肌肉骨骼超声与MRI诊断类风湿性膝关节炎及评估其活动度的价值比较

朱永涛，回 瑾，郭 玲，张丁丁，耿进朝，安立国*，周显飞

（1.中国中医科学院望京医院超声科，北京 100102；2.中国中医科学院望京医院放射科，北京 100102；3.浙江省台州市立医院，浙江 台州 318099）

类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis，RA）是一种以关节受累为主要表现的自身免疫系统疾病。作为人体主要的负重关节，膝关节是最容易受损关节之一，出现类风湿性关节炎后常伴有滑膜细胞增生、多种炎性细胞浸润、关节破坏等特征性表现，导致膝关节畸形，严重影响膝关节功能[1]。X线片、磁共振（magnetic resonance imaging，MRI）及肌骨超声均为类风湿性膝关节炎的影像学检测手段，但膝关节复杂的解剖构造给临床诊断带来诸多困难，类风湿性关节炎的早期诊断较为棘手。X线片检查难以准确定位病变部位，且具有一定的辐射性，临床应用受到限制[2]。MRI可通过多参数、多方位成像，清晰显示出类风湿性关节炎所累及的膝关节滑膜增厚及软骨损伤等征象，但费用昂贵，存在一定的扫描禁忌证，患者可接受度较差，不利于病情监测[3]。作为一种新型的影像诊断技术，肌肉骨骼超声能够实时动态监测受损膝关节情况，较好地显示受损部位骨质变化，因价格低廉、操作便捷等优势逐渐应用于临床[4]。鉴于此，本研究肌骨超声与MRI在类风湿性膝关节炎疾病活动度中的应用价值，以期为临床提供借鉴，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择我院2019年6月－2021年10月收治的122例类风湿性关节炎累及膝关节患者作为研究对象，男68例，女54例；年龄43～82岁，平均年龄（64.50±6.60）岁；病程1～4年，平均病程（2.13±0.55）年；受累膝关节：左膝41例，右膝51例，双膝30例。本研究经我院伦理委员会批准通过。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：1）均经临床确诊为类风湿性关节炎[5]；2）类风湿性关节炎累及部位以膝关节为主；3）对本研究知情并签署同意书。排除标准：1）存在膝关节外伤或既往有膝关节手术史者；2）存在严重感染性或传染性疾病者；3）合并有恶性肿瘤者。

1.3 研究方法

1.3.1 肌肉骨骼超声检查 使用飞利浦IU22超声诊断仪，L12-5探头，预设条件为肌肉骨骼，探头频率为5～12 MHz。检查方法：患者取平卧位，充分暴露下肢，嘱患者膝关节屈曲30°～45°，使用探头于膝关节上方行横向及纵向扫查，范围涵盖髌上囊、韧带、髌腱及半月板等，随后嘱患者屈曲90°～120°，在同一位置扫查，观察股骨远端软骨纵面及软骨下骨质，检查完毕后嘱患者取仰卧位，扫查腘窝部位，观察膝关节积液情况及滑膜厚度。

1.3.2 磁共振检查 所有患者使用SIEMENS MAGNETOM Skyra 3.0T磁共振机扫描，使用OPEN Bady24通道线圈采集图像，常规冠状位，横轴位扫描，扫描视野（FOV）为170 mm×170 mm，矩阵288×384，层厚4 mm，层距0.6 mm，扫描序列包括矢状位T1加权成像（T1WI）序列，重复时间（TR）为580 ms，回波时间（TE）为12 ms；矢状位、冠状位、横断位质子脂肪抑制序列加权成像（PDWI+FS），TR为2 390 ms，TE为44 ms；矢状位T2WI序列，TR为2 352 ms，TE为100 ms。检查方法：患者取俯卧位，膝关节屈曲15°～30°，分别扫描左右膝关节，观察膝关节周围软组织情况，骨性关节面是否光滑，韧带、髌腱有无病变，膝关节腔积液情况及骨质变化、滑膜厚度等。

1.4 观察指标

观察膝关节炎关节滑膜增厚、关节积液、骨质改变、骨侵蚀及血管翳形成情况，并以关节镜检查结果为“金标准”，比较肌肉骨骼超声及MRI对上述指标的评估价值，并对滑膜增厚程度及关节积液情况进行分级。滑膜增厚，按照Walther标准[6]进行滑膜分级，0级为滑膜厚度＜2 mm，表示无滑膜增厚；I级为厚度2～5 mm，表示轻度滑膜增厚；II级为滑膜厚度5～9 mm，表示中度增厚；III级为滑膜厚度＞9 mm，表示重度增厚。关节积液，0级表示无积液，积液厚度≤5 mm为I级，5 mm＜积液厚度＜10 mm为II级，＞10 mm为III级[7]。活动性分级，根据类风湿关节炎患者病情评价（DAS28）[8]评分对患者进行活动性分级，DAS28主要围绕关节压痛数、肿胀数、相关实验室指标及患者自身病情进行评估计算，总分≤2.6分为0级，指病情处于缓解期；总分≤3.2分为I级，表明病情处于轻度活动期；总分≤5.1分为II级，指病情处于中度活动期；＞5.1分为III级，表示重度活动期。滑膜血流信号分级，参照研究[9]标准进行分级，0级表示滑膜内无彩色血流信号；I级表示存在3个或2个单色血流信号和1个混合血流信号，表现为低流速；II级表示＞I级，但彩色血流信号充盈面积＜关节内面积的50%；III级表示彩色血流信号充盈面积＞关节内面积50%。

1.5 统计学方法

采用SPSS 23.0软件分析数据，计量资料行t检验，以均数±标准差（±s）表示，计数资料行χ2检验，以例（%）表示，以Kappa系数行一致性评价，DAS28分级与滑膜分级及血流分级作Spearman相关分析，以P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2种检查方法结果比较

122例244个膝关节，经关节镜明确受累关节152个（62.30%），其中138个（90.79%）表现为滑膜增厚，并伴有关节腔积液，关节骨质改变113个（74.34%），骨侵蚀95个（62.50%），血管翳形成113个（74.34%）。肌肉骨骼超声正确检出受累关节136个，准确率为89.47%（136/152），MRI正确检出受累关节135个，准确率为88.82%（135/152），2种检查方式对滑膜增生、骨质改变、骨侵蚀及血管翳检出率比较，差异无统计学意义（P＞0.05），但肌肉骨骼超声关节积液检出率高于MRI。见表1。

表1 2种检查方法结果比较 个

2.2 2种检查方法诊断类风湿性膝关节炎的效能比较

2种检查方法诊断RA的特异度、敏感度、诊断符合率、Kappa值均较高，见表2。

表2 2种检查方法诊断类风湿性膝关节炎的效能比较

2.3 不同DAS28分级患者滑膜增厚情况比较

DAS28评分结果显示，152个受累关节中，0级28个，I级36个，II级42个，III级46个。肌肉骨骼超声检出滑膜0级增厚19个，I级47个，II级44个，III级42个；MRI检出滑膜0级增厚17个，I级49个，II级41个，III级45个，见表3。

表3 不同DAS28分级患者滑膜增厚情况比较 个

2.4 不同DAS28分级患者髌上囊积液厚度分级比较

肌肉骨骼超声显示，肌肉骨骼超声检出髌上囊积液厚度0级23个，I级43个，II级42个，III级44个；MRI检出髌上囊积液厚度0级24个，I级45个，II级40个，III级43个，见表4。

表4 不同DAS28分级患者髌上囊积液厚度分级比较 个

2.5 不同DAS28分级患者血流分级情况比较

肌肉骨骼超声结果显示，0级血流27个，I级血流39个，II级血流44个，III级血流42个；MRI结果显示，0级24个，I级40个，II级44个，III级44个，见表5。

表5 不同DAS28分级患者滑膜血流分级比较 个

2.6 DAS28评分与滑膜厚度、髌上囊积液厚度、血流分级相关性分析

Spearman相关分析显示，DAS28评分与血流分级、滑膜血流分级、髌上囊积液厚度均呈正相关（r= 0.498、0.438、0.421，P= 0.018、0.037、0.042）。

3 讨论

类风湿性关节炎发病机制目前尚未完全明确，疾病进展易导致关节间隙狭窄甚至消失，引发关节强直，影响关节功能[10]。目前，临床治疗类风湿性关节炎尚无特效疗法，主要通过早期诊断辅以综合疗法来控制患者病情进展，故明确类风湿性关节炎累及膝关节炎患者膝关节滑膜增厚、关节积液、骨质改变及软骨破坏情况等，充分掌握疾病相关信息，对类风湿性膝关节炎治疗方案的制定具有重要意义。

肌骨超声与MRI是临床常用于诊断类风湿性膝关节炎的影像学辅助手段。MRI具有高组织分辨率，能够为诊断提供准确、全面的疾病相关信息，但费用昂贵、检查时间较长[11]。肌骨超声操作便捷，可重复性较好，兼具成像迅速、解剖结构显像清晰，细节显示良好等特点，但易受到气体、骨骼等因素影响，导致结果出现偏差[12]。本研究结果显示，2种检查方式在类风湿性膝关节炎患者滑膜增生、关节积液、骨质改变、骨侵蚀及血管翳形成情况方面检出率均较高，且诊断类风湿性膝关节炎的特异度、敏感度、诊断符合率、Kappa值均较高，提示肌骨超声与MRI均对类风湿性膝关节炎具有较高的诊断价值。MRI可通过不同序列直观显示骨髓和软骨及积液信号变化，多序列、多参数成像能够为疾病诊断提供可靠的间接征象。增生滑膜可呈不规则条状或结节状，关节积液图像表现为囊壁显著增厚，呈等T1或T2或稍高T2信号。骨质异常改变主要表现为血管翳周围T1W稍低信号、T2W稍高信号或片状模糊影，血管翳形成骨质可表现为增生滑膜内部点状、带状或网状血流信号。但在临床实际操作中MRI存在一定的运动伪像，其丰富的彩色信号在对病变成像观察过程中形成干扰，导致部分结果出现漏诊。与MRI相比，肌骨超声可以灵活选择目标切面层次，行全方位、多层面超声扫查，可灵活判断疾病的严重程度，并可进行重复扫查，利于判断疾病疗效，检查效果相当的情况下，超声操作便捷、快速的优势更为突出，且对于不均匀性增厚的滑膜，超声可准确评估滑膜最大厚度处，避免造成误差。储开昀等[13]研究证实肌骨超声对类风湿性膝关节炎较高的诊断价值。本研究还发现，对于滑膜的血供情况，超声可进行直观判断，如存在骨质改变部位，超声可显示骨质不连续或中断，伴或不伴有多普勒信号；对于关节积液部位，超声可见无回声区，施压后可变形、移位，回声强度与皮下脂肪相当等，MRI需行进一步增强扫描，检查步骤较为烦琐，且检查时间较长，存在潜在的运动伪像，干扰病变成像判断。本研究中MRI在关节积液的检出率方面略逊于肌肉骨骼超声，考虑也与此原因相关。胡小丽等[14]通过研究发现，超声在关节积液的诊断中较MRI更具有优势。

本研究结果显示，类风湿性膝关节炎患者疾病活动度与滑膜厚度、髌上囊积液厚度及血流分级具有一定的相关性，活动度越高的患者，在关节积液、滑膜厚度及滑膜血流方面越严重。处于疾病活动期的患者炎性渗出更加明显，大量炎性因子渗出，使腔内液体量显著增加，故关节囊内较早出现关节积液；处于疾病缓解期的患者，关节积液逐渐被吸收，故部分患者存在滑膜增厚，但未伴有关节积液。桂冬冬等[15]研究显示，滑膜增生后微组织及新生血管会形成血管翳，破坏骨质，是导致股侵蚀加重的重要因素。股骨超声可根据滑膜囊的解剖学特性，准确判断滑膜厚度及积液深度，MRI可通过T2WI序列显示积液，对髌上囊积液及滑膜增厚的鉴别诊断较为敏感。除此之外，活动期患者炎症活动性较为明显，滑膜内血流较丰富，肌骨超声及MRI对于显示滑膜病变血流灌注及微循环状态均有一定优势，二者均可用于反应缓解期或活动期滑膜病变患者的血流灌注情况。

综上所述，肌肉骨骼超声及MRI对类风湿性膝关节炎均具有较高的诊断价值。与MRI相比，肌肉骨骼超声对关节积液的诊断价值较高，二者均可通过对滑膜厚度、髌上囊积液厚度及血流分级的检测来判断膝关节疾病活动度，对临床诊疗及病情监测具有一定的借鉴意义。