肌骨超聲與能譜CT 對急性痛風性關節炎首次發作尿酸鹽結晶沉積的檢測價值

柴嵐 徐森胤 袁放 周華狄 戴小娜 黃艷 鮑寶生

痛風性關節炎（GA）是嘌呤代謝異常引起的代謝性疾病，臨床表現為血尿酸持續升高和反復發作的急慢性關節炎。痛風早期癥狀具有非特異性和多樣性的特點，易出現漏診及誤診，因此如何在早期準確地診斷痛風依然是臨床醫師面臨的挑戰，也是臨床上亟待解決的問題。國內外的指南均認為合并痛風石的患者具有降尿酸指征，且其尿酸的達標值為300 μmol/L 以下。痛風的有效達標治療是持續穩定保持血尿酸水平低于尿酸在血液中的飽和度，從而促進尿酸鹽結晶的溶解并阻止新結晶形成［1］。準確地檢出關節腔內的尿酸鹽結晶并制定合適的尿酸達標值有利于GA 的控制及其預后的改善。本研究分析了肌骨超聲（MSUS）和能譜CT（DECT）對急性GA 首次發作不同部位尿酸鹽檢測的敏感性，探討在急性GA 首次發作時上述2 種檢查方式對于尿酸鹽結晶檢出的應用價值，為GA 首次發病的診斷及早期規范治療尋找更可靠、更準確、更經濟的影像學評估手段。

對象及方法

一、研究對象

收集2020 年1 至12 月因首次急性關節腫痛發作至浙江大學醫學院附屬浙江醫院風濕免疫科門診就診或住院，并首次被診斷為GA 的48 例患者。納入標準：符合2015 年美國風濕病學會（ACR）/歐洲抗風濕聯盟（EULAR）痛風分類標準；痛風首次發作2 周內就診，且從未使用降尿酸藥物治療；痛風首次發作2 周內已完成一般資料采集、血清學檢測、MSUS 及DECT 檢查，且MSUS和DECT 檢查時間間隔在24 h 內［2］。排除標準：檢查資料不完整者；繼發性痛風者；合并其他關節炎者。48 例患者中，男46 例、女2 例，發病年齡20～73 歲。本研究經浙江大學醫學院附屬浙江醫院倫理委員會批準（批件號：2021 臨審第56K 號），所有患者均已簽署知情同意書。

二、檢查方法

1. DECT

采用德國西門子Somatom Definition Force 三代雙源CT、syngo.via 后處理工作站、雙源雙能量CT 分析軟件進行尿酸鹽檢測。痛風參數設置為：軟組織Sn150 kV、80 kV，比率 1.4，CT 值計算范圍150～500 Hu，痛風后處理得到多平面重建（MPR）灰度偽彩融合圖像，以及容積再現（VR）偽彩圖像，尿酸鹽結晶以高亮綠色顯示。檢查部位區分為足部（包括踝關節至趾尖的整個足部）、膝關節、腕關節及腕關節遠端的手指部分。若通過常規視窗下無法發現綠色尿酸鹽顯影，則放大400%～800%觀察。

2. MSUS

采用美國GE 公司LOGIQ E9 彩色多普勒超聲（彩超）診斷儀，16-5M 線陣式探頭，選擇肌肉骨骼檢查條件，經灰階超聲對所有患者的腫痛關節進行檢測，并觀察血流信號。灰階超聲檢測尿酸鹽結晶沉積、滑膜增生、滑膜炎、骨侵蝕和關節腔積液，彩超檢測血流信號。檢查部位分為趾間關節、踝關節、膝關節、腕關節和指間關節區。

3. 圖像解讀

DECT 檢查處理后圖像顯示：①尿酸鹽結晶或痛風結節；②骨質破壞或骨質侵蝕；③關節腔積液；④關節區軟組織異常。關節及關節周圍、韌帶及肌腱部位出現綠色標記為尿酸鹽結晶，結果用陽性表示，否則為陰性；足跟、皮膚等角質層比較厚的部位及指甲等處出現綠色偽彩，均不認為是尿酸鹽結晶，結果用陰性表示。尿酸鹽結晶的識別由機器標識及放射科醫師人工復核確定。發作部位出現綠色標志物即該患者DECT 檢查結果陽性。

MSUS 采用彩超顯示關節及周圍滑膜血流信號：①尿酸鹽結晶，關節內可見點狀強回聲、關節軟骨雙軌征、關節內強回聲團伴聲影；②關節腔積液，關節腔內可見液性暗區；③骨侵蝕，骨表面不光滑并存在局部凹陷缺損；④滑膜增生，雙側關節滑膜比較中一側關節滑膜明顯增厚；⑤滑膜炎，滑膜內可見血流信號。發作部位出現點狀結晶或雙軌征或關節內強回聲團伴聲影即該患者MSUS 檢查結果陽性。

本研究由同1 位超聲科醫師進行MSUS 檢查及同1 位放射科醫師進行DECT 復核讀片。比較DECT 及MSUS 對發作關節內尿酸鹽結晶沉積、滑膜增生、滑膜炎、骨侵蝕、關節腔積液等的檢出率及MSUS 在腫痛關節中顯影的診斷效能差異。

三、臨床資料收集

收集患者的病歷資料，記錄其年齡、性別，分析其痛風影響因素如家族史、BMI、高脂血癥、甘油三酯、LDL-C 等，觀察其受累關節部位以及急性期（發作時空腹）和緩解期（疼痛緩解4 周后空腹）血尿酸水平［2］。

四、統計學處理

使用SPSS 22.0 進行統計分析，符合正態分布的計量資料采用 表示，非正態分布的計量資料采用M（P25，P75）表示，計數資料采用頻數（構成比）表示。DECT 及MSUS 對尿酸鹽結晶檢出率的差異采用McNemar 檢驗。P ＜ 0.05 為差異有統計學意義。

結 果

一、48 例急性GA 首次發作患者的一般特點

48 例患者的發病年齡為32.5（28.0，40.5）歲，其中男46 例（96%）；BMI 25.4（24.3，29.3）kg/m2；有痛風家族史者16 例（33%），39 例（81%）超重或肥胖；高脂血癥25 例（52%），甘油三酯1.81（1.29，2.99）mmol/L，LDL-C 2.91（2.33，3.32）mmol/L；受累關節48 個，其中足部關節39 個（81%），包括踝關節19 個、第一跖趾關節13 個和除第一跖趾關節及踝關節外的足部關節7 個，膝關節7 個（15%），上肢關節2 個（4%），均為單關節首次起病。48 例患者發作時CRP 為6.8 （2.6，20.5）mg/L。其痛風急性期血尿酸水平為（507±91）μmol/L，其中42 例（88%）高于420 μmol/L；緩解期血尿酸水平為（539±71）μmol/L，其中17例（35%）的患者緩解期血尿酸水平與發作時相近或偏低。

二、DECT 和MSUS 的尿酸鹽結晶檢出率比較

發作關節DECT 尿酸鹽結晶總檢出率為29%，MSUS 尿酸鹽結晶檢出率88%（表1），兩者間比較差異有統計學意義（χ2= 21.44，P ＜ 0.001）。31例（65%）急性GA 患者發作關節的DECT 未見尿酸鹽結晶，而MSUS 可顯示尿酸鹽結晶；7 例累及膝關節患者的發作關節DECT 均顯示出尿酸鹽結晶，而MSUS 卻有3 例顯示陰性。典型病例的DECT 和MSUS 檢查結果見圖1、2。

表1 48 例急性GA 首次發作患者的DECT 與MSUS 尿酸鹽檢出率比較 ［例（%）］

圖1 一例42 歲男性急性GA 患者發作關節的DECT 及MSUS 檢查結果

圖2 一例22 歲男性急性GA 患者發作關節的MSUS 檢查結果

三、DECT 和MSUS 對發作關節的尿酸鹽結晶沉積、骨侵蝕、關節腔積液、滑膜增生、滑膜炎的檢出情況

二者對發作關節尿酸鹽結晶沉積、骨侵蝕、關節腔積液、滑膜增生、滑膜炎等情況的檢出情況見表2。

表2 DECT 及MSUS 對關節內尿酸結晶沉積、骨侵蝕、關節腔積液、滑膜增生、滑膜炎的檢出情況［例（%）］

討 論

近年來痛風的患病率逐年上升，并呈現出年輕化的趨勢，痛風已成為繼糖尿病之后又一常見代謝性疾病［1］。尿酸鹽晶體形成是痛風發作的必備條件。一般認為，當血尿酸水平超過飽和水平后，尿酸鹽晶體就會析出并沉積在關節滑膜及軟骨等組織導致急性炎性反應［3］。關節液中檢出尿酸鹽結晶是痛風診斷的金標準，然而關節穿刺為有創操作，臨床工作中并未得以廣泛開展。2015 年ACR/EULAR 聯合發布的《痛風分類標準》將MSUS 和DECT 中發現的尿酸鹽結晶納入診斷標準，使痛風能在更早期得以診斷且結果更準確［2，4-6］。既往研究比較了DECT 和MSUS 在診斷痛風時對于尿酸鹽結晶的顯示情況：Gruber 等［7］認為DECT 和MSUS 診斷痛風的靈敏度相當；Huppertz 等［8］的研究則認為DECT 靈敏度低于MSUS；Zhu 等［9］報道，在識別尿酸鹽結晶沉積時，DECT 的靈敏度高于MSUS。上述研究結論的差異可能由研究對象的病程、發病關節區域以及是否近期發病等因素的不同所致。此外，《2016 中國痛風診療指南》指出對GA 發作1 次或以上且合并有關節腔尿酸鹽沉積證據的患者，推薦進行降尿酸治療。由此可見，通過無創的手段及時發現關節腔內的尿酸鹽結晶對于早期控制痛風有重要的意義。

本研究納入的48 例急性GA 首次發作患者以中青年為主，其中男性占96%，僅有的2 例女性患者中1 例為絕經期女性，另一例雖為年輕女性但BMI 達35.56 kg/m2，屬于重度肥胖患者，本研究病例符合GA 以男性為主的發病人群特點。研究人群BMI 為25.4（24.3，29.32）kg/m2，合并高脂血癥患者達52%，其中甘油三酯為1.81（1.29，2.99）mmol/L，LDL-C 為2.91（2.33，3.32）mmol/L，進一步證實了BMI 及高脂血癥與GA 的相關性。血脂異常可能損傷血管，使尿酸排泄途徑受阻，引起尿酸水平升高，導致并加重高尿酸血癥［10］。本研究的急性GA 首次發作關節中，踝關節19 個，多于第一跖趾關節的7 個，筆者分析可能與本文研究對象多為年輕的超重或肥胖人群，其社會活動多、運動量較大，踝關節作為承重關節，受到的壓力更大，更容易誘發急性GA 有關。本研究急性GA 患者發作期血尿酸水平為（507±91） μmol/L，低于緩解期血尿酸水平（539±71）μmol/L，與既往研究結論相符。但急性GA 首次發作時有88%的患者血尿酸水平高于正常水平，考慮可能與納入的研究人群發病前血尿酸基線較高或此次發作前進食高嘌呤飲食誘發相關；同時也有35%的患者痛風緩解期血尿酸水平與發作時相當或偏低，筆者認為可能與急性GA 首次發作后患者對飲食及生活方式進行了相應調整有關。

DECT 和MSUS 作為不同的檢查手段，對于GA 具有各自的影像學顯影特點，在診斷痛風方面各有優勢［11］。MSUS 檢查提示關節內點狀強回聲及痛風石是尿酸鹽結晶沉積的常見表現，關節腔內暴雪征和雙軌征是痛風特征性的超聲表現，具有診斷價值［12-14］。DECT 則通過特殊的綠色顯影，特異性區分組織與關節周圍尿酸鹽結晶，更直觀地反映尿酸沉積的部位及沉積量。本研究中，65%急性GA 患者的DECT 未見尿酸鹽結晶，而MSUS可顯示尿酸鹽結晶。MSUS 顯示尿酸鹽總沉積率占88%，其中雙軌征占42%，點狀結晶及痛風石分別為40%和29%，研究結果符合急性GA 首次發作時為疾病早期，具有尿酸鹽結晶沉積量相對較少的臨床特點，超聲影像多顯示為點狀回聲及雙軌征，未發現GA 反復發作后關節腔內大量尿酸鹽漂浮的暴雪征及長期GA 發作對骨骼的破壞，而部分超聲顯示出痛風石的影像可能與長期無癥狀高尿酸血癥相關。由于急性GA 首次發作時關節內尿酸鹽結晶微量，DECT 尚無法顯示，因此陽性率低于MSUS。嚴青等［15］研究提示，GA 患者的雙軌征檢出率和痛風發生率與血尿酸水平較高相關，與尿酸鹽結晶反復析出、沉積有關。Sun 等［16］研究表明，血尿酸水平的升高是雙軌征的危險因素。多項研究證實，MSUS 可以發現無癥狀高尿酸血癥關節腔內的尿酸鹽沉積，表明關節腔在急性炎癥發作前已經積累了一定量的尿酸鹽結晶。Zhang 等［17］提出，超聲應成為GA 的首選檢查方法，尤其在疾病早期。本研究表明，MSUS 對急性GA 首次發作患者尿酸鹽結晶的檢出率高于DECT，且能同時檢出關節腔積液、滑膜增生及滑膜炎，因此筆者認為MSUS 對于急性GA 首次發作的患者可提供更多的信息。

本研究中有3 例急性GA 患者MSUS 陰性，但是DECT 檢出尿酸鹽結晶沉積，均是膝關節受累，筆者認為與MSUS 探頭顯示范圍相對局限，深部位置的尿酸鹽結晶難以檢測有關，而DECT 通過三維影像重建可以多方位、廣角度評估尿酸鹽結晶沉積。同時DECT 的痛風后處理體系將尿酸鹽結晶以高亮綠色顯示，在機器自動識別尿酸鹽結晶時放射科診斷醫師及臨床醫師通過自主調節視窗大小，可以更細致地觀察到關節各個部位的尿酸鹽結晶。尤其是膝關節等橫截面積大的部位，DECT 不僅能顯示MSUS 不易發現的深部尿酸鹽結晶沉積，而且能通過放大DECT 的影像圖片觀察到膝關節骨骼表面及脛骨平臺處極微量沉積的綠色顯影。本研究中的DECT 有6 例急性GA 首次發作患者通過常規視窗下無法發現綠色尿酸鹽顯影，而在放大400%～800%后尿酸鹽結晶可以被肉眼識別。

雖然國外有學者認為DECT 單獨對足部或膝蓋痛風診斷具有較佳的整體準確性，DECT 與MSUS組合或多重聯合成像并未進一步提高整體診斷準確性［18］。筆者發現，DECT 針對急性GA 首次發作的患者，雖然在足部關節準確性較高，但由于晶體沉積量不足，對綠色尿酸鹽沉積的顯示會存在視覺局限性及盲區，本研究中的7 例累及膝關節患者的DECT 均顯示出尿酸鹽結晶，而MSUS 卻有3 例顯示陰性，因此對于膝關節首次發作的GA及一些臨床癥狀不典型的關節炎患者，DECT 和MSUS 的聯合檢查可能提升尿酸鹽結晶的檢出率，增加早期GA 的診斷率，為GA 患者的及時治療提供影像學依據。本研究的不足之處在于樣本量較小且為單中心研究，樣本選擇可能存在一定的區域性，且未能對不同年齡組別的亞組進行分析。隨著MSUS 和DECT 在臨床中越來越廣泛使用，期待更多的研究能進行更深入討論。

綜上所述，DECT 檢查對急性GA 首次發作關節的分辨率高，可簡單、直觀地顯示綠色尿酸鹽沉積。MSUS 對于微量尿酸鹽結晶的檢出比DECT更敏感，且可以同步發現關節腔積液、滑膜增生及滑膜炎，對于急性GA 發作關節內炎癥程度及高尿酸水平病程長短的評估有一定的參考價值。因此，筆者建議對于急性GA 首次發作的患者應及時完善發作部位的MSUS 檢查，而對以膝關節首次發作起病的急性GA 患者行MSUS 結合DECT 檢查較單一檢查能更全面地發現尿酸鹽沉積。