肌骨超声及其在类风湿关节炎诊治中的应用进展

邬 锐 综述，刘 钢 审校

(1.四川大学华西医院，四川 成都 610041；2.四川省医学科学院·四川省人民医院风湿免疫科，四川 成都 610072)

肌骨超声及其在类风湿关节炎诊治中的应用进展

邬 锐1，2综述，刘 钢1审校

(1.四川大学华西医院，四川 成都 610041；2.四川省医学科学院·四川省人民医院风湿免疫科，四川 成都 610072)

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，RA)是一种以进行性、侵袭性关节炎为主要表现的全身性自身免疫疾病。肌骨超声在该病的早期诊断和治疗随访等方面起着越来越重要的作用，可在关节炎症的早期阶段就发现滑膜炎、软骨的破坏和骨质侵蚀等，并可准确评估疾病活动度。本文就肌骨超声技术及其在RA诊治中的应用进展做一综述。

类风湿关节炎；肌骨超声

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，RA)是一种以慢性、进行性、侵袭性关节炎为主要表现的全身性自身免疫疾病。其基本病理改变是滑膜炎，表现为滑膜血管增生和炎性细胞浸润。早期症状为关节疼痛、肿胀、晨僵，若未正规治疗，最终导致骨质破坏、关节畸形、功能丧失，具有很高致残率，严重影响生活质量。因此，临床工作中应做到早期诊断，及时有效治疗以改善预后。随着医疗水平的提高，风湿科医生对RA的早期诊断、活动度评估、治疗随访及预后判断等方面提出了更高的要求，因此影像学手段受到了更多重视。既往主要应用X射线及核磁共振(MRI)检查，而近年来肌骨超声技术在RA诊治领域发展迅速。本文主要对肌骨超声及其在RA诊治中的作用及新进展做一综述。

1 肌骨超声技术

肌骨超声是随着高频超声探头分辨率的显著提高而发展起来的一种新技术，具有价格低廉、无创、操作简单迅速、短期内可反复检查、能实时动态监测等优点，对浅表肌肉骨骼系统疾病是一种非常理想和重要的辅助诊断工具[1]。

肌骨超声在风湿科的应用始于20世纪末，欧美国家在制定肌骨超声扫描的基本方法及技术推广方面做了大量工作，已经获得许多循证学证据。超声在RA病程早期阶段可清晰显示关节滑膜、积液、软骨形态、骨质表面、关节周围肌腱及腱鞘等结构，目前在我国风湿病学领域该技术正快速发展。

1.1 超声类型 包括二维灰阶超声、彩色多普勒血流显像(CDFI)、能量多普勒超声(CDE)、频谱多普勒超声、超声造影(CEUS)及近年来发展的三维超声(3DUS)等类型。二维灰阶超声可直接显示关节内结构形态和周围软组织结构，可发现关节腔积液、滑膜增生、软骨破坏、骨侵蚀、腱鞘炎等病变。但由于骨组织可产生明显的声影，影响对后方结构的观察，因此超声只能显示近探头侧骨皮质表面的形态，不能显示骨的内部结构。CDFI可有效观察关节滑膜的炎性充血程度，通过炎性滑膜组织内的血流异常灌注情况来定量评价RA关节滑膜炎性程度[2]，但CDFI对低速和极低速血流的检测不够敏感。而CDE主要取决于被取样的流速相同的红细胞相对数量的多少，不受超声入射角度大小等因素影响，可显示低能量、低流速的血流，因此CDE比CDFI可更敏感的检测到增生滑膜的血流信号，CDE还可根据血流丰富程度进行分级，更准确地评估关节炎症。频谱多普勒超声可检测增生滑膜血管翳内的血流速度、阻力指数等参数，可对炎症的活动性及疾病预后进行定量分析。而CEUS的优势在于，静脉注射声学造影剂后可更加清晰显示组织器官的二维灰阶图像，可显著增强CDFI、CDE及频谱多普勒的信号。研究显示，利用静脉注射微泡造影剂后产生的声学效应增强多普勒血流信号，可使活动期RA手指关节血流显示率达100%。近年来发展的3DUS是超声技术的重大进步之一，3DUS能获得检查区域完整的容积数据，完成人体解剖结构的三维重建，且对于检查者个人经验的依赖性较小。Naredo等[3]的研究显示，在RA多中心研究中，3D容积超声不但能提高超声检查结果的可靠性，而且对诊断滑膜炎和肌腱炎的可靠性高于二维和CDE检查。而在此基础上发展起来的三维能量多普勒超声(3D-PDUS)技术可立体地显示关节周围及关节滑膜的微小血管分布，并可以进行定量分析。

1.2 超声探头及频率 关节超声多采用线阵探头，对于小关节如指间关节、掌指关节、跖趾关节一般使用体积小、接触面小的探头。探头频率越高，分辨率越高，但穿透性越低。因此对于位置表浅的小关节采用高频探头，而膝关节等大关节，探头的频率相对较低，髋关节位置较深，需使用低频凸阵探头才可显示其结构。高频探头的频率一般为7.5～10.0 MHz，也有高达40.0 MHz的超高频探头[4]。

2 RA的超声图像表现

2.1 关节腔积液 表现为关节腔增宽，腔内为无回声区，挤压可变形、移动。超声是检查关节腔积液的最佳方法，可显示手、腕等小关节腔内最少1 ml的液体。对于肩、膝关节积液检测则对体位要求较严格，Mandl等[5]通过试验证实髌上弯曲30°是检测膝关节积液的最佳体位。

2.2 滑膜增生 常规X射线检查难以发现滑膜增生，而在超声下可表现为关节囊内及周围异常低回声结构，挤压不变形、不能移动。超声可准确区分关节腔积液及增生的滑膜，加用CDFI、CDE后还可清楚显示滑膜内血流信息[6]。

2.3 腱鞘炎 RA早期即可出现肌腱和腱鞘炎症，超声可显示腱鞘内增厚的低回声或无回声结构，加压不变形、不能移动，随病程进展可出现肌腱边界模糊、纤维结构消失等。

2.4 软骨病变 软骨病变是X射线检测的盲区，MRI由于价格较高无法普及，关节镜因其有创性难以被接受。超声则可清晰显示关节软骨形态及破坏情况，表现为软骨表面毛糙或凹凸不平，严重者软骨回声消失。

2.5 骨侵蚀 表现为骨皮质连续性中断，甚至较大范围骨皮质表面凹凸不平，关节间隙缩窄或消失。Wakefield通过对比研究发现在RA早期超声发现骨侵蚀是X射线检出的6.5倍，晚期为3.4倍。Finzel发现超声对骨侵蚀的敏感性很高且与CT检出的骨侵蚀有很好的相关性[7]。

3 超声评分系统

肌骨超声评分系统是临床评估RA病情活动和治疗反应的有效手段，包括以下几种检测法。

3.1 二进制定性检测法 超声对积液的显示很敏感，在单个关节水平，滑膜积液由二进制分级(有/无)初步评估。在RA中由于滑膜炎和积液在多数情况下可同时出现，灰阶成像不易区分，有学者将滑膜炎和积液进行组合后调整了评分系统[8]，当无回声和低回声以及线状强回声结构可见时，半定量评分为0，即无渗液或肥大；当强回声结构消失或滑膜肥厚明显可见时，评分细分为：1分为最小积液/肥大；2分为中度积液/肥大；3分为广泛积液/肥大。

3.2 定量检测法 RA好发于手指关节，美国的定量测量标准是在掌指关节(MCP)测量垂直于骨表面的近端骨干的滑膜厚度，使用受试者工作特征曲线确定近指关节(PIP)和MCP是否有滑膜炎，以及区分“病理性滑膜炎”和“健康”之间的最佳阈值，最后确定在MCP 和PIP处该阈值为0.6 mm。

3.3 半定量检测法 Wakefield等在测量骨糜烂时提出了第一个半定量分析系统，标准如下：正常<2.0 mm；小糜烂2.0 mm；中度侵蚀2.1～4.0 mm；大侵蚀>4.0 mm。

随着肌骨超声的研究进展，现已提出了多个评分系统，目前临床上常用的是Szkudlarek等[8]制定的半定量系统分级法：①滑膜增生分级：0级为未见增生滑膜；1级为可辨认的最小滑膜组织，即填充关节周围骨之间，不超过骨面最高点连线；2级为滑膜组织增厚并超过骨面最高点连线，但不超过骨干；3级为增厚的滑膜组织超过骨面最高点连线，并延伸超过一侧骨干。②滑膜内血流信号分级：0级为滑膜内无血流信号；1级为增生的滑膜内见点状彩色血流信号；2级为增生的滑膜内见条状彩色血流信号，充盈面积不到滑膜面积一半；3级为增生的滑膜内见条状丰富彩色血流信号，充盈面积为滑膜面积一半以上甚至被彩色血流信号充填。③骨侵蚀分级：0级为骨表面光滑、平整、未见骨质破坏；1级为骨表面毛糙、欠平整，未见明显骨质连续性中断或缺失，骨质轻度破坏；2级为两平面探及骨表面连续性中断或缺失，骨质中度破坏；3级为骨表面凹凸不平，骨质严重受损，骨质广泛破坏。④关节积液分级：0级为无积液；1级为微量积液；2级为较多量积液，关节囊无肿胀；3级为大量积液，范围广泛，可见关节囊肿胀。

4 合适的超声关节组合

RA患者常出现全身多关节肿痛，但不可能对全身关节进行超声检查，因此需要采用一个合适数目的超声关节组合，既可准确反映RA病情又便于临床操作。Naredo等[9]纳入94例RA患者，分别采用6个关节(双腕、MCP2/3)、10个关节(双腕、MCP2/3、PIP2/3)、16个关节(双腕、MCP2/3、PIP2/3、MTP1/2/3)、18个关节(双腕、MCP2/3、PIP2/3、MTP1/2/3、双膝)及12个关节A组(双腕、MCP2/3、PIP2/3、双膝)、12个关节B组(双腕、MCP2/3、MTP1/2/3)组合来评估患者的滑膜增生、滑膜血流、骨侵蚀等病变，结果显示10个关节、2种12个关节及16个关节、18个关节超声对病情的评估与60个关节(颞颌/胸锁/肩/肘/腕/骶髂/髋关节/MCP1～5/PIP1-5/膝/踝/跟距关节/掌趾关节1～5/跖趾关节1～5)超声评估间有高度相关性。提示采用上述较少的关节组合同样可准确评估RA的炎症活动及病情严重性，且可减少检查时间及费用。

5 肌骨超声在RA临床诊治中的应用

超声在国内RA诊治领域已经快速发展，以MRI为对照，超声检查对RA关节各种病变诊断准确率较高[10]。

5.1 早期诊断 1987年美国风湿病学会(ACR)修订的RA分类标准及2010年ACR/欧洲抗风湿病联盟(EULAR)颁布的RA分类标准均要求至少一个关节有明确的临床滑膜炎(关节肿胀)，但有部分患者仅表现为关节疼痛，无明确关节肿胀，而实验室检查提示有类风湿因子(RF)和/或抗环瓜氨酸肽(CCP)抗体阳性，这部分患者如何诊断及治疗是医生需面对的问题。Van de stadt等[11]对192个关节疼痛伴RF和/或抗角蛋白抗体阳性的患者进行4年随访，发现平均11个月后，有55例患者出现了关节肿胀，这些患者基线超声检查更易发现滑膜炎、能量多普勒血流信号、骨侵蚀。因此对于疑似RA但采用目前临床标准无法确诊的患者可采用超声检查了解是否存在滑膜炎及骨侵蚀以便于早期诊断及采取合理措施。国内研究[12]发现RA患者膝关节超声检查出滑膜增生和骨破坏的阳性率分别为77.5%和50%，X射线检查出病变阳性率为20%；指关节超声检查滑膜增生和骨破坏的阳性率分别为72.9%和44.3%，X射线检查出病变阳性率为16.7%。两种检查方法之间差异有统计学意义，提示高频超声检查能发现早期RA滑膜增生和骨破坏等病变，为RA的早期诊断提供了一种简便、有效的方法。

5.2 RA活动度评估 RA的治疗目标是严格控制的达标治疗，即达到缓解或低疾病活动度以减缓病情发展[13，14]。目前国际上已提出多个临床缓解标准，其中以DAS28标准应用最为广泛。但缓解本身是一个复杂的概念，有研究显示，对同一群RA患者采用不同缓解标准达到的缓解率有差异，现有标准受到了一定质疑。Aletaha等[15]在研究中发现临床缓解RA患者应用超声检查仍可发现存在亚临床滑膜炎，并逐渐出现关节损害。Foltz等[16]发现达到临床缓解或降低疾病活动度的RA患者中88.1%存在亚临床滑膜炎。因此进一步制定了影像缓解定义，包括严格的影像学缓解[17]：滑膜厚度的灰度等级(grey scale，GS)=0和能量多普勒(power doppler，PD)=0；宽松的影像学缓解标准即低影像学活动度：GS≤1和PD≤1。另外，只基于PD的缓解：PD=0，低活动度PD≤l。李拾林等[18]发现DAS-28评分、ESR、CRP与超声滑膜炎、CDE评分之间均存在非常显著的相关性，ESR与关节腔积液及骨侵蚀评分之间也存在相关性。在RA随访过程中若能结合影像学缓解标准可更加准确评估疾病活动度。

5.3 药物疗效评估

5.3.1 用于传统DMARDs治疗过程中的疗效评估

Naredo等[19]对42例病程<1年的早期RA患者进行12个月的随访，所有患者接受传统DMARDs治疗，在基线、3个月、6个月及12个月进行随访，记录患者的肿胀关节数、压痛关节数、ESR、CRP、DAS28、健康评估问卷(HAO)、超声评价结果(定量及半定量滑膜炎评分)，在基线以及1年进行X射线评分。结果发现与临床表现及实验室指标相比，超声下有活动性滑膜炎的关节数和能量多普勒超声滑膜炎评分与12个月后的DAS28以及影像学进展之问的相关性更强，提示关节多普勒超声可以更敏感、更可靠地评价早期RA患者治疗过程中炎症程度的变化，同时对于患者的影像学进展也具有预测作用。

5.3.2 用于生物制剂治疗过程中的疗效评价 已经有多个队列研究证实，应用TNF拮抗剂治疗后的RA患者中，其超声(包括灰阶超声和彩色多普勒超声)下呈现的关节炎症得到明显控制。Naredo等[19]对西班牙多家医院应用超声监测TNF拮抗剂治疗RA患者的有效性进行了评价。在为时1年的随访过程中，能量多普勒滑膜炎评分与疾病活动度DAS28评分的变化相平行，并且超声下发现炎症关节的数量以及多普勒滑膜炎评分是患者发生X射线骨侵蚀进展的预测因子。Ziswiler等[20]通过超声评价利妥昔单抗治疗RA的疗效反应，也得出了相似的结论。

5.4 超声预测RA疾病复发 RA患者长期骨结构完整和良好功能状态的重要前提是维持持续缓解状态，但RA患者达到临床缓解后复发的现象非常普遍。Tencate等[21]对截至2011年发表的关于肌骨超声的11篇文献进行了荟萃分析。结果发现在达到临床缓解的RA患者中，50%～95%存在灰阶超声下滑膜增生，15%～62%存在能量多普勒超声下滑膜炎。能量多普勒下亚临床滑膜炎的存在是这些患者复发的预测因素，也是预测患者发生影像学进展的重要因素。提示应重视超声下亚临床滑膜炎的存在，对临床缓解而仍存在多普勒信号的患者仍要积极治疗，减药需慎重。

目前国内对超声用于RA诊治的相关研究较少，特别是患者层面的研究不够深入。本文对肌骨超声在RA诊治方面的进展进行了综述，希望在国内特别是西南地区风湿科的日常工作中更加广泛开展，为临床医生提供一项更加敏感、有效的工具。

[1] 李亚梅，贾功伟，虞乐华，等.肌骨超声评估颈椎钩椎关节增生的效度研究[J].实用医院临床杂志，2014，11(5)：30-32.

[2] Varsamidis K，Varsamidou E，Tjetjis V，et al.Dopplersonography in assessing disease activity in rheumatoid arthritis[J].Ultrasound in Medicine &Biology，2005，31：739-743.

[3] Naredo E，Moller I，Acebes C，et al.Three-dimensin alvolumetric ultras on ography.Doseit improve reliabililty of musculoskeletalultrasound[J].Clinical and Experim en tal Rheumatology，2010，28：79-82.

[4] 冷晓梅，赵岩.超声在类风湿关节炎评估中的作用[J].中华内科杂志，2010，49(8)：725-726.

[5] Mandl P，Brossard M.Ultrasound evaluation of fluid in knee recesses at varying degrees of flexion[J].Arthritis Care & Research，2012，64(5)：773-779.

[6] Freeston JE，Wakefield RJ，Conaghan PG，et al.A diagnostic algorithmfor persistence of very early inflammatory arthritis：the utility of powerDoppler ultrasound when added to conventional assessment tools[J].AnnRheum Dis，2010，69(2)：417-419.

[7] Stephanie F，Sarah O.A Detailed Comparative Study of High-Resolution Ultrasound and Micro-Computed Tomography for Detection of Arthritic Bone Erosions[J].Arthritis & Rheumatism，2011，63(5)：1231-1236.

[8] Szkudlarek M，Court-Payen M，Jacobsen S，et al.Interobserver agreement in ultrasonography of the finger and toe joints in rheumatoid arthritis[J].Arthritis Rheum，2003，48(4)：955-962.

[9] Naredo E，Collado P，Cruz A，et aI.Longiditudinal Power Doppler ultrasonographic assessment of joint inflammatory activity in early rheumatoid artihitis：predictive value in disease activity and radiology progression[J].Arthritis Rheum，2007，57：116-124.

[10]徐钟慧，冷晓梅，郑福玲，等.超声与磁共振对类风湿关节炎腕手关节病变诊断价值的比较[J].协和医学杂志，2014，5(1)：41-45.

[11]Van de Stadt LA，Bos WH，Reynders MM，et al.The value of ultrasonography in predicting arthritis in auto-antibody positive arthralgia patients：a prospective cohort study[J].Arthritis Res Ther，2010，12：R98.

[12]董霞，孙巍，刘鹏.高频超声与X射线检查在类风湿关节炎早期诊断中的对照分析[J].中国实用医药，2013， 8(3)：25-26.

[13]Smolen JS，Aletaha D，Bijlsma JW，et al.Treating rheumatoid arthritis to target：recommendations of an international task force[J].Ann Rheum Dis，2010，69：631-637.

[14]Haraoui B，Smolen JS，Aletaha D，et al.Treating rheumatoid arthritis to target：multinational recommendations assessment questionnaire[J].Ann Rheum Dis，2011，70：1999-2002.

[15]Aletaha D，Smolen JS.Joint damage in rheumatoid arthritis progresses in remission according to the disease activity score in 28 joints and is driven by residual swollen joints[J].Arthritis Rheum，2011，63(12)：3702-3711.

[16]Folfz V，Gandjbakhch F，Etchepare F，et al.Power Doppler but not low field MRI predict relapse and radiographic disease Progression in rheumatoid arhritis patients with low disease activity[J].Arthritis Rheum，2012，64：67-76.

[17]Wakefield RJ，Balint PV，Szkudlarek M，et al.Musculoskeletal ultrasound including definitions for ultrasonographic pathology[J].J Rheumatol，2005，32：2485-2487.

[18]李拾林，吕国荣，胡麦果.超声评分法评价类风湿关节炎活动性的意义[J].中国超声医学杂志，2014，30(3)：266-268.

[19]Naredo E，Moller I，Cruz A，et al.Power Doppler ultrasono-graphic monitoring of response to anti-tumor necrosis factortherapy in patients with rheumatoid arthritis[J].Anhritis Imeum，2008，58：2248-2256.

[20]Ziswiler HR，Aeberli D，Villiger PM，et al.High-resolutionultrasound confirms reduced synovial hyperplasia following ritux-imab treatmenl in rheumatoid arthritis[J].Rheumatology，2010，48：939-943.

[21]Ten Cate DF，Luime JJ，Swen N，et al.Role of ultrasonography jn diagnosing early rheumatojd arthritis and remission of rheu-matoid anhritis：a systematic review of the literature[J].Arthritis Res Ther，2013，15：R4.

Functions and advances of the ultrasound in the diagnosis and treatment of rheumatoid arthritis

WU Rui，LIU Gang

R593.22

B

1672-6170(2016)01-0118-04

2015-09-17；

2015-11-10)