任麗香，王亞軍，萬 健，吳昆華，張宏江，李 清，杜 吉

(1.云南省第一人民醫(yī)院MRI科，2.兒科，云南 昆明 650032)

類風濕性關節(jié)炎(rheumatoid arthritis, RA)是一種累及關節(jié)為主的慢性自身免疫性疾病，致殘率較高，臨床表現(xiàn)為受累關節(jié)疼痛、腫脹、變形，嚴重者喪失功能。隨著影像技術的發(fā)展，目前對RA的影像學研究已由解剖學描述深入到定量分析功能。動態(tài)對比增強MRI(dynamic contrast-enhanced MRI, DCE-MRI)是MR灌注成像方法之一，現(xiàn)已用于評價RA病變的活動性[1-4]，主要以Tofts區(qū)室模型[5]為藥代動力學模型，鮮見采用空間分布動力學模型中的分布參數(shù)(distributed-parameter, DP)模型的研究報道。本研究觀察DCE-MRI DP模型血流動力學參數(shù)評估RA手腕部病變活動性的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2018年3月—2019年12月于云南省第一人民醫(yī)院就診的60例手腕部RA患者，男19例，女41例，年齡13～70歲，平均(42.0±20.6)歲；均符合國際風濕病聯(lián)盟(International League of Association for Rheumatology, ILAR)RA診斷標準，病程2～96個月。MR檢查前3天內(nèi)檢測紅細胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate, ESR)和C反應蛋白(C reactive protein, CRP)，評估壓痛及腫脹關節(jié)數(shù)，獲得28個關節(jié)疾病活動度評分(disease activity score 28, DAS28)， 并據(jù)此分組：30例DAS28≥3.2分為RA活動期，納入活動組，30例DAS28<3.2分為RA緩解期，歸入緩解組。本研究經(jīng)院倫理委員會批準，檢查前患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用 Siemens Aera 1.5 T MR儀行手腕關節(jié)MR檢查，采集常規(guī)T1WI、脂肪抑制T2WI，之后行三維容積插入式屏氣檢查(three dimension volumetric interpolated breath-hold examination, 3D-VIBE)，TR 3.28 ms，TE 1.36 ms，層厚5 mm，層間距0，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，F(xiàn)A 5°、10°、15°；DCE-MRI，采用3D-VIBE序列，F(xiàn)A 15°，于第3個掃描時相以流率2 ml/s經(jīng)肘靜脈注射對比劑釓噴酸葡胺注射液0.2 mmol/kg體質(zhì)量，共掃描180個時相，掃描時間360 s。

由2名分別具有5年及8年骨骼肌肉影像學診斷經(jīng)驗的主治醫(yī)師獨立閱片，觀察DCE-MRI滑膜增厚表現(xiàn)，以橈動脈作為輸入動脈，勾畫ROI，確保ROI不超出血管壁并避開周圍骨質(zhì)、脂肪等組織結構；選取2個手腕關節(jié)滑膜明顯增厚層面，于每個層面選取2處滑膜明顯強化部位手動勾畫ROI，采用MRI醫(yī)療功能影像DCE后處理軟件(昆明費莎智能醫(yī)學影像有限公司)進行血流動力學DP模型擬合計算，獲得滑膜微血管灌注各定量參數(shù)，包括血流灌注參數(shù)(blood perfusion, F)、血管表面通透性(permeability surface area product, PS)、血管外細胞外間隙容積分數(shù)(extravascular extracellular space volume fraction, Ve)及血管(血漿)間隙容積分數(shù)(fractional plasma volume, Vp)，并獲得相應的偽彩圖(圖1)。以2名醫(yī)師測量均值作為最后結果。

圖1 患者女，27歲，RA A～C.冠狀位脂肪抑制T2WI(A)、冠狀位T1WI(B)、冠狀位增強3D-VIBE(C)示腕骨骨髓水腫、骨侵蝕，腕關節(jié)、掌指關節(jié)滑膜炎，腱鞘炎； D.腕部軸位增強3D-VIBE示滑膜增厚(箭)； E.F偽彩圖，F(xiàn)=168 ml/(min·100 ml)； F.PS偽彩圖，PS=81 ml/(min·100 ml)； G.Vp偽彩圖，Vp=14.30%； H.Ve偽彩圖，Ve=38.90%

1.3 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計分析軟件。以Kolmogorov-Smirnov檢驗對數(shù)據(jù)進行正態(tài)分布檢驗，符合者以±s表示，否則以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示。以獨立樣本t檢驗或Mann-WhitneyU檢驗比較組間各參數(shù)差異。針對差異有統(tǒng)計學意義的參數(shù)繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic， ROC)曲線，分析其評估RA手腕關節(jié)病變活動性的價值。以組內(nèi)相關系數(shù)(inter-class correlation coefficient, ICC)評估2名醫(yī)師測量各參數(shù)的一致性：ICC<0.20為一致性差，0.20≤ICC<0.40為一致性較差，0.40≤ICC<0.60為一致性中等，0.60≤ICC<0.80為一致性良好，ICC≥0.80為一致性優(yōu)。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 組間各參數(shù)比較 2名醫(yī)師測量活動組(ICC為0.94～0.99)及緩解組(ICC為0.87～0.95)F、PS、Ve、Vp的一致性均為優(yōu)，同一醫(yī)師測量活動組(ICC為0.92～0.99)及緩解組(ICC為0.82～0.96)2個手腕關節(jié)滑膜明顯增厚層面F、PS、Ve、Vp的一致性均優(yōu)?；顒咏MF、PS、Vp、CRP及ESR均高于緩解組(P均<0.01)，組間Ve差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 組間RA手腕關節(jié)DP模型各定量參數(shù)及實驗室指標比較

2.2 診斷效能 ROC曲線分析結果顯示，DP模型定量參數(shù)及實驗室指標評估RA手腕關節(jié)活動性的曲線下面積(area under the curve, AUC)為0.64～0.99，其中F值的AUC最大，為0.99，閾值為70.6 ml/(min·100 ml)時，其診斷敏感度及特異度分別為91.70%及93.33%。見圖2及表2。

圖2 DP模型定量參數(shù)及實驗室指標診斷RA手腕關節(jié)病變活動性的ROC曲線 A.DP模型定量參數(shù)； B.實驗室指標

表2 DP模型定量參數(shù)及實驗室指標診斷RA手腕關節(jié)病變活動性的ROC曲線結果

3 討論

滑膜炎貫穿RA疾病進展整個過程，是RA的病理基礎。滑膜炎可持續(xù)并反復出現(xiàn)，臨床所謂RA活動期及緩解期本質(zhì)上是滑膜炎處于急性期及穩(wěn)定期的表現(xiàn)。目前臨床多采用DAS28、實驗室指標ESR或CRP評價RA炎癥活動性。實驗室指標影響因素較多，結果不穩(wěn)定；DAS28評分系統(tǒng)雖然評價RA疾病活動性準確性較高，但不能反映病變內(nèi)部的微循環(huán)信息，具有一定局限性。MRI是公認的診斷RA的最佳影像學方法，目前已建立基于常規(guī)MRI的國際類風濕MRI評分系統(tǒng)用于反映RA滑膜炎癥活動性及病理進展[6-7]，但該系統(tǒng)評分過程煩瑣，導致臨床應用受到限制。

隨著MR功能成像的快速發(fā)展，DCE-MRI在定量分析RA病理變化方面顯示出很大優(yōu)勢。HODGSON等[8]應用DCE-MRI證實滑膜強化率可用于量化RA滑膜炎活動性程度。王宇等[9]發(fā)現(xiàn)采用DCE-MRI滑膜強化率及滑膜厚度等量化指標可于實驗室檢查血清學指標為陰性的早期階段鑒別RA和骨性關節(jié)炎。孫雁等[10]提出DCE-MRI的時間-信號曲線、早期強化率及相對強化率可用于評價腕關節(jié)RA活動性。AXELSEN等[11]報道，DCE-MRI半定量參數(shù)可用于評價RA膝關節(jié)滑膜炎病理活動度。曾偉科等[5]則發(fā)現(xiàn)DCE-MRI定量分析容積轉移常數(shù)(Ktrans)與RA滑膜炎癥活動度存在相關性。

既往RA相關DCE-MRI研究多采用半定量參數(shù)或Tofts模型。本研究采用DP模型進行定量分析。微循環(huán)定量參數(shù)藥代動力學線性區(qū)室模型分為常規(guī)區(qū)室和分布參數(shù)模型。在Tofts常規(guī)區(qū)室模型中，Ktrans值主要取決于血管灌注、微血管滲透性及其面積，血管灌注較低時Ktrans主要受滲透性影響，血管灌注較高時，灌注為Ktrans值的決定性因素。DP模型將血流灌注參數(shù)F值融入藥代動力學分析，對比劑濃度在毛細血管-組織轉移中隨時間及空間變化而變化。與區(qū)室模型相比，DP模型能更真實地反映組織微循環(huán)特征，全面準確地分析各動力學參數(shù)，現(xiàn)已用于頭頸部腫瘤及肝轉移瘤相關研究[12-13]。DP模型對圖像質(zhì)量及時間分辨率要求高，MRI技術的快速發(fā)展使其臨床應用價值得到提升。

本研究活動組F、PS、Vp均高于緩解組。PS反映血管表面滲透性，代表滑膜微血管通透性程度；Vp即對比劑在血漿容積中所占的百分比，反映微血管密度；F值是血流灌注參數(shù)，RA活動性越強，F(xiàn)、PS、Vp值越大，說明滑膜炎癥活動性越高。分析其可能機制，RA滑膜炎癥程度越高，病變區(qū)新生血管越多，形成炎性血管翳，使微血管密度增加、血管通透性及灌注明顯增高，導致F、PS、Vp值升高。本研究ROC曲線分析顯示，DP模型定量參數(shù)及實驗室指標評估RA手腕關節(jié)病變活動性的效能均較佳，F(xiàn)值的AUC為0.99，診斷敏感度及特異度均較高；而組間Ve值差異無統(tǒng)計學意義，可能由于病變周圍水腫，導致組織內(nèi)血管外細胞外容積對比劑的比例變化較慢。

綜上所述，DCE-MRI的DP模型參數(shù)對評估RA手腕關節(jié)病變活動性具有一定價值，其中F值的診斷效能最高。