定量分析DCE-MRI对类风湿性关节炎活动性价值的研究

摘要

目的：
　　探讨定量分析动态增强MRI（dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI）对类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis，RA）活动性的价值。
　　材料与方法：
　　一、病例资料：收集2016年7月到2017年1月于大连医科大学附属第二医院风湿免疫科RA患者38例，女性33例，男性5例，平均年龄55.6岁。根据欧洲抗风湿病联盟(EULAR)定义的DAS28活动性分类标准分为三组，其中高度活动组12例，中度活动期17例，临床缓解组9例。
　　二、MRI成像技术：
　　（一）扫描参数：采用Siemens3.0 T MR扫描仪及表面线圈，先行常规MR（T1WI、FS-T2WI、FS-PDWI）扫描，再行DWI扫描：采用TSE序列，b值取0、800s/mm2；然后采用快速三维容积内插屏气序列（T1-3D-VIBE）行多小翻转角（2°、4°、6°、8°、10°、12°）扫描，各翻转角序列各扫一期，共6期；随后开始用3D-VIBE序列动态增强MR扫描，于第3个动态增强时相开始用高压注射器经肘静脉注射对比剂钆双胺（Gd-DTPA），剂量为0.1mmol/kg，注射速率为2ml/s，40个时相，每期10s，扫描持续时间400s；最后行常规MR T1WI增强扫描。
　　（二）定量分析DCE-MRI图像后处理：
　　将定量分析DCE-MRI图像数据传输到血流动力学软件（Omni Kinetics）进行后处理。首先按翻转角从小到大的顺序导入相应图像，进行T1值计算，用于将多期动态增强图像由时间-亮度信号到时间-对比剂浓度信号的转变，然后导入动态增强序列数据。观察双手腕关节定量分析DCE-MRI图像，确定桡动脉走行，并以桡动脉为输入动脉，手动勾画大小为3×3个像素的感兴趣区(Region of interest，ROI)；确保动脉ROI勾画在血管横截面中心位置并不超出血管壁，点击Curving，获得个体动脉输入函数（individual arterial input function，INd-AIF）；观察动态增强MR上滑膜增厚表现，避开骨质、血管、肌腱、脂肪及关节积液等组织结构，结合Ktrans伪彩图，采用手动选取ROI方式，大小约为30~80像素，每侧手腕选取2处滑膜强化最为显著部位进行测量，选取血流动力学模型Extended Tofts Linear（ETL）拟合计算，导出各定量参数数值，并且计算各参数平均值。
　　三、观察指标：
　　（一）RA的常规MRI表现
　　1.形态改变：滑膜增厚的数量及平均滑膜厚度、骨质破坏、关节积液、腱鞘厚度
　　2.信号改变：T1WI、PDWI、DWI、MR增强序列信号改变
　　（二）RA的定量分析DCE-MRI的参数：
　　1.容积转移常数值，（volume transfer constant，Ktrans）；
　　2.血管外细胞外间隙容积分数值，(volume of extravascular extracellar space per unit volum of tissue,Ve)；
　　3.血管外细胞外间隙与血浆间速率常数值，(rate constant between extravascular extracellular space and plasma,Kep)；
　　4.对比剂血浆容积分数值，(fractional plasma volume,Vp)。
　　四、统计学方法（SPSS17.0软件，P=0.05）
　　（一）采用单因素方差分析比较高度活动组、中度活动组、临床缓解组间Ktrans、Kep、Ve、Vp值的差异。定量参数Ktrans、Kep、Ve、Vp值与血沉、CRP之间的相关性采用Pearson相关分析；与DAS28之间的相关性分析采用Spearman秩相关分析；
　　（二）定量分析DCE-MRI的Ktrans值和平均滑膜厚度对RA高度活动组的诊断阈值、敏感度及特异度采用受试者工作特征曲线（Recevier Operator Characteristic curve,ROC）进行统计学分析。
　　结果：
　　一、RA常规MRI表现
　　（一）RA腕关节的MRI形态改变：
　　1.滑膜厚度：高度活动组12例、中度活动组17例及临床缓解组9例RA双手腕关节均出现滑膜增厚征象。38例患者平均滑膜厚度与DAS28值、血沉呈正相关，相关系数分别为0.005、0.035（P<0.05），与CRP无相关性（P>0.05）。
　　2.骨质破坏：高度活动组12例、中度活动组中10例及临床缓解组2例RA双手腕关节骨质边缘出现骨质破坏征象。
　　3.关节积液：高度活动组11例、中度活动组中13例及临床缓解组1例RA双手腕关节间隙内出现关节积液征象。
　　4.腱鞘厚度：高度活动组10例、中度活动组中11例及临床缓解组3例RA双手腕关节出现腱鞘增厚征象。
　　（二）RA的MRI信号改变：
　　1.滑膜异常信号改变：
　　①高度活动组：T1WI等信号10例、低信号2例；PDWI高信号11例、稍高信号1例；DWI高信号12例；增强明显强化12例；
　　②中度活动组：T1WI等信号10例、低信号7例；PDWI高信号14例、稍高信号3例；DWI高信号14例、稍高信号3例；增强明显强化10例，中度强化7例；③临床缓解组：T1WI等信号6例、低信号3例；PDWI高信号7例、稍高信号2例；DWI高信号7例、稍高信号2例；增强明显强化4例，中度强化5例；
　　2.骨质破坏信号改变
　　①高度活动组：T1WI低信号11例、等信号1例；PDWI高信号9例、稍高信号3例；DWI高信号10例、稍高信号2例；增强明显强化7例，轻度强化5例。
　　②中度活动组：T1WI低信号9例、等信号1例；PDWI高信号8例、稍高信号2例；DWI高信号8例、稍高信号2例；增强明显强化3例，轻度强化7例。
　　③临床缓解组：T1WI低信号2例；PDWI高信号2例、稍高信号0例；DWI高信号2例；轻度强化2例。
　　3.关节积液信号改变
　　①高度活动组：T1WI等信号4例、低信号7例；PDWI高信号11例；DWI高信号11例；增强无明显强化11例。
　　②中度活动组：T1WI等信号4例、低信号9例；PDWI高信号13例；DWI高信号12例、稍高信号1例；增强无明显强化13例。
　　③临床缓解组：T1WI等信号1例；PDWI高信号1例；DWI高信号1例；增强无明显强化1例。
　　4.腱鞘异常信号改变
　　①高度活动组：T1WI低信号10例；PDWI高信号10例，DWI高信号10例，增强扫描轻度强化6例，中度强化4例。
　　②中度活动组：T1WI低信号11例；PDWI高信号11例；DWI高信号11例；增强扫描轻度强化6例，中度强化5例。
　　③临床缓解组：T1WI低信号3例；PDWI高信号3例；DWI高信号3例；增强扫描轻度强化2例，中度强化1例。
　　二、RA的定量分析DCE-MRI表现：
　　（一）Ktrans在临床缓解组、中度活动组、高度活动组之间的差异有显著性（P<0.05），Ktrans能鉴别临床缓解组与高度活动组（P<0.05）,但不能鉴别临床缓解组和中度活动组、中度活动组和高度活动组（P>0.05）；
　　（二）定量分析DCE-MRI定量参数Ktrans值与DAS28、血沉、CRP呈正相关，相关系数分别为0.718、0.472、0.315（P<0.05）；
　　三、定量分析DCE-MRI和平均滑膜厚度对RA炎症高度活动的诊断效能：
　　定量分析DCE-MRI Ktrans值的ROC曲线下面积为0.986，诊断阈值为0.0646，敏感度和特异度分别为91.70%，100%。平均滑膜厚度的ROC曲线下面积为0.732，诊断阈值为7.32，敏感度和特异度分别为91.70%，83.33%。
　　结论：
　　一、定量分析DCE-MRI的Ktrans值可以评价RA的活动性。在ETL模型下，以桡动脉为个体输入动脉函数，Ktrans值可以鉴别RA炎症高度活动组和临床缓解组；测得Ktrans值>0.0646，RA滑膜炎症处于高度活动期，敏感度和特异度分别为91.70%、100%。
　　二、定量分析DCE-MRI的Ktrans值对RA高度活动性的诊断效能高于平均滑膜厚度的诊断效能。

目录

声明

前言

材料与方法

一、病例资料

二、MR成像技术

三、观察指标

四、统计学方法

结果

一、RA常规MRI表现

二．RA的定量分析DCE-MRI表现

三、定量分析DCE-MRI Ktrans值和平均滑膜厚度对RA炎症高度活动性的诊断效能

讨论

一、定量分析DCE-MRI对RA滑膜炎症活动性的依据及意义

二、定量分析DCE-MRI对RA滑膜炎症活动性的价值

结论

参考文献

综述:MRI评价类风湿性关节炎病情的研究进展

附录

致谢