石向明 劉星 王佳 賀亞男 張玉 王輝

痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎(gouty arthritis，GA)是由于嘌呤代謝紊亂，血尿酸水平增高所致尿酸鹽結(jié)晶沉積在關(guān)節(jié)腔、骨骼、滑膜、肌腱、韌帶等組織中引起的關(guān)節(jié)炎性反應(yīng)。GA反復(fù)發(fā)作可引起骨質(zhì)破壞、肌腱斷裂、關(guān)節(jié)間隙狹窄等最終可導(dǎo)致關(guān)節(jié)畸形以及功能障礙，嚴(yán)重影響了患者生活質(zhì)量，因此早期診斷顯得尤為重要[1-3]。GA以手足小關(guān)節(jié)好發(fā)，特征性發(fā)病部位為第一跖趾關(guān)節(jié)，發(fā)生于膝關(guān)節(jié)者較少，導(dǎo)致診斷經(jīng)驗(yàn)不足，容易造成影像和臨床大夫的漏診、誤診。本研究對(duì)86例患者共120例膝關(guān)節(jié)進(jìn)行雙能量CT(dual energy CT,DECT)和磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)檢查，通過(guò)對(duì)照分析影像學(xué)資料，探討兩種檢查方法對(duì)GA的診斷價(jià)值旨在提高本病的診斷及鑒別診斷能力。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2017年3月至2019年8月于我院就診的86例膝關(guān)節(jié)炎患者，其中男64例，女22例；共120個(gè)膝關(guān)節(jié)為研究對(duì)象，其中GA81個(gè)，非GA39個(gè)，包括24個(gè)骨性關(guān)節(jié)炎，9個(gè)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，6個(gè)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎。1周內(nèi)行膝關(guān)節(jié)DECT和MRI檢查。34例患者為雙側(cè)膝關(guān)節(jié)發(fā)病，52例患者為單側(cè)膝關(guān)節(jié)發(fā)病(左膝32個(gè)、右膝20個(gè))。年齡26～63歲，平均年齡(42.3士1.2)歲；病程1個(gè)月～15年，中位數(shù)3年。81個(gè)GA膝關(guān)節(jié)，其中62個(gè)經(jīng)穿刺活檢病例證實(shí)，19個(gè)未進(jìn)行穿刺活檢病例均符合2015年歐洲抗風(fēng)濕病聯(lián)盟 (EULAR) 診斷標(biāo)準(zhǔn)，骨性關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎均符合相關(guān)疾病診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)GA合并類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎；(2)金屬內(nèi)固定植入影響圖像評(píng)價(jià)；(3)患者資料不全。本研究項(xiàng)目已通過(guò)醫(yī)院倫理委員會(huì)的審查和批準(zhǔn)。

1.2 設(shè)備與方法

1.2.1 DECT掃描:所有患者采用第二代西門子雙源炫速CT(Siemens Somatom Definition Flash)檢查，下肢自然伸直，以膝關(guān)節(jié)為中心掃描。A球管80 kV/250 mAs，B球管140 kV/125 mAs。準(zhǔn)直器寬度64×0.6 mm，視野(FOV)260 mm×260 mm，陣矩512×512，平均加權(quán)系數(shù)=0.3，旋轉(zhuǎn)時(shí)間：0.5 s/rot，螺距0.7，卷積核值D30f。 將數(shù)據(jù)傳輸至Syngom-energy工作站進(jìn)入GOUT，設(shè)定軟組織為基準(zhǔn)，比率1.36， 閾值范圍150～500 Hu,range=4，融合比率50%。

1.2.2 MRI掃描:采用Siemens Verio 3.0T超導(dǎo)MRI掃描儀，膝關(guān)節(jié)專用線圈，患者采取仰臥位。掃描內(nèi)容主要包括快速自旋回波(TSE)橫軸位脂肪抑制T2WI-FS序列(TR 4000 ms TE 48 ms)、FOV：18 cm×18 cm、層厚3 mm、 層間距1 mm。矢狀T1WI序列(TR 650 ms TE 20 ms)、質(zhì)子密度加權(quán)PDWI序列(TR 3 700 ms TE 43 ms)、FOV：18 cm×18 cm、層厚4 mm、層間距1.2 mm。冠狀位脂肪抑制T2WI-FS序列：(TR 3 200 ms TE 43 ms)、FOV：18 cm×18 cm、層厚3 mm、 層間距1 mm。

1.3 圖像分析 DECT在關(guān)節(jié)腔、韌帶、骨、關(guān)節(jié)軟骨及周圍軟組織內(nèi)見(jiàn)綠色標(biāo)記為尿酸鹽結(jié)晶即陽(yáng)性表現(xiàn)，記錄尿酸鹽結(jié)晶大小、位置和范圍，結(jié)合CT原圖進(jìn)行圖像分析。MRI顯示膝關(guān)節(jié)周圍尿酸鹽結(jié)晶、滑膜增厚，骨髓水腫及軟組織水腫等情況。所有數(shù)據(jù)均由3名有經(jīng)驗(yàn)豐富的影像診斷醫(yī)師采用雙盲法測(cè)量。參照EULAR診斷標(biāo)準(zhǔn)以關(guān)節(jié)液、痛風(fēng)石穿刺活檢及臨床診斷結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果

2.1 DECT與MRI對(duì)GA病變征象檢出情況比較 81個(gè)GA膝關(guān)節(jié)中DECT顯示尿酸鹽結(jié)晶陽(yáng)性76個(gè)原圖顯示骨質(zhì)侵蝕41個(gè)，關(guān)節(jié)積液57個(gè)、滑膜肥厚21個(gè)、軟組織腫脹58個(gè)。MRI顯示尿酸鹽結(jié)晶54個(gè)，滑膜增厚62個(gè)，骨質(zhì)破壞及骨髓水腫58個(gè)，軟組織腫脹73個(gè)，關(guān)節(jié)積液68個(gè)。見(jiàn)表1，圖1～6。

表1 DECT與MRI對(duì)GA病變征象檢出情況比較 n=81，個(gè)

圖1 尿酸鹽結(jié)晶沉積于半月板圖2 尿酸鹽結(jié)晶沉積于后交叉韌帶及股四頭肌腱圖3 右膝關(guān)節(jié)多發(fā)尿酸鹽結(jié)晶沉積

2.2 DECT與MRI對(duì)GA病變靈敏度、特異度、假陽(yáng)和假陰性率、陽(yáng)性和陰性預(yù)測(cè)值比較 靈敏度(93.83 VS 82.72)、特異度(92.31 VS 61.54)、假陽(yáng)性率(7.68 VS 38.46)、假陰性率(6.17 VS 17.28)、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值(96.20 VS 81.71)、陰性預(yù)測(cè)值(87.8 VS 63.16)。見(jiàn)表2。

圖4 膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)尿酸鹽結(jié)晶T1WI呈低信號(hào)圖5 膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)尿酸鹽結(jié)晶T2WI呈略高信號(hào)圖6 右膝滑膜肥厚、關(guān)節(jié)積液

表2 DECT與MRI對(duì)GA病變靈敏度、特異度、假陽(yáng)和假陰性率、陽(yáng)性和陰性預(yù)測(cè)值比較

2.3 DECT與MRI對(duì)GA病變ROC曲線下面積比較 分別繪制DECT、MRI診斷GA病變的ROC曲線圖。其ROC曲線下面積為0.908vs 0.756，95%CL為0.840～0.954vs 0.668～0.831。2種方法相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z值3.121、P=0.0018)。見(jiàn)圖7。

圖7 DECT與MRI對(duì)GA病變?cè)\斷的ROC曲線圖

3 討論

GA是臨床常見(jiàn)代謝性關(guān)節(jié)病之一，通常累及足、踝、腕等小關(guān)節(jié)，以第一跖趾關(guān)節(jié)病變最具特征性。早期癥狀自發(fā)病到消退通常需要幾天到幾周時(shí)間，長(zhǎng)期、反復(fù)尿酸鹽結(jié)晶不斷沉積就會(huì)形成痛風(fēng)石，累及關(guān)節(jié)腔、滑膜、韌帶、肌腱、骨骼等組織，并導(dǎo)致多關(guān)節(jié)病變。痛風(fēng)晚期還常會(huì)伴隨其他代謝綜合征，如：慢性腎病和胰島素抵抗、心肌梗死甚至猝死[4]，因此早期診斷、治療以防止并發(fā)癥的發(fā)生顯得尤為重要。GA的發(fā)病率為0.2‰～0.35‰，以中青年男性好發(fā)，近年來(lái)由于人們飲食結(jié)構(gòu)的改變，嘌呤類食物攝入增多，發(fā)病率日漸增高。臨床診斷痛風(fēng)的重要指標(biāo)是尿酸值的升高，但高尿酸血癥發(fā)展成GA所占比例為5%～12%，大約40%的急性痛風(fēng)患者在發(fā)病期間血清尿酸水平正常[5,6]，這更增加了診斷的難度。通過(guò)偏振光顯微鏡在關(guān)節(jié)滑液中或痛風(fēng)結(jié)節(jié)中找到尿酸鹽結(jié)晶是診斷痛風(fēng)的金標(biāo)準(zhǔn)。然而，這是一種有創(chuàng)性操作，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和患者的不配合限制了該方法的普遍應(yīng)用。

DECT掃描其原理是使用兩套獨(dú)立的X射線管和探測(cè)器，發(fā)出高低兩種能量的X射線，不同能量射線通過(guò)不同成分物質(zhì)衰減也不相同。尿酸鹽結(jié)晶為尿酸鹽和少量鈣鹽組成，X線通過(guò)原子序數(shù)高的鈣發(fā)生光電吸收衰減明顯，而通過(guò)尿酸鹽發(fā)生康普頓散射衰減少。DECT檢查速度快，適用于全身各個(gè)組織、器官，特別對(duì)不能配合穿刺檢查的患者和取檢困難的部位如：骨內(nèi)、軟骨內(nèi)、肌腱內(nèi)病變更具優(yōu)勢(shì)，是目前唯一能非創(chuàng)傷性顯示組織內(nèi)尿酸鹽結(jié)晶的檢查方法。一次掃描可得到不同能量的2組數(shù)據(jù)，通過(guò)工作站顏色編碼標(biāo)記為不同的顏色[7,8]，能清晰、準(zhǔn)確地顯示尿酸鹽大小、數(shù)目、形態(tài)及發(fā)病部位。2015年ACR及EULAR將DECT檢查加入了新的痛風(fēng)分類標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中。本研究將管電壓在140 kVp和80 kVp間切換，將尿酸結(jié)晶、鈣(骨皮質(zhì))和骨髓通過(guò)顏色編碼顯示為綠色、藍(lán)色，粉色進(jìn)行區(qū)分。韓曉鳳[9]報(bào)道DECT對(duì)于尿酸鹽結(jié)晶檢測(cè)的敏感性及特異性為86.96%和88.24%，與本研究相符。DECT一次掃描雙膝關(guān)節(jié)約為0.6 mSv,劑量低于普通人年平均自然輻射本底1～2 mSv，較為安全。

痛風(fēng)性膝關(guān)節(jié)炎在不同時(shí)期的MRI表現(xiàn)也不盡相同，歸納如下：(1)滑膜增厚，早期滑膜充血、水腫表現(xiàn)為不均勻輕度增厚，隨著病情進(jìn)展尿酸鹽沉積增多滑膜呈結(jié)節(jié)狀、斑片狀增厚，增厚滑膜呈T1WI等信號(hào)，PDWI稍高信號(hào)，增強(qiáng)掃描明顯強(qiáng)化。本組62例滑膜肥厚病變中，輕度肥厚24例、中度或結(jié)節(jié)狀肥厚36例，彌漫性肥厚2例?；し屎癯潭扰c病程多呈正相關(guān)[10]。(2)痛風(fēng)石通常表現(xiàn)為直徑幾毫米到數(shù)厘米大小不等的結(jié)節(jié)狀或團(tuán)塊狀影，信號(hào)特點(diǎn)無(wú)特異性與痛風(fēng)結(jié)節(jié)內(nèi)尿酸鹽結(jié)晶、纖維組織、鈣鹽、蛋白以及水等成分的比例相關(guān)，通常認(rèn)為含鈣鹽比例多T1WI信號(hào)會(huì)更低，而含蛋白及水的比例多T2WI信號(hào)會(huì)更高[11]。痛風(fēng)石為GA的特征性表現(xiàn)，表示病情已進(jìn)入慢性關(guān)節(jié)炎期，MR對(duì)病變?cè)缙诩昂}成分高的的病灶顯示不佳。本組病例顯示痛風(fēng)石54例，病程都在1年半以上。(3)骨髓水腫和骨質(zhì)侵蝕：尿酸鹽結(jié)晶分布于骨旁和骨內(nèi)造成對(duì)臨近骨質(zhì)的侵蝕、破壞。表現(xiàn)為軟骨缺損，穿鑿樣骨質(zhì)破壞和骨髓水腫，慢性痛風(fēng)可見(jiàn)骨質(zhì)硬化緣。病灶多位于脛骨髁間隆突、脛骨平臺(tái)、股骨外側(cè)髁等。本組中58例膝關(guān)節(jié)可見(jiàn)痛風(fēng)結(jié)節(jié)周圍不同程度骨質(zhì)破壞或骨髓水腫。(4)肌腱及韌帶水腫、增粗，T2WI-FS信號(hào)增高，邊緣模糊，膝關(guān)節(jié)周圍軟組織水腫，肌間積液。GA以股四頭肌肌腱最易受累[12,13]，其次為前交叉韌帶和髕韌帶，本組病例中軟組織水腫73例，占90.12%。

本研究中DECT及MRI診斷GA的ROC曲線下面積為0.908及0.756均大于參考線的面積，表明2種檢查方式均具有較高的診斷價(jià)值。痛風(fēng)早期，尿酸鹽結(jié)晶為關(guān)節(jié)內(nèi)的顯微沉積，而非正真意義上的痛風(fēng)石，無(wú)法在DECT上顯示，只能在偏振光顯微鏡下觀測(cè)到。Glazchrook等[14]報(bào)道DECT能顯示>15%～20%體積分?jǐn)?shù)的痛風(fēng)石，本研究中DECT顯示5例假陰性的患者癥狀出現(xiàn)時(shí)間均<2周且均為首次發(fā)病，分析原因可能是因?yàn)槟蛩猁}結(jié)晶太小而無(wú)法識(shí)別所致。當(dāng)改變軟件的參數(shù)設(shè)置可以提高檢測(cè)痛風(fēng)的能力[15,16],我們通過(guò)減低軟組織在高低千伏的CT值，提高參數(shù)的斜率時(shí)，痛風(fēng)石顯示增大，且位置更加廣泛，提高了痛風(fēng)石的檢出率但增加了假陽(yáng)性率，減少了準(zhǔn)確性。DECT可評(píng)估全身組織、器官尿酸鹽沉積總量，可以通過(guò)監(jiān)測(cè)全身尿酸鹽總量評(píng)價(jià)治療的效果。MRI對(duì)痛風(fēng)石的顯示與通風(fēng)石的大小和成分比例密切相關(guān)，對(duì)<5 mm的痛風(fēng)結(jié)晶顯示較差，但能很好地顯示膝關(guān)節(jié)滑膜增厚，肌腱、韌帶受侵程度、關(guān)節(jié)腔積液以及骨、軟骨的損傷。通過(guò)分析MRI影像征象能很好地判斷痛風(fēng)的病理過(guò)程，對(duì)膝關(guān)節(jié)病情進(jìn)行整體評(píng)估，為臨床治療及預(yù)后提供影像依據(jù)。但是這些影像學(xué)特征對(duì)痛風(fēng)并不具特異性，再加上成像時(shí)間長(zhǎng)、成本高，限制了MRI的應(yīng)用。

GA需要和退行性骨關(guān)節(jié)病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、關(guān)節(jié)結(jié)核、色素沉著絨毛結(jié)節(jié)性滑膜炎相鑒別[17,18]。退行性骨關(guān)節(jié)病好發(fā)于中老年人群，多由慢性勞損所致，表現(xiàn)為關(guān)節(jié)緣骨質(zhì)增生、硬化，關(guān)節(jié)間隙變窄、關(guān)節(jié)軟骨變薄和關(guān)節(jié)腔積液，滑膜肥厚多為輕度反應(yīng)性增厚。類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎臨床表現(xiàn)為關(guān)節(jié)游走性疼痛，好發(fā)于中年女性，以手、足小關(guān)節(jié)受累為主，膝關(guān)節(jié)受累通常具有明顯的滑膜增生和滑膜炎，軟骨及骨質(zhì)侵蝕較重。膝關(guān)節(jié)結(jié)核好發(fā)于兒童和青少年，骨及軟骨侵蝕多由關(guān)節(jié)邊緣開(kāi)始，導(dǎo)致關(guān)節(jié)間隙非對(duì)稱性狹窄、骨質(zhì)疏松。關(guān)節(jié)滑膜條狀、結(jié)節(jié)狀增厚，其中以干骺端泥沙樣小死骨和軟組織冷膿腫為較明顯特征。臨床表現(xiàn)為血沉增快，低熱、盜汗的全身癥狀。色素沉著絨毛結(jié)節(jié)性滑膜炎多單關(guān)節(jié)發(fā)病分為局灶型和彌漫型。局灶型病變多位于髕下囊區(qū)，表現(xiàn)為孤立的滑膜結(jié)節(jié)，很少累及肌腱及韌帶。彌漫型病變表現(xiàn)為滑膜廣泛、不均勻肥厚，肌腱、韌帶、關(guān)節(jié)軟骨及骨質(zhì)均可受侵。在MRI檢查中，發(fā)現(xiàn)在T1WI、T2WI序列上均呈低信號(hào)的含鐵血黃素沉著具有定性意義。膝關(guān)節(jié)病變種類多，在一些影像征象復(fù)雜的病變中，可以進(jìn)行關(guān)節(jié)經(jīng)皮穿刺活檢的評(píng)價(jià)。

綜上所述，DECT發(fā)現(xiàn)痛風(fēng)石的能力高于MRI，且能夠顯示痛風(fēng)石的大小、形態(tài)、位置及分布特點(diǎn)。MRI直接顯示痛風(fēng)石的能力較差，但能清楚地顯示滑膜肥厚、關(guān)節(jié)積液、骨、軟骨損傷及周圍軟組織水腫情況。對(duì)于GA的定性診斷首選DECT，而評(píng)價(jià)關(guān)節(jié)整體損害程度時(shí)首選MRI。DECT還可以用于高尿酸血癥而無(wú)臨床癥狀患者的檢查，2種檢查方法綜合運(yùn)用能提高GA的診斷準(zhǔn)確率及膝關(guān)節(jié)整體損害程度，便于臨床分期，值得推廣。