皮肌炎患者骨骼肌MRI信号与实验室指标相关性研究

何 伟，刘 洁，王 磊，张 微，魏熠鑫，魏光明，李云波，魏龙晓，袁梦晖

(1.空军军医大学第二附属医院核医学科，陕西 西安 710038；2.空军军医大学第二附属医院风湿免疫科，陕西 西安 710038)

皮肌炎(Dermatomyositis，DM)是系统性自身免疫性结缔组织病特发性肌病的常见亚型[1]，主要累及横纹肌，基本病理改变为非化脓性炎，炎细胞浸润骨骼肌细胞间隙，部分伴消化、呼吸系统严重并发症。早期诊断缺乏“金标准”[2-3]，需结合症状、实验室、电生理、影像学及组织学综合分析。血清实验室指标反映肌肉炎症活动，在DM早期诊断、鉴别诊断及疗效评估中有重要意义，但存在不足之处，如各实验室间存在差异、激素治疗后波动较大、特异性差等。MRI具备组织高分辨率和多参数，可直观反映肌肉炎症，在DM诊断与鉴别诊断方面已经逐渐成为重要方法[4]，在并发症诊断方面也有优势[5]。为了更好地挖掘MRI的诊断效能，为皮肌炎的诊断提供更优的方法，本研究拟探讨MRI信号与实验室指标的相关性，为皮肌炎的早期诊断拓展新思路。

1 对象与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2018年10月至2020年10月收治的皮肌炎患者36例，其中男性6例，女性30例；年龄28～78岁，平均(52.6±12.5)岁；病程1～36个月，平均8个月；肌电图阳性14例，阴性22例。病例纳入标准[结合Dalakas[6]及欧洲风湿病协会/美国风湿病协会(EULAR/ACR)2017标准[7-8]]：主诉发热、关节疼痛、肌痛、皮疹；主要实验室指标肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)一项或者多项升高；肌电图提示肌源性损害，或未提示明确损害需进一步检查；肌肉病理活检符合DM，CD8/MCH-1阳性。排除标准：入院前行激素、免疫抑制剂治疗；有并发DM的基础疾病；未经组织学证实；存在MRI禁忌证。本研究已通过意义伦理委员会审批，患者知情并同意。

1.2 研究方法

1.2.1 MRI检查方法：MRI设备为Siemens biography mMR 3.0T，范围从枕骨大孔平面至股骨中上1/3段。参数设定：①快速自旋回波(TSE T1WI)轴位扫描时，重复时间(TR)4.04 ms，回波时间(TE)1.24 ms，层厚3.2 mm，层距0.64 mm，视场(FOV)420 mm×330 mm，矩阵320×224。②T2WI冠位扫描时，TR 1000 ms，TE 95 ms，层厚6 mm，层距1.2 mm，FOV 400 mm×400 mm，矩阵256×256。③频率衰减反转回复脂肪抑制(SPAIR)轴位扫描时，TR 2200 ms，TE 86 ms，层厚6 mm，FOV 400 mm×400 mm，矩阵320×320。④弥散加权(DWI)扫描时，平面回波成像EPI序列，b值1000 s/mm2，TR 9100 ms，TE 78 ms，层厚6 mm，FOV 400 mm×300 mm，矩阵128×128。

1.2.2 MRI图像分析方法：MRI图像采用Siemens Sygovio VB 1.0工作站处理，将肌肉分为头颈肌、躯干肌、上肢肌、下肢肌四组。由两名影像高级医师采用Milisenda JC半定量法[9]对各组肌肉病变按MRI序列分别评分：①T2WI冠状位确定全身肌肉病变的部位与累及范围；②对象组肌肉T2WI可见异常信号时，选取SPAIR信号升高最明显的最大横截面层进行评分，同层面由Sygovio工作站匹配至T1WI和DWI序列分别评分；③对象组肌肉T2WI未见异常信号时，单独观察T1WI、DWI是否存在异常信号，有异常则选取对应序列信号升高最明显的最大横截面层进行评分；④评分标准：肌肉信号正常计0分，同层面小范围异常稍高信号计1分，同层面高信号且<50%肌肉区域计2分，同层面为高、稍高信号且>50%肌肉区域计3分。

1.2.3 实验室指标检测：入院后使用贝克曼AU5800系列全自动血清分析仪检测空腹血清CK、LDH、ALT和AST，检测2次并取平均值。检测试剂及参数由上海科化生物工程股份有限公司提供。每日测量前矫正标准值。

2 结 果

2.1 DM患者骨骼肌MRI信号分析 所有DM患者骨骼肌病变均呈对称分布，未见明确单侧病变，见图1。T1WI、SPAIR和DWI序列信号评分结果见图2。

A、B：下肢肌肉T2冠位(A)和SPAIR轴位(B)，肌肉信号基本均匀，计0分；C、D：下肢肌肉T2冠位(C)和SPAIR轴位(D)，肌肉群见小范围T2稍高、SPAIR稍高信号，计1分；E、F；下肢肌肉T2冠位(E)和SPAIR轴位(F)，肌肉群见片状T2高信号、SPAIR明高信号(<50%肌肉区域)，计2分；G、H：下肢肌肉T2冠位(G)和SPAIR轴位(H)，肌肉群见大片状T2高信号、SPAIR明显高信号(>50%肌肉区域)，计3分

图2 T1WI(A)、SPAIR(B)、DWI(C)序列信号评分结果

2.2 实验室指标检测结果 经检测，CK范围为8～18750 U/L，平均(1799.5±3584.7)U/L；LDH范围为115～1840 U/L，平均(476.0±329.8)U/L；AST范围为15～671 U/L，平均(119.1±146.7)U/L；ALT范围为12～208 U/L，平均(74.7±53.9)U/L。

2.3 各骨骼肌MRI信号评分与实验室指标相关性分析 见表1。T1信号：头颈肌评分与各实验室指标均有相关性(均P<0.05)；上肢肌评分与ALT有相关性(P<0.05)；其余肌肉群评分与各实验室指标无相关性(均P>0.05)。SPAIR信号：头颈、躯干及上肢肌评分与各实验室指标均有相关性(均P<0.05)；下肢肌评分只与CK有相关性(P<0.05)，与其他实验室指标无相关性(均P>0.05)。DWI信号：下肢肌DWI评分与LDH、ALT无相关性(均P>0.05)；其余各组肌肉评分与各实验室指标均存在相关性(均P<0.05)。

表1 各骨骼肌MRI评分与实验室指标相关性

3 讨 论

DM基本病理改变是以肌束膜为主的炎细胞浸润[10]，细胞间液增多，肌组织内水肿，以血管周围及走行区最为显著，并且病变以散在的形式侵犯皮下组织和肌筋膜结构[11]。实验室指标便捷、快速，是评价肌肉炎性活动程度的主要项目之一[6]。但临床实践发现实验室指标存在很多不足：①各实验室标准值存在差异；②假阳性率高，特异性低；③重要指标CK离散趋势明显，病例差异大[本研究中有19例患者(52.7%)CK在正常水平]，在初筛中CK正常不能完全排除肌炎；④早期应用激素或免疫抑制剂干预可使实验室指标明显下降(尤其是CK)，而症状和肌肉炎性改变并没有明显好转[12]，影响治疗进行及疗效评估。

MRI能反映血管周围炎症及伴随的缺血性损伤[12]，观察肌肉结构信息[13]。DM受累肌肉炎症水肿时MRI可对该变化进行直观了解，一般表现为T1WI等低信号、T2WI高信号，或T1WI、T2WI均呈高信号，DWI一般呈稍高-高信号[14]。病变一般呈对称分布，境界欠清楚，肌肉可轻度萎缩、肌间隙增宽。上述常规MRI检查仅凭主观判断信号高低，缺乏量化方法。本研究将MRI信号评分，使用半定量方法便于诊断与分析，有助于获得不同肌肉群的病变差异，为治疗提供病变基线及指导。SPAIR序列与T2WI肌肉信号变化一致[9]，且无脂肪信号干扰，因此以SPAIR评分分析更有意义，T2WI仅用于冠状位观察全身病变范围。

本研究发现，个别肌肉T1WI评分与部分实验室指标存在相关性，但显著性并不高，可以得出总体T1WI序列与实验室指标相关性不显著，这与T1WI多提示脂肪替代有关[14]，反映结构像信息为主，缺少病理性改变的信号。因此，T1WI在DM诊断中作用有限。SPAIR是抑脂序列，与T2WI变化一致，对肌纤维间的水肿敏感性高[15]，可作为判断肌肉炎性改变的直接征象，炎性渗出与筋膜水肿存在一致性[16]。对于下肢肌SPAIR与LDH、AST、ALT相关性不显著的病例，上述指标均在正常范围或略高，说明实验室指标特异性欠佳。个例结果并不影响总体SPAIR与实验室指标的同步性。在DM早期，SPAIR序列评分可作为独立诊断方法。DWI评分与实验室指标存在更高的正相关性，原因在于炎性改变中，由于细胞肿胀、细胞壁通过性增加，导致细胞间隙水分子扩散受限，使得DWI信号升高。同时，由于肌肉炎性损伤，细胞内物质释放入血，相应实验室指标升高。所以，炎症程度越明显，范围越广泛，相应实验室指标和DWI信号都会显著升高。这进一步阐明了早期实验室指标与MRI异常信号同步变化的特征[17]。在DM早期，DWI序列效能与实验室指标一致。此外，经过对部分病例治疗后随访，激素治疗后实验室指标明显下降时，肌肉MRI信号改变并不同步，提示在疗效评估中MRI可能更有说服力，但需要进一步的验证。

DM诊断“金指标”为肌肉活检。由于下肢肌群股四头肌活检操作简便、并发症少，常常作为首选部位。但是，临床工作中很多患者病变肌肉多位于下肢不同肌肉或者其他肌，或者某些肌肉改变是以散在形式为主[18]，导致肌肉活检出现假阴性。本研究中，20例患者(55.5%)股四头肌无明确MRI信号改变，且股四头肌病理结果为阴性。有研究[19]发现，经MRI指导的非诊断性肌肉活检可将假阴性率从23%降至6%。所以，MRI可合理指导病理活检部位，减少甚至避免不必要的损伤。此外，除了免疫源性，DM易合并恶性肿瘤[20]，MRI多序列优势在肿瘤诊断中也有着明确的优势，结合实验室检查及全身MRI检查也是排除恶性肿瘤源性等继发性病因的重要方法。

综上所述，在皮肌炎早期诊断时MRI是必备的检查项目，适当采用全身SPAIR和DWI序列既能为皮肌炎早期诊断拓展新的思路，也可从医疗经济学角度为患者带来更大获益，在疗效评估方面也将发挥重要作用。本研究也存在不足之处：首先是病例数量略少，之后的研究将逐渐增加样本量，并纳入皮肌炎抗体谱进一步分析；其次，仅尝试了部分病例的疗效评估，下一步拟对入组病例进行治疗前后MRI信号变化的对比，并与治疗前后实验室指标进行量化分析，探索更佳的疗效评估方法。