摘要：强直性脊柱炎（ankylosing spondylitis，AS）是一种慢性炎症反应性疾病，主要以中轴关节受累为主，早期诊断和治疗对于阻止和延缓AS患者病情进展起着至关重要的作用。

强直性脊柱炎（ankylosing spondylitis，AS）是一种慢性炎症反应性疾病，主要以中轴关节受累为主，早期诊断和治疗对于阻止和延缓AS患者病情进展起着至关重要的作用。

目前，影像学检查对AS严重程度及病情进展变化进行客观评估的主要检查手段，MRI对AS急性期活动性炎症所引起的骨髓水肿的显示方面具有很高的敏感性.

并且MRI的多种序列、多种加权成像方式可以从不同的维度显示并评估骨质、椎间盘、滑膜、关节软骨及骨软骨界面的病变累及情况。

AS的发病机制至今尚不明确，研究发现，遗传和环境因素在AS的发病过程中发挥着重要的作用。AS患者早期会出现骶髂部或腰背部的疼痛，伴或不伴有僵硬， 一般在晨起或久坐之后起立时腰部僵硬明显，活动后这种僵硬会减轻。

与普通人群众常见的腰背痛不同，AS的腰背痛不是常见腰背痛中的机械性疼痛，而是炎性疼痛 。

ASAS在2009 年将炎性背痛的诊断标准定义为：满足以下5项中的4项：1、发病年龄小于40岁； 2、隐匿起病；3、症状在活动之后好转；4、症状在休息时加重；5、夜间疼痛（起床后好转）。符合上述5项指标中的4项，诊断为AS的炎性背痛。

除了炎性腰背痛之外，AS也会累及外周关节，包括肩关节、膝关节和踝关节居多。肘关节及手、足等小关节偶尔也会受累。

外周关节一般呈非对称性发病，并且一般不会引起关节破坏或导致残疾。在外周关节中，最常受累的为髋关节，主要表现为局部的疼痛、活动受限及关节强直等，多数患者双侧髋关节均受累。

AS还会引起一些全身症状，比如跖底筋膜炎、跟腱炎等肌腱的病变，神经系统的症状一般是因为压迫导致的，包括脊神经炎或坐骨神经痛以及马尾综合征等。

在少数患者中会出现主动脉瓣关闭不全及心包炎等，AS还可以并发IgA肾病和淀粉样变性，约1/4的AS患者会出现眼色素膜炎，单侧或双侧反复发病，严重者会导致视力障碍，出现青光眼、白内障。

AS患者的预后差异较大，有的患者症状会长期处于稳定状态，而有的患者病情会持续进展，AS病程通常会持续几十年，对AS的及时诊断、合理治疗及是否坚持长期功能锻炼等因素对患者的预后有着决定性作用。

AS目前尚无法根治，对于AS 患者，治疗目标主要以缓解症状和体征、恢复功能、减少并发症，防止关节损伤和脊柱疾病为主，最终目标是要控制患者的症状，改善预后，以达到提高患者的生活质量的目的。目前对于AS的治疗方法主要包括非药物治疗、药物治疗和手术治疗。

非药物治疗主要是对患者及其家属进行疾病宣传和教育，劝导患者坚持合理的体育锻炼、戒烟等。药物治疗主要包括使用NSAIDs类药物、抗肿瘤坏死因子（TNF） -α拮抗剂、柳氮磺吡啶、糖皮质激素等。

在关节受累发生关节强直、畸形等较为严重的症状时，可以选择行人工髋关节置换术，部分患者在手术后的生理功能可以恢复至接近正常甚至正常水平，极大的提高患者的生活质量。

AS作为一种慢性进行性的炎性病变，发病部位主要是滑膜，并且在病情的进展过程中，逐渐累加关节囊、肌腱以及韧带的骨附着点，即引起附着点炎。

在早期，骶髂关节炎出现时，关节周围的滑膜组织增厚，可以看到大量炎症细胞的浸润，随着病情的进展，这些炎症细胞逐渐浸润到软骨的表面，骨和软骨的边缘开始出现有核细胞的浸润。

此时局部会出现成骨细胞的活动，而软骨下骨骨髓内别的造血细胞被浆细胞替代，形成骨髓炎，此时病理上表现为骨髓水肿，之后逐渐累及软骨和软骨下骨，导致软骨变形，软骨内的骨化、纤维化。在活动性的 AS滑膜组织中可以观察到淋巴细胞。

随着AS病情进展，逐渐由骶髂关节向上累及脊柱，此时脊柱主要表现为椎体炎、椎间盘炎、附着点炎、滑膜关节炎、韧带的骨化，关节强直及不完全骨折。

MRI作为发现和诊断活动性炎症最准确的方法，对AS患者行骶髂关节及腰椎的MRI 检查是非常有必要的。

常规MRI扫描中，常用的序列包括T1WI、T2WI、以及T2 脂肪抑制序列，其中T2脂肪抑制序列主要包括SPAIR、STIR、SPIR等技术。在常规的MRI扫描中，这些序列可以很好的显示AS患者的急性、慢性炎症。

AS脊柱急性炎症包括椎体炎（Romanus病灶）、椎间盘炎（Andersson病灶）、 椎小关节炎、椎角炎及附着点炎，常两种及以上急性炎症病变一同存在。

Romanus 病灶是指发生在椎体四个角中的一个或多个角的边界清楚的三角形或类圆形病灶， 造成这种表现的原因是前纵韧带和后纵韧带在椎体及纤维环交接区附着点处的急性或慢性炎症病变。

急性的Romanus病灶在MRI上表现为在T1WI上呈略低或低信号， 而T2WI和T2脂肪抑制序列上呈高信号；当急性炎症造成损伤，进而在局部出现脂肪堆积时，就成为慢性的Romanus病灶，此时病变在T1WI和T2WI上均呈高信号，T2脂肪抑制序列上呈低信号。

Andersson病灶是指AS病变累及椎间盘及椎体上下缘临近的终板，在MRI上可以显示受累的椎间盘失去正常形态，信号不均匀增高，椎体上下缘的终板及其周围骨髓水肿、脂肪沉积或骨质破坏。

在早期的急性炎症发生时，椎间盘临近的椎骨骨髓内会形成富含新生血管的纤维组织，在T1WI 上可以看到终板及临近的骨髓内呈斑片状的低信号，在T2WI和T2脂肪抑制序列上病变呈高信号，随着病情的进展，病变部位会发生脂肪沉积。

此时T1WI和T2WI 均呈高信号，而在T2脂肪抑制的序列上，比如STIR上呈低信号，当最后病变位置出现修复、钙化时，T1WI、T2WI及T2脂肪抑制序列均呈低信号。

Pedrsen等发现基于MRI的Berlin评分与新型强直性脊柱炎(AS)疾病活动评分(ASDAS)相关，表明基于MRI检查的Berlin评分结合ASDAS评分可以评估AS患者的治疗效果。

除了常规的T1WI、T2WI及T2脂肪抑制序列之外，还有研究发现动态对比增强MRI（dynamic contrast-enhanced MRI, DCE-MRI）、弥散加权成像（ diffusion weighted imaging, DWI）、体素内不相干运动（intravoxel incoherent motion, IVIM） 成像、弥散峰度成像（diffusion kurtosis imaging, DKI）、磁共振波谱成像（Magnetic Resonance Spectroscopy, MRS）等成像方式在AS患者的的诊疗中也有一定的应用。

DCE-MRI通过静脉注射对比剂，得到组织的灌注结果，DCE-MRI可以得到组织灌注情况和毛细血管通透性的定量和半定量的结果。

Ktrans是转运系数，Ktrans 的大小代表血管内的对比剂进入血管周围间隙的体积转移常数，可以反应组织中毛细血管的通透性。

Kep是速度常数，反映了血管外间隙的对比剂回到血管内的过程。 Ve是血管外的细胞间隙的分数体积。

研究发现DCE-MRI可以在早期评估AS患者的活动性炎症，并且AS患者的Ktrans与AS病情活动指数调查表（BASDAI）有相关性。研究发现Ktrans、Kep、Ve与AS患者的BASDAI评分存在相关性。

MRS是一种活体检测组织化学物质的一种技术，可以活体反应组织的代谢信息。 MRS利用原子核的化学位移现象进行成像，特异性的检测组织中不同化学位移的小分子的量。

在疾病的发生和发展的过程中，形态学的改变往往晚于组织代谢的变化。

研究发现处于活动性炎症的AS患者的水脂比较正常组和处于非活动期的AS患者升高，表明MRS可以量化AS患者骨髓的水肿程度。

DWI是可以活体检测组织中液体质子的扩散方式，可以无创性的测量组织的水分子的扩散运动，而表观弥散系数（apparent diffusion coefficient, ADC）可以定量的反应DWI图像中不同方向水分子扩散运动的速度和范围，ADC将所有影响水分子运动的因素叠加，以反应弥散方向上的水分子位移强度，ADC值可以去除DWI图像中的T2透过效应。

因为在缺血性疾病、肿瘤性病变以及感染、脓肿的发生时， 病变区域水分子的扩散往往会受限，因此DWI以广泛应用于包括急性缺血性脑卒中、 癫痫、肿瘤性病变及脓肿等病变的诊断。

近年来，DWI在AS的早期诊断及检测其活动性炎症等方面有较多的应用，ADC值能够对AS早期的骨髓水肿进行量化，反应AS急性炎症的程度并评估AS患者治疗效果。

研究发现在AS的急性炎症活动期，DWI信号会升高，ADC值升高，造成ADC值上升的原因主要被认为是由于骨髓的水肿，相应位置的水分子扩散能力增强。在与正常组相比，稳定期AS患者骶髂关节骨髓区的平均ADC值无明显差异。

DWI还可以鉴别AS炎症反应的急性期和慢性期以及评估炎性期AS的药物疗效、评估患者预后。

IVIM是Le Bihan D等人于1986年提出的，IVIM在DWI的基础上采集多b值的图像，然后进行双指数曲线拟合，在反应水分子扩散程度的同时，能够无需注射对比剂得到组织的灌注信息。

IVIM的参数包括D值、D*值及f值。D代表组织内水分子的弥散信息；D*值快弥散相关系数，可以反应组织内微循环的血流；f值是灌注分数，反应组织的灌注信息。

研究发现f值可以敏感的发现AS患者的活动性炎症，并且研究发现IVIM的f值与DCE-MRI的相关参数也有一定的相关性。 在AS模型大鼠中，因为滑膜内新生血管的增加以及组织内水分子弥散受限，相对应的组织灌注量增加，导致D值、D*值及f值均增加。

目前IVIM在AS的诊断中的应用尚处于基础和临床研究阶段，相信更多的研究将为IVIM在AS诊断和预后评估中的应用提供科学的理论依据。

DKI是DWI和DTI技术的延伸，可以定量的反应组织细胞内外的水分子非高斯扩散的特点，可以提供组织微观结构的信息。

DKI的主要参数包括平均扩散率（MD）、平均峰度（MK）、峰度各向异性（KA）、轴向峰度（AK）以及径向峰度（RK），其中MD代表ADC在空间各个方向校正后的值，其余组织内的水分子扩散运动有关。

MK是指在所有方向上的表观峰度系数，MK值随着组织结构的复杂程度的上升逐渐增高。

研究发现MD值和MK值分别与AS活动等级呈正相关和负相关，目前DKI在AS中的应用尚处于基础和临床研究阶段，其未来在临床中诊断和评估AS尚需要更多的研究支持。

MRI利用其多序列成像的特点，能够从多个维度判断AS疾病的发生和发展，从常规的T1WI、T2WI及脂肪抑制序列成像。

到DWI、DCE-MRI、MRS、 IVIM、DKI等分别从不同时期炎症反应的主要病理改变、水分子的弥散受限程度、 组织的血流灌注情况及毛细血管的通透性和组织的代谢变化方面为AS的诊断、分级、预后评估及疗效评价等方面为临床提供依据。

相信随着研究的进一步深入，越来越多的MRI成像技术将应用于AS患者的临床诊疗中。

来源：Mr王医学科普