MRI对腰椎强直性脊柱炎的诊断价值

肖 林，胡剑波，吴泽文，谭敬安

(广州中医药大学附属骨伤科医院，广东 广州 510240)

MRI对腰椎强直性脊柱炎的诊断价值

肖 林，胡剑波，吴泽文，谭敬安

(广州中医药大学附属骨伤科医院，广东 广州 510240)

目的 探讨MRI对腰椎强直性脊柱炎的诊断价值。方法 对71例强直性脊柱炎患者腰椎行矢状位短时反转恢复(STIR)序列及T1脂肪抑制增强扫描，分析其MRI表现(包括急性椎体炎、椎间盘炎、滑膜关节炎、附着点炎)。结果 MRI扫描结果显示椎体炎53例，椎间盘炎16例，滑膜关节炎46例，附着点炎45例。腰椎侵犯总阳性率87%(62/71)。椎体炎与附着点炎、滑膜关节炎间阳性率比较差异无统计学意义(P>0.05)，椎间盘炎阳性率与其他三者比较差异有统计学意义(P<0.05)，椎体炎后缘明显少于前缘(P<0.05)。结论 强直性脊柱炎所致腰椎MRI表现包括椎体炎、椎间盘炎、滑膜关节炎及附着点炎。椎体炎最常见，其所在节段分布无统计学意义，且腰椎前缘是最易受累部位，椎间盘炎最少见。

强直性脊柱炎；MRI；诊断

强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS)是一种慢性全身性自身免疫性炎症性疾病，它主要影响骶髂关节、脊柱、脊柱旁软组织及外周关节等处。AS起病隐匿，致残率高，早期诊断和干预可改善病情及预后，对控制病情进展及并发症的发生有较大的帮助，因此早期发现脊柱的炎症意义重大。影像学检查可发现脊柱炎症的病理改变，直接显示病灶。因此，正确认识腰椎AS不同时期的影像学表现、与其他疾病进行鉴别是影像学检查的重要任务。MRI能早于X射线、CT发现AS影像学改变，并可以通过多方位成像，很好地显示强直性脊柱炎改变，包括椎体炎、椎间盘炎、小关节炎等急性活动性改变，也能显示韧带骨赘形成、椎体融合、骨质侵蚀及脂肪沉积等慢性非活动性改变[1]。本文通过探讨MRI对腰椎AS的诊断价值，以便更好地使用MRI这一影像手段帮助临床医生评估诊疗效果。

1 临床资料

1.1一般资料 选择2008年1月—2013年9月我院骨四科收治并诊断为AS的患者71例，其中男59例，女12例；年龄14～58岁。

1.2 影像学检查 磁共振扫描仪为GE公司的Signa Hde 1.5T全身磁共振扫描仪，采用脊柱线圈，行腰椎MRI矢状位扫描。①STIR序列：为脂肪抑制T2加权序列。TR 2 000 ms/3 000 ms,TE 70 ms/120 ms,层厚4mm，层间距1 mm，2～4次采集。②T1脂肪抑制增强扫描：TR 840 ms,TE 13 ms，层厚4mm，层间距1 mm，3～4次采集。对比剂为Gd-DTPA，0.1 mmol/kg，注射对比剂后立即扫描。以上序列矩阵为256×256。扫描范围为胸12下半椎体至骶1上半椎体。

1.3 图像分析 为了方便描述病灶部位，笔者使用Sieper/Rudwaleit 的Berlin MRI脊柱评分法[1]中使用的椎单元(Vertebral Units，VU)概念。每个VU定义为两个相邻椎体的中线之间的区域，即包括1个椎间盘及其邻近的上下两个椎体各一半部分。所有患者的MR图像由一位副主任医师仔细观察，并记录观察结果。重点观察以下3个方面：①椎体炎，观察椎体炎的数目、部位、形态；②椎间盘炎，观察出现椎间盘炎的部位、形态；③滑膜关节炎和附着点炎，观察是否出现滑膜关节炎及附着点炎(包括棘上韧带、棘间韧带、棘突水肿)。当椎单元任何一个部分出现上述病变时，此椎单元即为炎症阳性改变。

2 结 果

2.1总体情况 71例患者中，椎体炎53例，阳性率为75%；椎间盘炎16例，阳性率为22%；滑膜关节炎46例，阳性率为63%；附着点炎45例，阳性率为65%。腰椎侵犯的总阳性率为87%(62/71)。椎体炎阳性率最高，但椎体炎与滑膜关节炎、附着点炎之间阳性率差异无统计学意义(P>0.05)；椎间盘炎阳性率最低，且椎间盘炎阳性率与椎体炎、滑膜关节炎和附着点炎阳性率之间差异有统计学意义(P均<0.05)。滑膜关节炎与附着点炎之间阳性率差异没有统计学意义(P>0.05)。

2.2 椎体炎 53例活动性椎体炎中，单纯累及椎体前缘50例，后缘1例，前后缘均受累2例，椎体后缘受累明显少于前缘(P<0.05)。腰椎节段各VU阳性率，T12—L1为33%，L1—2为34%,L2—3为23%,L3—4为30%,L4—5为28%,L5—S1为20%，L1—2受累及频率最高，但差别无统计学意义(P>0.05)。71例患者总计有126个VU受累，阳性率为30%(126/426)，平均每人有1.77(126/71)个VU受累。

2.3 椎间盘炎 腰椎各节段发生椎间盘炎的阳性率差异无统计学意义(P>0.05)，但有3例患者在发生椎间盘炎的同时出现局部脊柱后凸畸形，分别在T12—L1(2例)和L1—2(1例)。本研究中，71例患者总计有30个VU受累，阳性率为7%(30/426)，平均每人有0.42(30/71)个VU受累。

2.4 滑膜关节炎和附着点炎 滑膜关节炎与附着点炎多表现为多节段(≥2个VU)受累，单一节段受累少见，有3例附着点炎表现为全节段受累。

3 讨 论

AS的病因尚不完全清楚，遗传、感染、内分泌失调或代谢障碍、气候、水土等都是可能的发病因素。AS的基本病变是纤维素性炎[2]。AS时，淋巴细胞和浆细胞经常以韧带、肌腱附着的骨性关节面为中心发生浸润，使附着点出现骨质侵蚀，邻近骨髓发生炎性水肿，进一步形成肉芽组织。炎性细胞通过韧带、肌腱内的小血管蔓延、扩散，使邻近的骨质受累，并刺激韧带、肌腱内大量的成纤维细胞化生为其他的结缔组织细胞，包括脂肪细胞和成骨细胞、纤维细胞等，从而在附着点出现脂肪沉积和钙化、纤维强直，此过程反复发生，则整个韧带自附着点向远端逐渐骨化，最终完全骨化，形成垂直于骨面、与韧带和肌腱走行一致的骨桥，骨性强直；椎间盘的纤维环由层状排列、质地坚韧的结缔组织构成。因此，椎间盘的纤维环和椎体边缘连接处、前后纵韧带与椎体连接处、棘上韧带、棘间韧带与棘突连接处都是附着点炎的好发部位。此外，AS的滑膜关节炎亦不少见，滑膜小血管周围巨噬细胞、淋巴细胞和浆细胞浸润导致滑膜增厚、炎性水肿，反复炎症刺激使受累滑膜肉芽组织形成，关节面发生骨质侵蚀、水肿，关节间隙早期增宽、后期变窄，甚至发生骨性强直。AS时脊柱炎症首先表现为椎体炎、椎间盘炎、小关节炎、附着点炎，然后韧带钙化、骨化、骨赘形成，甚至继发脊柱骨性强直、应力性骨折、寰枢关节融合、脱位等[3]。本文重点研究AS患者腰椎MRI的椎体炎、椎间盘炎、小关节炎、附着点炎等早期改变。需要注意的是，这些改变不是特征性的，在脊柱的退行性改变或其他病变时也可以出现[4]。

AS所致炎症局部的水肿，在STIR序列上呈长T2信号，T1脂肪抑制增强扫描可见强化。应用AS spiMRI-a评分计算STIR上长T2信号与T1脂肪抑制增强扫描强化的相关系数约为0.84，STIR阳性率较Gd-DTPA稍高，但目前尚不能确定哪种技术能更真实反映脊柱炎症[5]。Appel等[6]证实有大量单核细胞渗出及骨髓水肿的8例AS患者滑膜关节在MR STIR上呈长T2信号，而且骨髓间隙水肿与STIR上长T2信号明显相关，而对照组(10例无风湿病史，死于心血管病患者)病理提示无骨髓水肿，因此STIR像长T2信号是炎症在活动的表现。本研究各例多为同时可见STIR上长T2信号和强化，但也有少数病例仅可见STIR上长T2信号或强化；无论STIR上长T2信号或强化，均按腰椎受累计算。腰椎任何一个解剖部位受累均视为腰椎炎症阳性，总阳性率为87%。椎单元各部位中以椎间盘炎最少见，与椎体炎、滑膜关节炎及附着点炎之间阳性率差异有统计学意义；椎体炎最常见，但与滑膜关节炎及附着点炎之间阳性率差异无统计学意义。

本研究椎体炎病灶多为三角形，其次为长方形和条形，且占据椎体角落，椎体其他部位不出现上述改变(椎间盘炎所致的信号异常与椎体炎不同)，说明病灶的形态与韧带走行及其附着点有关。对VU中椎体炎的好发部分进行分析发现，椎体后缘受累明显少于前缘，这可能与前缘附着前纵韧带有关，因为前纵韧带较宽大、活动度大。同一病例各VU中L1—2阳性率最高，约35.4%，与其他VU阳性率差别无统计学意义(P>0.05)。腰椎全部VU的阳性率29.6%,即每例约有1.77个VU受累，与Baraliakos等[7]的研究比较接近。

本研究中,椎间盘炎阳性率约22%(16/71),略高于国外报道[7]。 本组病例中，发现了30个椎间盘炎病灶，MRI上均表现为终板中央及偏后局部圆形、半圆形骨质侵蚀，与椎体前后缘不相连，其内填充椎间盘信号，而且病灶边缘可见信号异常。25个终板骨质侵蚀边缘见脂肪沉积，5个终板骨质侵蚀边缘见脂肪沉积及骨髓水肿。本研究中腰椎各节段发生椎间盘炎的阳性率差异无统计学意义，但3例患者发生椎间盘炎的同时出现了局部脊柱后凸畸形，分别在T12—L1(2例)和L1—2(1例)。

本研究中，滑膜关节炎与附着点炎多表现为多节段(≥2个VU)受累，单一节段受累少见。AS腰椎的小关节炎与骶髂关节炎较相似，包括关节融合、滑膜炎、骨髓水肿、骨质侵蚀等。MRI的矢状位对关节突关节炎显示欠佳，容易遗漏病变，结合横断位图像易于显示关节突关节，可以明确病变部位。在MRI上附着点炎主要表现为棘突及邻近的棘上、棘突间条片状软组织水肿，在STIR上呈长T2信号，T1脂肪抑制增强扫描呈高信号。附着点炎对AS诊断价值较高，尤其是累及多个节段时。

总的来说，AS所致的椎体改变在MRI上主要有三种表现：①早起骨髓水肿、炎性充血；②慢性炎症所致的骨髓黄髓化；③出现骨质硬化和骨性强直。当疾病进展、组织修复、炎症加剧时，以上改变可以同时出现。当腰椎出现晚期典型AS改变如方椎、强直时，不难诊断。而当仅出现椎体骨炎时，则需注意病灶所在的部位、形态、数量，如腰椎前缘出现多发≥2个VU的三角形、长方形异常信号影，提示AS可能性大。同时出现椎体骨炎、附着点炎和滑膜关节炎中的2种或2种以上病变征象时，诊断价值提高。椎间盘炎在AS患者中较少见，单独出现椎间盘炎时诊断AS应该十分谨慎。

虽然这项研究只包括腰椎，但基于Baraliakos等[5]的研究，AS时脊柱受累常见于下段胸椎及上段腰椎，因而本研究还是有一定意义的。本研究不足之处是：①选择患者时，未考虑治疗的效果，部分病例处于治疗中，没有对患者治疗前后腰椎的MRI改善/进展情况及时进行比较，因此治疗后患者复诊的腰椎检查可作为未来研究的方向，此时扫描范围最好要包括下段胸椎[6]；②对于其他类型的脊柱关节病，如Reiter综合征、银屑病关节炎、肠病性关节病等是否会出现上述腰椎MRI表现，未做进一步研究。

[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