320排CT雙能量成像技術評估痛風性關節炎的臨床應用研究

白錫光　彭旭紅　冉慕光　魏建波　曾慶千

【摘要】 目的：分析320排CT雙能量成像技術對痛風性關節炎的診斷價值。方法：選取2019年1月-2020年2月因外周關節疼痛于本院就診的患者80例，根據臨床診斷分為試驗組（痛風）50例與對照組（非痛風）30例。所有患者均采用320排CT行雙能量CT（DECT）檢查，觀察兩組患者的影像特征，比較兩組患者的血尿酸、血沉和C反應蛋白（CRP），分析DECT檢測尿酸鹽結晶（MSU）的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值、診斷符合率。結果：兩組性別、年齡、血沉、CRP比較，差異均無統計學意義（P>0.05）;試驗組血尿酸（SUA）高于對照組，差異有統計學意義（P<0.001）。DECT檢測MSU的敏感度為84.0%、特異度為86.7%、陽性預測值為91.3%、陰性預測值為76.5%，診斷符合率為85.0%。試驗組MSU結晶陽性率高于對照組，差異有統計學意義（字2=38.315，P<0.001）。結論：320排CT雙能量成像技術能清晰顯示MSU結晶沉積部位、分布、臨近骨質破壞程度，對尿酸鹽結晶的檢出具有較高的敏感度、特異度和可靠性，且安全、無創，對于痛風性關節炎診斷具有重要價值。

【關鍵詞】 痛風性關節炎 雙能量CT MSU結晶

[Abstract] Objective： To analyze the diagnostic value of 320-slice CT dual-energy imaging technology in gouty arthritis. Method： A total of 80 patients who presented to our hospital for peripheral joint pain from January 2019 to February 2020 were selected， they were divided into 50 cases in the experimental group （gout） and 30 cases in the control group （non-gout） according to clinical diagnosis. All patients were examined with 320-slice CT for dual-energy CT （DECT）， the imaging characteristics of patients in the two groups were observed， and the serum uric acid erythrocyte sedimentation rate and C-reactive protein （CRP） in the two groups were compared. The sensitivity， specificity， positive predictive value， negative predictive value and diagnostic coincidence rate of urate crystal （MSU） detected by DECT were analyzed. Result： There were no significant differences in gender， age， ESR， and CRP between the two groups （P>0.05）; serum uric acid （SUA） in the experimental group was higher than that in the control group， the difference was statistically significant （P<0.001）. The sensitivity， specificity， positive predictive value and negative predictive value of MSU were 84.0%， 86.7%， 91.3% and 76.5% respectively， and the diagnostic coincidence rate was 85.0%. The positive rate of MSU crystallization in the experimental group was higher than that in the control group， the difference was statistically significant （字2=38.315， P<0.001）. Conclusion： The 320-slice CT dual-energy imaging technology can clearly show the deposition location， distribution， and degree of bone destruction near MSU crystals， it has high sensitivity， specificity and reliability for the detection of urate crystals， and is safe and non-invasive， the diagnosis of gouty arthritis is of great value.

[Key words] Gouty arthritis Dual-energy CT MSU crystallization

First-authors address： The Sixth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University， Qingyuan 511518， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2020.17.033

機體內紊亂的嘌呤代謝和/或排泄減少的尿酸所導致的較長時間的尿酸升高與痛風關系密切，當尿酸濃度超過飽和值時會析出尿酸鹽結晶，沉積于肌腱韌帶附著點、滑膜滑囊、關節軟骨等處，從而引起組織的一系列異物炎癥反應發生[1]。近年來國內外研究均發現，痛風發病率呈現出一種逐年遞增的趨勢[2]，臨床特征表現主要包括無癥狀、急性和慢性痛風性關節炎，痛風石的形成，以及后期出現的關節骨質破壞、關節變形及運動障礙。關節鏡穿刺抽吸術發現尿酸鹽（MSU）結晶是診斷痛風性關節炎的“金標準”[3]。但該檢查會伴有創傷、滑液MSU結晶少，部分關節難以穿刺時會導致漏診，即診斷的假陰性增加，特別是對特征不典型的患者容易漏診，錯過最佳的治療時間與機會。用血尿酸值對痛風性關節炎進行輔助診斷，其敏感度、特異度均較低[4]，因此對痛風性關節炎做出明確診斷是一個難題。雙能量CT（dual-energy CT，DECT）能特異性識別MSU結晶，有國內外學者認為DECT對于痛風性關節炎的診斷提供一定的參考價值[1-3]。以往研究使用雙源CT雙能量成像，本研究使用320排CT雙能量成像技術在痛風患者MSU結晶沉積的影像學特征，探討320排CT雙能量成像檢測MSU結晶對痛風性關節炎的意義。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年1月-2020年2月因外周關節疼痛在清遠市人民醫院就診的患者80例，將50例符合文獻[5]中的痛風分類標準的患者歸為試驗組，同一時期經臨床診斷為非痛風的30例患者歸為對照組。（1）試驗組納入標準：①均選擇符合美國風濕協會（ARA）分類標準的患者;②入院后完成320排CT雙能量成像檢查，且臨床及影像學資料完整。（2）對照組納入標準：①經臨床檢查，患者患有其他關節病;②入院后完成320排CT雙能量成像檢查，且臨床及影像學資料齊備完整。（3）兩組的排除標準：①繼發性痛風者;②器官功能衰竭，生命體征較差者。患者均簽署同意書，且本研究已獲本院相關的倫理委員會同意。

1.2 檢查方法 采用東芝320排CT對患者有臨床癥狀的關節進行DECT檢查。包括腕關節、肘關節、雙側手部、髖關節、膝關節、踝關節及足部。掃描參數：掃描上肢（手部/腕/肘關節）時，球管電壓130/80 kV，球管電流100/320 mAs;掃描下肢時（髖/膝/踝/足部），球管電壓130/80 kV，球管電流100/570 mAs。螺距均為0.5，層厚為0.5 mm。采用東芝Aquilion ONE工作站，將掃描數據載入后處理工作站“Dual Energy”模塊，選擇“DE Stone Analysis”及“DE Image View”程序，使用預設好參數值，設定MSU晶體CT值范圍150～500 HU。骨松質標記為紫粉色，骨密質標記為藍色，MSU為綠色。用多平面重組（MPR）及容積再現（VR）等技術進行圖像重建。

1.3 圖像評價 采用雙盲法，由本院高年資的兩名影像科的醫師對本研究患者獨立的閱片，若兩名醫師的結果不同，則由兩名醫師商議后給出結果。通過多平面重建（MPR）等方式分析本研究DECT圖像，包括MSU結晶沉積、骨質破壞、關節腔積液、軟組織改變。DECT顯示關節腔、關節囊、滑膜囊、肌腱及韌帶走行處及關節周圍軟組織呈現的綠色偽彩均認為MSU結晶沉積;將血管壁鈣化、指甲及皮膚輪廓形成的綠色偽彩視為偽影。外周關節全部進行雙側檢查，任一部位MSU結晶陽性則會視為DECT檢查呈陽性。

1.4 觀察指標 （1）分析兩組臨床資料，包含性別、年齡、血尿酸濃度（SUA）、血沉（ESR）和C反應蛋白（CRP），其中男性SUA正常值低于420 μmol/L，女性SUA正常值低于360 μmol/L。（2）觀察試驗組的病變部位和病變關節CT表現，病變關節CT表現包括骨質侵蝕、破壞，關節間隙狹窄或脫位、關節囊或腔積液、軟組織腫脹及MSU結晶分布、形態。（3）DECT診斷價值的評價指標包含敏感度、特異度、陽性及陰性預測值、診斷符合率。通過繪制DECT檢測、臨床確診的接受者工作特性（ROC）曲線進行評價。

1.5 統計學處理 運用SPSS 20.0統計學軟件分析資料，試驗組及對照組年齡、SUA數據符合正態分布且方差齊，使用（x±s）表示，比較采用t檢驗;計數資料和分類資料用率（%）表示，比較采用字2檢驗;試驗組及對照組ESR、CRP數據呈非正態分布，以M（P25，P75）表示，比較采用Mann-Whitney U檢驗。繪制ROC曲線，計算曲線下面積（AUC）及95%CI。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組臨床資料比較 兩組的性別、年齡、CRP、ESR比較，差異均無統計學意義（P>0.05）;試驗組的SUA高于對照組，差異有統計意義（P<0.001）。見表1。其中試驗組尿酸高于正常的陽性率達86.0%（43/50）。

2.2 試驗組痛風性關節炎部位及表現 試驗組50例患者共檢查雙側59個部位，其中雙腕關節2例、雙手部5例，雙髖關節2例、雙膝關節20例、雙踝關節15例、雙足部15例。痛風MSU結晶沉積導致穿鑿樣骨質破壞25處，關節間隙狹窄不對稱37處，關節腔積液12處，軟組織腫脹21處。DECT顯示骨質、關節囊及關節腔、肌腱等部位MSU結晶沉積分布呈斑片狀54處，結節狀36處，點狀樣98處。

2.3 DECT對MSU結晶的診斷價值 試驗組50例患者檢出MSU結晶沉積42例，均為真陽性，對照組30例患者檢出MSU結晶沉積4例，手部2例，腕關節2例，均為假陽性。DECT對MSU結晶的敏感度為84.0%，特異度為86.7%，陽性預測值為91.3%，陰性預測值為76.5%，診斷符合率為85.0%。試驗組MSU結晶陽性率為84.0%（42/50），高于對照組的13.3%（4/30），差異有統計學意義（字2=38.315，P<0.001），見表2。AUC為0.85，95%CI（0.76，0.95），DECT檢查的準確度較高，見圖1。

3 討論

國內外研究陸續提出DECT對診斷痛風性關節炎有參考意義，有學者提出隨著軟硬件不斷更新，關節穿刺有可能被DECT檢查取代，進而成為金標準[6]。雙能量CT已被證實為安全、無創的成像技術。320排CT雙能量成像技術是東芝公司推出的新成像技術，與以往雙能量CT有所不同，其工作原理是：在雙能量成像模式下，掃描時一個球管能發出兩組不同能量（130 kV及80 kV）的射線，通過不同組織對X線能量產生的不同的衰減特性，獲得兩組掃描區域內有組織特異性的圖像。相比于單能量CT掃描，圖像分辨率更高和材料分辨能力更好，且不增加射線照射劑量[7]。將采集到的薄層圖像傳送到后處理工作站進行多平面重組，并對不同組織進行顏色標記，骨松質以紫粉色顯示，骨密質以藍色顯示，MSU結晶以綠色顯示。常見偽影主要包括：指（趾）甲、皮膚、運動、亞毫米、射影硬化及血管鈣化偽影等[5]，其中，指（趾）甲偽影最常見，其次是皮膚偽影，可對后處理軟件中尿酸與空氣及骨質在單位像素的最小距離進行調整，以此來減少偽影[8]。

本研究對使用320排CT對80例患者分析，DECT診斷痛風性關節炎的價值評價指標結果：敏感度為84.0%，特異度為86.7%，陽性預測值為91.3%，陰性預測值為76.5%，診斷符合率為85.0%，比陳佳杰等[4]通過使用雙源CT對53例患有痛風性關節炎的患者行進行DECT掃描，得出結果略低。可能與單源CT與雙源CT在設計上有差別及研究組內患者的檢查關節部位組成不一樣有關。320排CT雙能量成像對痛風性關節炎的診斷準確性還是很高的。

本研究結果顯示，兩組患者的性別比較，差異無統計學意義（P=0.826）。試驗組內男性發病率比女性明顯高，可能與女性體內雌激素能促進尿酸排泄及男性抽煙、飲酒以及喜食高蛋白和嘌呤等食物相關。過重、肥胖的人群增加了罹患高尿酸血癥的危險程度，而對于改善患者的血尿酸水平和患痛風的風險，減輕體重和鍛煉是非常有用的[9]。試驗組內患者的平均年齡較大，除了老年人尿酸代謝率降低外，也與老年人MSU結晶析出的閾值降低有關[10]。

本研究結果顯示，試驗組患者SUA高于對照組，差異有統計學意義（P<0.001）。由于患者的SUA升高進一步導致MSU結晶析出沉積于機體的關節以及周圍的軟組織，從而引起炎癥反應的疾病被稱之為痛風性關節炎[11]。不同個體間MSU結晶析出的閾值不一樣，但對個體而言，SUA值越高，越接近MSU結晶析出閾值。本研究顯示，試驗組尿酸高于正常（男性最高值為420 μmol/L，女性最高值則為360 μmol/L）的陽性率達86.0%（43/50）。痛風的重要危險因素之一為血尿酸，然而，并非所有患者的SUA值都高于正常值，即使患有高尿酸血癥，也并不是一定會導致痛風。血尿酸值診斷痛風的特異度與敏感度較低[12-13]。關節鏡穿刺抽吸術不僅設備要求高，操作有創，成功率低，而且取樣困難，往往假陰性率高，導致誤診率高[14]，因此行DECT檢查具有重要的臨床意義。

本研究結果顯示，兩組患者ESR、CRP比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。ESR、CRP均是非特異性炎癥標志物，具有極高的敏感性，對評估炎癥程度，病情變化具有重要的臨床意義。CRP作為肝臟合成急性時相反應蛋白之一，出現炎性反應時CUP則會提高，據此可以對炎性反應進行準確鑒別[15]。

本研究試驗組中42例患者關節周圍可見MSU結晶沉積，DECT及其多平面組及VR圖可清晰、直觀顯示MSU結晶的大小、形態、沉積部位及分布特點，周圍骨質侵蝕、關節間隙改變及軟組織損傷，為臨床診療提供有力的影像學依據。

本研究試驗組中膝關節MSU結晶檢出較高，踝關節、足次之，與既往文獻[16]研究結論一致度較高。較少有MSU結晶在髖關節、肩關節以及中軸骨中沉積的研究報道，其可能受到80 kV的噪聲和偽影的干擾[17]。對照組中4例DECT診斷呈假陽性，為手及腕關節病例，提示在手部、腕關節DECT檢查特異度較低，需密切結合生化、臨床表現確診。

痛風性關節炎需與類風濕性關節炎、退行性關節炎、創傷性關節炎及假痛風進行進一步的鑒別。MSU結晶沉積可以作為主要的鑒別點[18]。痛風性關節炎還可以與其他關節病共存，從而混淆診斷[19]。

本研究所存在的局限性如下：（1）收集的患者病例數較少;（2）未對痛風性關節炎進行臨床分期研究;（3）本研究未探討患者的體重指數與MSU沉積之間的相關性，尚需進一步研究。

綜上所述，320排CT雙能量成像技術能直觀顯示MSU結晶沉積，對痛風性關節炎MSU結晶檢出、診斷等具有較高的敏感度、特異度和可靠性，且安全、無創，對于痛風性關節炎診斷具有重要價值。

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（收稿日期：2020-04-16） （本文編輯：張爽）