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摘要研究背景:<br>　　布鲁菌性脊柱炎（ Brucellar spondylitis ， BS ）与结核性脊柱炎（Tuberculous spondylitis，TS）是两种不同细菌侵袭脊柱从而引起的感染性脊柱炎，在骨关节感染中以脊柱最为常见。两者发病均较缓慢、病程长、合并症多、致残率高，且容易复发。临床症状不典型、隐匿性强，且病情严重的病例发病率明显上升，日益受到关注。加强对 BS与 TS 的早期诊断与早期治疗，既解决了牧区及少数民族地区 BS与 TS对患者造成残疾，又减轻了患者及社会经济负担，对改善患者生存质量具有重要作用。因此， BS 患者与 TS 患者的早期诊断及鉴别诊断对于患者与社会具有重要的意义。<br>　　本研究主要分为三部分：<br>　　第一部分，基于 MR T2mapping 在 BS 患者与 TS 患者进行定量评估研究，探讨 MR T2mapping 在 BS患者与 TS 患者诊断与鉴别诊断的价值；<br>　　第二部分，基于免疫蛋白 ANGPTL-4 与组织病理学在 BS 患者与 TS患者进行研究，探讨免疫蛋白 ANGPTL-4 与组织病理学对 BS 患者与 TS患者的鉴别诊断能力；<br>　　第三部分，基于机器学习的 MRI 影像组学在 BS 患者与 TS 患者的应用研究，探讨与评价机器学习的 MRI 影像组学对 BS 患者与 TS 患者的鉴别诊断能力。<br>　　第一部分 基于 MRI及 MR T2mapping鉴别布鲁菌性脊柱炎与结核性脊柱炎<br>　　目的：通过 MR T2mapping 在 BS患者与 TS 患者进行定量评估研究，探讨 MR T2mapping 在 BS 患者与 TS 患者诊断与鉴别诊断的价值。<br>　　材料与方法：对 26 例 BS 患者和 27 例 TS 患者进行常规 MR 及 MR T2mapping 成像检查。分析 BS 患者与 TS 患者的常规 MR影像特征，测量BS患者与 TS 患者病变椎体和未受影响相邻椎体的 T2mapping 值。<br>　　结果：BS 患者与 TS 患者在性别、年龄、族别等方面比较，无统计学差异（ P gt; 0.05）；BS 患者在椎体破坏、椎体后凸畸形、死骨、脓肿范围方面发生率明显低于 TS 患者（P lt;0.001，P =0.048，P lt; 0.001，P lt;0.001）；BS患者在椎体骨质增生发生率明显高于 TS 患者椎体骨质增生发生率（ P lt;0.001）。BS 患者病变椎体 T2mapping值显著高于 BS 患者相邻未受影响椎体 T2mapping 值、TS 患者病变椎体 T2mapping 值和 TS 患者相邻未受影响椎体 T2mapping 值（P lt;0.001，P lt; 0.037，P lt; 0.001）；BS患者病变椎体T2mapping 值显著高于 TS 患者相邻未受影响椎体 T2mapping 值（ P lt;0.001）；TS 患者病变椎体 T2mapping值显著高于 BS 患者相邻未受影响椎体 T2mapping 值（Plt; 0.001）；BS 患者与 TS 患者比较，在相邻未受影响椎体 T2mapping 值差异无统计学意义（ P = 0.568）。<br>　　结论：MRI定性和定量评价可用于 BS 患者与 TS 患者的鉴别诊断，常规 MRI可通过多种特征鉴别 BS患者与 TS 患者。MR T2mapping具有提供BS患者与 TS 患者定量信息的潜力。<br>　　第二部分 基于病理多模态鉴别布鲁菌性脊柱炎与结核性脊柱炎<br>　　目的：通过免疫蛋白 ANGPTL-4 与组织病理学在 BS患者与 TS 患者进行研究，探讨免疫蛋白 ANGPTL-4 与组织病理学对 BS患者与 TS 患者的鉴别诊断能力。<br>　　材料与方法：本部分研究选取 2016 年 1月 1日至 2018 年 12 月 31 日新疆医科大学第一附属医院，按着纳入标准与排除标准进行筛选，最终纳入 53 例 BS 患者与 TS 患者。回顾性分析他们的临床资料，行病理组织学检测及冰冻组织切片染色检测 ANGPTL-4。<br>　　结果：53例患者中，BS患者 26 例，TS患者 27 例。两组间基线比较，差异无统计学意义（ P = 0.682）。TS 患者病变组织的 ANGPTL-4 阳性率高于 BS 患者病变组织的 ANGPTL-4 阳性率（P =0.042）。BS 患者病变组织微血管、纤维结缔组织发生率明显高于 TS 患者病变组织微血管、纤维结缔组织的发生率（P = 0.001，P = 0.008）。 TS 患者病变组织肉芽肿、干酪样坏死、类上皮细胞发生率均显著高于 BS 患者病变组织肉芽肿、干酪样坏死、类上皮细胞发生率（P =0.001, P =0.003, Plt;0.001）。TS 患者病变组织白介素-6、C-反应蛋白值明显高于 BS 患者病变组织白介素-6、C-反应蛋白值（ P lt; 0.001, P = 0.001）。<br>　　结论：ANGPTL-4 结合组织病理学可能为鉴别 BS患者与 TS 患者提供了新的见解，可能成为一个新的支持证据。<br>　　第三部分 基于机器学习的 MRI影像组学鉴别布鲁菌性脊柱炎与结核性脊柱炎<br>　　目的：通过机器学习的 MRI 影像组学在 BS 患者与 TS 患者进行研究应用，探讨与评价机器学习的 MRI 影像组学对 BS 患者与 TS 患者的鉴别诊断能力。<br>　　材料与方法：回顾性分析 2017 年 1月 1 月至 2021 年 12 月 31 日新疆医科大学第一附属医院经过金标准确诊的 BS 患者与 TS患者，并接受脊柱MRI检查。将患者按 8：2的比例随机分为训练集（ n =251）和验证集（ n= 64）。在 T2WI、T2WI-FS 和 T1WI + T2WI + T2WI-FS 矢状图上勾画感兴趣区域（ ROI）。采用 RadCloud 平台提取特征。应用最小绝对收缩和选择算子（ LASSO）降维处理。选取最具有价值的影像组学特征构建 Logistic回归模型。<br>　　结果：在 T2WI、T2WI-FS 和 T1WI + T2WI + T2WI-FS 三种预测与鉴别模型中分别获得 27、36 和 24 个特征。在 Logistic 回归三种预测与鉴别模型中，T2WI训练集的 AUC（灵敏度，特异性）分别为 0.858（0.80，0.91）、T2WI-FS为 0.822（ 0.76，0.88）、T1WI +T2WI +T2WI-FS 的 AUC 为 0.883 （0.83，0.94）。三个模型中，T2WI验证集的 AUC（灵敏度，特异性）为0.724（0.68，0.79），T2WI-FS 为 0.698（0.64，0.76），T1WI + T2WI + T2WI-FS为 0.763（0.71，0.82）。<br>　　结论：基于机器学习的 MRI 影像组学对 BS 患者与 TS 患者的鉴别诊断是可行的，可在临床应用中提高术前鉴别诊断的准确性。