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研究背景与目的:强直性脊柱炎(Ankylosing Spondylitis,AS)是侵犯骶髂关节、脊柱等的慢性全身性疾病,骨髓水肿(Bone Marrow Edema,BME)是其主要的影像学征象。目前,AS骶髂关节BME的MRI研究报道较多,而腰椎等骶髂关节外BME的MRI研究尚不深入,加之AS患者初诊时首选腰椎影像学检查的现象较为普遍,初诊误漏诊率较高,且约23%的AS患者早期炎性水肿可只累及脊柱,故我们针对AS患者腰椎BME开展了相关研究,其目的如下:分析AS患者腰椎MRI的BME表现特点;探究腰椎片块状BME成分分析对AS与非AS患者有无鉴别诊断价值。材料与方法:按照纳入排除标准,收集同期行腰椎MRI检查的BME征象阳性患者共139例,行分组对比研究。其中AS组72例(男67例,女5例,平均33.87±8.31岁),非AS组67例(男22例,女45例,平均64.62±12.20岁)。分析MRI扫描序列为T1WI、T2WI、STIR。设计分析记录表格,由二位医师盲法阅片,评价图像质量,分析两组图像信噪比(signal noise ratio,SNR)和对比噪声比(contrast noise ratio,CNR);记录腰椎BME数目、大小、形态、分型、病灶边缘、信号类型、终板改变、腰椎椎体外以及其他椎体改变等资料。片块状BME使用Image J软件行灰度直方图(Histogram)和灰度共生矩阵(GLCM)分析,统计分析两组间及相同部位间BME平均灰度值(mean gray value,Mean)、标准差(standard deviation,SD)、模态灰度值(modality gray value,Mode)、最小灰度值(min gray value,Min)、最大灰度值(max gray value,Max)、偏度(skewness,Skew)、峰度(kurtosis,Kurt)以及能量(angular second moment,ASM)、对比度(contrast,Con)、逆差矩(inverse different moment,IDM)、熵(entropy,Ent)和自相关(correlation,Cor)等参数值的差异。结果:1.AS患者腰椎BME阳性征象较颈、胸椎多见(P<0.001),但仅胸椎BME与ASspi MRI-a评分存在相关性。2.AS与非AS患者腰椎BME征象比较,前者最常见于L2,角缘型居多,相对较短较小,边界常清晰不规则,T1WI易见低高信号、脂水分离,累及上终板(2级)较多。后者多发生于L4,体缘型居多,一般较长较大,边界常不清晰,T1WI多呈低等高信号、脂水混合,累及上终板(1级)较多。其中,位置、形态、边缘、T1WI信号、脂水分布、上终板损伤差异具有统计学意义(c~2=41.965,P<0.001;c~2=53.266,P<0.001;c~2=41.24,P<0.001;c~2=23.51,P=0.001;c~2=45.82,P=0.001;c~2=12.000,P=0.007)。3.片块状BME灶STIR灰度直方图分析AS组Mean、Mode、Min、Skew 4个参数值高于非AS组(Z=-4.984、-5.569、-5.887、4.519,P<0.001),其中Min诊断效能最高,其曲线下面积(AUC)=0.768[95%IC(0.695,0.841)],临界值21.5。T2WI灰度直方图分析,仅Min在AS组更高且差异具有统计学意义(Z=-2.453,P=0.014),其诊断效能AUC=0.612[95%IC(0.524,0.699)],临界值19.5。4.片块状BME灶STIR灰度共生矩阵分析:AS组ASM、Ent2个参数有统计学差异(ASMAS/STIR>ASM非AS/STIR,EntAS/STIR<Ent非AS/STIR),(Z=-3.476、3.409,P=0.001),其中ASM诊断效能较高AUC=0.656[95%IC(0.571,0.742)],临界值0.0045。T2WI灰度共生矩阵分析:AS组ASM、Cor、IDM、Ent4个参数有统计学差异(ASMAS/T2WI>ASM非AS/T2WI,CorAS/T2WI>Cor非AS/T2WI,IDMAS/T2WI>IDM非AS/T2WI,EntAS/T2WI<Ent非AS/T2WI),(Z=-5.168,P<0.001;Z=-1.997,P=0.046;Z=-2.162,P=0.031;Z=4.951,P<0.001),其中ASM诊断效能最高AUC=0.731[95%IC(0.652,0.809)],临界值0.0045。5.区分位置后片块状BME灰度直方图亚组分析:AS组角缘型STIR组Mean、Mode、Min、Max、Skew5个参数大于非AS组、Kurt小于非AS且差异均有统计学意义(P=0.005,P=0.001,P=0.01,P=0.045,P=0.042,P=0.021),其中Mode诊断效能较高AUC=0.815[95%IC(0.699,0.930)],临界值50,但T2WI测量各参数差异均无统计学意义(P>0.05)。AS组体缘型STIR测量Mean、Mode、Min、Max、Kurt5个参数大于非AS组、Skew小于非AS组且差异均有统计学意义(P=0.001,P=0.001,P=0.01,P=0.027,P=0.008,P=0.004),其中Mode诊断效能较高AUC=0.775[95%IC(0.625,0.925)],临界值72.5,T2WI测量Mean、Mode、Max3个参数大于非AS组且差异均有统计学意义(P=0.008,P=0.023,P=0.048),诊断效能以Mean最高AUC=0.713[95%IC(0.544,0.882)],临界值70.593。灰度共生矩阵分析:仅角缘型T2WI的IDM差异有统计学意义(P=0.002),其AUC=0.784[95%IC(0.65,0.917)],临界值0.217。板缘型BME因短径<5mm,未纳入纹理分析。结论:1.腰椎BME发生于L2,居角缘,较小,边界清晰不规则,T1WI呈低高信号、脂水分离,伴上终板2级改变时,可提示AS诊断。2.AS与非AS腰椎BME灰度直方图、灰度共生矩阵分析见多个参数值存在差异且有一定的诊断效能,其变化与MRI信号表现具有一致性,提示BME成分定量分析有助于AS定性诊断。