风湿病骨关节病是指一大类目前病因与发病机制尚未研究清楚，以损害滑膜、软骨、骨、关节、肌肉和韧带等为主的全身性疾病，如类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis，RA）、强直性脊柱炎（ankylosing spondylitis，AS）、骨关节炎（osteoarthritis，OA）、系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus，SLE）、痛风和硬皮病等。常规X线表现作为各种风湿病的临床诊断指标之一，目前仍为风湿病骨关节病首选的和基础的检查方法，但X线的软组织分辨率较低，无法显示滑膜、软骨和肌肉等的病变。近年来，由于CT和MRI尤其是MRI在显示骨、软骨和滑膜等的显著优越性，其在风湿病骨关节病方面的应用越来越多，与风湿病的诊断、治疗和随访的关系也越来越密切，已经成为风湿病早期诊断和治疗中不可缺少的一部分。

1　各种影像学检查技术的早期诊断价值

       早期发现对病变的早期诊断、治疗和预后尤为重要。虽然X线对骨的显示相对敏感，但早期骨质破坏的检出率仅为MRI的10%～15%，并且骨质破坏发生于病变持续一段时间后，而并非风湿病骨关节病的最初改变。此外，X线的软组织分辨率较低，加之某些关节如骶髂关节和肘关节等的复杂解剖特点也使得X线很难有效评价其早期改变。CT对于早期关节骨质改变优于常规X线，如早期AS关节间隙模糊和关节面毛糙等改变、RA和痛风关节边缘骨质破坏等，薄层及多平面重建（MPR）技术能够更清晰直观的显示病变，同时还可显示病变的范围和程度。在软组织方面，CT能够显示滑膜增厚和滑膜炎，如RA的髌上囊积液、增强扫描能够直接显示增生的滑膜组织，但对软骨、骨髓、肌肉和韧带等结构的敏感性仍较低。MRI具有优越的软组织分辨率，能够任意方位成像以显示关节的整体结构，在显示病变早期的软组织炎症、骨髓水肿、软骨和骨的破坏方面优于常规X线和CT，可早期发现骨软骨和关节炎症性病变（表1，Table 1）。T1加权图像（T1WI）、薄层3D梯度回波序列（3D-FFE）以及3D后重建能够显示OA早期软骨信号和形态的改变（Fig 1）。MRI增强扫描是显示滑膜增生的最佳方法，并能够显示病变的程度和范围、评价滑膜组织的类型并将滑膜与关节液等其他结构进行区分，T2加权图像（T2WI ）在显示滑膜增生方面也有一定的价值，在MRI增强扫描检出的滑膜增生病例中，T2WI能够显示其中40%～67％的病变（Fig 2）。MRI脂肪抑制序列、弥散加权成像（DWI）和增强扫描能够早期显示X线表现为阴性的关节面下的骨髓水肿、皮肌炎和多肌炎患者的肌筋膜增厚和肌肉炎性水肿（Fig 3 ），血管成像能够显示手指小血管炎等。

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Fig 1  The value of different MR sequences in detecting cartilage abnormalities. (A) Heterogeneous signal of cartilage and irregular articular surface on transverse T1-weighted spin-echo MR image indicate cartilage abnormalities of sacroiliac joint in AS. (B) Transverse spectral presaturation inversion recovery three-dimensional fast field echo T1-weighted image (SPIR-3D-FFE-T1WI) shows abruption of normal cartilaginous signal and bone erosions in a RA wrist. (C) Articular cartilage is intact of a normal knee on a three-dimensional reconstruction image. (D) Note a cartilage defect on medial condyle in OA (white arrow).
Fig 2  Synovial pathology of different rheumatic osteoarthritis. Synovial proliferation of interphalangeal joint was observed on transverse T1-weighted spin-echo (A) and T1-weighted fast field echo (B) MR images. (C) Transverse gadolinium-enhanced T1-weighted spin-echo MR image shows enhanced synovium in RA knee (black arrow).
Fig 3  The role of fat-suppressed T2-weighted spin-echo in detecting inflammatory edema. (A) Transverse fat-suppressed T2-weighted spin-echo MR image shows the widespread subchondral bone marrow edema of both sacrum and ilium in AS. (B-D) Dermatomyositis. Transverse T1-weighted spin-echo MR image (B) shows negative finding, T2-weighted spin-echo MR image (C) shows polymyositis with slightly hyperintense signal of muscles, and fat-suppressed T2-weighted spin-echo MR image (D) shows polymyositis and myofascitis.

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表1  各种影像学检查方法对风湿病骨关节病早期病理改变的检出敏感性
Table 1  The sensitivity of different imaging modalities in detecting early pathologic changes of rheumatic arthritis

2　各种风湿病骨关节病的早期病变特征

       各种风湿病骨关节病之间可共同呈现某一种或几种病理变化，或者同时伴发其他类型的风湿性骨关节病，这就使得风湿病骨关节病的诊断变得更为复杂，因此，如何抓住各种风湿病骨关节病的特征并进行鉴别诊断成为影像学诊断的重点。首先，在发病部位上，RA多以掌指关节、腕关节和近侧指间关节首发，而手OA则更多见于远侧指间关节，痛风最多见于第一跖趾关节，牛皮癣关节炎（PsA）则多累及远侧指间关节。AS易累及双侧骶髂关节、脊柱和髋关节，若无骶髂关节病变则不能轻易诊断AS，RA脊柱病变则好发于C1、C2。OA易发生于负重大关节尤以膝关节好发，反应性关节炎好发于下肢关节，如踝关节和膝关节等，也可发生于骶髂关节，但两侧病变通常不对称。其次，各种风湿病骨关节病的病理表现特点也有所差别，就滑膜病变而言，RA滑膜炎多广泛而且相对一致，OA的滑膜炎则相对局限或不均匀，硬皮病常伴有显著的血管翳形成，而AS的滑膜改变相对轻微。在骨髓水肿方面，RA和SLE多见于受累关节软骨面下或骨质破坏的边缘，位于关节囊内，且以RA相对多见，而PsA骨髓水肿可发生于远离病变关节的关节囊外，AS的骨髓水肿较常见，且以髂骨面易发。软骨损伤方面，RA、硬皮病和PsA的软骨破坏广泛而相对一致，OA则相对局限，AS则破坏不明显。在骨的破坏方面，RA、SLE、PsA和硬皮病以关节边缘锐利的骨质缺损为特征，痛风的骨质破坏亦见于关节边缘，但发生于远离关节面的骨质破坏是痛风的特征性表现，AS骨质破坏发生于关节面下，但多伴有明显骨质硬化。相对于其他风湿病骨关节病而言，SLE和硬皮病则更多表现为关节周围结构如肌腱、韧带和软组织的改变。

3　各种风湿病骨关节病的早期MRI表现特点

       虽然风湿病骨关节病具有相似的病理学表现，但是各种疾病在发病初期有一定的组织变化特点。如RA、痛风、PsA、瑞特氏（Reiter's）病等多首先或主要累及滑膜结构，SLE、皮肌炎和多肌炎则以肌筋膜和肌肉改变为先，硬皮病以周围组织炎症和小血管炎为主，骨关节炎则以软骨改变为早期表现。滑膜炎相关渗出性积液表现为T1WI低信号、T2WI高信号，炎性血管翳则表现为T1WI低信号、T2WI低至略高信号，增强检查呈中等－明显强化，且延迟时间较长。MRI是评价骨髓水肿的惟一影像学方法，其中T2W脂肪抑制序列是显示骨髓水肿的最佳扫描序列，表现为松质骨内边界不清的高信号影，T1WI呈稍低信号，DWI上呈高信号，增强后呈轻度强化。T1WI和薄层3D梯度回波序列是显示软骨信号和形态变化的最佳序列，软骨病变最初表现为软骨信号分层消失，继而呈软骨面毛糙和小囊状缺损，三维软骨重建图像有助于显示软骨的形态学变化、缺损程度和病变范围，而X线和CT无法直接显示软骨病变，只是间接地显示关节间隙狭窄，而这已是骨关节病的晚期改变。骨质侵蚀MR表现为局部骨皮质信号中断和骨质缺损，通常T1WI呈低信号，T2WI呈高信号，若滑膜组织进入缺损区增强扫描后局部可见强化。皮肌炎和多肌炎表现为肌筋膜增厚、受累肌肉T1WI和T2WI上信号改变可不明显，部分病例在T2WI上呈稍高信号，T2W脂肪抑制图像呈明显高信号，是显示病变的最佳序列。硬皮病MR血管成像可见手指小血管壁毛糙、显影较淡或不显影，有助于病变的早期诊断。

4　MRI在评价病变活动性方面的价值

       风湿性骨关节病活动性与否对确定临床治疗方案和预后评估至关重要。滑膜血管翳根据其组织类型可分为炎性、纤维性和混合性三种类型，一般认为，炎性和混合性血管翳则表示疾病处于活动期或半活动期，而纤维性血管翳表示疾病处于静止期。MRI不仅能够显示滑膜组织，而且能够根据其信号特点和强化方式，进一步判断滑膜组织的类型，从而对病变是否活动性进行评价。肌肉软组织水肿和骨髓水肿代表对外来滑膜炎的反应，提示渗出等炎症性病变的存在，即病变处于活动期。T2W脂肪抑制和DWI是评价骨髓、关节旁软组织和肌肉水肿的最佳扫描序列。而常规X线和CT检查在提示病变活动性方面存在明显缺陷。

       近年来，随着MR软硬件和分子影像学的发展，一些能够显示早期分子水平改变的新技术开始应用于风湿病骨关节病的评价。自旋锁定（T1ρ）成像技术是评价软骨病变的新方法，T1ρ值能够反映病变早期软骨中糖蛋白聚合物的变化。此外，Na23-MR波谱成像也能敏感特异地反映软骨中糖蛋白聚合物。T2-map、磁敏感加权成像（SWI）和弥散张量成像（DTI）也开始用于评价软骨中的胶原成分的变化。风湿病骨关节病是病理变化相似或交叉存在的一大系列复杂病变，其鉴别诊断尤其是早期鉴别诊断尚存在一定的困难，分子影像学的进一步发展或可有望解决这一问题。