雙能量CT對不同臨床分期痛風患者足部尿酸鹽結晶數目及分布與尿酸值的相關性研究

楊熙斌，趙慧萍 ，李偉然 ，丁 楠 ，郭君武

（1.鄭州大學第二臨床學院，河南 鄭州 450014；2.鄭州大學第二附屬醫院放射科，河南 鄭州 450014）

痛風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節、軟骨和軟組織為特征的關節炎［1］。未經合理治療時，該病會導致痛風石、慢性滑膜炎、關節損傷。雙能量CT（dual-energy CT，DECT）通過分析尿酸鹽結晶獨特的化學成分，即物質在不同能量的高低千伏X射線下吸收系數不同，可對不同的研究物質進行分離，標配不同的顏色，因此DECT能夠精確顯示尿酸鹽結晶的位置、數目、大小和周圍的組織關系；最新研究［2］表明，DECT診斷痛風的靈敏度可達99%，且能夠發現細微的尿酸結晶［3］。目前，關于DECT對痛風診斷價值方面的研究較多，但不同臨床分期的痛風患者治療方案不同，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患者的尿酸鹽結晶在足部各個關節的分布數量及其與尿酸值的相關性，以幫助臨床對痛風患者進行準確分期。

1 資料與方法

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

1.2 診斷標準

1.2.1 急性期痛風 符合2015年美國風濕病協會（American College of Rheumatology，ACR）發布的痛風診斷標準［4］：①關節炎急性發作≥1 d；②其炎癥反應部位在1 d內有明顯反應；③1個關節發作；④部分關節發紅；⑤第一跖趾關節腫脹或疼痛；⑥第一跖趾關節一側炎癥發作；⑦跗骨關節炎癥一側發作；⑧血尿酸增高；⑨可疑或確診為痛風；⑩關節不對稱腫脹（影像學檢査確認）；?骨皮質下囊腫未見骨侵蝕（影像學檢査確認）；? 關節滑液微生物培養為關節炎急性發作；符合以上12項中的6項即可確診。

1.2.2 間歇期痛風 伴急性關節炎反復發作的病史和高尿酸血癥，間斷性急性發作與緩解狀態之間，通常無明顯關節癥狀。

1.2.3 慢性期痛風 皮下尿酸鹽結晶首次發作10年以上，且反復急性發作，受累關節疼痛等癥狀不能緩解，部分伴骨質破壞。

1.2.4 高尿酸血癥痛風 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：A球管電壓140kV、電流 55mAs，B 球管電壓 80kV、電流 243mAs，加權系數 0.3，螺距0.7，床速 37 mm/r，球管旋轉速度0.33 s/r，準直器寬度0.6 mm，探測量總寬度64×0.6 mm，FOV 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，按照70% 140 kV數據和30% 80 kV數據比率實施特定的計算進行融合。

1.4 圖像后處理及數據分析 將數據傳至MMWP后處理工作站，選擇Dual Energy中的GOUT軟件分析數據。將原始斜率調整為125，自動生成有無尿酸鹽結晶的彩色標記圖，由2名高年資放射科醫師采用MPR、VR觀察骨質、軟組織改變，并與GOUT后處理圖像進行比較；并對有無尿酸鹽結晶及尿酸鹽結晶的位置、數目進行評價，尿酸鹽結晶計數以每個小關節、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，藍色代表骨性結構，粉色代表松質骨。

1.5 統計學方法 使用SPSS 17.0統計學軟件進行數據分析。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患者與非高尿酸血癥痛風患者尿酸鹽結晶陽性率，A、B組組內不同部位尿酸鹽結晶數目及A、B組組間相同部位尿酸鹽晶體數目的差異比較采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3組性別、年齡差異均無統計學意義（均P＞0.05，表 1）。

表1 3組基本資料比較

2.2 A、B、C組尿酸鹽結晶計數分別為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 組尿酸鹽結晶數目差異有統計學意義（P=0.001）。B組較A組尿酸鹽結晶檢出率高（P=0.023）。

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

表2 不同尿酸值及痛風（急性期、間歇期、慢性期）尿酸鹽結晶檢出數目比較 例

2.4 不同臨床分期足部尿酸鹽晶體數目見表3。A組跖趾關節和趾骨關節分別與踝關節、跗骨關節、跗跖關節、肌腱韌帶比較，尿酸鹽結晶數目差異均有統計學意義（均P＜0.05）；余關節兩兩比較，尿酸鹽結晶數目差異均無統計學意義（均P＞0.05）；跖趾關節與趾骨關節間比較差異無統計學意義（P=0.985）。B組跖趾關節和趾骨關節分別與踝關節、跗骨關節、跗跖關節、肌腱韌帶比較，尿酸鹽結晶數目差異均有統計學意義（均P＜0.05）；跖趾關節與趾骨關節間比較，踝關節與肌腱韌帶比較差異均有統計學意義（P=0.826，0.019）；余關節兩兩比較，尿酸鹽結晶數目差異均無統計學意義（均P＜0.05）；A、B組間同名關節/韌帶間比較，尿酸鹽結晶數目差異均有統計學意義（均 P＜0.05）。

表3 A、B組不同臨床分期足部尿酸鹽晶體數目及分布

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

3 討論

近幾十年來痛風的發病率提高了2倍，痛風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晶［5］，但依靠光學顯微鏡檢查患者關節滑液或在關節周圍組織中查找尿酸鹽晶體，尤其是早期痛風患者，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進行掃描，由于物質化學構成不同，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、區分密度相同或相近的物質化學組成，進而對痛風尿酸鹽結晶進行區分和診斷［2，7］。 ACR 2015 年頒布的痛風診斷標準［4］表明，DECT中GOUT技術檢出尿酸鹽結晶是診斷痛風的重要影像學證據［8］；痛風患者以老年男性居多，其發病部位多位于外周關節，DECT無創、且有較高的特異度和靈敏度［9］。

臨床將痛風分為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，是痛風形成的病理基礎，但無明確的尿酸鹽結晶沉積，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展為痛風患者，其尿酸鹽結晶檢出率為11.67%（7/60），與該期病理機制相符合。②急性期痛風，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、淋巴細胞和少數漿細胞。部分患者滑膜內可見尿酸鹽結晶，尿酸鹽通過滑液沉積在關節軟骨面，急性期痛風結節形態微小，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斷很難作出準確判斷。DECT技術能特異性檢出小關節尿酸結晶的存在、分布及動態變化［11］，可提高急性期痛風的診斷率。③慢性期痛風，大量尿酸鹽結晶沉積于皮下、關節滑膜、軟骨、骨質及關節周圍軟組織內，較高尿酸值及急性期痛風患者尿酸鹽晶體數目多，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晶數目多、范圍廣，尿酸鹽結晶檢出率高；骨破壞的發生通常是因舊骨重吸收及新骨形成失衡所致［12］，慢性期痛風患者尿酸鹽結晶大量沉積，加速骨質破骨細胞的生成［13］及誘導成骨細胞的凋亡［14］，從而促進破骨反應，以及由尿酸鹽晶體引發的炎性細胞誘發一系列的炎性因子釋放從而破壞細胞外基質，導致成骨細胞形態、功能發生改變。本研究A、B組120例痛風患者中12例骨質破壞，其中11例為間歇期或慢性期患者，1例為急性期痛風患者，與該期骨質破壞病理機制相符合。因此，分析尿酸鹽結晶數目及分布、骨質破壞情況及尿酸值的高低，對臨床判斷病情、評估預后、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，痛風頻發于夜間，尿酸鹽結晶較多在跖趾關節沉積，尤其在第1跖趾關節，關節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，水能更快地離開關節，當尿酸鹽的沉積量超過水溶解范圍時，尿酸鹽晶體析出。

尿酸鹽結晶分布位置與人們日常生活著力位置緊密關聯［18］，第1跖趾關節是驅動行走前進時的主要源泉力量，且跖趾骨韌帶肌腱結合與地面產生蹬力，也是支撐身體的主要部位，尿酸鹽形成結晶、結晶部位還與第1跖趾關節自身的解剖位置關系密切。第1跖趾關節溫度相對偏低，且易受到摩擦，導致硫酸軟骨素含量明顯升高，以及親白多糖復合物降解增多，對尿酸鹽結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節和趾骨關節的沉積量和分布明顯多于其他足部關節，2組跖趾關節和趾骨關節的尿酸鹽晶體數目之和占總數的70%以上，與國外研究報道［16］相一致。

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

圖1 男，48歲，急性期痛風，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踝關節處可見尿酸鹽結晶（黃箭） 圖1c 薄層掃描軸位未見明顯的尿酸鹽結晶 圖2 男，53歲，慢性期痛風，血尿酸值620 μmol/L 圖2a，2b DECT掃描GOUT軟件后處理圖像示左側跗骨關節、跗跖關節右側跖趾關節可見多發尿酸鹽晶體（黃箭，左側為著） 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晶（綠色編碼代表尿酸鹽，藍色代表骨性結構，粉色代表松質骨）