PDW-SPAIR序列对类风湿性关节炎活动性病变的诊断价值

莫贤福，张鑫涛，叶强，陈佳玲，石星亮，李红林，周全

类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis，RA)是一种自身免疫性疾病，世界各地均有发病，无明显地域差异，发病率接近1%[1]。RA常常对称性侵犯肢体小关节，如手、腕关节等，也可侵犯大关节及脊柱中轴骨，甚至可以侵犯心血管系统，病情反复，未经系统治疗的RA可最终导致关节畸形、功能丧失[2-4]。因此，对RA病程的变化监测对临床的治疗有着重要的意义，也是临床决策的重要参考指标。随着影像学检查方法的不断丰富，如何选择简便有效的最佳影像检查方法为临床提供更准确的诊断和疗效评估是影像技术研究工作的难点。磁共振具有信噪比更高、分辨率更高的优势，在RA的病变活动性检测中具有越来越重要的诊断价值。目前研究认为，T1WI压脂增强扫描是判断RA活动性病变的主要影像检查手段[5-9]，但是临床工作中并非所有患者都能接受对比剂注射，并且RA患者病程长，多次的增强扫描也增加了药物引起的风险以及经济成本。本研究通过质子密度加权频率衰减翻转恢复序列(proton density weighted-spectral attenuated inversion recovery，PDW-SPAIR)与增强T1WI频率预饱和翻转恢复序列(contrast enhancement-T1 weighted image-spectral presaturation inversion recovery，CE-T1WI-SPIR)两种MRI序列的对比，评估PDW-SPAIR序列在RA关节活动性病变的显示能力，以寻求非增强扫描情况下RA活动性病变判断的方法。

1 材料与方法

1.1 临床资料

收集2011年6月至2018年8月来本院检查的35例经临床确诊为活动期病变的RA患者，其中男性14例，女性21例，年龄为23～74岁。诊断符合美国风湿病学会(American College of Rheumatology，ACR)联合欧洲抗风湿病联盟(European League Against Rheumatism，EULAR)新的RA分类标准(ACR/EULAR 2010标准)[10]，所有病例由风湿免疫科医生对病变活动性进行判断并确认。本研究所有受检患者均签署知情同意书。

1.2 检查方法

全部患者均采用1.5 T磁共振仪(飞利浦，Achieva，荷兰)，手、腕关节、肘关节选用体部表面线圈，肩关节、膝关节选用相应关节专用线圈。扫描序列包括常规T2WI及T1WI序列，以及 PDW-SPAIR和CE-T1WISPIR扫描序列。各关节扫描的共同参数：层厚3 mm，层间距0.3 mm，其他扫描参数见表1。

1.3 MRI图像评价

由两名高年资放射诊断医师对图像进行分析，记录每个关节的影像学异常征象。选取的影像学异常征象包括骨髓水肿、滑膜炎、肌腱炎、关节积液、软组织肿胀，采用双盲法分别对PDW-SPAIR及CE-T1WISPIR序列的病灶检出情况进行评估。

1.4 统计学处理

统计分析使用 SPSS 19.0 软件，分别进行配对四格表χ2检验(McNemar)，α=0.05(双侧)，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 RA患者基本情况

进行MR检查的35例活动性RA患者，平均年龄(49.43±13.59)岁，病程从2个月至20余年不等，列入观察的关节总数为35个，其中掌指/指间关节8个(22.9%)、腕关节12个(34.3%)、肘关节7个(20%)、肩关节2个(5.7%)、膝关节6个(17%)。

表1 各扫描序列主要扫描参数Tab. 1 Main scan parameters of each scan sequence

续表1 各扫描序列主要扫描参数Tab.1 (Cont) Main scan parameters of each scan sequence

表2 RA患者关节炎性病变的主要影像学征象Tab. 2 Main imaging signs of inflammatory joint lesions in RA patients

图1 类风湿关节炎在两种序列中的影像学表现示例，A～E为PDW-SPAIR，F-J为CE-T1WI-SPIR。肌腱炎(白箭)、骨质侵蚀和骨髓水肿(椭圆)在两种序列中表现比较类似。滑膜增生(红箭)表现有所差异，在PDW-SPAIR表现为液体背景下的絮状低信号，而在CE-T1WI-SPIR则表现为可强化的中高信号。软组织水肿(绿箭)在PDW-SPAIR序列表现为更加明亮的高信号。关节积液(橙色箭)在不同序列中表现差别较大，部分关节或区域的积液在CE-T1WI-SPIR序列上不易观察到Fig. 1 An example of the imaging manifestations of rheumatoid arthritis in two sequences, A—E were PDW-SPAIR, F—J were CE-T1WI-SPIR. Tendonitis (white arrow), bone erosion and bone marrow edema (ellipse) were similar in the two sequences. Synovial hyperplasia (red arrows) showed differences. In PDW-SPAIR, it showed low flocculent signal in the liquid background, while in CE-T1WI-SPIR, it showed medium to high signal that could be enhanced. Soft tissue edema (green arrow) showed a brighter high signal in PDW-SPAIR sequence. Articular effusion (orange arrow) showed great difference in different sequences, and the effusion in some joints or regions was not easily observed on CE-T1WI-SPIR sequence.

表3 PDW-SPAIR及CE-T1WI-SPIR病灶检出的比较Tab. 3 Comparison of PDW-SPAIR and CE-T1WI-SPIR lesions detection

2.2 RA患者不同关节主要异常影像学征象

综合各扫描序列RA患者关节病变的异常影像学主要表现包括骨髓水肿、滑膜炎、肌腱炎、关节积液、骨质侵蚀、软组织肿胀，见表2及图1。

2.3 PDW-SPAIR及CE-T1WI-SPIR两种MRI序列对RA患者关节活动性炎性征象检出的比较

35例RA患者35个关节的MR图像中，两种检查方法均可清晰地显示活动性炎性征象。由于骨质侵蚀在疾病缓解期同样可以观察到，本研究选取骨髓水肿、滑膜炎、肌腱炎、软组织肿胀、关节积液的检出作为两种检查方法的比较参数。结果显示骨髓水肿、滑膜炎、肌腱炎、软组织肿胀阳性检出差异均无统计学意义(P＞0.05)，病灶显示符合率分别92.6%、85.7%、81.8%、90.9%；而PDW-SPAIR在关节积液的检出高于CE-T1WI-SPIR，两者之间差异有统计学意义(P=0.004)，见表3。

3 讨论

3.1 MRI检查在RA活动性病变中的应用

MRI检查能够清晰地显示关节内外正常结构及RA患者关节滑膜炎性增生、血管翳形成、骨侵蚀、骨髓水肿和软组织肿胀等[11]，已经被广泛应用到类风湿关节炎的诊断中，尤其用来评估早期关节的受累情况和病情观察[12]，而活动性病变的监测是临床治疗的重要参考指标。质子密度加权成像主要反映不同组织间质子含量的差别，质子密度越高，MR信号强度越大；而SPAIR序列揉和了脂肪饱和以及STIR技术特点，在STIR的基础上增加频率选择的180°反转脉冲使得脂肪的纵向磁化在Z轴方向得以翻转，而水的质子并不受影响，其压脂更加均匀并且更能显示水质子的分布情况[13-14]，可以使得骨髓、软组织间隙脂肪信号衰减更加彻底，从而更好地显示软骨、水肿及积液等病灶。SPIR技术同样是在脂肪饱和及STIR的结合，没有180°翻转脉冲的影响，在实现选择性的脂肪抑制的同时保持了T1WI的特点，可以用于钆对比剂的增强扫描[15]。故在本研究中选取了PDW-SPAIR、CE-T1WI-SPIR作为RA活动性病变主要观察序列进行对比研究。

3.2 RA活动性病变的主要征象

骨髓水肿、滑膜增生、肌腱炎、软组织肿胀和关节积液是判断RA活动性的主要征象[7-8，11]，故本次研究中选取这些代表活动性病变的指标，通过对1.5 T磁共振PDW-SPAIR和CE-T1WI-SPIR两种序列对病灶检出的对比，判断PDW-SPAIR在类风湿关节活动性病变显示的能力。本研究发现两种方法均能较好地显示RA关节活动性炎性征象，双盲对比显示有经验的放射诊断医师对该两种序列所显示的骨髓水肿、滑膜增生、肌腱炎、软组织肿胀MRI征象的检出差异并无统计学意义(P＞0.05)，PDW-SPAIR对关节积液的检出高于CETIWI-SPIR (P＜0.05)。此外，PDW-SPAIR可以很好地显示关节软骨的改变，对关节病变的进展程度可以提供更多的评价指标。

3.3 PDW-SPAIR序列在RA患者活动性病变检查的优势

在影像诊断工作中，综合不同的扫描序列可以提高诊断的准确性。本研究过程中，无论PDW-SPAIR序列还是CE-T1WI-SPIR序列，单一序列对部分影像学征象均有漏诊的情况，但是多个征象的综合判断仍然可以对RA活动性病变进行判断。PDW-SPAIR序列对骨髓水肿、关节积液、软组织肿胀的显示尤其敏感(阳性率分别为77.1%、65.7%、62.9%)，均高于CE-T1WI-SPIR序列(阳性率分别为71.4%、40.0%、57.1%)。在液性信号的影响下，PDW-SPAIR序列对于滑膜炎、肌腱炎的判断相对困难(阳性率分别为68.6%、25.7%)，低于CET1WI-SPIR序列(阳性率分别为80.0%、31.4%)，需要有经验的诊断医生仔细阅片甄别。然而，T1WI增强扫描需要使用对比剂，增加了检查的时间及费用，并且增加了对比剂用药的风险，临床有部分患者不能接受对比剂注射。刘霞等[16]研究认为，对于不能耐受钆对比剂的RA患者，DWI可以作为活动性病变的优先选择序列。但由于DWI信噪比低，对病变细节显示欠佳，笔者认为可作为病变判断的辅助序列。Foppen等[17]认为PDW-SPAIR在关节病变的磁共振诊断中，可以提供更丰富的影像学征象，为诊断提供参考依据。本研究结果表明，PDW-SPAIR拥有高分辨率、对炎性病灶敏感的特点，是RA患者活动性病变检查中无对比增强扫描序列中的优选方法。在RA患者的病程检测中应用PDW-SPAIR技术，能减少对比剂对患者造成的痛苦和损伤，并缩短检查时间、降低检查费用。

3.4 本研究的局限性

本研究存在一定局限性，如缺乏大样本量和随访病例的支持，与PDW-SPAIR对比的序列和影像学征象还不够丰富，在今后的工作中尚需进一步研究。

综上所述，在RA患者关节活动性病变的影像学检查中，高场磁共振的PDW-SPAIR序列较好地检出骨髓水肿、滑膜增生、关节积液和软组织肿胀等病灶，可作为无对比增强扫描MRI检查的优先选择序列。

利益冲突：无。