需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用

综述文章

脊柱关节炎的磁共振成像评估:从早期诊断到治疗反应评价

131 次观看

⸱

DOI:

10.3791/73057

⸱

2026年8月21日

 ,  , 

本文内容

摘要

本综述为成人及儿童中轴型脊柱关节炎提供了一个实用且基于证据的磁共振成像(MRI)框架,涵盖标准化图像采集、基于概率的报告、治疗反应的选择性评估以及早期结构重塑的检测。

摘要

磁共振成像(MRI)通过在明确的放射学骶髂关节炎出现之前显示活动性炎症和结构性病变,彻底改变了对中轴型脊柱关节炎(axSpA)的评估。中轴型脊柱关节炎包括放射学阳性axSpA(既往称为强直性脊柱炎)和放射学阴性axSpA。其临床价值并不仅仅在于孤立地检出骨髓水肿(BME)。当MRI检查实现标准化采集、分别报告活动性与结构性病变,并结合临床可能性及其他拟似疾病进行综合解读时,其应用价值最大。本叙述性综述为放射科医师和风湿科医师提供了实用的框架。我们区分了分类与诊断;分别阐述成人与儿童的诊疗路径;总结了国际脊柱关节炎评估学会–脊柱关节炎研究与治疗网络(ASAS–SPARTAN)推荐的骶髂关节四序列检查方案;比较了加拿大脊柱关节炎研究联盟(SPARCC)、柏林和加拿大–丹麦(CANDEN)评分系统;并提出了四种由作者建议的报告分类:“符合axSpA典型表现”、“可疑/不确定”、“非特异性”以及“更倾向于其他诊断”。近期TRACE和COAST-V研究数据显示,炎症可在4周内显著减轻,而骨侵蚀减少、脂肪化生及骨回填等结构性改变可能在同一早期阶段或16周内即开始出现;因此,随访MRI可能呈现的是炎症抑制与早期结构重塑的重叠过程,而非严格意义上的先后顺序。然而,MRI改善尚未被证实为长期结构性结局或患者报告结局的有效替代指标,当前指南不支持常规进行系列影像检查。先进的成像序列、合成骨成像、低剂量CT融合以及人工智能技术的应用仍受限于方案异质性、外部验证不足、阅片者间变异以及临床实用性尚不明确等问题。MRI应有助于减少诊断延迟,但不应将非特异性病变轻易归类为疾病征象;正式评分和重复影像检查仅应在结果可能影响临床管理决策时使用。

引言

中轴型脊柱关节炎(axSpA)是一种慢性炎症性疾病,主要累及骶髂关节(SIJs)、脊柱和附着点。该病包括非放射学中轴型脊柱关节炎(nr-axSpA)和放射学中轴型脊柱关节炎(r-axSpA),后者在历史上称为强直性脊柱炎(AS)。由于当前的影像学建议和大多数治疗研究均针对这一疾病谱系,因此本综述采用axSpA作为统称,仅在涉及历史诊断标准或需要明确放射学骶髂关节炎的研究中使用AS或r-axSpA1,2,3,4。MRI可在X线片可见改变之前或同时,显示活动性骨炎、关节囊炎、附着点炎和滑膜炎,以及骨侵蚀、脂肪化生、骨髓填充、硬化和强直等结构性改变5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16。

磁共振成像(MRI)既提供了重要的临床机遇,也伴随着潜在风险。诊断延迟仍然常见,并与疼痛、功能丧失以及错过及时治疗的机会相关17,18。当先验概率因炎性背痛、45岁前发病、HLA-B27阳性、C反应蛋白(CRP)升高、家族史或骨骼外表现而增加时,MRI可提高诊断信心。然而,机械负荷、妊娠相关改变、运动活动、退行性变、骨折、感染及肿瘤均可产生类似的骨髓信号改变19,20,21,22,23,24,25,26,27,28。因此,一项技术上呈阳性的扫描结果对于个体诊断而言既非必要,也不充分。

主要受众是获取和报告骶髂关节或脊柱 MRI 的放射科医生,以及在临床决策中使用这些结果的风湿病学家;受训人员为次要受众。本综述的独特贡献在于提出一个从影像采集到临床行动的框架:标准化的影像采集、分别评估活动性与结构性改变、基于概率报告不确定的发现,以及结合时间因素解读治疗反应。此外,本文还明确指出哪些陈述来源于指南或共识,哪些反映了原始研究结果,以及作者提出但尚未经过验证的实用性报告分类建议。

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

综述与观点

范围、术语与证据框架

改良的纽约标准以及脊柱关节炎国际评估协会(ASAS)标准旨在对研究人群进行分类,而非用于个体诊断5,6,7,8,9。分类强调在明确定义的入组标准内实现可重复性;而诊断则必须综合考虑完整的临床表现、鉴别诊断、标签化带来的影响以及病情随时间的演变。因此,ASAS阳性MRI结果不应被用作确诊临床诊断的简写,而当炎症缺失、呈间歇性、位于成像范围之外或因治疗受到抑制时,阴性MRI也不能排除中轴型脊柱关节炎(axSpA)12,13,14,15。

文献检索与证据筛选

我们对 PubMed/MEDLINE 进行了系统的叙述性检索,最新检索日期为 2026 年 7 月 22 日。检索主题结合了中轴型脊柱关节炎或强直性脊柱炎与 MRI、骶髂关节、脊柱、骨髓水肿(BME)、结构性病变、鉴别诊断、加拿大脊柱关节炎研究联盟(SPARCC)、柏林法、加拿大-丹麦(CANDEN)系统、诊断、监测、治疗反应、儿童影像学、高级 MRI、合成 CT 以及人工智能。通过对关键的国际指南、共识声明、验证研究以及近期治疗监测报告进行前后引文追踪,补充了相关文献。

纳入了与获取、病灶定义、诊断解释、评分、拟似病变、监测或新兴应用直接相关的人体研究和专业指南。优先选择当前国际指南、系统综述、随机试验、前瞻性或多中心队列研究以及验证性研究;若早期经典研究确立了相关标准或工具,则予以保留。本文为叙述性综述而非系统性综述,因此未采用PRISMA筛选流程、正式的偏倚风险评估或荟萃分析。下文所示的报告示例和工作流程算法均为作者基于已发表指南提出的实用工具,除非另有明确说明。

标准化 MRI 采集

对于骶髂关节的诊断性评估,2024年脊柱关节炎国际学会–脊柱关节炎研究与治疗网络(ASAS–SPARTAN)国际共识推荐采用最少包含四个序列、两个平面的扫描方案29。三个半冠状面序列与S2背侧皮质平行排列,包括用于评估脂肪信号和结构性损伤的T1加权成像、用于检测活动性炎症的脂肪抑制T2加权或短时反转恢复(STIR)序列,以及针对骨–软骨界面优化的对骨质侵蚀敏感的序列。第四个序列采用对炎症敏感的半轴位成像,其方向垂直于半冠状面,有助于提高解剖定位的准确性并更好地评估类似病变。该共识对扫描参数进行了标准化;但不应将其解读为证明该扫描方案本身可改善临床结局的证据。

对于典型的成人诊断或随访检查,通常不需要常规使用静脉注射钆剂。仅当怀疑存在感染、肿瘤、术后并发症或其他非典型病变时,才可考虑加用12,27,30。脊柱MRI检查也应有选择性:在疾病早期,骶髂关节(SIJ)MRI通常检出率最高,而椎体角部及椎间盘-椎体病变的特异性较低。当以脊柱症状为主、尽管高度怀疑但骶髂关节影像学结果不明确、临床试验需要全轴向定量评估,或怀疑骨折、神经功能受损、感染或 Andersson 病变时,矢状位T1加权及液体敏感序列的全脊柱成像最具诊断价值11,31,32,33。

纵向检查需要技术上的可比性。应尽可能一致地保持扫描范围、扫描平面、层厚、空间分辨率、磁场强度、线圈和脂肪抑制方法;否则,病灶的明显变化可能反映的是采集技术的差异,而非生物学改变12,34,35,36,37。申请检查时应明确既往 MRI 检查、治疗开始时间及暴露情况、症状变化过程、C 反应蛋白(CRP)或红细胞沉降率的变化趋势,以及决定重复扫描的依据。建议对基线与随访检查进行并排阅片,优于孤立地分别报告。

方案标准化还有助于多中心研究、定量成像和人工智能(AI)的应用,但并不能消除领域偏移。1.5-T 与 3-T 系统之间的差异、不同厂商设备、重建方法、对侵蚀敏感的序列以及各研究站点特有的质量控制措施,仍然是重要的影响因素。因此,任何数值阈值、纵向评分或算法输出都应伴随最低采集标准、记录在案的偏差、定期的方案审核以及阅片者培训。

成人与儿童影像学通路

对于45岁前开始出现慢性背痛的成人,影像学检查应在评估先验概率后进行。X线检查可识别明确的放射学中轴型脊柱关节炎(r-axSpA),而当X线检查结果正常或不明确且临床怀疑持续存在时,首选骶髂关节(SIJ)MRI检查;在早期疾病诊疗路径中,MRI可作为首个横断面影像学检查12,14,15。影像报告应综合活动性病变与结构性病变、病变分布、技术充分性以及其他可能的鉴别诊断。脊柱MRI不能常规替代充分的骶髂关节检查,且不应将ASAS标准作为独立的临床检查清单单独使用。

儿童和青少年需要单独的诊疗路径。幼年型脊柱关节炎最初可能表现为外周关节炎、附着点炎或髋关节病变,而典型的炎性背痛可能并不出现。当怀疑存在中轴受累,或需要客观证据来指导治疗决策时,专门的骶髂关节MRI通常比X线摄影更具诊断价值。解读影像时需注意开放的骨骺、红骨髓、未骨化的软骨以及与发育相关的关节边缘不规则,这些表现可能类似于骨髓水肿(BME)或骨侵蚀38,39。

成人ASAS定义和成人数值阈值不应自动应用于儿童。在109名儿童中,成人ASAS MRI定义对临床幼年脊柱关节炎的敏感度为26%,特异度为97%,而全球专家评估的敏感度更高,但特异度较低38。近期基于儿科数据的病灶阈值显示与专家影像分类具有高度一致性,但参考标准仍为专家影像判读,而非独立的临床诊断40。因此,对于不确定的影像结果,应与儿科风湿病学和儿科肌肉骨骼影像学专家进行讨论。

在儿童骶髂关节MRI检查中,常规使用对比剂同样难以证明其合理性。一些针对儿童的小规模研究发现,所有对比剂增强阳性的病例均存在对液体敏感的骨髓水肿(BME),而钆对比剂并未提高病变检出率41。然而,当存在感染、肿瘤或不典型的滑膜病变等合理鉴别诊断时,使用对比剂可能仍有价值。正常的X线片或阴性的MRI结果均不能单独排除青少年中轴型疾病;临床病程演变以及进一步影像学检查对治疗决策的影响仍至关重要。

骶髂关节病变及其类似病变

骨髓水肿(BME)或骨炎在STIR或T2加权脂肪抑制图像上呈高信号,通常位于软骨下或关节旁骨髓区域。当病灶信号强度高、深度大、多发、在多个层面持续存在,并呈对称性双侧或多种分布时,特异性升高8,9,10,25,42,43。机械负荷后出现的小而浅表的前侧或下侧病灶较为常见,不应等同于疾病表现。滑膜囊炎、滑膜炎和附着点炎可提示活动性病变,但特异性较低,应结合骨髓水肿及结构性改变进行综合判断。

结构性病变会改变诊断概率。与孤立的低度骨髓水肿相比,多发性侵蚀、回填或关节强直更具说服力;只有当脂肪化生的分布及其相关病变具有特征性时,才能支持既往存在炎症10,42,43,44,45,46,47。与X线摄影或CT相比,常规MRI对骨硬化的表现较为间接。报告应分别描述各个病变域,而不应将其合并为简单的“阳性”或“阴性”二元判断。表1总结了各类病变的影像表现、诊断价值及常见误区。

对影像学表现的系统性评估是影像解读的重要组成部分。妊娠与产褥期、跑步及其他运动负荷、髂骨致密性骨炎、退行性变、应力反应、骨折、感染以及肿瘤均可引起骶髂关节异常19,20,21,22,23,24,25,26,27,28。病变分布、软组织改变、骨折线、脓肿、破坏性骨髓替代以及活动性与结构性征象之间的关系有助于鉴别这些病变。当存在警示征象或提示其他诊断的特征时,应明确报告,而不应笼统归类为骶髂关节炎。

脊柱 MRI:附加价值与特异性局限

与axSpA相关的脊柱病变包括椎体前缘和后缘的炎性病灶、非边缘炎性病灶、小关节及肋椎关节炎症,以及椎间盘-椎体连接处异常11,31,32,33。结构性改变包括边缘脂肪病变、骨质侵蚀和新骨形成。当年轻患者出现多个典型的椎体边缘病灶,并伴有骶髂关节病变支持证据时,诊断信心显著提高;而孤立的终板病灶所提供的诊断支持则明显较弱。

退行性Modic改变、许莫氏结节、外伤、感染、弥漫性特发性骨肥厚以及骨质疏松性骨折均可模拟炎症性疾病。应考虑病灶形态、终板完整性、椎间盘信号、软组织延伸范围、年龄及力学背景。当强直脊柱出现急性疼痛时,需警惕隐匿性骨折或神经功能损害,此时MRI至关重要,而CT在皮质骨骨折的显示方面具有补充价值。

当其他方面为低概率的患者骶髂关节MRI结果为阴性且已足够明确时,脊柱MRI提供的额外分类价值有限,且非特异性脊柱病变可能降低诊断准确性32。因此,是否使用脊柱MRI应基于症状、并发症或预先设定的定量研究问题。若进行全脊柱检查,报告应区分椎体、后部结构及并发症的发现,并避免暗示所有椎体角水肿均为炎症性。

诊断性能、阅片者可靠性及基于概率的报告

MRI 的性能取决于转诊谱、参考标准、检查方案、病灶定义以及阅片者的专业水平。在一项纳入 109 例疑似中轴型脊柱关节炎(axSpA)患者的队列研究中,由三名放射科医师解读的骶髂关节(SIJ)X 线摄影与 MRI 联合检查结果显示:敏感度为 74.1%,特异度为 90.2%,阳性预测值为 91.5%,阴性预测值为 71.2%,Fleiss kappa 值为 0.77,且未提供结构化临床信息。在提供结构化临床信息的情况下,敏感度为 70.7%,特异度为 97.6%,阳性预测值为 97.6%,阴性预测值为 70.2%,Fleiss kappa 值为 0.7648。这些估计值适用于经过筛选的转诊患者群体中 X 线摄影与 MRI 的联合使用,而不适用于将 MRI 作为筛查工具的情况。

可靠性也因病灶类型而异。在ASAS分类队列中,活动性病变(符合axSpA典型表现)的局部读片与多数中央读片之间的一致性为kappa 0.62(95%置信区间0.53–0.72),而结构性病变的一致性仅为kappa 0.38(95%置信区间0.25–0.50)。在七名中央读片者中,活动性病变的两两间可靠性更高(中位kappa值为0.74,范围0.63–0.83);相对于多数中央读片结果,局部读片的假阳性率为33.3%,读片差异导致6.4%的病例ASAS分类发生改变49。多读片者研究同样报告,炎症和脂肪沉积评分的可重复性优于骨侵蚀或回填评分,且试验层面的评分可靠性并不能保证在常规临床实践中具有一致性25,34,35,36,37,50,51,52,53。研究应采用经过培训、设盲的独立读片者,预先规定的判读规则,并进行裁定审核。临床服务则可从标准化协议模板、定期校准、获取既往检查资料以及对高影响的不确定病例进行多学科会诊中获益。

我们提出四个实用的报告分类;这些并非经过验证的诊断标准。“符合axSpA典型表现”指存在明显或多个部位的软骨下炎症和/或特征性结构改变。“可疑/不确定”指存在范围有限但可能具有特征性的异常,其诊断信心因病变范围、技术因素或临床背景而降低。“非特异性”适用于体积较小、位于力学负荷区域且无结构改变支持的水肿。“倾向于其他诊断”用于形态学和临床背景支持退行性变、产后改变或机械性应力、骨折、感染或肿瘤等情况。每份报告均应说明观察结果、诊断把握程度、技术局限性以及主要的鉴别诊断。图1总结了从影像采集到临床决策的流程。

量化 MRI 异常:SPARCC、柏林和 CANDEN

加拿大脊柱关节炎研究联盟(Spondyloarthritis Research Consortium of Canada, SPARCC)骶髂关节炎症评分评估连续6个半冠状面切片,评分范围为0至72;SPARCC脊柱评分评估最异常的6个椎体间盘单元,评分范围为0至10834,35,36。这两个评分在临床试验中均具有良好的敏感性,且被广泛应用。其价值依赖于经过培训的阅片者、标准化的影像采集以及可比较的时间点;数值变化必须结合影像复查和临床问题进行解读,不可孤立解释。

ASspiMRI-a 的柏林改良法对从 C2–C3 到 L5–S1 的 23 个椎体单元进行评分,每个单元按 0–3 分的等级评估骨髓水肿(BME),总分为 0–69 分37,51。加拿大–丹麦(CANDEN)评分系统更为全面,涵盖椎体和椎体后部结构,并在不同领域分别对炎症、脂肪沉积、骨侵蚀和新骨形成进行评分52,53。该系统详细的解剖学评估有助于机制研究和治疗评估,但读片时间更长,且某些结构性域的可重复性通常低于炎症性域。

这些仪器专用于科研,不可互换使用。常规报告通常应包含病变部位、范围、活动性与结构性区域的区分、诊断置信度以及与既往研究的比较,而非提供一个正式评分。当临床试验或纵向评估采用预先指定的仪器,且数据采集具有可比性、有经验丰富的阅片者参与、结果可能影响诊断解释或临床管理时,评分才最具价值。表2对这些仪器的应用范围、结构设计、验证情况及实际作用进行了比较。

靶向治疗前的基线 MRI

基线MRI可在症状、体格检查和生物标志物不一致时客观记录炎症情况;明确疾病负担主要位于骶髂关节(SIJs)还是脊柱;并在未来影像学检查可能具有临床价值时,提供可重复的基线依据,用于后续比较54,55,56,57。如果通过其他临床数据已能充分确立诊断和客观炎症状态,则不应仅因考虑靶向治疗而开具MRI检查。

基线报告应说明方案的充分性、活动性和结构性领域、解剖分布、重要的拟似表现或并发症,以及在进行正式评分时所使用的仪器和阅片者方法。临床资料应包括强直性脊柱炎疾病活动度评分(ASDAS)、巴斯强直性脊柱炎疾病活动指数(BASDAI)、C反应蛋白(CRP)、治疗史和药物暴露情况。这有助于与已有记录且技术上可比的基线检查进行有效比较。

客观的 MRI 炎症指标可预测治疗试验中更大的平均影像学改善,但无法确切识别哪些个体将出现症状学改善58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68。相反,患者可能在炎症程度较低的情况下仍表现出显著症状,因为疼痛可能源于结构损伤、力学性疾病、中枢敏化或其他过程。因此,基线 MRI 应被视为更广泛临床模型中的一个生物标志物,而不应作为治疗纳入或排除的唯一依据。

治疗反应与早期结构重塑

肿瘤坏死因子抑制剂、白细胞介素-17抑制剂以及Janus激酶抑制剂平均可降低MRI显示的炎症水平,通常在结构变化结果尚无法评估时即已显现效果57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68。当患者持续存在症状、治疗依从性或药物暴露情况不明确、C反应蛋白(CRP)与临床表现不一致、怀疑出现并发症,或面临可能产生重要临床后果的治疗决策而尚未明确时,重复进行MRI检查在临床上可能是合理的。不建议对所有病情稳定的患者常规进行系列影像学检查,且目前尚无经过验证的以MRI为治疗目标终点的方案被证实可改善长期预后54,55,69。

近期的 TRACE 数据对传统的顺序模型进行了修正。在90名未经生物制剂治疗的患者中,联合骶髂关节(SIJ)和脊柱炎症的平均评分在第4周时下降了14.7分;此时还可检测到SIJ侵蚀减轻,脂肪病变增多以及骨髓回填现象增加70。在为期1年的随访中,早期炎症减轻和结构重塑的变化持续存在,但未检测到骨性强直或脊柱新骨形成在早期发生改变71。由于研究采用开放标签设计、存在失访以及后期治疗路径混杂,无法将所有观察到的变化归因于单一药物,也不能将其解释为具有有益的长期结构修饰作用的证据。

COAST-V 提供了来自随机治疗期的补充证据:与基线相比,使用依奇珠单抗治疗的患者在第16周时骶髂关节(SIJ)侵蚀程度减轻且填充增加,在持续治疗的参与者中,这一变化持续至第52周72。由于该分析为事后结构分析,且对照组在第16周后转换治疗方案,因此尚不能确立其对骨性强直的预防作用。图2因此提出一个具有时间意识的框架,其中炎症抑制与早期结构重塑在数周至数月内重叠,随后在数年时间内的长期结构演变仍不确定,而非遵循固定的顺序。

MRI 改善、结构重塑与长期预后

MRI 的改善是生物学活性的敏感指标,但尚未被验证作为疼痛缓解、功能改善、生活质量、影像学进展或防止骨性强直的替代终点。临床改善后,残留的骨髓水肿(BME)可能持续存在,且即使影像学表现静止,症状仍可能持续活动。早期骨侵蚀减少、脂肪化生及骨内填充可能反映早期结构重塑;然而,脂肪化生和骨内填充也参与了将既往炎症与新骨形成相联系的复杂通路46,47,73,74,75,76,77,78,79,80。

长期结构改变发生在不同的时间尺度上,需要采用适合病灶的检测方法。MRI 可显示骨髓和软组织的生物学变化,X 线摄影仍是韧带骨赘进展的传统参考标准,而低剂量 CT 对皮质新生骨更敏感,但涉及电离辐射。短期治疗试验通常统计效能不足,难以证明在数年时间内逐渐发展的结构结局的改变。因此,SPARCC 评分的下降或回填现象的增加不应被解读为残疾或强直已被阻止的证据。

当临床反应与影像学结果不一致时,应重新评估治疗暴露和时机、C反应蛋白(CRP)和强直性脊柱炎疾病活动度评分(ASDAS)、机械性与非炎性疼痛、影像学技术及影像模拟病变,以及可能的并发症。是否升级治疗或转换治疗方案应基于综合证据及患者目标,而非仅依据孤立的MRI残留病灶。同样的谨慎态度也适用于看似影像学缓解的情况,因为这并不能证明疾病可在停药后长期稳定控制。

高级磁共振成像与人工智能:潜力与当前局限性

弥散加权成像和动态对比增强 MRI 可生成定量标志物,而三维梯度回波成像、超短或零回波时间成像以及类似 CT 的合成重建技术可能改善结构的可视化效果30,81,82,83,84。其常规应用受限于采集时间长、依赖设备厂商、后处理复杂、标准化不完善,以及对临床决策带来的增量价值尚不明确。对骨质破坏显示的改善并不等同于诊断准确性或患者预后的提高。

人工智能系统能够检测或分割骶髂关节炎症及结构性病变,但现有证据大多来源于经过筛选的回顾性专家中心数据集85,86,87,88,89,90。重要的局限性包括参考标准与标注的循环依赖、模拟病变的代表性不足、扫描仪和扫描方案的域迁移问题、在低患病率实际场景中出现的校准漂移,以及性能报告过于强调阅片者层面的准确性,而未评估其对临床决策影响的效果。

在临床应用之前,先进方法需要经过多中心、多厂商的外部验证;需在不同磁场强度和序列变异条件下验证其可重复性;需进行透明的失败分析;需在接近真实转诊情况的人群中进行校准;需对前瞻性工作流程进行评估;并需提供能够改善决策或临床结局的证据。同时还需考虑监管要求、成本、互操作性、医疗公平性以及放射科医师的持续监督。目前,这些工具应作为标准化常规采集和专家解读的补充,而非取代后者。

实施、可重复性与不断演变的定义

高质量的服务应将转诊问题、标准化方案、经过培训的阅片医师、结构化报告以及多学科协作处理措施联系起来。转诊申请表应记录发病年龄、症状、HLA-B27、C反应蛋白(CRP)、关节外表现、妊娠或产后状态、运动负荷、既往影像学检查、治疗暴露史以及预期的临床决策。报告中应说明技术上的充分性;活动性与结构性病变;病变的分布与范围;拟似表现、警示征象或替代诊断;报告分类;以及与既往检查的对比结果。表3 将常见的临床问题与最低覆盖范围、关键评估领域、报告输出内容及注意事项进行了对应。

实施过程应与术语标准化同步进行。各机构应审查对四序列诊断流程的遵循情况,记录任何序列替换,使用代表性模拟物对阅片者进行校准,并对存在分歧且具有重要影响的病例进行复核。多中心研究需要配备采集手册、设盲的中心阅片、预先规定的裁定流程以及扫描仪层面的质量控制。算法和定量测量方法应进行版本控制,接受外部验证,并在不同应用场景中监测其性能漂移情况。

磁共振成像(MRI)的定义和治疗范式仍在不断发展。目前的ASAS标准仍然是分类工具,而在机械负荷暴露人群中,以骨髓水肿(BME)为主的定义可能产生假阳性结果。结构病变和定量阈值可能提高特异性,但在经过正式验证和批准之前,所提出的更新不应被视为已获认可的标准。随着治疗在放射学阴性中轴型脊柱关节炎(r-axSpA)和非放射学阴性中轴型脊柱关节炎(nr-axSpA)患者中的可及性扩大,MRI可用来确认客观存在的炎症,但不应作为诊断、治疗资格认定或更换治疗方案的唯一依据。

局限性

本叙述性综述旨在提供一种实践性综合,而非系统性综述或荟萃分析。因此,研究的筛选与重点可能受到作者判断、发表偏倚以及针对 PubMed/MEDLINE 数据库的检索策略影响。本文未进行正式的偏倚风险评估,所报告的诊断或治疗效应估计值不应在不同人群或参考标准之间非正式地合并。

由于转诊率、疾病持续时间、磁场强度、设备厂商、扫描方案、阅片者培训、病灶定义、评分方法、治疗暴露和随访间隔等方面存在异质性,研究结果的可推广性受到限制。目前关于评分系统和人工智能的大部分证据来自临床试验或专家中心。针对儿童人群的验证、常规连续磁共振成像、人工智能模型的外部验证,以及早期结构性重塑的长期临床意义,仍缺乏充分研究。作者提出的报告分类标准和工作流程算法尚未经过前瞻性验证。

证据基础也在迅速变化。2024年采集共识以及2025–2026年治疗监测研究提高了标准化和基于时间的解读能力,但尚未解决诊断阈值、替代指标有效性或成本效益等问题。未来的研究应采用具有代表性的低患病率队列、协调统一的采集方法、独立的临床参考标准、透明的集中判读,并评估影像学是否能够改善临床决策并为患者带来获益。

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

结论

在将 MRI 作为临床推理的校准组成部分使用时,MRI 对现代中轴型脊柱关节炎(axSpA)的评估具有核心作用。基于证据的评估路径应结合 ASAS–SPARTAN 四序列骶髂关节(SIJ)检查方案,分别进行活动性与结构性评估,明确考虑拟似疾病,并采用“符合 axSpA 典型表现”、“可疑/不确定”、“非特异性”和“更支持其他诊断”四类概率性报告分类。成人与儿童研究需采用不同的解读预期,且分类标准不得直接转化为独立的诊断规则。在疾病监测中,炎症抑制与早期结构重塑可能在数周至数月内重叠,但 MRI 改善尚未被验证为长期结构结局或患者报告结局的有效替代指标。正式评分、重复 MRI 检查、高级成像序列及人工智能技术的使用,应以其技术有效性及对临床管理可能产生的影响为依据。

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

披露

作者声明无竞争利益。

致谢

无。本工作未获得任何专项资助。

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

参考文献

  1. Bittar M, Deodhar A. Axial spondyloarthritis: a review. JAMA. 2025;333(5):408-420.
  2. Sieper J, Poddubnyy D. Axial spondyloarthritis. Lancet. 2017;390(10089):73-84.
  3. Taurog JD, Chhabra A, Colbert RA. Ankylosing spondylitis and axial spondyloarthritis. N Engl J Med. 2016;374(26):2563-2574.
  4. Robinson PC, van der Linden S, Khan MA, Taylor WJ. Axial spondyloarthritis: concept, construct, classification and implications for therapy. Nat Rev Rheumatol. 2021;17(2):109-118.
  5. van der Linden S, Valkenburg HA, Cats A. Evaluation of diagnostic criteria for ankylosing spondylitis: a proposal for modification of the New York criteria. Arthritis Rheum. 1984;27(4):361-368.
  6. Rudwaleit M et al. The development of Assessment of SpondyloArthritis international Society classification criteria for axial spondyloarthritis. Part I: Classification of paper patients by expert opinion including uncertainty appraisal. Ann Rheum Dis. 2009;68(6):770-776.
  7. Rudwaleit M et al. The development of Assessment of SpondyloArthritis international Society classification criteria for axial spondyloarthritis. Part II: Validation and final selection. Ann Rheum Dis. 2009;68(6):777-783.
  8. Rudwaleit M et al. Defining active sacroiliitis on magnetic resonance imaging (MRI) for classification of axial spondyloarthritis: a consensual approach by the ASAS/OMERACT MRI group. Ann Rheum Dis. 2009;68(10):1520-1527.
  9. Lambert RGW et al. Defining active sacroiliitis on MRI for classification of axial spondyloarthritis: update by the ASAS MRI Working Group. Ann Rheum Dis. 2016;75(11):1958-1963.
  10. Maksymowych WP et al. MRI lesions in the sacroiliac joints of patients with spondyloarthritis: an update of definitions and validation by the ASAS MRI Working Group. Ann Rheum Dis. 2019;78(11):1550-1558.
  11. Baraliakos X et al. MRI lesions of the spine in patients with axial spondyloarthritis: an update of lesion definitions and validation by the ASAS MRI Working Group. Ann Rheum Dis. 2022;81(9):1243-1251.
  12. Mandl P et al. EULAR recommendations for the use of imaging in the diagnosis and management of spondyloarthritis in clinical practice. Ann Rheum Dis. 2015;74(7):1327-1339.
  13. Maksymowych WP. The role of imaging in the diagnosis and management of axial spondyloarthritis. Nat Rev Rheumatol. 2019;15(11):657-672.
  14. Diekhoff T, Lambert R, Hermann K-G. MRI in axial spondyloarthritis: understanding an "ASAS-positive MRI" and the ASAS classification criteria. Skeletal Radiol. 2022;51(9):1721-1730.
  15. Poddubnyy D, Diekhoff T, Baraliakos X, Hermann KGA, Sieper J. Diagnostic evaluation of the sacroiliac joints for axial spondyloarthritis: should MRI replace radiography? Ann Rheum Dis. 2022;81(11):1486-1490.
  16. Ritchlin C, Adamopoulos IE. Axial spondyloarthritis: new advances in diagnosis and management. BMJ. 2021;372:m4447.
  17. Wang R, Ward MM. Epidemiology of axial spondyloarthritis: an update. Curr Opin Rheumatol. 2018;30(2):137-143.
  18. Zhao SS et al. Diagnostic delay in axial spondyloarthritis: a systematic review and meta-analysis. Rheumatology (Oxford). 2021;60(4):1620-1628.
  19. de Winter J et al. Magnetic resonance imaging of the sacroiliac joints indicating sacroiliitis according to the Assessment of SpondyloArthritis international Society definition in healthy individuals, runners, and women with postpartum back pain. Arthritis Rheumatol. 2018;70(7):1042-1048.
  20. Agten CA et al. Postpartum bone marrow edema at the sacroiliac joints may mimic sacroiliitis of axial spondyloarthritis on MRI. AJR Am J Roentgenol. 2018;211(6):1306-1312.
  21. Weber U et al. MRI of the sacroiliac joints in athletes: recognition of non-specific bone marrow oedema by semi-axial added to standard semi-coronal scans. Rheumatology (Oxford). 2020;59(6):1381-1390.
  22. Eshed I et al. Peripartum changes of the sacroiliac joints on MRI: increasing mechanical load correlating with signs of edema and inflammation kindling spondyloarthropathy in the genetically prone. Clin Rheumatol. 2015;34(8):1419-1426.
  23. Kiil RM et al. Evolution of magnetic resonance imaging lesions at the sacroiliac joints during and after pregnancy by serial magnetic resonance imaging from gestational week twenty to twelve months postpartum. Arthritis Rheumatol. 2023;75(7):1166-1175.
  24. Varkas G et al. Effect of mechanical stress on magnetic resonance imaging of the sacroiliac joints: assessment of military recruits by magnetic resonance imaging study. Rheumatology (Oxford). 2018;57(3):508-513.
  25. Seven S et al. Magnetic resonance imaging of lesions in the sacroiliac joints for differentiation of patients with axial spondyloarthritis from control subjects with or without pelvic or buttock pain: a prospective, cross-sectional study of 204 participants. Arthritis Rheumatol. 2019;71(12):2034-2046.
  26. Seven S et al. Morphological characteristics of sacroiliac joint MRI lesions in axial spondyloarthritis and control subjects. Rheumatology (Oxford). 2022;61(3):1005-1017.
  27. Jurik AG et al. Diagnostics of sacroiliac joint differentials to axial spondyloarthritis changes by magnetic resonance imaging. J Clin Med. 2023;12(3):1039.
  28. Hoballah A et al. MRI of sacroiliac joints for the diagnosis of axial SpA: prevalence of inflammatory and structural lesions in nulliparous, early postpartum and late postpartum women. Ann Rheum Dis. 2020;79(8):1063-1069.
  29. Lambert RGW et al. Development of international consensus on a standardised image acquisition protocol for diagnostic evaluation of the sacroiliac joints by MRI: an ASAS–SPARTAN collaboration. Ann Rheum Dis. 2024;83(12):1628-1635.
  30. Martin-Noguerol T, Casado-Verdugo OL, Beltran LS, Aguilar G, Luna A. Role of advanced MRI techniques for sacroiliitis assessment and quantification. Eur J Radiol. 2023;163:110793.
  31. Althoff CE et al. Active inflammation and structural change in early active axial spondyloarthritis as detected by whole-body MRI. Ann Rheum Dis. 2013;72(6):967-973.
  32. Ez-Zaitouni Z et al. The yield of a positive MRI of the spine as imaging criterion in the ASAS classification criteria for axial spondyloarthritis: results from the SPACE and DESIR cohorts. Ann Rheum Dis. 2017;76(10):1731-1736.
  33. Baraliakos X, Davis J, Tsuji W, Braun J. Magnetic resonance imaging examinations of the spine in patients with ankylosing spondylitis before and after therapy with the tumor necrosis factor alpha receptor fusion protein etanercept. Arthritis Rheum. 2005;52(4):1216-1223.
  34. Maksymowych WP et al. Defining the minimally important change for the Spondyloarthritis Research Consortium of Canada spine and sacroiliac joint magnetic resonance imaging indices for ankylosing spondylitis. J Rheumatol. 2012;39(8):1666-1674.
  35. Maksymowych WP et al. Spondyloarthritis Research Consortium of Canada magnetic resonance imaging index for assessment of sacroiliac joint inflammation in ankylosing spondylitis. Arthritis Rheum. 2005;53(5):703-709.
  36. Maksymowych WP et al. Spondyloarthritis Research Consortium of Canada magnetic resonance imaging index for assessment of spinal inflammation in ankylosing spondylitis. Arthritis Rheum. 2005;53(4):502-509.
  37. Hededal P et al. Development and validation of MRI sacroiliac joint scoring methods for the semiaxial scan plane corresponding to the Berlin and SPARCC MRI scoring methods, and of a new global MRI sacroiliac joint method. J Rheumatol. 2018;45(1):70-77.
  38. Herregods N et al. ASAS definition for sacroiliitis on MRI in SpA: applicable to children? Pediatr Rheumatol Online J. 2017;15(1):24.
  39. Hemke R et al. Imaging assessment of children presenting with suspected or known juvenile idiopathic arthritis: ESSR–ESPR points to consider. Eur Radiol. 2020;30(10):5237-5249.
  40. Weiss PF et al. Data-driven magnetic resonance imaging definitions for active and structural sacroiliac joint lesions in juvenile spondyloarthritis typical of axial disease: a cross-sectional international study. Arthritis Care Res (Hoboken). 2023;75(6):1220-1227.
  41. Weiss PF, Xiao R, Biko DM, Johnson AM, Chauvin NA. Detection of inflammatory sacroiliitis in children with magnetic resonance imaging: is gadolinium contrast enhancement necessary? Arthritis Rheumatol. 2015;67(8):2250-2256.
  42. Maksymowych WP et al. Data-driven definitions for active and structural MRI lesions in the sacroiliac joint in spondyloarthritis and their predictive utility. Rheumatology (Oxford). 2021;60(10):4778-4789.
  43. Baraliakos X et al. Which magnetic resonance imaging lesions in the sacroiliac joints are most relevant for diagnosing axial spondyloarthritis? A prospective study comparing rheumatologists' evaluations with radiologists' findings. Arthritis Rheumatol. 2021;73(5):800-805.
  44. Maksymowych WP et al. MRI evidence of structural changes in the sacroiliac joints of patients with non-radiographic axial spondyloarthritis even in the absence of MRI inflammation. Arthritis Res Ther. 2017;19(1):126.
  45. Braun J, Kiltz U, Baraliakos X. Significance of structural changes in the sacroiliac joints of patients with axial spondyloarthritis detected by MRI related to patients' symptoms and functioning. Ann Rheum Dis. 2022;81(1):11-14.
  46. Sepriano A et al. Inflammation of the sacroiliac joints and spine and structural changes on magnetic resonance imaging in axial spondyloarthritis: five-year data from the DESIR cohort. Arthritis Care Res (Hoboken). 2022;74(2):243-250.
  47. Maksymowych WP et al. Structural changes in the sacroiliac joint on MRI and relationship to ASDAS inactive disease in axial spondyloarthritis: a 2-year study comparing treatment with etanercept in EMBARK to a contemporary control cohort in DESIR. Arthritis Res Ther. 2021;23(1):43.
  48. Pohlner T et al. Diagnostic accuracy in axial spondyloarthritis: a systematic evaluation of the role of clinical information in the interpretation of sacroiliac joint imaging. RMD Open. 2024;10(2):e004044.
  49. Maksymowych WP et al. Central reader evaluation of MRI scans of the sacroiliac joints from the ASAS classification cohort: discrepancies with local readers and impact on the performance of the ASAS criteria. Ann Rheum Dis. 2020;79(7):935-942.
  50. Heuft-Dorenbosch L, Weijers R, Landewé R, van der Linden S, van der Heijde D. Magnetic resonance imaging changes of sacroiliac joints in patients with recent-onset inflammatory back pain: inter-reader reliability and prevalence of abnormalities. Arthritis Res Ther. 2006;8(1):R11.
  51. Lukas C et al. Scoring inflammatory activity of the spine by magnetic resonance imaging in ankylosing spondylitis: a multireader experiment. J Rheumatol. 2007;34(4):862-870.
  52. Krabbe S et al. Canada-Denmark MRI scoring system of the spine in patients with axial spondyloarthritis: updated definitions, scoring rules and inter-reader reliability in a multiple reader setting. RMD Open. 2019;5(2):e001057.
  53. Krabbe S et al. Inflammatory and structural changes in vertebral bodies and posterior elements of the spine in axial spondyloarthritis: construct validity, responsiveness and discriminatory ability of the anatomy-based CANDEN scoring system in a randomised placebo-controlled trial. RMD Open. 2018;4(1):e000624.
  54. Ramiro S et al. ASAS-EULAR recommendations for the management of axial spondyloarthritis: 2022 update. Ann Rheum Dis. 2023;82(1):19-34.
  55. Ward MM et al. 2019 update of the American College of Rheumatology/Spondylitis Association of America/Spondyloarthritis Research and Treatment Network recommendations for the treatment of ankylosing spondylitis and nonradiographic axial spondyloarthritis. Arthritis Rheumatol. 2019;71(10):1599-1613.
  56. Mandl P, et al. EULAR recommendations for the use of imaging in the diagnosis and management of spondyloarthritis in clinical practice. Ann Rheum Dis. 2015;74(7):1327–1339.
  57. Webers C et al. Efficacy and safety of biological DMARDs: a systematic literature review informing the 2022 update of the ASAS-EULAR recommendations for the management of axial spondyloarthritis. Ann Rheum Dis. 2023;82(1):130-141.
  58. Machado P et al. MRI inflammation and its relation with measures of clinical disease activity and different treatment responses in patients with ankylosing spondylitis treated with a tumour necrosis factor inhibitor. Ann Rheum Dis. 2012;71(12):2002-2005.
  59. Deodhar A et al. Upadacitinib for the treatment of active non-radiographic axial spondyloarthritis (SELECT-AXIS 2): a randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 3 trial. Lancet. 2022;400(10349):369-379.
  60. Lambert RGW et al. Adalimumab significantly reduces both spinal and sacroiliac joint inflammation in patients with ankylosing spondylitis: a multicenter, randomized, double-blind, placebo-controlled study. Arthritis Rheum. 2007;56(12):4005-4014.
  61. Sieper J et al. Efficacy and safety of adalimumab in patients with non-radiographic axial spondyloarthritis: results of a randomised placebo-controlled trial (ABILITY-1). Ann Rheum Dis. 2013;72(6):815-822.
  62. Maksymowych WP et al. Clinical and MRI responses to etanercept in early non-radiographic axial spondyloarthritis: 48-week results from the EMBARK study. Ann Rheum Dis. 2016;75(7):1328-1335.
  63. Braun J et al. Effect of certolizumab pegol over 96 weeks of treatment on inflammation of the spine and sacroiliac joints, as measured by MRI, and the association between clinical and MRI outcomes in patients with axial spondyloarthritis. RMD Open. 2017;3(1):e000430.
  64. van der Heijde D et al. Limited radiographic progression and sustained reductions in MRI inflammation in patients with axial spondyloarthritis: 4-year imaging outcomes from the RAPID-axSpA phase III randomised trial. Ann Rheum Dis. 2018;77(5):699-705.
  65. van der Heijde D et al. Ixekizumab, an interleukin-17A antagonist, in the treatment of ankylosing spondylitis or radiographic axial spondyloarthritis in patients previously untreated with biological disease-modifying anti-rheumatic drugs (COAST-V): 16-week results of a phase 3 randomised, double-blind, active-controlled and placebo-controlled trial. Lancet. 2018;392(10163):2441-2451.
  66. Deodhar A et al. Ixekizumab for patients with non-radiographic axial spondyloarthritis (COAST-X): a randomised, placebo-controlled trial. Lancet. 2020;395(10217):53-64.
  67. Baeten D et al. Secukinumab, an interleukin-17A inhibitor, in ankylosing spondylitis. N Engl J Med. 2015;373(26):2534-2548.
  68. van der Heijde D et al. Tofacitinib in patients with ankylosing spondylitis: a phase II, 16-week, randomised, placebo-controlled, dose-ranging study. Ann Rheum Dis. 2017;76(8):1340-1347.
  69. Smolen JS et al. Treating axial spondyloarthritis and peripheral spondyloarthritis, especially psoriatic arthritis, to target: 2017 update of recommendations by an international task force. Ann Rheum Dis. 2018;77(1):3-17.
  70. Vladimirova N et al. Effect of secukinumab dose escalation on MRI-detected inflammation and structural damage in axial spondyloarthritis: a clinical, investigator-initiated, treat-to-target study (TRACE). RMD Open. 2026;12(2):e006774.
  71. Vladimirova N et al. Clinical and MRI remission in axial spondyloarthritis: one-year outcomes and predictors from the TRACE treat-to-target study with secukinumab. Arthritis Res Ther. 2026;28(1):130.
  72. Maksymowych WP et al. The effect of ixekizumab treatment on MRI sacroiliac joint structural lesions in patients with radiographic axial spondyloarthritis: post-hoc analysis of a 52-week, randomised, placebo-controlled trial with an active reference arm. Lancet Rheumatol. 2025;7(5):e314-e322.
  73. Baraliakos X et al. Which spinal lesions are associated with new bone formation in patients with ankylosing spondylitis treated with anti-TNF agents? A long-term observational study using MRI and conventional radiography. Ann Rheum Dis. 2014;73(10):1819-1825.
  74. van der Heijde D et al. MRI inflammation at the vertebral unit only marginally predicts new syndesmophyte formation: a multilevel analysis in patients with ankylosing spondylitis. Ann Rheum Dis. 2012;71(3):369-373.
  75. Maksymowych WP et al. Inflammatory lesions of the spine on magnetic resonance imaging predict the development of new syndesmophytes in ankylosing spondylitis: evidence of a relationship between inflammation and new bone formation. Arthritis Rheum. 2009;60(1):93-102.
  76. Chiowchanwisawakit P, Lambert RGW, Conner-Spady B, Maksymowych WP. Focal fat lesions at vertebral corners on magnetic resonance imaging predict the development of new syndesmophytes in ankylosing spondylitis. Arthritis Rheum. 2011;63(8):2215-2225.
  77. Pedersen SJ, Chiowchanwisawakit P, Lambert RGW, Ostergaard M, Maksymowych WP. Resolution of inflammation following treatment of ankylosing spondylitis is associated with new bone formation. J Rheumatol. 2011;38(7):1349-1354.
  78. Stal R et al. Role of vertebral corner inflammation and fat deposition on MRI on syndesmophyte development detected on whole spine low-dose CT scan in radiographic axial spondyloarthritis. RMD Open. 2022;8(2):e002250.
  79. Ramiro S et al. Higher disease activity leads to more structural damage in the spine in ankylosing spondylitis: 12-year longitudinal data from the OASIS cohort. Ann Rheum Dis. 2014;73(8):1455-1461.
  80. van Tubergen A et al. Development of new syndesmophytes and bridges in ankylosing spondylitis and their predictors: a longitudinal study. Ann Rheum Dis. 2012;71(4):518-523.
  81. Gensler LS et al. Unmet needs in spondyloarthritis: imaging in axial spondyloarthritis. J Rheumatol. 2024;51(12):1241-1246.
  82. Chen X et al. Multi-b-values-fitting readout-segmentation of long variable echo-trains diffusion-weighted imaging (RESOLVE DWI) in evaluation of disease activity and curative effect of axial spondyloarthritis (axSpA). Front Immunol. 2023;14:1136925.
  83. Gaspersic N, Sersa I, Jevtic V, Tomsic M, Praprotnik S. Monitoring ankylosing spondylitis therapy by dynamic contrast-enhanced and diffusion-weighted magnetic resonance imaging. Skeletal Radiol. 2008;37(2):123-131.
  84. Kucybala I, Urbanik A, Wojciechowski W. Radiologic approach to axial spondyloarthritis: where are we now and where are we heading? Rheumatol Int. 2018;38(10):1753-1762.
  85. Adams LC, Bressem KK, Poddubnyy D. Artificial intelligence and machine learning in axial spondyloarthritis. Curr Opin Rheumatol. 2024;36(4):267-273.
  86. Bressem KK et al. Deep learning detects changes indicative of axial spondyloarthritis at MRI of sacroiliac joints. Radiology. 2022;305(3):655-665.
  87. Lee S et al. Artificial intelligence for the detection of sacroiliitis on magnetic resonance imaging in patients with axial spondyloarthritis. Front Immunol. 2023;14:1278247.
  88. Faleiros MC et al. Machine learning techniques for computer-aided classification of active inflammatory sacroiliitis in magnetic resonance imaging. Adv Rheumatol. 2020;60(1):25.
  89. Xie Z et al. Enhanced diagnosis of axial spondyloarthritis using machine learning with sacroiliac joint MRI: a multicenter study. Insights Imaging. 2025;16(1):91.
  90. Zhang K et al. Use of MRI-based deep learning radiomics to diagnose sacroiliitis related to axial spondyloarthritis. Eur J Radiol. 2024;172:111347.

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

重印与许可

探索更多文章

骨髓水肿骶髂关节结构性病变SPARCC评分ASAS-SPARTAN方案炎症评估