雙源CT痛風識別技術在早期急性痛風患者足部尿酸鹽晶體沉積特點的研究

譚雄木，汪京偉，杜海豪，王道清（通訊作者）

（河南中醫藥大學第一附屬醫院 河南 鄭州 450003）

痛風是一組嘌呤代謝紊亂或尿酸排泄障礙所致的代謝性疾病，其中，足部是最常受累的部位[1]，紅腫熱痛并功能障礙給痛風給患者造成了生理及心理上的嚴重傷害。雙能量CT（Dual-source computed tomography， DECT）能夠精確地顯示尿酸鹽晶體的位置、數目、大小及與周圍組織關系，其表現出高敏感度及特異度，近年來已廣泛應用于臨床。目前，國內有關早期急性痛風患者尿酸鹽晶體沉積在足部解剖部位研究較少，本研究目的在于探討該類患者尿酸鹽晶體沉積解剖部位的特點及規律。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集河南中醫藥大學第一附屬醫院2017年2月至2019年2月572例首次確診為痛風的患者，男522例（91.4%），女49例（8.5%）；年齡15～85歲，平均年齡41歲。

1.2 納入標準

符合2015美國風濕病學會/歐洲抗風濕聯盟（ACR/EULAR）痛風分類標準的早期急性痛風患者：①可疑或確診為痛風；②存在至少1次第一跖趾關節區域、踝關節或足部（非第一跖趾關節）關節區域的腫脹、疼痛或壓痛；③發作部位皮膚發紅（患者主訴或醫生查體）；④受累關節活動障礙；⑤疼痛到達高峰時間＜24h；⑥癥狀緩解時間≤14d；⑦發作間歇期癥狀完全緩解（無論有無抗炎治療）；⑧骨皮質下囊腫未見骨侵蝕（影像學檢査確認）；⑨血尿酸水平正?；蛏?。排除標準：（1）合并其他炎性關節?。ㄈ珙愶L濕關節炎、強直性脊柱炎、銀屑病關節炎等）的患者；（2）①雙源CT痛風檢查后處理圖像未發現綠色尿酸鹽晶體沉積的患者；②偽影過多，后處理困難者。

1.3 儀器與方法

掃描設備采用西門子雙源CT（Somatom Definition），掃描方式：患者足部掃描采取仰臥位，雙膝關節屈曲，雙足并攏并使足面緊貼掃描床。由踝關節向近端5cm處至趾尖方向進行掃描。所有掃描均使用相同的掃描參數：A球管電壓80kV，有效電流234mAs；B球管電壓140kV，有效電流125mAs。準直器40×0.6mm，螺距0.7，球管旋轉時間1.0s/r，FOV286mm×286mm，矩陣512×512，圖像重建層厚、層間距為0.2mm、0.6mm，重建卷積核為軟組織算法D30s，平均加權系數0.75，每次重建共獲得3組圖像，包括80kV、140kV和融合系數為0.3的融合圖像，將上述三組圖像傳輸至MMWP工作站，打開Dual-Energy軟件，調入融合圖像，用薄層常規重建冠、矢狀位，然后選擇Gout選項，融合比例調至50%，空氣距離5，骨骼距離10，CT值范圍150Hu～500Hu，通過后處理重建得到橫、冠、矢多平面的偽彩圖像及容積再現（VR）的尿酸鹽晶體偽彩圖像。

1.4 尿酸鹽晶體解剖分布定義

根據人體解剖學及專家意見，將尿酸鹽沉晶體沉積部位定義如下：（1）跖趾關節區域，由跖骨頭和近節趾骨組成；（2）腳趾遠端區域，由中節及遠節趾骨組成；（3）腳踝區域，由距骨和下段脛骨/腓骨組成；（4）中足區域，由近節跖骨、楔骨、舟骨、骰骨、跟骨及距骨組成。在該研究分析中僅對關節區域中肌腱進行子區域區分。因患者足部檢查均為雙側，將一對關節定義為一個區域。

1.5 圖像后處理及數據分析

由2名高年資放射科醫師采用雙盲閱片確定尿酸鹽結晶沉積位置，后處理過程中所產生的甲床、皮膚、亞毫米、血管鈣化、金屬異物等偽影由觀察者在三個平面（矢狀面、冠狀面及橫斷面）和容積再現（VR）的尿酸鹽晶體偽彩圖像進行反復對比分析并按假陽性處理。當兩名觀察者意見不同時，通過共同協商達成一致。

1.6 統計學處理

數據的錄入使用Excel表格。記錄DECT發現掃描區域尿酸鹽晶體沉積部位，同時計算不同區域尿酸鹽晶體肌腱沉積例數及構成比進一步分析尿酸鹽沉積的解剖學分布特點及規律。

2 結果

571例早期急性痛風患者經中雙能量CT檢查發現尿酸鹽晶體沉積部位如下（表1）。肌腱是關節區域最常受累的部位，跖趾關節區域以第1跖趾關節肌腱最常受累（49%，483/985），其次是距下關節內外側肌腱（18.9%，187/985），第2～4跖趾關節肌腱（9.7%，96/985）、踝關節內外踝（73%，187/985）及其他部位尿酸鹽晶體沉積相對較少（圖1～3）。

表1 尿酸鹽晶體足部沉積部位

圖1A、2A、3A為VR圖像整體顯示:第1跖趾關節下屈肌腱、距下關節內側肌腱及外踝尿酸鹽晶體沉積；圖1B、2B、3B為MRP圖像局部定點顯示圖。

3 討論

痛風是由于體內嘌呤代謝異?；蚰蛩崤判拐系K所致血液中尿酸升高，當超過血液中飽和度404μmol/L時就可析出尿酸鹽晶體而沉積于關節、肌腱（肌肉）及韌帶等處。急性痛風發作是強烈的炎癥反應，表現為突然發作的關節嚴重疼痛伴有周圍組織腫脹，皮溫升高。目前，診斷痛風的金標準仍是通過偏振光顯微鏡鑒定關節滑液和痛風結節中是否存在尿酸鹽晶體，然而在許多情況下關節抽吸是不可行的，例如跖趾關節等極小關節受累或在急性痛風期時關節腔缺乏液體積聚也無法通過偏振光顯微鏡確認尿酸鹽晶體。

DECT擁有2個X線球管，當同時曝光時可分別發射出80KV、140KV兩種不同電壓的射線。掃描不同物質時，由于不同物質對于不同能量的X射線有特異性的吸收系數從而表現出物質分離，通過彩色編碼技術進而產生不同類型組織圖像。重建后得到橫斷面、冠狀面和矢狀面多平面重組（MPR）的偽彩圖像及容積再現（VR）的三維重建圖像，可形象、直觀地顯示MSU大小、形態及分布。近年來，DECT在痛風性關節炎診斷中的研究中均表現出較好的敏感度及特異度[2]，但所納入的研究對象多是已有明顯尿酸鹽晶體沉積甚至痛風石形成的患者。目前，隨著人們對痛風認識的逐漸加深，早期診斷的患者越來越多，對早期急性痛風患者少量尿酸鹽沉積的解剖學分布的研究將對患者臨床治療指導，療效及預后評估有著積極作用。

在我們的研究中發現尿酸鹽晶體主要沉積于跖趾關節區域的第1跖趾關節下方的屈肌腱（踇長屈肌和踇短屈?。?，中足區域的距下關節內外側肌腱，第2～4跖趾關節下方的屈肌腱及腳踝區域的內外踝。這與先前Dalbeth等[3]研究結果一致，其指出肌腱是尿酸鹽沉積物中最常見的子位置。通過足部力學研究，我們認為尿酸鹽晶體與足部主要著力部位關系密切。

第1跖趾關節不僅是內側縱弓的前支點，同時又是前足橫弓的內側支點，維持足弓的穩定性并參與足部負重。Jacob等[4]發現行走時踇長屈肌和踇短屈肌分別傳遞的應力相當于體重的52%和36%。并且第1跖趾關節足底壓力及關節周圍應力受第1跖趾關節本身維持結構、踇外翻程度、關節活動度等其他諸多因素影響。距跟關節存在前、后2個不同的滑膜腔，其間由跟距骨間韌帶隔開，后部分由后下方凹面的距骨關節面和凸面的跟骨后關節面組成，即“距下關節”。研究表明于中立位情況下，距下關節承載了絕大部分負荷。距下關節是后足生物力學的中心以及足部穩定的重要樞軸結構，其承受并傳導人體重量并協調踝關節運動，但是距下關節的關節囊菲薄，關節穩定主要依靠內外側韌帶來維持。

早期痛風患者尿酸鹽晶體其他較少沉積部位包括趾間關節、跗跖關節、跟骰關節及舟距關節等。其出現原因與足部生物力學改變相關，研究表明痛風患者走得更慢，步伐和站立階段的時間增加[5]。步態速度降低被認為是日?；顒又猩眢w受損的一個重要特征。早期痛風患者所表現出的功能性步態限制主要是為預防疼痛而開發的回避步態。在足底壓力分布上表現為足跟壓力和踇趾壓力顯著降低以及中足和內外側跖骨壓力明顯增加[6]。生物力學的改變導致基質蛋白釋放及組織pH值等生理學改變，最終導致尿酸鹽晶體沉積在好發部位以外的區域。

總之，DECT技術在足部痛風患者尿酸鹽晶體沉積檢出方面具有高敏感度及特異度，本研究通過DECT對大病例早期急性痛風患者尿酸鹽晶體沉積解剖學分布進行研究，發現尿酸鹽晶體在足部沉積特點與機體的生物力學密切相關，尿酸鹽晶體沉積于好發部位以外區域可能提示痛風患者病情嚴重程度或病情進展，可為臨床醫生提供參考依據并進一步指導臨床治療方案。