強直性脊柱炎(AS)是血清陰性脊柱關節病中最常見的一種類型，通常累及骶髂關節、脊柱、髖關節及其他外周關節等部位。其基本病理變化包括炎症反應、骨化修複和鈣化。這些病理改變常發生於肌腱附著點、滑膜和軟骨關節處，產生特征性影像學特點。X線和MRI是AS診斷及療效評價最常用的檢查手段。然而，由於普通X線檢查隻能發現由炎症反應導致的骨性結構破壞而非炎症反應本身，且不能顯示軟組織的病理改變，因此其在AS診療中的應用價值有限。近年來，基於MRI在反映炎症過程和軟組織受累上的優勢，其在AS診療中的應用越來越受關注。筆者就MRI在AS診療中應用的現狀和進展綜述如下。
MRI在AS早期診斷中的應用
對AS的診斷，目前普遍采用1984年修訂的紐約標準，其結合了臨床和影像學特點，對脊柱活動度、胸廓運動度及影像學骶髂關節炎表現進行評估。骶髂關節炎是AS的標誌性病變，有研究發現高達99%的AS患者最早出現的影像學表現即為骶髂關節炎。骶髂關節炎早期表現為軟骨下骨皮質模糊及關節輪廓不清，關節間隙增寬。之後的侵蝕性破壞使得關節麵呈現鋸齒樣改變。骶髂關節的髂骨麵通常較早累及，這可能是因為覆蓋骶骨麵的軟骨厚度是髂骨麵軟骨的兩倍，相較不易破壞所致。
通常在臨床症狀出現數年後，骶髂關節X線平片才可發現異常，因此X線的早期診斷價值有限。由於典型的AS表現為隱匿發病的持續3個月以上的腰背痛伴晨僵，腰骶部或臀部痛在疾病的早期階段可以很明顯，而其早期診斷有助於及時予以合適的治療，這凸顯了MRI的優勢。骶髂關節炎的MRI特征包括T1加權像上正常的薄軟骨層中等信號強度帶變窄、消失，取而代之的是混雜信號帶，增強後信號明顯強化。對於軟骨下硬化，T1、T2像上均表現為低信號。
此外，存在軟骨下骨髓水腫對於早期骶髂關節炎的診斷亦非常敏感。目前，相關報道多關注於動態增強MRI(DCEI)在識別早期骶髂關節炎中的應用。DCEI是評估組織灌注及血管化程度的新方法，其通過靜脈注射對比劑後縮短T1時間，反映早期強化的動力學改變，能夠直接、快速地顯示關節間隙的對比增強效果，從而根據增強作用的程度和速率反映炎症活動程度。相對普通MRI，DCEI具有無創、分辨率高且能評價組織微血管灌注的優勢;更重要的是，其能提供骨骼病變區炎症活動強度的定量指標，這對抗炎治療效果評價很有幫助。關於DCEI在AS中的應用，Braun等的研究證實動態MRI可發現常規檢查漏診的骶髂關節炎，具有明顯優勢。對於青少年，Bollow等則發現動態MRI可發現早期的急性炎症反應，同時其對慢性炎症亦有更高的敏感性。Muche等通過DCEI對各受累部位的對比，發現骶髂關節的骶骨側和髂骨側病變程度一致，而關節囊背側炎症程度重於腹側，尤其體現在病情早期過程中。
MRI在評估AS脊柱病變中的應用
AS通常侵犯脊柱的肌肉韌帶附著處、椎間盤-椎體交界區、關節突關節、肋椎關節及寰樞關節等部位。典型病變起始於胸腰段或腰骶交界區，隨著病情進展逐漸向上侵及胸椎和頸椎。在其過程中亦有骨質破壞、增生和骨性強直等表現。脊柱的破壞變化最常發生於椎間盤-椎體交界區及軟骨終板，主要有兩種類型，其中一種稱為Romanus損害，常在椎體受累的早期階段出現，好發於T10~L2椎體。外層纖維環及前縱韌帶在椎體附著點處的炎症反應導致椎體前、後角微小侵蝕。隨著其逐漸愈合，繼發性骨化反應使椎體角變得銳利。Romanus損害的特征性MRI表現為T1像低信號及T2像高信號改變，且在增強後損傷明顯強化。以上特點表示由纖維環和縱行韌帶處活動性附著點炎所致的充血水腫反應。MRI在顯示椎體角的早期炎症反應上比普通X線平片有更高的敏感性，其可發現尚無臨床和X線表現的附著點炎症。在韌帶附著點炎的炎性修複階段，MRIT1與T2像均表現為高信號，但無明顯增強反應，為黃骨髓增生所致。
另一種更嚴重的椎體-椎間盤破壞稱為Andersson損害，其發生率在2.7%~28%。1971年Cawley等根據形態及影像學特征將其分為三型：(1)Ⅰ型，累及椎間盤-椎體交界區的中心部位，由軟骨終板所覆蓋，其表現為終板中部的局限性破壞，同時椎間盤組織可通過終板的破口疝入椎體鬆質骨中。該型急性期可出現骨髓水腫，靜脈注射對比劑後可被增強。(2)Ⅱ型，累及椎間盤-椎體交界區周邊，軟骨終板不能覆蓋。Ⅰ型和Ⅱ型Andersson損害常表現為椎間隙變窄，鄰近椎體局限性杯狀缺損伴有周圍鬆質骨的反應性硬化。(3)Ⅲ型，損害椎間盤-椎體交界區的中心及周邊部分同時受累及，範圍廣泛，與椎間隙感染很難鑒別，多發生於病情晚期，好發於脊柱強直後高應力的胸腰段或頸胸交界區。
Andersson損害的破壞區在MRI上通常表現為T1、T2加權像雙低信號改變，部分病變可在T2像上遺留高信號，此為殘留的未完全破壞的椎間盤組織。Andersson損害椎體前緣常無明顯軟組織侵犯，但後柱破壞非常常見，為關節突骨折或硬化不融合，表現為通過後柱的雙低信號帶，也增加了損傷節段的不穩定。AS骨化反應最早發生於纖維環外層與椎體附著部，骨化不斷進展進而侵及前、後縱韌帶形成相鄰椎體間的骨贅，骨贅進展相連最終發展為所謂的“竹節樣脊柱”。類似於類風濕性關節炎，寰樞關節間滑膜及鄰近韌帶組織的炎症反應可以侵蝕齒狀突，嚴重者甚至會發生寰樞關節的脫位。AS患者脊柱病變的其他MRI評估包括關節突關節、肋椎關節、肋橫突關節侵犯，以及黃韌帶增生所致的椎管狹窄。以上小關節受累在MRI上最初表現為軟骨下骨髓水腫，進而進展為關節間硬化乃至完全強直。椎間韌帶，包括黃韌帶和棘上、棘間韌帶等的累及首先表現為上述結構的增厚，其後的骨化進程可見與骨髓信號相一致的高信號。
MRI在評估AS關節病變中的應用
AS關節病變既可累及關節囊，也可累及韌帶與骨的附著處。有研究發現高達21%的AS患者可出現外周關節侵犯，其中下肢關節最為常見，如髖關節和跟腱附著處。其常見的MRI表現與骶髂關節和椎體病變類似，包括以軟骨下骨髓水腫和關節囊、附著點炎為特點的急性炎症反應，和以骨質侵蝕性破壞、黃骨髓堆積、關節間隙變窄乃至強直為特點的慢性損害。活動性炎症通過MRISTIR像及增強後的T1加權脂肪抑製像判斷最有優勢。然而與骶髂關節和脊柱相比，外周關節的累及有其特點。由滑膜炎所致的關節腔積液和滑膜的明顯增強在外周關節MRI表現中最為常見，而在中軸骨處則不常見。其次，AS中軸關節處主要表現為韌帶附著點炎，而在外周關節中附著點炎常為滑膜炎的繼發性反應。這可能由其特點決定。如髖關節，其滑膜組織豐富且關節活動度較大，滑膜炎在滑膜組織較多的關節容易發生，同時關節活動可刺激滑膜炎症發生，但確切原因仍然不清，需要進一步研究。
MRI在AS胸腰椎後凸畸形患者截骨矯形術前評估中的應用
隨著病情進展，AS患者的脊柱逐漸融合並向近端進展，最終導致嚴重胸腰椎後凸畸形。此類患者的直立、平臥及平視前方能力受損，生活質量和活動能力明顯下降，因此需要行脊柱截骨矯形術以恢複患者脊柱的序列和整體的平衡狀態。目前最常用的截骨矯形術為經椎弓根椎體楔形截骨(PSO)。然而，有研究證實其術後會引起主動脈的拉伸延長，平均拉長2.2CM，增加了術中主動脈損傷的風險。既往研究亦發現，當由仰臥位轉為術中采用的俯臥位時，與正常人相比AS患者的主動脈位置相對固定，活動度下降。這些變化均需引起術者的注意，術前需要通過MRI對主動脈位置進行充分評估，以降低主動脈損傷的風險。在術前評估時，患者應盡量采取俯臥位以模擬術中體位，消除體位改變對血管位置的影響。測量主動脈-椎體間相對位置的角度和距離參數，判斷是否存在動脈位置偏移及與周圍組織粘連，以確定最佳釘道及截骨範圍。
除血管損傷外，PSO矯形術中另一可能嚴重並發症為神經損傷。AS導致的神經功能損傷並不常見，但當並發病理性骨折或假關節形成時，椎體前柱的塌陷及後柱結構明顯的增生硬化均可導致椎管狹窄。對於此類患者，應在狹窄節段先行椎板切除減壓，解除神經壓迫。同時應注意MRI上椎管狹窄節段及截骨區的硬膜外脂肪間隙，若該間隙消失則需注意硬膜粘連的存在並在術中予以關注，防止硬膜撕裂。在選擇截骨節段時，也應結合MRI上脊髓圓錐的位置進行，如在圓錐終點的遠端節段截骨，則可增加手術的安全性。AS術前MRI評估的另一重要內容是需排除脊髓疝。長期慢性炎症反應可引起椎體後壁及周圍的骨質破壞，此時胸腰椎後凸畸形對脊髓的壓力可使其突入椎體後壁缺損區，導致脊髓疝的發生，應盡量避免對此類患者行截骨矯形術，以防脊柱拉伸時損傷脊髓，產生嚴重的神經功能損傷。
MRI在AS研究中應用的展望
由於MRI對發現骶髂關節炎和椎體炎症較高的敏感性，其對AS早期診斷具有較高價值，同時還有利於對相似表現疾病的鑒別診斷，如AS與彌漫性特發性骨肥厚症(DISH)的鑒別、Andersson損害與椎間隙感染的鑒別。然而，目前對AS的診斷標準仍基於普通X線片表現，限製了MRI的應用，故需要進一步提出基於MRI特點的AS早期診斷標準。
除診斷外，近年來MRI也用於對腫瘤壞死因子-α(TNF-α)抑製劑的抗炎療效評價。Karpitschka等采用全脊柱MRI及臨床指標對TNF-α抑製劑治療1年以上患者進行療效評估，發現MRI和臨床量表指標均能有效反映TNF-α抑製劑治療後炎症活動性下降，而采用MRI比單獨使用臨床指標敏感性更高。類似的，Rudwaleit等的研究證實，在經TNF-α抑製劑治療至少獲得50%巴氏功能評分(BASDAI)改善的活動期AS患者中，MRI具有明確的預測價值。Lukas等進一步提出了反映炎症活動程度的MRI評分方法，提供了一個可靠的評價標準。一項對持續應用TNF-α抑製劑治療3年的患者進行MRI評估發現，與基線相比，該療法能夠有效減少AS早期階段椎體骨炎的發生。但與之相反，Pedersen等發現在TNF-α抑製劑治療後，MRI上骨贅形成量明顯增加，這證實了TNF-α實際為新骨形成阻滯劑的猜想。
綜上所述，MRI在AS診療過程中的作用毋庸置疑，由於對顯示炎症反應和軟組織上的優勢，其不僅應用於骶髂關節、脊柱及外周關節病變侵犯的診斷和嚴重性評價，亦在AS胸腰椎後凸畸形截骨矯形術前評估和TNF-α抑製劑的療效評價上應用廣泛。進一步的研究需要發展考慮到MRI特征指標的AS早期診斷標準，並提出反映病情嚴重程度的MRI分級標準，以擴展其在AS診療中的應用範圍。
轉自：重慶市康複醫學中心
來源：曲哲, 錢邦平,邱勇.MRI在強直性脊柱炎診療中的應用進展.中國脊柱脊髓雜誌, 2016; 9: 850-853
