雙能量CT對不同臨床分期痛風(fēng)患者足部尿酸鹽結(jié)晶數(shù)目及分布與尿酸值的相關(guān)性研究

楊熙斌，趙慧萍 ，李偉然 ，丁 楠 ，郭君武

（1.鄭州大學(xué)第二臨床學(xué)院，河南 鄭州 450014；2.鄭州大學(xué)第二附屬醫(yī)院放射科，河南 鄭州 450014）

痛風(fēng)是由于嘌呤代謝失衡或尿酸代謝減少，致使血液中尿酸值增高，尿酸鹽晶體沉積在關(guān)節(jié)、軟骨和軟組織為特征的關(guān)節(jié)炎［1］。未經(jīng)合理治療時，該病會導(dǎo)致痛風(fēng)石、慢性滑膜炎、關(guān)節(jié)損傷。雙能量CT（dual-energy CT，DECT）通過分析尿酸鹽結(jié)晶獨特的化學(xué)成分，即物質(zhì)在不同能量的高低千伏X射線下吸收系數(shù)不同，可對不同的研究物質(zhì)進行分離，標配不同的顏色，因此DECT能夠精確顯示尿酸鹽結(jié)晶的位置、數(shù)目、大小和周圍的組織關(guān)系；最新研究［2］表明，DECT診斷痛風(fēng)的靈敏度可達99%，且能夠發(fā)現(xiàn)細微的尿酸結(jié)晶［3］。目前，關(guān)于DECT對痛風(fēng)診斷價值方面的研究較多，但不同臨床分期的痛風(fēng)患者治療方案不同，因此準確判定臨床分期對其治療方案的選擇具有重要意義。本研究旨在探討不同臨床分期痛風(fēng)患者的尿酸鹽結(jié)晶在足部各個關(guān)節(jié)的分布數(shù)量及其與尿酸值的相關(guān)性，以幫助臨床對痛風(fēng)患者進行準確分期。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集鄭州大學(xué)第二附屬醫(yī)院2012年7月至2017年10月180例首次確診痛風(fēng)患者，男157例，女23例；年齡16～80歲。根據(jù)臨床分期分為：急性期痛風(fēng)患者（A組），間歇期及慢性期痛風(fēng)患者（B組），無癥狀高尿酸血癥痛風(fēng)患者（C組）各60例。

1.2 診斷標準

1.2.1 急性期痛風(fēng) 符合2015年美國風(fēng)濕病協(xié)會（American College of Rheumatology，ACR）發(fā)布的痛風(fēng)診斷標準［4］：①關(guān)節(jié)炎急性發(fā)作≥1 d；②其炎癥反應(yīng)部位在1 d內(nèi)有明顯反應(yīng)；③1個關(guān)節(jié)發(fā)作；④部分關(guān)節(jié)發(fā)紅；⑤第一跖趾關(guān)節(jié)腫脹或疼痛；⑥第一跖趾關(guān)節(jié)一側(cè)炎癥發(fā)作；⑦跗骨關(guān)節(jié)炎癥一側(cè)發(fā)作；⑧血尿酸增高；⑨可疑或確診為痛風(fēng)；⑩關(guān)節(jié)不對稱腫脹（影像學(xué)檢査確認）；?骨皮質(zhì)下囊腫未見骨侵蝕（影像學(xué)檢査確認）；? 關(guān)節(jié)滑液微生物培養(yǎng)為關(guān)節(jié)炎急性發(fā)作；符合以上12項中的6項即可確診。

1.2.2 間歇期痛風(fēng) 伴急性關(guān)節(jié)炎反復(fù)發(fā)作的病史和高尿酸血癥，間斷性急性發(fā)作與緩解狀態(tài)之間，通常無明顯關(guān)節(jié)癥狀。

1.2.3 慢性期痛風(fēng) 皮下尿酸鹽結(jié)晶首次發(fā)作10年以上，且反復(fù)急性發(fā)作，受累關(guān)節(jié)疼痛等癥狀不能緩解，部分伴骨質(zhì)破壞。

1.2.4 高尿酸血癥痛風(fēng) 空腹血尿酸水平男性≥416 μmol/L，女性≥357 μmol/L。

1.3 儀器與方法 采用Siemens Somatom Definition Flash雙源CT機進行掃描。掃描參數(shù)：A球管電壓140kV、電流 55mAs，B 球管電壓 80kV、電流 243mAs，加權(quán)系數(shù) 0.3，螺距0.7，床速 37 mm/r，球管旋轉(zhuǎn)速度0.33 s/r，準直器寬度0.6 mm，探測量總寬度64×0.6 mm，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，重建層厚、層距分別為 0.75、0.50 mm。使用自動毫安秒（CAREdose4D）技術(shù)，按照70% 140 kV數(shù)據(jù)和30% 80 kV數(shù)據(jù)比率實施特定的計算進行融合。

1.4 圖像后處理及數(shù)據(jù)分析 將數(shù)據(jù)傳至MMWP后處理工作站，選擇Dual Energy中的GOUT軟件分析數(shù)據(jù)。將原始斜率調(diào)整為125，自動生成有無尿酸鹽結(jié)晶的彩色標記圖，由2名高年資放射科醫(yī)師采用MPR、VR觀察骨質(zhì)、軟組織改變，并與GOUT后處理圖像進行比較；并對有無尿酸鹽結(jié)晶及尿酸鹽結(jié)晶的位置、數(shù)目進行評價，尿酸鹽結(jié)晶計數(shù)以每個小關(guān)節(jié)、肌腱或韌帶為一個計量單位。后處理圖像中，綠色編碼代表尿酸鹽，藍色代表骨性結(jié)構(gòu)，粉色代表松質(zhì)骨。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 使用SPSS 17.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)分析。單因素方差分析比較3組的年齡差異；3組性別及高尿酸血癥痛風(fēng)患者與非高尿酸血癥痛風(fēng)患者尿酸鹽結(jié)晶陽性率，A、B組組內(nèi)不同部位尿酸鹽結(jié)晶數(shù)目及A、B組組間相同部位尿酸鹽晶體數(shù)目的差異比較采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3組性別、年齡差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05，表 1）。

表1 3組基本資料比較

2.2 A、B、C組尿酸鹽結(jié)晶計數(shù)分別為48例（790個）、59 例（467 個 ）、7 例（24 個），檢出 率 分別為80.00%（48/60）、98.33%（59/60）、11.67%（7/60），3 組尿酸鹽結(jié)晶數(shù)目差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.001）。B組較A組尿酸鹽結(jié)晶檢出率高（P=0.023）。

2.3 A、B組不同尿酸值與尿酸鹽結(jié)晶檢出情況見表2。A、B組分別有40例及56例血尿酸值升高，高尿酸痛風(fēng)患者較正常尿酸痛風(fēng)患者尿酸鹽晶體檢出率高（P=0.023）。

表2 不同尿酸值及痛風(fēng)（急性期、間歇期、慢性期）尿酸鹽結(jié)晶檢出數(shù)目比較 例

2.4 不同臨床分期足部尿酸鹽晶體數(shù)目見表3。A組跖趾關(guān)節(jié)和趾骨關(guān)節(jié)分別與踝關(guān)節(jié)、跗骨關(guān)節(jié)、跗跖關(guān)節(jié)、肌腱韌帶比較，尿酸鹽結(jié)晶數(shù)目差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）；余關(guān)節(jié)兩兩比較，尿酸鹽結(jié)晶數(shù)目差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）；跖趾關(guān)節(jié)與趾骨關(guān)節(jié)間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.985）。B組跖趾關(guān)節(jié)和趾骨關(guān)節(jié)分別與踝關(guān)節(jié)、跗骨關(guān)節(jié)、跗跖關(guān)節(jié)、肌腱韌帶比較，尿酸鹽結(jié)晶數(shù)目差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）；跖趾關(guān)節(jié)與趾骨關(guān)節(jié)間比較，踝關(guān)節(jié)與肌腱韌帶比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.826，0.019）；余關(guān)節(jié)兩兩比較，尿酸鹽結(jié)晶數(shù)目差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）；A、B組間同名關(guān)節(jié)/韌帶間比較，尿酸鹽結(jié)晶數(shù)目差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均 P＜0.05）。

表3 A、B組不同臨床分期足部尿酸鹽晶體數(shù)目及分布

2.5 典型急性期、慢性期痛風(fēng)及無癥狀高尿酸血癥患者足部DECT圖像見圖1～3。

3 討論

近幾十年來痛風(fēng)的發(fā)病率提高了2倍，痛風(fēng)診斷的金標準為偏振光顯微鏡檢查或穿刺活檢找到尿酸鹽結(jié)晶［5］，但依靠光學(xué)顯微鏡檢查患者關(guān)節(jié)滑液或在關(guān)節(jié)周圍組織中查找尿酸鹽晶體，尤其是早期痛風(fēng)患者，是不可靠的［6］。DECT利用2種不同能量級的X線對密度相近的物質(zhì)進行掃描，由于物質(zhì)化學(xué)構(gòu)成不同，X線衰減的程度不同，因此通過探測器接受不同的X線衰減信息，可識別、區(qū)分密度相同或相近的物質(zhì)化學(xué)組成，進而對痛風(fēng)尿酸鹽結(jié)晶進行區(qū)分和診斷［2，7］。 ACR 2015 年頒布的痛風(fēng)診斷標準［4］表明，DECT中GOUT技術(shù)檢出尿酸鹽結(jié)晶是診斷痛風(fēng)的重要影像學(xué)證據(jù)［8］；痛風(fēng)患者以老年男性居多，其發(fā)病部位多位于外周關(guān)節(jié)，DECT無創(chuàng)、且有較高的特異度和靈敏度［9］。

臨床將痛風(fēng)分為4個時期：無癥狀高尿酸期、急性期、間歇期和慢性期［10］。不同臨床分期，其治療方案不同，且治療方向有一定的差異性：①無癥狀高尿酸血癥，尿酸值高于正常值，是痛風(fēng)形成的病理基礎(chǔ)，但無明確的尿酸鹽結(jié)晶沉積，因此DECT對該期的診斷檢出率較低。本研究顯示無癥狀高尿酸血癥僅部分發(fā)展為痛風(fēng)患者，其尿酸鹽結(jié)晶檢出率為11.67%（7/60），與該期病理機制相符合。②急性期痛風(fēng)，滑膜表面充血、水腫，周圍有滲出的中性粒細胞及纖維素樣壞死形成，滑膜表層細胞灶性增生，滑膜有彌漫性或微管性炎細胞浸潤，包括中性粒細胞、淋巴細胞和少數(shù)漿細胞。部分患者滑膜內(nèi)可見尿酸鹽結(jié)晶，尿酸鹽通過滑液沉積在關(guān)節(jié)軟骨面，急性期痛風(fēng)結(jié)節(jié)形態(tài)微小，部分患者尿酸值正常，臨床癥狀不明顯，因此臨床對早期痛風(fēng)斷很難作出準確判斷。DECT技術(shù)能特異性檢出小關(guān)節(jié)尿酸結(jié)晶的存在、分布及動態(tài)變化［11］，可提高急性期痛風(fēng)的診斷率。③慢性期痛風(fēng)，大量尿酸鹽結(jié)晶沉積于皮下、關(guān)節(jié)滑膜、軟骨、骨質(zhì)及關(guān)節(jié)周圍軟組織內(nèi)，較高尿酸值及急性期痛風(fēng)患者尿酸鹽晶體數(shù)目多，分布較廣泛，DECT掃描后GOUT后處理軟件中綠色編碼的尿酸鹽結(jié)晶數(shù)目多、范圍廣，尿酸鹽結(jié)晶檢出率高；骨破壞的發(fā)生通常是因舊骨重吸收及新骨形成失衡所致［12］，慢性期痛風(fēng)患者尿酸鹽結(jié)晶大量沉積，加速骨質(zhì)破骨細胞的生成［13］及誘導(dǎo)成骨細胞的凋亡［14］，從而促進破骨反應(yīng)，以及由尿酸鹽晶體引發(fā)的炎性細胞誘發(fā)一系列的炎性因子釋放從而破壞細胞外基質(zhì)，導(dǎo)致成骨細胞形態(tài)、功能發(fā)生改變。本研究A、B組120例痛風(fēng)患者中12例骨質(zhì)破壞，其中11例為間歇期或慢性期患者，1例為急性期痛風(fēng)患者，與該期骨質(zhì)破壞病理機制相符合。因此，分析尿酸鹽結(jié)晶數(shù)目及分布、骨質(zhì)破壞情況及尿酸值的高低，對臨床判斷病情、評估預(yù)后、選擇治療方法和評估療效具有重要的臨床價值［15］。

眾多研究［16-17］表明，痛風(fēng)頻發(fā)于夜間，尿酸鹽結(jié)晶較多在跖趾關(guān)節(jié)沉積，尤其在第1跖趾關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)滑膜液體常在白天滲出，晚間休息時吸收，滑液較尿酸鹽更能溶于水，水能更快地離開關(guān)節(jié)，當(dāng)尿酸鹽的沉積量超過水溶解范圍時，尿酸鹽晶體析出。

尿酸鹽結(jié)晶分布位置與人們?nèi)粘Ｉ钪ξ恢镁o密關(guān)聯(lián)［18］，第1跖趾關(guān)節(jié)是驅(qū)動行走前進時的主要源泉力量，且跖趾骨韌帶肌腱結(jié)合與地面產(chǎn)生蹬力，也是支撐身體的主要部位，尿酸鹽形成結(jié)晶、結(jié)晶部位還與第1跖趾關(guān)節(jié)自身的解剖位置關(guān)系密切。第1跖趾關(guān)節(jié)溫度相對偏低，且易受到摩擦，導(dǎo)致硫酸軟骨素含量明顯升高，以及親白多糖復(fù)合物降解增多，對尿酸鹽結(jié)晶的形成具有明顯的促進作用，最終在軟骨等部位沉積［19］。本研究顯示，尿酸鹽晶體在跖趾關(guān)節(jié)和趾骨關(guān)節(jié)的沉積量和分布明顯多于其他足部關(guān)節(jié)，2組跖趾關(guān)節(jié)和趾骨關(guān)節(jié)的尿酸鹽晶體數(shù)目之和占總數(shù)的70%以上，與國外研究報道［16］相一致。

總之，DECT是痛風(fēng)診斷和篩查的一種重要的影像學(xué)方法，通過分析痛風(fēng)患者不同臨床分期尿酸鹽結(jié)晶數(shù)目及分布與尿酸值的關(guān)系，可直接判斷足部尿酸鹽結(jié)晶對周圍骨質(zhì)破壞情況，為痛風(fēng)的診斷及判斷臨床分期提供依據(jù)，對痛風(fēng)病理機制認識、治療方案的選擇、療效及預(yù)后評估具有重要價值。

圖1 男，48歲，急性期痛風(fēng)，血尿酸值443 μmol/L 圖1a，1b 雙能量CT（DECT）掃描GOUT軟件后處理圖像示左側(cè)踝關(guān)節(jié)處可見尿酸鹽結(jié)晶（黃箭） 圖1c 薄層掃描軸位未見明顯的尿酸鹽結(jié)晶 圖2 男，53歲，慢性期痛風(fēng)，血尿酸值620 μmol/L 圖2a，2b DECT掃描GOUT軟件后處理圖像示左側(cè)跗骨關(guān)節(jié)、跗跖關(guān)節(jié)右側(cè)跖趾關(guān)節(jié)可見多發(fā)尿酸鹽晶體（黃箭，左側(cè)為著） 圖2c 薄層掃描軸位雙足皮下可見點線樣高密度影及尿酸鹽晶體（黃色三角形），且伴骨質(zhì)破壞 圖3 男，37歲，無癥狀高尿酸血癥，血尿酸值531 μmol/L 圖3a～3c DECT掃描GOUT軟件后處理和薄層掃描軸位未見明顯尿酸鹽結(jié)晶（綠色編碼代表尿酸鹽，藍色代表骨性結(jié)構(gòu)，粉色代表松質(zhì)骨）