幼年特发性关节炎骶髂关节ADC 定量诊断价值探讨

章智敬，葛怀志，徐雷，吴爱琴

1.浙江中医药大学，浙江杭州 310053；2.温州医科大学附属第二医院放射科，浙江温州 325027

幼年特发性关节炎（juvenile idiopathic arthritis，JIA）是儿童常见的结缔组织病，是以关节滑膜炎为特征的慢性全身性自身免疫性疾病。早期诊断、早期治疗是改善患儿预后的关键。但JIA 起病隐匿，缺乏特异性的临床表现和体征，早期临床诊断存在一定困难。MRI 是目前公认的JIA 最佳影像学检查方法[1]，其定量分析能较准确评估病变严重程度、判断预后、监测病情变化及评价治疗效果[2-3]。目前国内对JIA 的磁共振扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）及表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）定量研究相对较少，对JIA 的骶髂关节定量研究更加少见，因此本研究旨在探讨骶髂关节JIA 的ADC 值定量分析诊断价值，以期对本病的诊断提供更多影像学信息，提高临床早期诊断率。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择温州医科大学附属第二医院2020 年1 月至2021 年6 月临床怀疑JIA 病例95 例作为研究对象，纳入标准：①患儿年龄<16 周岁；②临床诊断符合国际风湿病学联盟儿科常委专家组（Classification Taskforce of Pediatric Standing Committee of International League of Associations for Rheumatology，ILAR）JIA 诊断标准；③初次就诊，未经针对性治疗；④ MRI检查范围包括骶髂关节全部，检查序列完整。排除标准：①排除其他病因引起的骶髂关节炎性病变；②排除肿瘤性、血液性及代谢性骶髂关节疾病；③患儿不能配合检查；④MRI检查禁忌及图像质量欠佳者。正常对照组纳入和排除标准：①年龄、性别与病变组病例相匹配；②临床无骶髂关节肿胀、疼痛史；③MRI检查未见异常。男57 例，女38 例，年龄8～16 岁，平均（11.9±2.6）岁。正常对照组50 例，男32 例，女18 例，年龄8～16 岁，平均（12.2±2.4）岁，两组患者的性别、年龄比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。两组临床指标包括类风湿因子（rheumatoid factor，RF）、红细胞沉降率（erythrocytesedimentation，ESR）、C 反应蛋白（C-reactionprotein，CRP）。本研究经温州医科大学附属第二医院医学伦理委员会审查批准（伦理审批号：LCKY2020-273），且患者知情同意。

1.2 检查方法

采用GE Signa HD xt 3.0 T 磁共振成像仪和8通道心脏线圈（3.0T HD 8CH CARDIAC COIL）行仰卧位扫描，对不能配合患儿检查前给予10%水合氯醛镇静。扫描参数：冠状位T1WI（TR 480ms，TE 17ms），冠状位T2WI-FS（TR 2800ms，TE 68ms），横轴位T2WI-FS（TR 3200ms，TE 70ms），横轴位DWI（TR 4600ms，TE 87ms，b=800mm2/s 和0mm2/s），扫描层间隔1.0mm，层厚4mm，视野30cm×30cm，NE×8 次。

1.3 图像后处理

将DWI 原始数据传至后处理工作站，点击Functool 功能键进入界面后再点击ADC 键生成ADC图进行测量，获得感兴趣区ADC 值。

1.4 MR 评分

MR 主要征象为关节滑膜增厚、关节面下骨质异常及关节积液，根据上述3 种MR 征象进行双盲法评分，同时具有3 种MR 征象的评为3 分，具有其中任意两种MR 征象的评分2 分，具有其中任意一种MR 征象的评为1 分，阴性病例评分0 分。

1.5 ADC 值测量

病变组及正常对照组病例均选择单侧骶髂关节间隙中部区域和关节面下骨质异常信号区与对照组相应部位为感兴趣区（region of interest，ROI）测量ADC 值，每例ROI 均测量3 次，记录其平均值。

1.6 统计学方法

采用SPSS 20.0 统计学软件对数据进行分析处理，计量资料以均数±标准差（±s）表示，组间比较采用t检验。使用受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线分析骶髂关节面下骨质异常区域ADC 值对JIA 的诊断效能，获得ROC 曲线下面积（area under ROC curve，AUC）下及切值即阳性判断临界值。AUC 值≥0.9 表示诊断效能非常好，AUC 值≥0.8 表示较好，AUC 值≥0.7 表示中等，AUC 值<0.7 表示较差。采用Pearson 相关分析法进行相关性分析。0.8

2 结果

2.1 骶髂关节JIA 常规MR 表现

滑膜增厚35 例，两侧骶髂关节滑膜线条状增厚，呈T1WI 等或稍低信号，T2WI-FS 等或稍高信号，DWI 稍高信号，ADC 图稍低信号，见图1A、B。关节面下骨质异常81 例：两侧骶髂关节面下骨质异常59 例，一侧骶髂关节面下骨质异常4 例，仅累及两侧骶髂关节骶骨面10 例，仅累及两侧骶髂关节髂骨面8 例。81 例关节面下骨质异常均表现为关节面毛糙，关节面下局限性斑片状异常信号影，T1WI 稍低信号，T2WI 高信号，DWI 高信号，ADC 图低信号，见图2A、B。关节积液4 例：关节间隙稍增宽，关节腔液体增多，呈均匀长T1 长T2 信号，DWI 低信号，ADC 图高信号。

图1 JIA 骶髂关节滑膜增厚

图2 JIA 骶髂关节面下骨质异常

2.2 骶髂关节ADC 值和各指标分析

两组骶髂关节间隙和关节面下骨质异常区ADC值测量、分析见图3A、B，见表1。关节间隙区域JIA 组与正常组 ADC 值，差异无统计学意义（P>0.05），关节面下骨质异常区域JIA 组与正常组ADC 值，差异有统计学意义（P<0.05），JIA 组ADC值高于正常组。两组RF 比较，差异无统计学意义（P>0.05），ESR、CRP、MR 评分比较，差异无统计学意义（P<0.05）。两组MR 征象对比显示，关节积液发生率，差异无统计学意义（P>0.05），滑膜增厚发生率、关节面下骨质异常发生率比较，差异有统计学意义（P<0.05）。

表1 JIA 组和正常对照组ADC 值和相关指标比较（±s，×10-3mm2/s）

表1 JIA 组和正常对照组ADC 值和相关指标比较（±s，×10-3mm2/s）

图3 骶髂关节间隙、关节面下骨质异常区测量点

2.3 骶髂关节面下区域ADC 值对JIA 的诊断价值

使用ROC 曲线分析骶髂关节面下区域ADC 值对JIA 的诊断效能，计算AUC 值≥0.9 表示诊断效能非常好，AUC≥0.8 表示较好，AUC≥0.7 表中等，AUC<0.7表示较差。本研究骶髂关节面下ADC 值在诊断JIA 中获得较高的AUC 值0.96，Cut-off 值0.7095×10-3，ROC曲线见图4，其阳性预测值为98.7%，阴性预测值为73.1%、敏感度为81.0%、特异性为98.0%。

图4 骶髂关节面下ADC 值在诊断JIA 的ROC 曲线图

2.4 骶髂关节面下区域ADC 值与常用临床指标的相关关系

骶髂关节面下区域ADC 值与MR 评分呈中等程度的正相关（r=0.63，P<0.001），与其他临床因素指标均无明显相关性（P>0.05），见表2。

表2 JIA 骶髂关节面下区域ADC 值与各临床因素指标的线性相关关系

2.5 幼年特发性关节炎影响因素分析

单因素Logistic 回归分析结果显示：骶髂关节面下区域ADC 值、RF、ESR、CRP 差异有统计学意义。多因素Logistic 回归分析结果显示：骶髂关节面下区域ADC 值及CRP 是影响患者幼年特发性关节炎病发的独立影响因素（P<0.05）。

2.6 两组症状随着时间的进展复发率比较

根据 cut-off 值分为 ADC>0.7095×10-3组和<0.7095×10-3组，收集门诊资料，比较两组患者症状随时间的推移症状复发情况，两组症状复发情况比较，差异有统计学意义（P<0.05）；ADC>0.7095×10-3组随着时间推移症状复发率明显增加，见图5。

图5 两组患者不同时间点症状复发情况的Kaplan-Meier 曲线图

表3 JIA 发病影响因素Logistic 回归分析

3 讨论

ILAR 将16 周岁以下儿童不明原因关节肿胀、持续6 周以上的此类关节炎定义为JIA[4]。JIA 病因及发病机制目前尚不明确，可能与感染、遗传、免疫学等因素有关，一般认为感染诱发易感人群而产生变态免疫反应[5]。JIA 临床主要表现为关节肿胀疼痛不适，受累关节多为膝关节、髋关节、腕关节、踝关节、颞下颌关节、骶髂关节等，以膝关节最常见。CRP 是临床中常用的化验指标，对机体有无炎症，有无活动性病变等多种疾病的诊断和治疗有一定的参考价值[6]。本研究结果显示，JIA 患者的CRP有所增高，表明患者病程处于急性期，但对诊断并无特异性，CRP 是影响JIA 的独立影响因素。

MRI 能全面评价关节结构，对滑膜增生、软骨受损具有很高的敏感性，能显示JIA 的关节积液、滑膜增厚、骨髓水肿、骨侵蚀、软骨破坏、腱鞘及肌腱附着点炎症等早期信号变化和形态学改变[7-8]，且能对疾病进行病情监测和治疗评估。正常情况下滑膜在MRI 上不显示，一旦显示则提示滑膜炎症性增生，增厚的滑膜表现为线条状T1WI 等或稍低信号，T2WI-FS 等或稍高信号，DWI 稍高信号，ADC 稍低信号。炎症性增厚的滑膜沿着关节边缘和软骨表面向关节腔内生长，形成血管翳，两者充血、水肿、渗出，形成关节腔积液，MRI 表现为均匀液性信号影，关节间隙增宽[9-10]。本研究95 例JIA 中仅4 例显示骶髂关节积液，笔者认为可能与骶髂关节为直立位少动关节，缺少关节囊，液体不容易聚集有关。关节面下骨质异常表现为局限性斑片状T1WI 稍低信号，T2WI 高信号，DWI 高信号，ADC 图低信号，以两侧骶髂关节面同时累及为主72.8%（59/81），其与正常组之间差异有统计学意义，其机制系局限性的骨髓水肿及炎性血管翳侵蚀、破坏关节软骨及软骨下骨所致[11-12]。

本研究中，大部分病例表现为关节面下骨质异常85.2%（81/95）及滑膜增厚36.8%（35/95），表明MR 评分JIA 组与正常组间差异有统计学意义的原因。此外，研究结果显示，骶髂关节面下区域ADC值与MR 评分之间存在中等程度的正相关，骶髂关节面下ADC 值诊断JIA 的AUC 值高达0.959，且Logistic 回归分析显示骶髂关节面下区域ADC 值是影响JIA 独立影响因素，进一步表明MRI 检查不仅可以通过影像特征（如关节滑膜、关节面下骨质信号改变、关节积液）为诊断JIA 提供重要价值，同时通过骶髂关节面下ADC 值为其定量诊断提供重要依据。

综上所述，MRI 检查能够较全面地评价JIA 骶髂关节滑膜、关节面下骨质受累及水肿情况，骶髂关节面下骨质异常区域ADC 值在JIA 的诊断中具有定量诊断价值，具有一定的临床推广价值。