劉 明 袁新宇

幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎的影像學(xué)研究進(jìn)展

劉 明 袁新宇

關(guān)節(jié)炎；滑膜炎；腱鞘炎；骨髓疾??；水腫；放射攝影術(shù)；超聲檢查；磁共振成像；兒童；綜述

幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎（juvenile idiopathic arthritis，JIA）是一組16歲之前發(fā)病、持續(xù)6周以上的不明原因的慢性全身性疾病，以慢性關(guān)節(jié)滑膜炎為主要特征，或伴有各組織、器官不同程度的損害［1］。兒童骨骺的血供豐富，主要由受干骺端血管和穿越生長板的骨骺血管供血。干骺端血管吻合了穿越生長板的骨骺血管。因此，累及骺軟骨的炎癥也可累及骨化中心，引起過度生長、畸形、骨骺侵蝕破壞，而邊緣侵蝕很少見。JIA首先侵犯軟骨表面，再擴(kuò)展到骨化中心。關(guān)節(jié)狹窄出現(xiàn)早，很快進(jìn)展為關(guān)節(jié)強(qiáng)直，而晚期才會出現(xiàn)骨侵蝕［2］。慢性關(guān)節(jié)炎癥可以改變其生理過程，從而引起影像學(xué)變化，如過度充血可引起骨早熟和干骺端過度生長、軟骨和骨損傷可引起生長遲滯等。本文擬對JIA最常用的影像學(xué)檢查的表現(xiàn)特點(diǎn)及研究進(jìn)展做一綜述。

1 X線

JIA的X線特點(diǎn)［3］：①早期非特異性表現(xiàn)：軟組織腫脹；骨量減少，骨質(zhì)疏松。②晚期不可逆表現(xiàn)：關(guān)節(jié)間隙變窄、不規(guī)則；骨侵蝕；關(guān)節(jié)強(qiáng)直；關(guān)節(jié)對位異常。③生長發(fā)育期關(guān)節(jié)炎的特異性表現(xiàn)，局部生長障礙或過度。④其他表現(xiàn)：骨膜炎，常見于指骨、掌骨和跖骨近端骨干；鈣化，關(guān)節(jié)內(nèi)、關(guān)節(jié)囊、關(guān)節(jié)周圍的鈣化常發(fā)生于1次或多次關(guān)節(jié)注射激素治療后。

X線評估兒童骨和軟骨受累非常困難，兒童的關(guān)節(jié)軟骨比成人厚，而且會隨生長發(fā)育而變化，因此Breton等［2］建議雙側(cè)對比觀察。Magni-Manzoni等［4］研究表明，JIA常累及掌指關(guān)節(jié)、近端指間關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)。Devauchelle-Pensec等［5］建議進(jìn)行手、足正位片檢查，側(cè)位片是否有效仍未知。復(fù)查手、足X線的適應(yīng)證包括［2，5-6］：①評估臨床治療效果，治療1年后進(jìn)行復(fù)查；②進(jìn)行了新治療，1年后復(fù)查，如治療有效第2年繼續(xù)復(fù)查；③臨床癥狀緩解，沒有不良預(yù)后因素可不復(fù)查；④嚴(yán)重、難以控制的疾病，6個月復(fù)查1次。

然而，X線對軟組織分辨率差，難以早期發(fā)現(xiàn)病變，而超聲和MRI在JIA中的應(yīng)用正逐漸受到重視。

2 超聲

JIA的超聲征象為［3］：①關(guān)節(jié)積液：關(guān)節(jié)內(nèi)可移動、可壓縮的異常低回聲或無回聲區(qū)（相對皮下脂肪，偶見等回聲或高回聲），但不能探及多普勒信號；②滑膜增厚：關(guān)節(jié)內(nèi)不能移動、不能壓縮的異常低回聲（相對皮下脂肪，可為等回聲或高回聲），可探及多普勒信號；③關(guān)節(jié)軟骨變薄和破壞：軟骨表面不光滑，慢性病程可見骨侵蝕；④腱鞘炎：腱鞘表現(xiàn)為至少2個垂直平面上增厚的低回聲或無回聲區(qū)，內(nèi)部可探及多普勒信號；⑤增生性黏液囊病：不規(guī)則增厚的滑膜襞包繞滲出的黏液囊表現(xiàn)為低回聲；⑥骨侵蝕：2個垂直平面可觀察到關(guān)節(jié)內(nèi)骨面不連續(xù)。

2.1 滑膜炎 超聲適合診斷和評估關(guān)節(jié)滑膜炎，彩色多普勒和能量多普勒更適合診斷活動性疾病［7］?；译A多普勒觀察到的異常（如關(guān)節(jié)積液和滑膜增生）并不能反映疾病目前的活動性。彩色多普勒能監(jiān)測血流，血流增多是滑膜血管增生的標(biāo)志。然而，健康兒童發(fā)育過程中的生理性血流增加與多普勒滑膜炎的征象不易區(qū)分［8］。Beitinger等［9］提出對比增強(qiáng)超聲能區(qū)分活動性和非活動性滑膜炎，但注射對比劑不但增加成本，還使該檢查成為有創(chuàng)檢查。

2.2 亞臨床滑膜炎 超聲比臨床更能準(zhǔn)確地檢測出關(guān)節(jié)炎癥［10］，有助于提高JIA亞型分類的準(zhǔn)確性。多關(guān)節(jié)型臨床用藥優(yōu)先選擇二線藥物或生物制劑，確診亞臨床疾病不但可以改變患兒的臨床分型，更能改變患兒的臨床治療和預(yù)后。在國際風(fēng)濕病學(xué)聯(lián)盟分類中，少關(guān)節(jié)型受累關(guān)節(jié)≤4個，多關(guān)節(jié)型受累關(guān)節(jié)≥5個，臨床體格檢查容易漏診亞臨床關(guān)節(jié)炎，將多關(guān)節(jié)型誤診為少關(guān)節(jié)型，超聲更有助于臨床準(zhǔn)確判斷關(guān)節(jié)受累的數(shù)量。

2.3 腱鞘炎 腱鞘受累可發(fā)生于JIA的任何階段，然而對于彌漫性關(guān)節(jié)腫脹而言，脂肪分布、缺乏明顯的解剖標(biāo)志、合作性差等原因，使依靠臨床體格檢查區(qū)分幼兒關(guān)節(jié)滑膜炎和腱鞘炎非常困難。Rooney等［11］的研究表明，超聲是一種評估JIA患兒腫脹踝關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)非常有效的方法，能準(zhǔn)確地判斷炎癥發(fā)生部位，特別是在復(fù)雜和臨床難以評估的關(guān)節(jié)中可發(fā)揮重要作用。

2.4 軟骨侵蝕和骨侵蝕 超聲可以評估未成熟骨骼的軟骨完整性，顯示未骨化的骨骺軟骨，早于X線平片數(shù)周發(fā)現(xiàn)骨化核。Spannow等［12］測量了多個關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)軟骨厚度，用變異系數(shù)（coeffcient of variation，CV）表示觀察者間的一致性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)CV＜10%，掌指關(guān)節(jié)CV＜13%，踝關(guān)節(jié)和遠(yuǎn)節(jié)指骨CV＜20%，腕關(guān)節(jié)CV＞26%。Spannow等［13］的超聲研究建立了7～16歲正常兒童膝、踝、腕、掌指、遠(yuǎn)節(jié)指骨等關(guān)節(jié)軟骨厚度的區(qū)間，更有助于評估JIA患兒關(guān)節(jié)軟骨的改變。

【作者單位】 首都兒科研究所放射科 北京 100020

超聲評估兒童骨侵蝕非常困難，因為生長發(fā)育中的骨化結(jié)構(gòu)可見生理性不規(guī)則，容易被誤認(rèn)為皮質(zhì)缺損［14］。

3 MRI

JIA的MRI征象特點(diǎn)［3］：①關(guān)節(jié)積液（圖1、2）：T1WI低信號，T2WI高信號；②滑膜炎（圖2B）：滑膜增厚，增強(qiáng)掃描后可見強(qiáng)化；③骨髓水腫（圖1）：骨小梁區(qū)域內(nèi)邊界不清、含水量增多信號；④骨侵蝕（圖1、3）：骨骼表面至少2個層面可見邊界清晰的液性區(qū)或滑膜信號區(qū)；⑤軟骨損傷：軟骨變薄，邊緣不規(guī)則或缺失，深部的軟骨缺失主要表現(xiàn)為質(zhì)子密度加權(quán)成像或T2WI上異常低信號；⑥腱鞘炎：腱鞘滑膜滲出，增強(qiáng)掃描可見強(qiáng)化；⑦附著點(diǎn)炎：肌腱附著部位的炎癥信號，常見于附著點(diǎn)炎癥相關(guān)型JIA。附著點(diǎn)炎可引起骨膜炎改變。

圖1 女，11歲，RF（—）多關(guān)節(jié)型。冠狀位質(zhì)子密度加權(quán)成像示右側(cè)股骨頸高信號，提示骨髓水腫。右側(cè)股骨頭骨骺變扁，信號增高。右側(cè)少量關(guān)節(jié)積液

3.1 滑膜炎 MRI增強(qiáng)掃描可區(qū)分活動性增生性血管翳和非活動性纖維性血管翳［15］，在脂肪抑制的T1WI增強(qiáng)序列中，活動性增生性血管翳明顯強(qiáng)化呈高信號，非活動性纖維性血管翳不強(qiáng)化或弱強(qiáng)化。MRI還能評估炎癥的程度和部位（如滑膜炎與腱鞘滑膜炎），發(fā)現(xiàn)亞臨床滑膜炎［2］。Malattia等［16］的研究證明，OMERACT半定量的成人類風(fēng)濕MRI評分系統(tǒng)能有效地定量評估JIA患兒腕關(guān)節(jié)滑膜炎的嚴(yán)重程度。

計算機(jī)測量滑膜體積是一項定量評估JIA關(guān)節(jié)疾病活動的精確方法，其原理為在可視分析圖像上，在計算機(jī)協(xié)助下，人工描述出基本的滑膜輪廓。

圖2 女，7歲，RF（+）多關(guān)節(jié)型，亞臨床滑膜炎。質(zhì)子密度加權(quán)成像示雙側(cè)髖關(guān)節(jié)少量積液，右側(cè)顯著（A）；T1WI增強(qiáng)掃描可見雙側(cè)髖關(guān)節(jié)滑膜強(qiáng)化（B）

圖3 女，13歲，少關(guān)節(jié)型。冠狀位T2WI示右側(cè)股骨頭變扁，形態(tài)異常，股骨頭骨骺、股骨頸骨形態(tài)異常

另一種定量評估關(guān)節(jié)炎癥的方法是MRI動態(tài)增強(qiáng)掃描，其原理為注射釓對比劑后，分析信號強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律?；つ业脑缙趶?qiáng)化率是由局部組織血管化程度和毛細(xì)血管通透性決定的，它們均是炎性活動度的指標(biāo)。對RA患者而言，MRI動態(tài)增強(qiáng)掃描是一種敏感、準(zhǔn)確地評估滑膜炎、反映療效的方法，也可以預(yù)測遠(yuǎn)期骨破壞；該技術(shù)對JIA腕關(guān)節(jié)炎患兒同樣有效［17］。在MRI動態(tài)掃描層面上，利用全自動基于像素的信號強(qiáng)度分析法可以有效克服動態(tài)時間曲線中ROI方法的缺點(diǎn)，同時呈現(xiàn)出一幅真實客觀的整體組織圖［18］。在計算機(jī)輔助監(jiān)測系統(tǒng)下，計算每個像素的動態(tài)參數(shù)，形成整體的彩色參數(shù)圖，提供了一種先進(jìn)且可視的評估受累關(guān)節(jié)嚴(yán)重和進(jìn)展程度的方法。

3.2 骨髓水腫 外周關(guān)節(jié)骨髓水腫是成人RA侵襲性關(guān)節(jié)損害和功能不良的主要預(yù)測指標(biāo)［19］。然而，JIA患兒的預(yù)后與這種表現(xiàn)關(guān)系不大。55.8%的健康兒童腕骨有類似骨髓水腫的表現(xiàn)，與JIA患兒的表現(xiàn)一致［20］；健康成人的類似研究卻未發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象［21］，表明生長發(fā)育的骨關(guān)節(jié)具有特殊性，建立與年齡、性別相匹配的健康兒童MRI正常標(biāo)準(zhǔn)非常必要，并應(yīng)進(jìn)行長期隨訪研究，探討骨髓水腫能否預(yù)測JIA患兒的骨侵蝕。

3.3 關(guān)節(jié)軟骨侵蝕 MRI可直接觀察關(guān)節(jié)軟骨，并區(qū)分生長發(fā)育中不同時期的關(guān)節(jié)軟骨類型（關(guān)節(jié)軟骨、骺軟骨、骨干軟骨）［22］。對JIA患兒膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的評估，MRI增強(qiáng)掃描比超聲和X線更敏感［23］。

超短TE序列，如驅(qū)動平衡傅里葉轉(zhuǎn)換成像和穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動成像，在監(jiān)測關(guān)節(jié)軟骨表面輕微的不規(guī)則和局部缺陷方面很有前景［22］。三維圖像資料能提供關(guān)節(jié)表面輪廓圖，三維體積定量測量關(guān)節(jié)軟骨可用于評估慢性關(guān)節(jié)炎患者的進(jìn)展和療效，該技術(shù)有助于監(jiān)測JIA患兒關(guān)節(jié)軟骨體積隨病程進(jìn)展而發(fā)生的改變。

Kim等［23］提出，利用T2弛豫時間測定關(guān)節(jié)軟骨中水的遷移率能很敏感地反映細(xì)胞外間質(zhì)中膠原蛋白的完整性。在與性別、年齡匹配的健康兒童對照研究中，T2-map可以反映JIA患兒關(guān)節(jié)軟骨的微觀改變。Reiter等［24］的研究已經(jīng)證實橫向弛豫率和膠原基質(zhì)中膠原濃度之間的相關(guān)性。T2-map序列可以評估細(xì)胞外軟骨生化和生理學(xué)的改變，在形態(tài)學(xué)改變之前即可以定量測量，早期提示軟骨損傷（相對于傳統(tǒng)成像技術(shù)）。

擴(kuò)散加權(quán)成像測定水遷移率的微觀改變，可以間接評估組織的完整性。通過反映膠原纖維降解程度，該技術(shù)可以早期評估關(guān)節(jié)軟骨異常［25］。

軟骨磁共振延遲增強(qiáng)掃描是一種靜脈注射陰離子MRI對比劑（釓）后評估軟骨黏多糖（GAGs）含量的技術(shù)。對比劑在軟骨內(nèi)的分布與帶負(fù)電荷黏多糖的固定電荷濃度相反：GAGs含量低的區(qū)域（相對多的正電荷），集聚高濃度的釓；GAGs含量高的區(qū)域，集聚低濃度的釓（同性電荷相斥）。釓濃度是GAGs含量的間接標(biāo)志物，通過T1WI信號強(qiáng)度的變化體現(xiàn)。因為釓具有縮短T1值的效應(yīng)，軟骨內(nèi)GAGs含量少的區(qū)域T1值短。因此T1值與GAGs間幾乎呈線性相關(guān)［25］。

3.4 骨侵蝕 MRI對RA患者腕關(guān)節(jié)的骨侵蝕最敏感，其敏感性是超聲和X線的2倍［26］。MRI能準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)病程較短患者的骨侵蝕，在病程較短（＜3年）的患者中有顯著差異。然而，這些發(fā)現(xiàn)受到Müller等［19］研究的挑戰(zhàn)，該研究發(fā)現(xiàn)88名健康兒童（年齡5～15歲）腕關(guān)節(jié)MRI的骨凹陷類似骨侵蝕，所有兒童均有上述表現(xiàn)且隨著年齡而增加。這項研究表明，評估生長發(fā)育中的骨骼非常困難，骨表面這種明顯改變是病理性的還是正常發(fā)育的一部分，有待于長期對JIA患兒和健康兒童進(jìn)行研究評估。

綜上所述，影像學(xué)在評估JIA中發(fā)揮非常重要的作用。盡管X線有很多缺陷，但其仍是長期監(jiān)測JIA患兒慢性改變和生長缺陷的重要方法。超聲在評估關(guān)節(jié)炎癥、腱鞘炎、關(guān)節(jié)破壞程度等方面很有優(yōu)勢，但目前仍缺乏診斷標(biāo)準(zhǔn)及有效可行的評分方法。MRI是評估JIA患兒炎癥和關(guān)節(jié)破壞最有前景的影像學(xué)技術(shù)，可以大大提高JIA的診斷率。然而，利用成人已有的研究結(jié)果應(yīng)用于兒童疾病研究，可能會過高或過低地評估該病。因此，以正常發(fā)育的兒童研究（健康兒童的骨缺損、骨髓信號轉(zhuǎn)化特點(diǎn)、關(guān)節(jié)液體的量等）為基礎(chǔ)，建立JIA患兒的評分標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要。新的影像學(xué)技術(shù)為臨床提供了豐富的形態(tài)學(xué)、功能學(xué)和生物化學(xué)資料。通過結(jié)合影像學(xué)表現(xiàn)、臨床表現(xiàn)、遺傳學(xué)和免疫學(xué)資料，能進(jìn)一步提高臨床醫(yī)師對JIA發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識。

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（本文編輯 張春輝）

R684.3；R445

10.3969/j.issn.1005-5185.2016.06.021

北京市市委、市政府重點(diǎn)工作及區(qū)縣政府應(yīng)急項目（Z141100006014 004）。

袁新宇 E-mail: xinyu_y@sina.com

2015-11-16

2015-12-10