分享:
分享到微信朋友圈
X
临床研究
MRI评价幼年特发性关节炎髋关节病变评分方法的改良研究
刘明 袁新宇 吴凤岐 闫淯淳 白振华 杨洋

刘明,袁新宇,吴凤岐,等. MRI评价幼年特发性关节炎髋关节病变评分方法的改良研究.磁共振成像, 2016, 7(1): 45-50. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2016.01.009.


[摘要] 目的 总结并比较既往对幼年特发性关节炎髋关节病变的MRI评分方法,结合临床指标对既往方法进行改良,为更准确评估髋关节受累的严重程度提供依据。材料与方法 通过万方和PubMed等数据库,对既往报道的JIA髋关节受累的MRI评分方法进行总结,分析和比较。提出髋关节MRI改良评分方法。利用改良后的方法回顾性分析2011年1月至2014年6月间确诊的92例JIA患儿髋关节增强MRI图像,采用组内相关系数验证改良后MRI评分方法,并利用改良评分方法对不同MRI征象间的关系进行分析。P<0.05为差异有统计学差异。结果 仅5篇文献与JIA髋关节MRI评分相关。除关节积液、髋关节总得分外,改良的MRI评分方法具有良好的一致性(ICC>0.60,P>0.05)。通过分析MRI征象间的相关性,总结出滑膜炎、骨髓水肿、关节积液为可逆性MRI征象,而骨侵蚀、关节软骨受损、骨骺受损、关节狭窄为不可逆性MRI征象。JIA各亚型MRI评分间差异不具有统计学意义(P>0.05),少关节型6例(0~17分),全身型5例(0~21分),RF(-)多关节型7例(1~19分),RF (+)多关节型8例(1~15分),附着点炎型4例(2~5分)。在ACR的治疗分组中,髋关节MRI能比剩余临床指标更早的发现预后不良指征,尤其在≤4个关节炎组(χ2= 16.80,P<0.01)和≥5个关节炎组(χ2=4.792,P=0.029)中。结论 改良后MRI评分方法较既往方法更具有简单性、可靠性、实用性,是一种有效评估受累程度的方法。
[Abstract] Objective: To evaluate and develop MRI scoring system for the hip in juvenile idiopathic arthritis.Materials and Methods: We used Wanfang and PubMed to identify relevant published articles. We proposed a new MRI scoring method for the hip in JIA based on relevant articles. Retrospective studies of 92 JIA patients with hip involvement were analysed from January 2011 to June 2014. The intra-reader and inter-reader agreement (evaluated by intra-class correlation coefficients, ICCs) were determined for scores of MRI.Results: Only 5 literatures were qualified. Except joint effusion and total scores, Other lesions of developed MRI scoring method had good reliability, ICC>0.60, P>0.05. We got reversible and irreversible MRI signs. Reversible MRI signs: synovial hypertrophy, joint effusion, bone edema. Irreversible MRI signs: bony erosion, cartilage loss, epiphysis lesion, joint space narrowing, muscular inflammation. There was no differences between subtypes of JIA in hip MRI scorings, oligoarticular JIA scorings were 6 (0—17), systemic JIA scorings were 5 (0—21), polyarticular (rheumatoid factor negative) scorings were 7 (1—19), polyarticular (rheumatoid factor positive) scorings were 8 (1—15), enthesitis related JIA scorings were 4 (2—5). Arthritis or subclinical-arthritis of hips could be detected much earlier. Especially in history of arthritis of 4 or fewer joints group (χ2=16.80, P<0.01) and in history of arthritis of 5 or more joints group (χ2=4.792, P=0.029).Conclusions: Developed MRI scoring method proved to be a simple and highly reliable assessment score in the evaluation of JIA disease of the hips.
[关键词] 关节炎,幼年型;髋关节;磁共振成像
[Keywords] Arthritis, juvenile;Hip joint;Magnetic resonance imaging

刘明 首都儿科研究所放射科,北京 100020

袁新宇 首都儿科研究所放射科,北京 100020

吴凤岐 首都儿科研究所风湿科,北京 100020

闫淯淳 首都儿科研究所放射科,北京 100020

白振华 首都儿科研究所放射科,北京 100020

杨洋* 首都儿科研究所放射科,北京 100020

通讯作者:杨洋,E-mail: yang_runde@163.com


基金项目: 北京市市委、市政府重点工作及区县政府应急项目 编号:Z141100006014 004
收稿日期:2015-10-23
接受日期:2015-11-16
中图分类号:R445.2; R684.3 
文献标识码:A
DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2016.01.009
刘明,袁新宇,吴凤岐,等. MRI评价幼年特发性关节炎髋关节病变评分方法的改良研究.磁共振成像, 2016, 7(1): 45-50. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2016.01.009.

       幼年特发性关节炎(juvenile idiopathic arthritis,JIA)不是单一疾病,它是一组不明原因的,16岁以前发病,持续6周以上的慢性全身性疾病,以慢性关节滑膜炎为主要特征,或伴有各组织、器官不同程度损害[1]

       30%~50%患儿通常在JIA起始发病10年内出现髋关节受累[2]。但因髋关节位置深、触诊困难,临床医师早期很难发现髋关节病变。同时,作为承重关节,髋关节炎最易引起功能障碍。2011年美国风湿病学会(American College of Rheumatology,ACR)的治疗建议分型中,5型中有3型把髋关节炎视为预后不良的重要指证[3]。MRI以其独特的优势,被认为是最适合评估JIA关节病变的影像学方法[4]。但至今尚缺乏成熟的评价JIA髋关节病变的MRI评分方法。

       本研究目的在于,在回顾性分析比较既往JIA髋关节受累的MRI评分方法的基础上,结合临床可操作性和实用性,提出改良的MRI评分方法,为更准确评估髋关节病变的严重程度提供依据。

1 材料与方法

1.1 文献研究

       回顾分析和比较既往JIA髋关节受累的MRI评分方法。在万方等中文数据库中检索"幼年特发性关节炎"、"幼年慢性关节炎"、"幼年风湿性关节炎"、"髋关节","MRI","评分"等关键词;在Pub Med等英文数据库中检索"JIA"、"juvenile chronic arthritis"、"juvenile arthritis"、"juvenile rheumatoid arthritis"、"hip"、"MRI"、"scoring system"等关键词。同时检索文献中与之相关的参考文献。检索2011-2014年期间由美国风湿病学会、欧洲抗风湿联盟、欧洲儿科风湿病协会、中华医学会儿科学分会免疫学组等召开的相关会议摘要。

1.2 MRI评分方法

       参照既往JIA髋关节受累的MRI评分方法[5,6,7,8,9]和成人类风湿的MRI评分方法[10],针对各种方法的不足,提出改良的JIA髋关节病变MRI评分方法。

1.3 MRI评分方法一致性检验

1.3.1 研究对象

       回顾性分析2011年1月至2014年6月,在我院进行过髋关节增强MRI检查且图像质量清晰可用的患儿资料。入组标准:(1)符合国际风湿病学联盟JIA的诊断标准。(2)近6个月内,患儿髋关节腔内无糖皮质激素注射治疗史。共92例,男44例,女48例,发病年龄(7.26 ± 3.89)岁,与该次髋关节MRI检查相匹配的病程中位数6 (0.5~96)个月,少关节型41例(44%),全身型25例(27.2%),RF(-)多关节型14例(15.2%) ,RF (+)多关节型7例(7.6%),附着点炎型5例(5.4%)。

1.3.2 MRI检查方法

       观察5个MRI序列,3个平扫序列、2个增强序列:(1)轴面:脂肪抑制质子密度加权序列(FS PDWI);(2)冠状面:FS T1WI;(3)冠状面:FS PDWI;(4)轴面:FS T1WI;(5)冠状面:FS T1WI。

1.4 实验室检查

       收集实验室指标:红细胞沉降率(ESR)、C反应蛋白(CRP)、抗环瓜氨酸肽抗体(ACCP)、类风湿因子(RF)、HLA-B27。根据ACR治疗建议[3],判断患儿是否具有预后不良的指征。

1.5 统计学分析

       应用SPSS 20.0统计软件分析数据。P<0.05为差异有统计学差异。(1)描述性数据用中位数(最小值~最大值)表示。MRI评分的组间差异采用Kruskal-Wallis检验,组内差异用Wilcoxon秩和检验。(2)一致性检验,3名放射科医师(Reader 1和Reader 2是从事儿科影像诊断专业的高年资主治医师,Reader 3是从事儿科影像诊断的住院医师)阅读相关文献[5,6,7,8,9,10],熟悉既往评分方法和改良的MRI评分方法,不知道患儿病程和JIA分型等临床资料情况下进行MRI盲评。观察者间差异:按照改良的MRI评分方法对图像进行髋关节评分。观察者内差异:6个星期以后随机挑选30例患儿,Reader 1和Reader 3进行第二次髋关节MRI评分。用组内相关系数(intraclass correlation coefficient,ICC)来评估观察者内一致性(intra-reader reliability)和观察者间一致性(inter-reader reliability)。ICC分组如下:ICC<0.40一致性差,ICC>0.40~0.60一致性中等,ICC>0.60~0.80一致性良好,ICC>0.80一致性好。(3)相关性用Spearman相关系数(r)表示。r的分组如下:r>0.8表示高度相关,0.5 <r<0.8表示显著相关,0.3 <r<0.5表示低度相关,r<0.3表示微弱相关。

2 结果

2.1 统计文献结果

       共检索到文献36篇,中文4篇,英文32篇。仅有5篇文献(文献5~9)与JIA髋关节病变的MRI评分方法相关。总结上述文献后发现存在以下问题:入组例数少(7~41例),受累髋关节的MRI征象包含不全,已包含的MRI征象没有详细量化,未对MRI评分方法进行一致性验证。

2.2 评分结果

       初步改良的MRI评分方法一共包含了JIA髋关节受累的10个常见MRI征象,总评分24分。(1)滑膜(根据滑膜强化和增厚评分):没有强化0分,局部强化并增厚<2 mm 1分,弥漫强化并增厚2~4 mm 2分,弥漫强化并增厚≥4 mm 3分。(2)关节积液(根据关节积液量的多少评分):无关节积液0分;少量关节积液且不引起关节间隙增宽1分;大量关节积液且引起关节间隙增宽2分。(3)骨髓水肿(根据骨髓水肿面积评分):无水肿0分,0%~33% 1分,34%~67% 2分,68%~100% 3分。(4)骨侵蚀(根据骨侵蚀面积评分):无侵蚀0分,0%~33% 1分;34%~67% 2分,68%~100% 3分。(5)关节软骨:正常0分,表面关节软骨受损1分,关节软骨深部受损2分。(6)骨骺(根据骨骺受累面积评分):无侵蚀0分,0%~33% 1分,34%~67% 2分,68%~100% 3分。(7)腹股沟淋巴结:无肿大0分,肿大>10 mm 1分。(8)肌肉:正常0分,肌肉出现异常信号1分,肌肉萎缩2分。(9)关节对位:关节对位正常0分,关节半脱位1分,关节脱位2分。(10)关节狭窄:无狭窄0分,<50% 1分,>50% 2分,关节强直3分。

2.3 一致性验证

       (1)观察者内一致性:改良的JIA髋关节受累MRI评分方法具有好的一致性(ICC 0.83~1),ICC均>0.80,P>0.05。(2)观察者间一致性:3名观察者在针对关节积液评分和髋关节评价总分中出现具有统计学意义的差别(P<0.05)。去掉Reader 3的评分后,Reader 1和Reader 2在关节积液评分和髋关节评价总分的均ICC>0.60,P>0.05,一致性良好。其他征象ICC>0.74,P>0.05,一致性良好(表1)。

表1  观察者内和观察者间一致性
Tab. 1  1agreement of intra-reader and inter-reader

2.4 基本资料

       (1)髋关节MRI阳性征象:滑膜增生129例(70.1 %),关节积液104例(56.5%),骨髓水肿42例(22.8%),淋巴结增大45例(24.5%),肌肉受累31例(16.8%),关节软骨24例(13 %),骨侵蚀15例(8.2%),骨骺受累14例(7.6%),关节狭窄8例(4.3%),关节对位2例(1.1%)。(2)ACCP阳性6例(6.5%),RF阳性13例(14.1%),HLA-B27阳性5例(5.4%)。ESR为24 (1~140) mm/h,CRP为6.6(0~295) mg/L。

2.5 MRI征象得分的相关性

       (1)MRI得分之间有显著相关的征象(P<0.05),关节软骨受损和滑膜增生(r= 0.514),关节软骨受损与骨侵蚀(r= 0.736),关节软骨受损与骨髓水肿(r= 0.517),关节软骨受损与骨骺受累(r= 0.704),关节软骨受损与关节狭窄(r= 0.511),骨骺受累与骨侵蚀(r= 0.822),骨侵蚀与肌肉炎症(r= 0.558),骨侵蚀与关节狭窄(r= 0.632),骨骺受累与关节狭窄(r= 0.642)。剩余征象之间低度相关、微弱相关或不相关。(2)淋巴结和其他MRI征象间微弱相关(r<0.3),甚至不相关(P>0.05)。(3)关节对位与骨侵蚀(r= 0.365)、骨骺侵蚀(r= 0.365)间低度相关,与其他MRI征象间微弱相关(r<0.3),甚至不相关(P >0.05)。(4)结合临床表现,分析相关系数r>0.4的MRI征象,可以把MRI征象分为两大组,可逆性MRI征象:滑膜炎、骨髓水肿、关节积液;不可逆性MRI征象:骨侵蚀、关节软骨受损、骨骺受损、关节狭窄。肌肉炎症对不可逆MRI征象具有高度提示作用。

2.6 MRI评分结果

       (1)髋关节MRI评分(表2),JIA各亚型MRI评分间差异不具有统计学意义(P>0.05)。髋关节MRI评分与实验室检查之间不具有相关性(P>0.05)。(2)MRI和剩余指标分别评估是否具有预后不良指征(表3)。MRI能比临床更早的发现髋关节炎,甚至是亚临床的髋关节炎。尤其是在≤4个关节炎组(χ2=16.80,P<0.01)、≥5个关节炎组(χ2=4.792 ,P=0.029)中,MRI能比临床更早的、更有效的发现具有预后不良特征(髋关节炎)的患儿。

表2  JIA髋关节MRI评分表[例(分)]
Tab. 2  Juvenile idiopathic arthritis MRI scoring of hips [n (score)]
表3  临床评估患儿是否具有预后不良指征
Tab. 3  Features of poor prognosis

3 讨论

       临床需要客观、准确的方法早期发现关节炎症,评估关节病变的活动性和严重程度[7]。X线对于软组织病变不敏感,超声早期发现软骨损伤和骨损伤等病变的能力有限。MRI目前被认为是最适合评估JIA的影像学方法。髋关节受累最常见的MRI征象是滑膜增生、关节积液,关节狭窄(4.3%)、关节对位异常(1.1%)相对罕见。滑膜增生和骨髓水肿是标志成人类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)早期侵蚀性破坏的特征[11],它们是否标志JIA侵蚀性特征有待于长期随访研究。

3.1 既往文献和改良MRI评分方法讨论

       (1)如图1图2所示,骨髓水肿、骨骺受损、骨侵蚀也是JIA中常见的MRI征象。在改良的评分方法中包含了JIA髋关节受累的所有MRI征象。

       淋巴结增大、关节对位异常与其他的MRI征象之间微弱相关,甚至不相关。关节对位异常出现的比率低,仅1.1%,因此改良的MRI评分方法应该去掉这两项。最终改良的髋关节MRI评分一共包含:滑膜增生、关节积液、骨髓水肿、骨侵蚀、关节软骨受损、骨骺受损、肌肉炎症、关节狭窄等8个常见的MRI征象,共21分。(2)MRI评分的观察序列是临床上常规的MRI序列。髋关节MRI可以进行左、右对比观察,这比其他四肢关节的单侧扫描,更有助于发现异常征象。滑膜增生是JIA疾病活动性的特征性标志,增强MRI检查是最适合评估滑膜增生的成像手段[12]。(3)MRI征象评分都采用半定量方法。虽然滑膜半定量的测量可能不及计算机辅助的滑膜体积测量精确[13],软骨半定量测量不及T2-map[14]、软骨磁共振延迟增强扫描[15]敏感性高。但是半定量测量没有复杂的后处理过程,检查时间短,儿童检查的舒适度高。而且滑膜厚度与滑膜体积间具有良好相关性[16]。这保证了改良MRI评分方法既简单又准确。

图1  患儿,女,11岁,RF(-)多关节型,病程4年。冠状面PDWI示右侧股骨颈高信号,提示骨髓水肿。右侧股骨头骨骺变扁,信号增高。右侧少量关节积液
图2  患儿,女,13岁,少关节型,病程2年。冠状面T1WI示右侧股骨头变扁,形态异常,股骨头骨骺、股骨颈骨形态异常
图3  A, B:女,7岁,RF(+)多关节型关节炎,病程4年,临床髋关节查体阴性,亚临床滑膜炎。B:T1WI增强可见双侧髋关节滑膜强化
Fig. 1  Coronal proton density weighted imaging obtained in a 11-year-old girl, who had 4 years history of polyarticular(rheumatoid factor negative). Right femur changes suggested bone marrow edema. the right epiphysis flattened and little joint effusion existed.
Fig. 2  Coronal T2WI obtained in a 13-year-old girl, who had 2 years history of Oligoarticular JIA. Right head and neck of femur flattened and had abnormal morphology.
Fig. 3  A: 7-year-old girl, had 4 years history of polyarticular(rheumatoid factor positive), while her negative clinical examination represented subclinical inflamed synovial. A: PDWI, little joint effusion existed in hips. B: Contrast enhanced T1WI, the synovial was enhanced after intravenous gadolinium contrast medium administration.

3.2 评分方法一致性验证

       (1)关节积液ICC在统计学上具有意义。可能的原因是:①髋关节是杵臼关节,各个平面都难以对关节积液进行具体量化;②生长发育期的儿童,髋关节大小随年龄增长而变化,髋关节大小难以量化,因此关节积液更难量化。③征象评分更进一步细化,不再单纯的是有或无。(2)造成髋关节MRI总得分在统计学上具有差异的原因可能是:①医师阅片经验的多少,Reader 3阅片经验不足;②量变造成了质变,MRI征象评分的细小差异造成了叠加后在统计学上具有差异。(3)除关节积液外,改良评分方法的其他MRI征象具有较好的一致性ICC>0.60,P> 0.05。这表明改良的MRI评分方法具有较好的可重复性和科学性。

3.3 改良MRI评分方法的临床意义

       (1)MRI评分方法不能过于简单,单纯的有和无难以评估髋关节受累的严重程度和临床的治疗效果。MRI评分也不能过于复杂,复杂的评分项目会加重临床工作负担,不便于学习、应用和普及。(2)通过分析相关系数r>0.4的MRI征象,可以把征象分为可逆性MRI征象和不可逆性MRI征象,这与Nistala等[7]的研究结果一致。骨髓水肿与骨侵蚀之间具有较好的相关性(r= 0.415),早期具有骨髓水肿征象的患儿,如果不积极治疗很可能会进展为不可逆性征象。肌肉炎症可以作为一个重要提示指征,提示MRI是否具有不可逆征象,它与骨侵蚀、关节软骨受损、骨骺受损之间具有较好相关性(r值均>0.438)。(3)ACR诊疗建议分组中除全身型和活动性骶髂关节炎以外的组别患儿,更应该积极的进行髋关节MRI检查,从而更早期的发现亚临床髋关节炎(图3)。便于临床对JIA患儿进行亚型的分类和治疗药物的选择。这说明改良的MRI评分方法具有早期的监测,指导临床用药,预测预后的作用。

3.4 MRI髋关节评分与实验室检查

       MRI髋关节评分与实验室检查间不具有相关性,这与Laurell等[13]的研究相一致。实验室指标如ESR、CRP等是一个全身性指标,在进行本次髋关节检查前可能已经抗炎治疗过。因此单一的髋关节MRI难以反映JIA疾病活动的严重程度。

3.5 本研究的不足和结论

       (1)缺乏年龄匹配健康儿童髋关节MRI图像;(2)JIA髋关节病变改良的MRI评分方法的一致性仅由放射科医师评估,没有儿科风湿免疫专业医师参与评估改良的MRI评分方法。

       把改良的方法应用于新的患者中,进一步评估其有效性。搜集复诊患者的髋关节MRI进行疗效评估。在评分方法中应用MRI新技术(DWI,T2-map等),提高其评估的敏感性。改良的MRI评分方法具有简单性、可靠性、实用性,是一种有效评估髋关节受累程度的方法。

[1]
Song HM. Diagnosis of Juvenile idiopathic arthritis. J clin pediatr, 2011, 29(1): 18-21.
宋红梅.幼年特发性关节炎的诊断.临床儿科杂志, 2011, 29(1): 18-21.
[2]
Ravelli A, Martini A. Juvenile idiopathic arthritis. Lancet, 2007, 369(9563): 767-778.
[3]
Rostom S, Amine B, Bensabbah R, et al. Hip involvement in juvenile idiopathic arthritis. Clin Rheumatol, 2008, 27(6): 791-794.
[4]
Magni-Manzoni S, Malattia C, Lanni S, et al. Advances and challenges in imaging in juvenile idiopathic arthritis. Rheumatol, 2012, 8(6): 329-336.
[5]
Murry JG, Ridley NT, Mitchell N, et al. Juvenile Chronic Arthritis of the Hip: Value of Contrast-enhanced MR Imaging. Clinical Radiology. 1996, 51(2): 99-102.
[6]
Argyropoulou MI, Fanis SL, Xenakis T, et al. The role of MRI in the evaluation of hip joint disease in clinical subtypes of juvenile idiopathic arthritis. Br J Radiol, 2002, 75(3): 229-233.
[7]
Nistala K, Babar J, Johnson K, et al. Clinical assessment and core outcome variables are poor predictors of hip arthritis diagnosed by MRI in juvenile idiopathic arthritis. Rheumatology, 2007, 46(4): 699-702.
[8]
Malattia C, Damasio MB, Basso C, et al. Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging in the assessment of disease activity in patients with juvenile idiopathic arthritis. Rheumatology (Oxford), 2010, 49(1): 178-185.
[9]
Yang Y, Yuan XY. Imaging modalities for diagnosis of juvenile idiopathic arthritis. Chin J Med Imaging Technol, 2012, 28(10): 1936-1939.
杨洋, 袁新宇. 幼年特发性关节炎的影像学检查. 中国医学影像技术, 2012, 28(10): 1936-1939.
[10]
Østergaard M, Peterfy C, Conaghan P, et al. OMERACT rheumatoid arthritis magnetic resonance imaging studies. Core set of MRI ACQUISITIONS, JOINT PATHOLOGY DEFINitions, and the OMERACT RA-MRI scoring system. Rheumatol, 2003, 30(6): 1385-1386.
[11]
Haavardsholm EA, Bøyesen P, Østergaard M, et al. Magnetic resonance imaging findings in 84 patients with early rheumatoid arthritis: bone marrow oedema predicts erosive progression. Ann Rheum Dis, 2008, 67(6): 794-800.
[12]
Magni-Manzoni S, Malattia C, Lanni S, Ravelli A. Advances and challenges in imaging in juvenile idiopathic arthritis. Rheumatol, 2012, 8(6): 329-336.
[13]
Laurell L, Court-Payen M, Nielsen S, et al. Comparison of ultrasonography with Doppler and MRI for assessment of disease activity in juvenile idiopathicarthritis: a pilot study. Pediatr Rheumatol Online J, 2012, 10(1): 23.
[14]
Kim HK, Laor T, Graham TB, et al. T2 relaxtion time changes in distal femoral articular cartilage in children with juvenile idiopathic arthritis: a 3-year in longitudinal study. AJR Am J Roentgenol, 2010, 195(4): 1021-1025.
[15]
Singh A, Haris M, Cai K, et al. High resolution T1ρ mapping of in vivo human knee cartilage at 7 T. PLoS One, 2014, 15, 9(5): e97486.
[16]
Graham TB, Laor T, Dardzinski BJ. Quantitative magnetic resonance imaging of the hands and wrist s of children with juvenile rheumatoid arthritis. J Rheumatol, 2005, 32(9): 1811-1820.

上一篇 直肠癌离体标本MRI淋巴结转移征象的病理对照研究
下一篇 膝关节树枝状脂肪瘤与慢性滑膜炎脂肪增生的MRI和病理表现
  
诚聘英才 | 广告合作 | 免责声明 | 版权声明
联系电话:010-67113815
京ICP备19028836号-2