ROC曲線

非活動(dòng)組血流RI值為0.71±0.09。活動(dòng)組RI值低于非活動(dòng)組(圖3、4)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-6.04，P<0.001)。

2.2.3 診斷效能 以MRI結(jié)果為診斷活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎的“金標(biāo)準(zhǔn)”，RI的ROC曲線下面積(area under the curve， AUC)為0.857[95%CI(0.774，0.940)，P<0.001]。RI=0.64時(shí)Youden指數(shù)最大，以RI=0.64作為診斷活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎的臨界值，其敏感度為80.8%，特異度為74.5%，準(zhǔn)確率為78.7%，見圖5。

3 討論

axSpA是一組以中軸關(guān)節(jié)慢性炎癥性病變?yōu)橹鞯淖陨砻庖咝约膊?，病理改變主要為滑膜炎和附著點(diǎn)炎[4]。腰背痛是axSpA患者主要的臨床癥狀，多數(shù)患者以背部疼痛為首發(fā)癥狀就診，但臨床僅通過體格檢查及實(shí)驗(yàn)室檢查難以對(duì)該病作出明確診斷。

2009年脊柱關(guān)節(jié)病國(guó)際評(píng)估協(xié)會(huì)(Assessment of Spondylo Arthritis International Society, ASAS)推薦的axSpA診斷標(biāo)準(zhǔn)中將MRI提示的活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎引入其中[2]。MRI是目前公認(rèn)的骶髂關(guān)節(jié)炎診斷和活動(dòng)性監(jiān)測(cè)的影像學(xué)“金標(biāo)準(zhǔn)”。通過不同角度、不同層面、不同序列成像可清楚直觀地顯示骨髓水腫、脂肪沉積、軟骨破壞等[5]。MRI對(duì)發(fā)現(xiàn)骶髂關(guān)節(jié)骨髓水腫具備較高的敏感度，但對(duì)一些骨化及鈣化不敏感。

通過超聲檢查能夠?qū)崟r(shí)觀察關(guān)節(jié)及其周圍軟組織，其目前已成為診斷關(guān)節(jié)病變的重要影像學(xué)檢查方法之一。超聲檢查反映出的異常的血流動(dòng)力學(xué)改變可為活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎的診斷提供有價(jià)值的信息。這就意味對(duì)axSpA患者可能在X線出現(xiàn)異常前獲得超聲診斷。1999年Arslan等[6]應(yīng)用彩色多普勒超聲對(duì)比axSpA患者與正常人骶髂關(guān)節(jié)的血流動(dòng)力學(xué)情況，發(fā)現(xiàn)彩色多普勒超聲可用于診斷骶髂關(guān)節(jié)的炎癥活動(dòng)性。Bandinelli等[7]通過超聲觀察23例早期脊柱關(guān)節(jié)病(spondyloarthropathy, SpA)患者與23例健康志愿者的骶髂關(guān)節(jié)，認(rèn)為超聲可作為早期診斷SpA的工具。

本研究對(duì)51例axSpA患者的影像資料進(jìn)行回顧分析，結(jié)果顯示活動(dòng)組axSpA患者骶髂關(guān)節(jié)血流顯示率[87.93%(51/58)]較非活動(dòng)組[68.42%(26/38)]更高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=5.505，P=0.019)。本研究中，2組血流分級(jí)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-1.93，P=0.053)，可能是受超聲儀器的選擇、彩色增益、檢查者主觀因素等的影響。此外，研究發(fā)現(xiàn)活動(dòng)組RI值(0.59±0.08)較非活動(dòng)組(0.71±0.09)減低(t=-6.04，P<0.001)。活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎的低阻血流信號(hào)大多來自于關(guān)節(jié)內(nèi)或關(guān)節(jié)囊周圍。超聲檢查可觀察到來自骶后孔或供應(yīng)髂骨面的正常血流，這些血流一般表現(xiàn)為高阻，對(duì)于活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎患者進(jìn)行超聲檢查時(shí)應(yīng)盡量避免這些血流，選取離關(guān)節(jié)區(qū)域較近的低阻血流信號(hào)評(píng)估關(guān)節(jié)炎的活動(dòng)性。本研究中活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎血流較為豐富且RI值減低，分析其原因?yàn)檠仔曰顒?dòng)期時(shí)病理主要表現(xiàn)為滑膜炎及骨髓水腫[8]，炎性細(xì)胞浸潤(rùn)促血管生成因子釋放，關(guān)節(jié)內(nèi)及周圍的新生炎性血管擴(kuò)張充血，致使活動(dòng)期RI值偏低。

本研究以MRI診斷活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎為金標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行ROC曲線分析，發(fā)現(xiàn)以RI=0.64為臨界值，診斷活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎的敏感度為80.8%，特異度為74.5%，準(zhǔn)確率為78.7%，與Ghosh等[9]的研究結(jié)果一致。Ghosh等[9]觀察X線平片陰性axSpA患者的超聲表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎R(shí)I值較非活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎減低，以RI≤0.605診斷活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎的敏感度為94.7%，特異度為86.4%。Klauser等[10]應(yīng)用彩色多普勒超聲觀察炎性腰背痛的骶髂關(guān)節(jié)炎的血流特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)超聲診斷活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎的敏感度為17%，特異度為96%，診斷敏感度較低的原因可能為研究納入的血流信號(hào)僅為關(guān)節(jié)內(nèi)的血流信號(hào)。本研究中的血流信號(hào)包括關(guān)節(jié)內(nèi)及關(guān)節(jié)囊周圍的血流信號(hào)，由于穿透軟骨下骨板的血管可能同時(shí)位于髂骨和骶骨耳面，這些血流信號(hào)可能更有助于炎癥的診斷及活動(dòng)性評(píng)估。

本研究的局限性：①對(duì)于肥胖患者，多普勒超聲檢查可能因關(guān)節(jié)間隙狹窄者造成假陰性結(jié)果；②對(duì)既往有腰椎間盤突出者，多普勒超聲易出現(xiàn)假陽性結(jié)果；③血流分級(jí)具有主觀性。

總之，多普勒超聲可通過骶髂關(guān)節(jié)異常血流信號(hào)為axSpA患者活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎提供診斷依據(jù)，與MRI對(duì)照，具有較高的敏感度、特異度及準(zhǔn)確率。

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王璐(1989—)，女，吉林吉林人，在讀碩士，醫(yī)師。研究方向：肌骨系統(tǒng)超聲診斷。E-mail: 365721831@qq.com

陳莉，南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院超聲科，330006。E-mail: 1727237899@qq.com

2016-11-14

2017-05-22

多普勒超聲在早期活動(dòng)性中軸型脊柱關(guān)節(jié)病中的應(yīng)用

王 璐，陳 莉*

(南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院超聲科，江西 南昌 330006)

目的 探討多普勒超聲診斷中軸型脊柱關(guān)節(jié)病(axSpA)患者活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎的價(jià)值。方法 回顧性分析51例早期axSpA患者的多普勒超聲及MRI資料。依據(jù)MRI結(jié)果將axSpA患者分為活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎(活動(dòng))組及非活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎(非活動(dòng))組，比較2組骶髂關(guān)節(jié)的血流顯示情況及血流阻力指數(shù)(RI)。以MRI結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，繪制ROC曲線，評(píng)價(jià)RI對(duì)axSpA患者活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎的診斷效能。結(jié)果 活動(dòng)組32例共58個(gè)病變關(guān)節(jié)(6例為單發(fā)活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎)，非活動(dòng)組19例共38個(gè)病變關(guān)節(jié)?；顒?dòng)組骶髂關(guān)節(jié)血流顯示率(51/58，87.93%)高于非活動(dòng)組(26/38，68.42%；χ2=5.505，P=0.019)。2組間血流分級(jí)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-1.93，P=0.053)?；顒?dòng)組RI值(0.59±0.08)低于非活動(dòng)組(0.71±0.09；t=-6.04，P<0.001)。以RI=0.64診斷axSpA患者活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎，敏感度為80.8%，特異度為74.5%，準(zhǔn)確率為78.7%。結(jié)論 利用多普勒超聲可通過骶髂關(guān)節(jié)周圍及內(nèi)部的異常血流來反映axSpA患者活動(dòng)性骶髂關(guān)節(jié)炎，且準(zhǔn)確率較高。

脊柱關(guān)節(jié)病；骶髂關(guān)節(jié)炎；超聲檢查，多普勒，彩色

R684; R445.1

A

1003-3289(2017)08-1256-04

10.13929/j.1003-3289.201611078