综述：肌肉骨骼超声在类风湿关节炎诊断中应用进展：一项综述

《International Journal of General Medicine》：Advances in the Application of Musculoskeletal Ultrasound in the Diagnosis of Rheumatoid Arthritis: A Review

　　

类风湿关节炎（Rheumatoid Arthritis, RA）是一种主要累及关节的慢性自身免疫性疾病，可导致持续性炎症、进行性关节破坏及功能障碍。早期精准诊断对及时启动治疗、改善患者预后至关重要。肌肉骨骼超声（Musculoskeletal Ultrasound, MSUS）作为一种无创、实时成像技术，凭借其高分辨率显像能力与动态关节评估优势受到广泛关注。本叙述性综述整合了当前关于MSUS在RA诊断中作用的研究证据，重点阐释其在亚临床滑膜炎早期检测及血清阴性RA（传统血清学标志物缺失）诊断支持中的独特价值。MSUS可敏感识别滑膜增生、腱鞘炎、关节积液、能量多普勒显像下的血流信号增强及早期骨侵蚀，助力及时识别炎症活动与结构损伤。尽管存在操作者依赖性及标准化差异等局限，近年进展——包括基于共识的EULAR-OMERACT定义与评分系统、标准化扫描方案及新兴人工智能应用——已拓展了MSUS的临床价值，为其纳入RA常规管理提供了广阔前景。本文旨在整合现有证据、厘清现存挑战，并探索未来方向以进一步提升MSUS在RA患者中的诊断与监测能力。

引言

类风湿关节炎是一种以慢性滑膜炎症为核心特征的系统性自身免疫病，最终可导致进行性关节破坏、功能受损及生活质量下降。滑膜炎最常累及手足小关节，是RA的标志性病理改变，临床表现为关节肿胀、疼痛与僵硬。早期诊断并及时启动靶向治疗是预防不可逆结构损伤、改善长期预后的关键。由于大量早期结构改变发生在影像学异常显现之前，能够检测亚临床炎症与早期侵蚀性病变的影像学手段具有重要临床意义。传统诊断依赖临床查体、实验室检查（如类风湿因子（Rheumatoid Factor, RF）、抗瓜氨酸化蛋白抗体（Anti-Citrullinated Protein Antibodies, ACPA））及常规放射学检查。但单纯临床评估可能漏诊亚临床滑膜炎或早期炎症改变，尤其在血清阴性或表现不典型的患者中；实验室标志物虽具参考价值，单独使用时敏感度与特异度不足；常规放射学检查无法显示软组织炎症或早期侵蚀性改变，通常仅在疾病晚期才出现结构性损伤表现。这种临床或血清学疑诊与影像学可检测损伤之间的窗口期，正是MSUS可发挥独特作用的领域。MSUS已成为炎症性关节病（含RA）评估的重要影像学工具，其无创、无辐射、普及度高，可实时动态显示关节及关节周围软组织。MSUS能敏感检出滑膜增生、关节积液、腱鞘炎、骨侵蚀及反映活动期炎症的能量多普勒（Power Doppler, PD）血流信号增强。在RA早期，MSUS的价值尤为突出，可识别体格检查遗漏的亚临床滑膜炎与腱鞘炎，从而提高诊断准确率并促进早期干预。MSUS对滑膜内微血管血流的显示能力——无论是通过PD还是超微血管成像等高级技术——进一步强化了其评估疾病活动度与监测治疗反应的作用。超声技术进步（包括高频探头开发与标准化评分系统的采用）提升了MSUS评估的可靠性与可重复性。MSUS特征（如滑膜厚度、PD信号）与炎症实验室指标（如红细胞沉降率（Erythrocyte Sedimentation Rate, ESR）、C反应蛋白（C-Reactive Protein, CRP）、RF、ACPA）及临床疾病活动指数相关，支持其作为关节炎症的客观标志物。此外，在检测亚临床滑膜炎与腱鞘炎方面，MSUS的敏感度与特异度可与对比增强磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI）相媲美，同时在成本、可及性及门诊常规应用可行性上更具优势。MSUS的应用还延伸至预后判断与治疗监测。即便患者达到传统临床缓解标准，超声检出的滑膜炎与腱鞘炎仍与影像学进展及疾病复发风险升高相关。将MSUS纳入达标治疗策略可更精准识别残留炎症。MSUS还可通过特征性关节与软组织受累模式区分RA与其他炎症性关节病及模拟疾病（如痛风、银屑病关节炎、骨关节炎），尤其有助于评估血清阴性RA——此类患者缺乏传统血清学标志物，但超声显示的滑膜炎与骨侵蚀可支持诊断。尽管优势显著，MSUS仍存在操作者依赖与扫描方案异质性等局限。当前推动标准化采集方法与评分系统建设的持续努力已提升了其临床实用性与观察者间一致性。新兴研究也在探索机器学习与MSUS数据的结合，以提升诊断精度并预测疾病进展。便携式超声设备的普及进一步拓展了MSUS的可及性，支持在不同医疗场景中实现RA的早期检测。

方法

本研究为关于肌肉骨骼超声在类风湿关节炎诊断中应用的叙述性综述。检索PubMed数据库，检索词组合包括“rheumatoid arthritis”“musculoskeletal ultrasound”“ultrasonography”“synovitis”“tenosynovitis”“power Doppler”“bone erosion”“seronegative rheumatoid arthritis”“EULAR”“OMERACT”“artificial intelligence”，限定纳入2019年1月至2025年9月发表的英文文献。若为基础性文献（如2017年EULAR标准化流程、OMERACT超声病理定义、ARCTIC随机对照试验），则保留发表时间窗外的里程碑式参考文献。纳入标准包括聚焦MSUS在RA诊断、疾病活动度评估、治疗监测或鉴别诊断中应用的原创研究、系统评价、Meta分析及权威临床指南，病例报告通常排除（除非用于说明特定诊断价值）。同时筛查纳入文献的参考文献以获取相关研究。本综述未遵循PRISMA等正式系统评价方法，也不属于定量Meta分析。

类风湿关节炎的病理生理与诊断需求

类风湿关节炎的病理机制与临床表现

RA是一种以持续性滑膜炎症为核心的慢性系统性自身免疫病，可导致滑膜增生、新生血管形成及炎性细胞浸润关节内膜，滑膜炎是其标志性病理特征，也是进行性关节破坏的主要驱动因素。从影像学视角看，三类病理改变与MSUS检测密切相关：伴血流增加的滑膜增生（可通过灰阶与PD超声检测）、腱鞘炎（腱鞘扩张伴低回声组织与多普勒信号）、早期边缘性骨侵蚀（可在掌指关节、跖趾关节等小关节显示皮质不连续）。临床早期RA多表现为对称性多关节炎，累及掌指关节、近端指间关节等小关节，伴关节肿胀、疼痛与长时间晨僵。及时识别并早期干预对预防不可逆关节损伤、优化长期预后至关重要。

传统诊断方法的局限性

传统RA诊断高度依赖实验室检查与影像学检查，但各有明显局限。RF与ACPA等血清学标志物具有一定敏感度与特异度，但其存在与否并不始终与疾病活动度一致，也无法准确反映潜在关节炎症。此外，部分血清阴性RA患者完全缺乏这些自身抗体，进一步增加诊断难度。常规放射学检查可检测骨侵蚀、关节间隙狭窄等结构改变，但这些多为晚期表现，对滑膜炎、腱鞘炎等早期软组织异常敏感度极低。MRI对软组织显影更优，可在影像学损伤出现前检测早期滑膜炎症与骨髓水肿。但MRI诊断性能高度依赖成像方案：非对比T2加权或短时间反转恢复序列对滑膜炎与腱鞘炎的评估可靠性中等，因难以可靠区分关节积液与增生性滑膜；对比增强T1加权钆成像是参考标准，可区分强化的炎性滑膜与非强化的关节液，符合OMERACT对MRI滑膜炎的定义。然而，对比增强MRI受限于成本高、采集时间长、可及性有限，以及肾功能不全患者使用钆剂的潜在风险。上述限制共同凸显了对更敏感、更易获取且无对比剂相关风险的诊断工具的需求，以实现早期炎症改变的识别与纵向疾病监测。

推动肌肉骨骼超声发展的诊断需求

传统技术的局限加速了MSUS在RA中的研发与临床应用。MSUS可高敏动态实时显示滑膜炎症、关节积液、腱鞘炎及早期骨侵蚀，在检测亚临床疾病活动度上常优于临床查体与常规放射学检查。特别是其无创性、无电离辐射与对比剂、床旁可及及可重复评估的特点，使其特别适合RA诊断与随访路径中的纵向监测与点对点评估。

MSUS技术与诊断能力

肌肉骨骼超声技术与操作标准

MSUS凭借高分辨率成像能力与无创特性，已成为RA诊断评估不可或缺的工具。优化显示滑膜、肌腱及RA好发浅表肌骨结构需使用10–18 MHz高频线阵探头。成像流程始于灰阶超声评估结构异常（包括滑膜增生、关节积液、骨面不规则）；随后行PD超声检测并量化滑膜血管分布，提供活动期炎症的功能学信息。灰阶与多普勒成像的结合可全面评估RA相关关节病变的形态学与血流动力学特征。标准化扫描流程是保障可重复性的关键。2017年EULAR风湿病学超声成像标准化指南提供了基于共识的探头放置、扫描平面及关键关节区域采集的实用框架，仍是临床实践与多中心研究中最广泛采用的参考。针对RA早期，最常被推荐的扫描靶区包括双侧腕关节（桡腕关节、腕中关节）、第2–5掌指关节、近端指间关节及第2、5跖趾关节——这些部位是疾病起病最常见受累区。Backhaus等开发的德国7关节超声评分（US7）评估临床优势腕关节、掌指关节2–3、近端指间关节2–3及跖趾关节2和5的滑膜炎、腱鞘炎/腱周膜炎与侵蚀，已被广泛验证为整合炎症与破坏性病损的可行复合评分系统。当需全面评估时（如临床试验或详细基线评估），可采用更大范围扫描方案（如12关节或22关节双手腕双侧评估）。OMERACT超声工作组已就RA基本超声病变达成共识定义，涵盖滑膜炎（含滑膜增生与PD信号）、腱鞘炎、肌腱损伤、附着点炎与骨侵蚀，这些定义经反复验证，仍是国际公认的RA超声术语。在此基础上，EULAR-OMERACT超声工作组开发并验证了RA滑膜炎标准化共识评分系统，将滑膜增生与PD分别评为0–3级并整合为复合分级。观察者间与观察者内一致性是MSUS的关键性能指标。针对经验丰富的风湿科医师的一致性研究显示总体一致性为中到高度一致，采用标准化扫描采集时可进一步提升一致性。EULAR“培训培训者”项目中，Scheel等报道所有检查关节的总体κ值为0.76，膝关节一致性最高（κ=1.0），肩关节次之（κ=0.76），手/手指关节为中等一致性（κ=0.59），踝/趾关节较低（κ=0.28）。EULAR“教学导师”项目报道关节积液/滑膜炎的总体一致性为91%，PD信号为83%，腕/手κ值为0.61，膝为0.60。采用标准化扫描评估掌指关节的EULAR-OMERACT复合评分时，Terslev等报道观察者间κ值分别为滑膜增生0.87、PD 0.79、复合评分0.86。US7评分也显示出可比的一致性，支持其在多中心场景中的应用。这些数据表明，经过充分培训与标准化采集，MSUS可成为临床实践与研究中可靠的结局测量工具。

肌肉骨骼超声对滑膜炎的检测能力

MSUS对滑膜炎具有高诊断效能，是RA早期诊断的关键影像学工具。MSUS可直接显示滑膜增厚、关节积液与滑膜血管增多等活动期滑膜炎的核心特征。Takase-Minegishi等的系统评价与Meta分析以MRI为参考标准评估超声对滑膜炎的诊断准确性，结果显示掌指关节合并曲线下面积（Area Under the Curve, AUC）为0.91，诊断比值比（Diagnostic Odds Ratio, DOR）为28；腕关节AUC为0.81，DOR为11.6，且PD的准确性高于单纯灰阶。在75例患者共450个小关节的直接头对头比较中，超声与对比增强MRI在检测亚临床滑膜炎与腱鞘炎上统计学等效（超声敏感度0.795 vs 对比增强MRI 0.855；p=0.055）。PD信号强度可预测疾病活动度与结构进展，更高等级的滑膜血管分布与影像学损伤及临床复发风险升高相关。MSUS还可有效识别血清阳性关节痛与未分化关节炎患者的亚临床滑膜炎，实现向RA进展高风险人群的早识别。解读PD结果时需注意若干要点：首先，现代高灵敏度超声设备可在健康关节检测到生理性滑膜血流，因此多普勒阳性本身并非必然病理，需区分病理性血流与正常灌注；其次，滑膜低流速血流的可检测性在不同超声设备间差异显著，仅少数商用设备可可靠检测炎性滑膜特征性的极低流速，同一患者可能在一台设备上PD阳性而在另一台上阴性；第三，多普勒信号高度依赖脉冲重复频率、壁滤波、多普勒频率与增益设置及扫描时的探头压力，因此PD阴性不能排除活动期滑膜炎，PD强度与炎症的组织学范围也无严格对应关系；第四，文献中报告的PD结果与结局的相关性多为关联而非经验证的预测生物标志物——尽管PD阳性与复发及影像学进展相关，但在当代达标治疗策略中的独立预测价值仍是活跃研究领域。综上，多普勒结果需谨慎结合临床语境解读，不可作为孤立诊断依据。

肌肉骨骼超声对骨侵蚀与软组织损伤的评价

MSUS可清晰显示骨面完整性与关节周围软组织结构，助力RA骨侵蚀与软组织损伤的早期检测与监测。在检测小关节（尤其是掌指关节与跖趾关节）早期侵蚀方面，MSUS表现显著优于常规放射学检查，多项研究一致显示其在早期RA队列中检出的侵蚀数量远高于平片。与MRI相比，MSUS对关节面可及的皮质侵蚀一致性良好，但可能遗漏更深部的骨内病变；因此MRI对整体侵蚀负荷的敏感度更高，而超声在实时、无辐射与成本效益方面的优势使其更适合纵向评估。超声骨侵蚀半定量评分与疾病严重程度及血清学标志物（包括预测侵蚀进展的ACPA阳性）相关。灰阶与PD成像对腱鞘及周围软组织的显影可为腱鞘炎与预后提供有价值的信息。超声还可区分炎症性与退行性软组织改变，支持更准确的鉴别诊断。

肌肉骨骼超声在类风湿关节炎诊断中的临床价值与挑战

在早期诊断与疾病活动度评估中的临床价值

MSUS已成为RA早期检测与管理的关键影像学工具，在诊断与疾病活动度评估中具有重要临床价值。MSUS通过高分辨率显示RA受累的关键关节结构（包括滑膜、肌腱、骨、软骨与滑液）助力早期识别。PD成像显示的滑膜血流等MSUS表现与RF、ACPA、ESR、CRP等既定炎症与自身免疫血清标志物相关，凸显了其作为潜在疾病活动度指标的价值。通过MSUS（尤其是PD）动态评估炎症变化可使临床医师监测治疗反应并制定个体化治疗方案。PD信号的存在与强度已被证实可影响治疗决策，PD阳性是升级治疗的预测因素。此外，MSUS可在临床缓解患者中检出亚临床滑膜炎，成为预测疾病复发与影像学进展的敏感工具，这对传统血清学标志物缺失的血清阴性RA尤为重要——联合MSUS与ACPA检测可提高早期诊断准确率并促进骨侵蚀识别。但需平衡看待来自随机对照试验的证据：ARCTIC试验中，230例初治早期RA患者被随机分配至超声指导达标治疗组与传统临床策略组，加用结构化超声评估并未转化为两年随访中更高的临床缓解率或更少的结构损伤。设计相似的TaSER试验得出了类似结果。后续对ARCTIC队列的MRI结局分析同样未发现MRI炎症或关节损伤的显著减少。尽管两项试验均显示超声组影像学进展有非显著性减少趋势，作者仍认为目前证据不支持在早期RA常规随访中系统性使用MSUS。这些发现需与支持和MSUS预后价值的观察性和队列数据一并解读，表明MSUS在达标治疗中的最佳角色仍处于持续完善阶段，而非已有定论。将MSUS与临床及实验室参数整合可提升诊断准确率并指导疾病管理。MSUS半定量评分与疾病活动度评分28（Disease Activity Score in 28 joints, DAS28）等既定疾病活动度指标及炎症生物标志物相关，为补充主观临床评估提供了客观证据。此外，MSUS可通过特征性影像表现区分RA与其他关节病（如痛风性关节炎），从而指导准确诊断与恰当管理。

对操作者技能的依赖与标准化问题

尽管具有临床优势，MSUS在RA诊断与监测中仍面临操作者依赖与方案协调需求等显著挑战。MSUS的准确性与可靠性受超声医师经验与专业能力影响，导致图像采集与解读存在变异性。国际层面的举措已大幅缩小这种变异性。2017年EULAR风湿病学超声成像标准化指南提供了涵盖探头选择、扫描平面及炎症性关节病相关核心关节系统检查的全面专家共识框架。结合前文所述的OMERACT定义与EULAR-OMERACT半定量评分系统，这些指南构成了培训、报告与研究的国际公认基础。更新的EULAR风湿与肌骨疾病超声研究报告推荐进一步通过定义每项超声研究应报告的23个项目清单来促进透明度与可重复性。尽管存在多种用于评估滑膜炎、腱鞘炎与骨侵蚀的半定量评分系统，其应用异质性仍给跨研究比较带来困难。除定义与评分外，结构化培训是将指南标准转化为可重复实践的关键。正式的EULAR超声课程与认证路径——结合机构质量保障措施（如定期能力评估）——已被证实可提升多中心场景下的观察者间一致性。技术因素同样重要：超声设备、探头频率、机器设置与软件能力的差异会实质性影响图像质量与诊断准确性，若未能正确识别B模伪像可能导致误判。因此，标准化方案、结构化培训与质量控制相结合仍是减轻操作者依赖的最有效策略。

未来方向与技术创新

MSUS在RA诊断与管理中的未来将受技术创新与人工智能（Artificial Intelligence, AI）融合的驱动而发生变革。深度学习与机器学习算法应用于自动化图像分析并对滑膜炎、腱鞘炎与骨侵蚀进行定量评估是当前非常活跃的领域。近期研究已报告AI辅助MSUS的具体性能指标：Andersen等开发卷积神经网络，按OMERACT-EULAR滑膜炎评分系统对多普勒超声图像进行RA疾病活动度评分，二元健康/患病分类的准确率达86.4%–86.9%（敏感度0.864–0.875，特异度0.864），四分类PD分级的二次加权κ为0.84。Wu等在1244张多模态超声图像上训练ResNet型深度学习模型，并在两个独立测试队列中验证，最优模型在不同OMERACT-EULAR等级上的AUC达0.87–0.95；动态模型表现倾向于优于静态模型，且与经验丰富的放射科医师相当。Fiorentino等报道基于DenseNet的掌指关节滑膜增生分类AUC为0.848–0.916。在预后领域，Daskareh等对326例手关节痛患者进行了24个月随访，结果显示整合手超声特征（桡腕关节滑膜厚度、腕关节积液、掌指/近端指间关节滑膜炎）与血清学的机器学习模型在预测进展为RA方面优于单一变量。尽管结果令人鼓舞，仍需强调若干验证局限：多数AI-MSUS研究为单中心开展且样本量有限；基于独立、多厂商、多族裔数据集的外部验证仍然稀缺。图像采集异质性（设备型号、换能器频率、多普勒设置）引入的领域偏移会导致模型在训练环境外部署时性能下降。多数研究聚焦于掌指关节并依赖静态图像，而非临床实践中使用的全多关节动态采集。最后，透明的性能报告、代码公开与前瞻性临床效用研究仍然少见。因此，该领域的下一阶段将更少依赖原始性能提升，更多取决于标准化外部验证、监管级评估及对下游患者照护影响的证明。多模态成像融合——将MSUS与MRI、光声成像或对比增强超声结合——是另一个前沿方向。光声成像可提供与疾病活动度相关的滑膜氧合与血管分布信息，有望提升超越传统MSUS的诊断准确率。便携式与手持MSUS设备的普及正将超声检查拓展至专科中心以外，支持基层医疗与资源有限场景中的点对点评估。结合AI驱动分析与包含远程专家解读的远程医疗工作流程，这些设备可增强照护连续性并减少医疗差异。新兴超声技术（如超微血管成像（Superb Microvascular Imaging, SMI））能以比传统PD更高的灵敏度显示滑膜血管分布，实现更精准的炎症与治疗反应评估。超声换能器、软件算法与对比剂的持续改进也正推动图像分辨率与诊断能力的进步。

结论

肌肉骨骼超声已发展为一种强有力的无创影像学工具，可切实提升类风湿关节炎的诊断与活动度评估水平。其核心优势在于敏感检测亚临床滑膜炎与腱鞘炎、早期识别边缘性骨侵蚀，以及支持血清阴性RA的诊断——这些领域正是临床查体、血清学与常规放射学检查存在实质局限的方向。基于共识的定义与评分系统（尤其是OMERACT与EULAR-OMERACT框架）及标准化采集方案（EULAR 2017）的成熟已大幅提升MSUS的可重复性，使其成为临床实践与研究中可靠的结局测量工具。与此同时，需平衡认识MSUS已明确界定的局限性：操作者依赖、设备间低流速多普勒灵敏度差异、健康关节的生理性滑膜血流，以及功率多普勒信号对技术参数的依赖均限制了结果解读。ARCTIC等随机对照试验表明，在达标治疗策略中添加结构化超声并不自动改善临床结局，凸显MSUS的价值需在明确定义的临床问题中嵌入才能实现，而非作为常规普遍性监测手段应用。展望未来，人工智能与MSUS分析的整合、便携式与点对点设备的普及，以及培训与报告标准的持续国际协调是最具前景的发展方向。未来研究的优先领域包括AI模型的大规模多中心多厂商外部验证、旨在明确MSUS改变患者结局的特定临床场景的前瞻性研究，以及持续完善共识评分以在不引入新变异性的前提下敏感捕捉变化。通过上述发展，MSUS有望继续作为RA现代风湿病学实践的基石。