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Modern Scientific Instruments Vol.40 No.4 Aug.2023 74 磁共振联合血清指标评估强直性脊柱炎活动性 许雅芳1 梁建利1 马涛涛2 王丽娟3 张富杰4 陈 亮1 李正平1 李培秀1（1.河北中石油中心医院影像科；2.邯郸精神病医院放射科；3.张家口市第二医院放射科；4.河北中石油中心医院麻醉科）摘 要 目的：研究磁共振联合血清指标评估 AS 活动性的应用价值。方法：以 2021 年 6 月2022 年 10 月我院收治的 AS 患者 108 例、非 AS 患者 31 例为研究对象，统计磁共振骶髂关节骨髓水肿程度、AS 活动性与血清指标水平。结果：AS 组、非 AS 组 SPARCC 评分、BASDAI 评分、血清 IL-1、MMP-3 水平及活动期组、静止期组 SPARCC 评分、血清 IL-1、MMP-3 水平差异有统计学意义。SPARCC 评分及血清 IL-1、MMP-3 水平与 AS 活动性呈显著正相关关系。SPARCC 评分及联合诊断 AS 活动性的 AUC 值高于血清 IL-1、MMP-3。结论：AS 患者疾病活动性、SPARCC 评分、血清 IL-1、MMP-3 联合可提高对 AS 疾病活动性的诊断价值。关键词 强直性脊柱炎；磁共振；骶髂关节；骨髓水肿；白介素 1；基质金属蛋白酶-3；活动性 Magnetic resonance combined with serum markers to evaluate the activity of ankylosing spondylitis Xu Yafang 1;Liang Jianli1;Ma Taotao2;Wang Lijuan3;Zhang Fujie 4;Chen Liang1;Li Zhengping1;Li Peixiu1(1.Department of Imaging,Hebei Central Hospital of petrochina 2.Department of Radiology,Handan Psychiatric Hospital 3.Department of Radiology,The Second Hospital of Zhangjiakou 4.Department of Anesthesiology,petrochina Central Hospital of Hebei)Abstract Objective:To study the application value of magnetic resonance combined with serum index in evaluating AS activity.Methods:A total of 108 patients with AS and 31 patients without AS admitted to our hospital from June 2021 to October 2022 were selected AS the research objects.The degree of bone marrow edema,AS activity and levels of serum index of the sacroiliac joint were calculated by magnetic resonance imaging.Results:There were statistically significant differences in score of SPARCC,BASDAI score,levels of serum IL-1 and MMP-3 between AS group and non-AS group,AS well as in levels of serum IL-1 and MMP-3 between active and inactive groups.score of SPARCC,levels of serum IL-1,MMP-3 were positively correlated with AS activity.score of SPARCC and AUC value of combined diagnosis of AS activity were higher than serum IL-1 and MMP-3.Conclusion:The combination of disease activity,score of SPARCC,serum IL-1 and MMP-3 could improve the diagnostic value of disease activity in patients with AS.Key words Ankylosing spondylitis;Magnetic resonance;Sacroiliac joint;Bone marrow edema;Interleukin 1;Matrix metalloproteinase-3;Activity 强直性脊柱炎（AS）是一种自身免疫性疾病，患者可表现为多种非特异性免疫性病变，主要发生于青壮年男性，主要累及脊柱和骶髂关节，可表现为脊柱僵硬、疼痛，同时伴疲劳、发热等，随着病情进展可出现驼背、畸形，临床致残率较高，早期判断患者病情活动性有助于患者预后的改善1。磁共振是目前临床诊断骨关节炎症疾病最敏感的方法之一，其对软组织分辨率高，同时可显示患者骨关节水肿情况，有助于 AS 患者病情评估2；白介素 1（IL-1）是一种促炎症因子，其可加重患者机体炎症反应，而基质金 收稿日期：2023-02-28 作者简介：许雅芳，女，1983.7.5，河北中石油中心医院影像科，副主任医师 第 40 卷 第 4 期 2023 年 8 月 许雅芳 等 磁共振联合血清指标评估强直性脊柱炎活动性 75属蛋白酶-3（MMP-3）也具有促炎作用，同时其可促进患者骨关节胶原蛋白讲解，加重患者骨损害，两者均对 AS 患者疾病的发生和发展具有促进作用，目前临床相关研究主要集中于两者对疾病的诊断方面3,4，而关于磁共振骶髂关节骨髓水肿程度及血清 IL-1、MMP-3 水平与 AS 活动性的关系尚未完全明确，基于此，本研究通过分析磁共振骶髂关节骨髓水肿程度及血清 IL-1、MMP-3 水平与 AS 活动性的关系，研究其对 AS 活动性的诊断价值，为 AS 的诊断和治疗提供参考和依据，现将结果报道如下。1 资料与方法 1.1 一般资料 以 2021 年 6 月2022 年 10 月我院收治的拟诊为AS 的患者 139 例为研究对象，其中确诊为 AS 患者108 例、非 AS 患者 31 例。1.2 纳入、排除、脱落与剔除标准 纳入标准：AS 诊断符合新编临床骨科学5中的相关标准者；对本研究知情同意者；成年，且腰背痛 3 个月及以上者等。排除标准：合并其他关节、脊柱疾病或风湿性疾病者；严重心、肝、肾等脏器功能障碍；合并急性、慢性感染性疾病者；合并严重精神障碍者；合并恶性肿瘤、血液系统疾病、内分泌疾病者等。脱落与剔除标准：近期服用过抗菌药、抗风湿药、激素类药物者。1.3 检查方法 采用西门子 Verio 3.0T 高场强磁共振扫描，应用体部线圈，获取骶髂关节轴位快速自旋回波 T1 加权成像（T1WI）、T2 加权成像（T2WI）及斜冠状位短时间反转恢复序列（TIRM），T1WI 参数设定：重复时间（TR）650 ms，回波时间（TE）20ms，层厚 3mm；T2WI 参数设定：TR 4600ms，TE 79ms，层厚 3mm；斜冠状位 STIR 参数设定：TR 2100ms，TE 45ms，层厚 3.5mm。1.4 观察指标 1.4.1 一般资料 统计两组性别、年龄、症状发生年龄、症状发生病程等一般资料。1.4.2 磁共振骶髂关节骨髓水肿程度、AS 活动性与血清 IL-1、MMP-3 水平 采用加拿大脊柱骨关节研究协会（SPARCC）评分6评估两组磁共振骶髂关节骨髓水肿程度，评分标准根据磁共振检查结果进行，评估内容包括病灶范围、水肿强度及深度，其中评估范围包括髂骨上、下部及骶骨上、下部，每个部位各个层面出现高信号水肿灶则计 1 分，无则为 0 分，总分 48 分；水肿强度：各个层面信号强度超过或接近同层髂前即为 1 分，无则为 0 分，总分 12 分；水肿深度：水肿 1cm 即为 1分，总分 12 分，SPARCC 评分总分 72 分，得分越高患者骶髂关节骨髓水肿程度越高。采用 BathAS 病情活动指数（BASDAI）7对患者疾病活动性进行评估，总分 10 分，得分越高患者疾病活动性越强。采用酶联免疫吸附试验检测患者血清 IL-1、MMP-3 水平，试剂盒由上海纪宁生物科技有限公司提供，血清制备方法为：抽取 5mL 患者清晨静脉血离心（3500r/min，10min）收集血清。1.4.3 静止期、活动期 AS 患者磁共振骶髂关节骨髓水肿程度、血清 IL-1、MMP-3 水平 根据 BASDAI 对患者疾病活动性进行评价，将BASDAI 评分4 分的患者分为静止期组（40 例），BASDAI 评分4 分的患者分为活动期组（68 例）8，统计两组磁共振骶髂关节骨髓水肿程度、血清 IL-1、MMP-3 水平，方法同 1.4.3。1.4.4 磁共振骶髂关节骨髓水肿程度及血清 IL-1、MMP-3 水平与 AS 活动性的相关性 采用 Pearson 相关分析磁共振骶髂关节骨髓水肿程度及血清IL-1、MMP-3水平与AS活动性的相关性。1.4.5 磁共振骶髂关节骨髓水肿程度联合血清IL-1、MMP-3 水平对 AS 活动性的诊断价值 采用受试者工作特征曲线（ROC）分析磁共振骶髂关节骨髓水肿程度联合血清 IL-1、MMP-3 水平对AS 活动性的诊断价值。1.4 统计学方法 数据分析使用 SPSS 21.0 统计软件进行，计量资 Modern Scientific Instruments Vol.40 No.4 Aug.2023 76 料经 K-S 法检验符合正态分布，采用（sx）表示，组间比较采用独立样本 t 检验；计数资料采用n(%)表示，并采用 2检验进行比较；采用 Pearson 相关分析磁共振骶髂关节骨髓水肿程度及血清 IL-1、MMP-3 水平与 AS 活动性的相关性；绘制 ROC 曲线，分析磁共振骶髂关节骨髓水肿程度联合血清 IL-1、MMP-3 水平对 AS 活动性的诊断价值。以 P0.05）。见表 1。表 1 两组一般资料比较 组别 n 性别n(%)年龄（s，岁）症状发生年龄（s，岁）症状发生病程（s，年）男 女 非 AS 组 31 18(58.06)13(41.94)31.285.03 23.523.26 5.272.52 AS 组 108 69(63.89)39(36.11)33.616.41 22.793.08 4.892.41 2/t 0.349 1.8641.148 0.766P 0.555 0.0640.253 0.4452.2 两组磁共振骶髂关节骨髓水肿程度、AS 活动性与血清 IL-1、MMP-3 水平比较 AS 组 SPARCC、BASDAI 评分及血清 IL-1、MMP-3 水平均高于非 AS 组（P0.05）。见表 2。表 2 两组磁共振骶髂关节骨髓水肿程度、AS 活动性与血清IL-1、MMP-3 水平比较（sx）组别 n SPARCC 评分（分）BASDAI 评分（分）IL-1（pg/mL）MMP-3（ng/mL）非 AS 组 31 10.743.72 2.981.02 92.179.75 61.937.67AS 组 108 20.834.93 7.032.44 133.7513.06 85.109.32t 10.554 9.00016.442 12.656P 0.000 0.0000.000 0.0002.3 静止期、活动期 AS 患者磁共振骶髂关节骨髓水肿程度、血清 IL-1、MMP-3 水平比较 活动期组 SPARCC 评分及血清 IL-1、MMP-3水平均高于静止期组（P0.05）。见表 3。表 3 静止期、活动期 AS 患者磁共振骶髂关节骨髓水肿程度、血清 IL-1、MMP-3 水平比较（sx）组别 nSPARCC 评分（分）IL-1（pg/mL）MMP-3（ng/mL）静止期租 4015.035.93 117.4825.04 71.8418.93 活动期组 6824.728.05 142.9342.18 88.0221.83 t 6.6243.469 3.902P 0.0000.001 0.0002.4 磁共振骶髂关节骨髓水肿程度及血清 IL-1、MMP-3 水平与 AS 活动性的相关性 Pearson 相关分析结果显示，SPARCC 评分及血清 IL-1、MMP-3 水平与 AS 活动性呈显著正相关关系（r=0.463、0.449、0.502，P0.05）。见表 4。表 4 磁共振骶髂关节骨髓水肿程度及血清 IL-1、MMP-3 水平与 AS 活动性的相关性 指标 r P SPARCC 评分 0.463 P0.05 IL-10.449 P0.05 MMP-3 0.502 P0.05 2.5 磁共振骶髂关节骨髓水肿程度联合血清 IL-1、MMP-3 水平对 AS 活动性的诊断价值 SPARCC 评分及联合诊断 AS 活动性的 AUC 值高于血清 IL-1、MMP-3（P0.05）；SPARCC 评分、联合敏感度高于血清 IL-1、MMP-3（P0.05），联合高于 SPARCC 评分，血清 MMP-3 高于血清 IL-1（P0.05）；血清 IL-1 特异度高于 SPARCC 评分、血清 MMP-3 及联合，SPARCC 评分高于血清 MMP-3（P19.33 0.838 0.755-0.902 76.47 80.00 IL-1（pg/mL）141.010.702*0.606-0.786 42.69*90.00*MMP-3（ng/mL）81.21 0.735*0.641-0.815 67.65*#72.50*#联合-0.842#0.760-0.905 82.35*#77.50#注：与SPARCC评分相比，*P0.05；与IL-1相比，#P0.05；与MMP-3评分相比，P0.05。第 40 卷 第 4 期 2023 年 8 月 许雅芳 等 磁共振联合血清指标评估强直性脊柱炎活动性 77 图 1 磁共振骶髂关节骨髓水肿程度联合血清 IL-1、MMP-3 水平诊断 AS 活动性的 ROC 曲线 3 讨论 AS 主要发生于骶髂关节和脊柱，可导致关节下骨质硬化和骨髓水肿等，引起关节粘连、纤维化、骨化等9，相关研究10显示，AS 患者发病后 10 年之内会出现严重的关节功能障碍，因此早期诊断并评估患者病情对延缓患者病情进展具有重要意义。在 AS 患者发病早期，采用 X 线及计算机断层扫描等影像学方法检查均具有诸多限制，如 X 线需患者病情发展至出现骨质硬化表现、关节间隙变窄后才能明确显示；计算机断层扫描在早期病情活动性评价方面应用效果有限11,12。SPARCC 评分是针对磁共振成像检查所见骨关节内水肿范围、程度及深度进行多方面评价的评分系统，是放射学表现的量化评分方式，可在一定程度上反映 AS 患者病情严重程度13；而BASDAI 评分是目前临床公认的评估患者病情活动性的评分系统。本研究结果显示，AS 组 SPARCC、BASDAI 评分高于非 AS 组，活动期组 SPARCC 评分高于静止期组，同时 SPARCC 评分与 AS 活动性呈显著正相关关系。分析原因在于，AS 属于一种自身免疫性疾病，患者发病早期主要表现为附着点炎症，随着其病情进展可表现为软骨破坏和骨髓水肿，逐渐发展为为关节融合，骨质破坏和关节强直，而 MRI 诊断联合不同扫描方向或序列，不仅包括骶髂关节的下1/3 处滑膜部位炎症，包括软骨、骨软骨界面等其他组织的炎症，其可可提供特定感兴趣区内体液通过的功能信息，间接反映血流和血管化状态，进而有助于评估特定部位的炎症变化，因此有助于患者病情判断14,15。IL-1 可直接促进白细胞聚集引发 AS 患者局部炎症反应，加重患者骨关节炎症浸润，刺激滑膜的巨噬细胞分化成熟为破骨细胞，破坏关节骨质，而细胞核内的 IL-1 可促进纤维细胞的异常增生，促进病理性纤维化的形成16,17。此外，IL-1 还可促进成纤维细胞和软骨细胞产生基质金属蛋白酶，MMP-3 是基质金属蛋白酶家族成员，不仅可加重 AS 患者骨关节炎症浸润，同时可降解软骨细胞外基质中的胶原蛋白，并产生中性蛋白酶，促进软骨骨化，引起关节肿胀、疼痛及变形18,19。本研究结果显示，AS 组血清IL-1、MMP-3 水平均高于非 AS 组，活动期组血清IL-1、MMP-3 水平均高于静止期组，血清 IL-1、MMP-3 水平与 AS 活动性呈显著正相关关系。此外，本研究结果显示，血清 IL-1、MMP-3 联合 SPARCC评分可进一步提高对 AS 活动性的诊断价值，原因可能在于，血清 IL-1、MMP-3 可对患者骨关节炎症反应活动度和骨关节软骨破坏程度进行评价，而SPARCC 评分可直观地反映患者骨关节破坏情况及水肿程度，三者具有相互补足作用20。综上，AS 患者疾病活动性、SPARCC 评分、血清 IL-1、MMP-3 联合可提高对 AS 疾病活动性的诊断价值，值得在临床推广。参考文献 1 Gu X,Han Y,Qian B,et al.Esketamine combined with sevoflurane anaesthesia for transurethral resection ofthe prostate in ankylosing spondylitis with severe thoracolu-mbar kyphoscoliosis:a case report and literature reviewJ.Anaesthesiol Intensive Ther,2022,54(5):437-440.2 黄烽,朱剑,王玉华,等.强直性脊柱炎诊疗规范J.中华内科杂志,2022,61(8):893-900.3 Liu Y,Wang P,Sun Y Y,et al.Efficacy of thunder-fire moxibustion in treating ankylosing spondylitis of kidneydeficiency and governor meridian cold and its influence on TNF-alpha and RANKL:studyprotocol for 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