單源雙能量CT掃描單能譜成像技術(shù)基物質(zhì)圖像在痛風(fēng)結(jié)節(jié)中的應(yīng)用

江蘇省如皋市人民醫(yī)院放射科(江蘇 如皋 226500)

錢小建* 楊志勇 姜艷麗 肖志鋒

痛風(fēng)屬于關(guān)節(jié)病，亦被稱為“代謝性關(guān)節(jié)炎”，多由嘌呤代謝障礙引起。除高尿酸血癥外，痛風(fēng)結(jié)節(jié)形成也是痛風(fēng)患者的常見表現(xiàn)[1]。研究表明，痛風(fēng)結(jié)節(jié)多是尿酸鹽結(jié)晶沉積而成，可出現(xiàn)于任何部位，其中以四肢關(guān)節(jié)周圍的軟組織最為常見[2]。血尿酸升高是以往診斷痛風(fēng)的主要依據(jù)，但隨著研究的深入，有研究發(fā)現(xiàn)，慢性痛風(fēng)及部分急性發(fā)作的患者血尿酸水平可不出現(xiàn)異常[3]。而痛風(fēng)結(jié)節(jié)的診斷往往需通過有創(chuàng)操作獲得尿酸鹽結(jié)晶，不易被患者接受[4]。雙源CT雙能量成像可通過2個(gè)不同管電壓的球管發(fā)出不同能量射線掃描機(jī)體，根據(jù)尿酸鹽結(jié)晶的不同能量衰減檢測(cè)其分布范圍。但雙源CT成本高、費(fèi)用昂貴，難以在基層醫(yī)院推廣及普及[5]。而單源CT雙能量掃描可在80kV與130kV下進(jìn)行2次掃描，對(duì)病變進(jìn)行能量分析，操作簡單，且相對(duì)于雙源CT而言，費(fèi)用大幅下降，在痛風(fēng)結(jié)節(jié)的臨床診斷中有較大應(yīng)用前景[6]。因此，本研究對(duì)77例痛風(fēng)疑似患者進(jìn)行單源雙能量CT掃描，通過單能譜成像技術(shù)基物質(zhì)圖像對(duì)患者進(jìn)行診斷，探討其在痛風(fēng)患者中的診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 本院2017年1月至2019年1月共收治77例高度懷疑痛風(fēng)患者，其中男45例、女32例；年齡37～76歲，平均年齡(47.98±9.36)歲；體質(zhì)量指數(shù)19～24kg/m2，平均(22.01±1.05)kg/m2；病程3個(gè)月～7年，平均病程(1.30±0.34)年；疼痛部位：腕關(guān)節(jié)21例、膝關(guān)節(jié)30例、足踝關(guān)節(jié)53例；實(shí)驗(yàn)室檢查：血尿酸增高67例、正常10例。

納入標(biāo)準(zhǔn)：因關(guān)節(jié)部位紅腫、熱、痛和功能障礙入院，懷疑痛風(fēng)結(jié)節(jié)；年齡大于18歲；同意接受單源雙能量CT掃描；簽署知情同意書。

排除標(biāo)準(zhǔn)：伴有嚴(yán)重高血壓、糖尿病者；伴有臟器功能不全者；伴有神經(jīng)精神類疾病、無法配合檢查者。

1.2 方法 所用設(shè)備為西門子SOMATOM Definition AS 128 CT，進(jìn)行連續(xù)2次不同能量的掃描，用能譜物質(zhì)分離同時(shí)獲得尿酸基(鈣)圖和鈣基(尿酸)圖，對(duì)尿酸基圖和鈣基圖進(jìn)行分拆重建，并結(jié)合常規(guī)掃描進(jìn)行診斷。

雙能量掃描：管電壓80kV與140kV，螺距0.6，掃描速度24mm/周，探測(cè)器準(zhǔn)直64mm×0.625mm，球管轉(zhuǎn)速0.55s，F(xiàn)OV14.8cm，掃描層厚與間距均5mm，重建層厚1.25mm。常規(guī)掃描：管電壓120kV，電流240mA。于西門子Syngo.Via工作站上用Dual Energy軟件進(jìn)行圖像處理，選擇結(jié)節(jié)最大層面，感興趣區(qū)面積為最大層面的2/3左右。單能譜成像(40～140keV，間隔5keV)，軟組織窗下(窗寬350HU、窗位50HU)測(cè)量單能量成像與120kV混合能量成像的CT值。尋找關(guān)節(jié)周圍高密度的尿酸鹽沉積區(qū)，用偽彩標(biāo)記顯示痛風(fēng)結(jié)晶，骨質(zhì)標(biāo)記藍(lán)紫色，尿酸鹽結(jié)晶標(biāo)記綠色。

由2位臨床經(jīng)驗(yàn)豐富的放射科主治醫(yī)師進(jìn)行不記名獨(dú)立診斷，觀察關(guān)節(jié)、周圍滑膜、肌腱韌帶走行區(qū)是否存在綠色標(biāo)記，統(tǒng)計(jì)痛風(fēng)結(jié)節(jié)的數(shù)量與位置。結(jié)論不同時(shí)協(xié)商給出最終結(jié)果。以美國風(fēng)濕病協(xié)會(huì)制定的痛風(fēng)診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]計(jì)算單源雙能量CT診斷痛風(fēng)結(jié)節(jié)的敏感度、特異度與準(zhǔn)確率。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0處理數(shù)據(jù)，計(jì)量資料用()表示；計(jì)數(shù)資料采取χ2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 典型病例的CT能譜圖像。1A為能譜CT曲線；1B為常規(guī)CT掃描；1C為尿酸基圖；1D為鈣基圖。

2 結(jié) 果

2.1 最終診斷結(jié)果 根據(jù)美國風(fēng)濕病協(xié)會(huì)制定的痛風(fēng)診斷標(biāo)準(zhǔn)作為最終診斷結(jié)果，77例患者中57例患者確診，其他20例中11例為退行性骨關(guān)節(jié)炎，6例為類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，3例為強(qiáng)直性脊柱炎。

2.2 單源雙能量CT診斷結(jié)果 由表1可知，77例患者中，共有56例患者經(jīng)單源雙能量CT掃描檢測(cè)到痛風(fēng)結(jié)節(jié)，其中11例為單關(guān)節(jié)受累，45例為多關(guān)節(jié)受累。

2.3 單源雙能量CT與常規(guī)CT診斷痛風(fēng)比較 由表2可知，單源雙能量CT診斷痛風(fēng)的敏感度為91.23%，特異度為80.00%，準(zhǔn)確率為87.18%；常規(guī)CT診斷痛風(fēng)的敏感度為77.19%，特異度為60.00%，準(zhǔn)確率為72.73%。單源雙能量CT診斷痛風(fēng)的敏感度、準(zhǔn)確率顯著高于常規(guī)CT (P＜0.05)。

表1 單源雙能量CT與美國風(fēng)濕病協(xié)會(huì)診斷結(jié)果的對(duì)照

表2 單源雙能量CT與常規(guī)CT診斷痛風(fēng)的效能比較[%(n)]

2.4 痛風(fēng)結(jié)節(jié)檢出情況 單源雙能量CT共檢出痛風(fēng)結(jié)節(jié)131處，以累及足踝關(guān)節(jié)最常見，結(jié)節(jié)直徑在0.1～14.7cm。常規(guī)CT共檢出痛風(fēng)結(jié)節(jié)104處，結(jié)節(jié)直徑在0.4～14.7cm，結(jié)節(jié)直徑在0.1～0.3cm的未能顯示。

2.5 典型病例的CT能譜圖像分析 患者，男，46歲，有關(guān)節(jié)疼痛史6年，入院后血液檢查尿酸含量485.36μmol/L，經(jīng)單源雙能量CT掃描后診斷為左踝關(guān)節(jié)周圍痛風(fēng)結(jié)節(jié)形成。在能譜CT曲線，隨掃描能量的增大，CT值呈先降低后上升的變化(圖1A)；常規(guī)CT掃描發(fā)現(xiàn)左踝關(guān)節(jié)周圍軟組織腫脹，可見多發(fā)高密度結(jié)節(jié)影，踝關(guān)節(jié)面下可見小囊樣低密度影(圖1B)；尿酸基圖上，痛風(fēng)結(jié)節(jié)呈稍高密度影(圖1C)；鈣基圖上痛風(fēng)結(jié)節(jié)呈低密度影(圖1D)。

3 討 論

從受累關(guān)節(jié)中抽取關(guān)節(jié)液進(jìn)行偏正光顯微鏡檢查是目前痛風(fēng)診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但其有創(chuàng)傷性，且操作復(fù)雜，臨床應(yīng)用受 限[8]。痛風(fēng)診斷標(biāo)準(zhǔn)與分類標(biāo)準(zhǔn)較多，以美國風(fēng)濕病學(xué)會(huì)制訂的急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎分類標(biāo)準(zhǔn)最為常用，但該標(biāo)準(zhǔn)僅適用于急性發(fā)作期患者，對(duì)慢性期、間歇期的診斷效力不理想。因此，美國風(fēng)濕病學(xué)會(huì)和歐洲抗風(fēng)濕聯(lián)盟將痛風(fēng)影像學(xué)檢查納入痛風(fēng)診斷標(biāo)準(zhǔn)中，從臨床特點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)室檢查、影像學(xué)3個(gè)方面重新制定痛風(fēng)診斷標(biāo)準(zhǔn)，在慢性期患者中的適用性更高[9]。X線平片可顯示關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，但關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化通常代表關(guān)節(jié)病變已不可逆，難以發(fā)現(xiàn)早期病變[10]；CT可通過痛風(fēng)結(jié)節(jié)成像顯示痛風(fēng)結(jié)節(jié)，并顯示骨質(zhì)破壞及軟組織改變，但對(duì)組織鈣化、骨質(zhì)增生與痛風(fēng)結(jié)節(jié)的鑒別有較大難度[11]。MRI有利于評(píng)估滑膜炎，但對(duì)骨質(zhì)結(jié)構(gòu)顯示效果不理想，以準(zhǔn)確評(píng)估痛風(fēng)結(jié)節(jié)骨質(zhì)浸潤情況[12]。

能譜CT問世后獲得較大認(rèn)可，與螺旋CT相比，其提供了多種定量分析方法與參數(shù)成像，是一種綜合診斷模式[13]。目前認(rèn)為，單能量圖像、基物質(zhì)圖像對(duì)比等可將痛風(fēng)結(jié)節(jié)病變與CT領(lǐng)域高清晰相結(jié)合，有利于提高診斷準(zhǔn)確率[14]。本研究采用單源雙能量掃描對(duì)患者進(jìn)行檢查，并分拆重建尿酸基圖和鈣基圖，同時(shí)結(jié)合常規(guī)能量掃描進(jìn)行診斷，在以美國風(fēng)濕病協(xié)會(huì)痛風(fēng)診斷標(biāo)準(zhǔn)作為基準(zhǔn)的前提下，敏感度為91.23%，特異度80.00%，準(zhǔn)確率為87.18%，均明顯高于常規(guī)CT掃描，體現(xiàn)出對(duì)痛風(fēng)結(jié)節(jié)診斷相對(duì)更高的臨床價(jià)值。單源雙能量CT診斷痛風(fēng)結(jié)節(jié)的優(yōu)勢(shì)在于其利用不同物質(zhì)在不同能量下X線衰減系數(shù)的不同識(shí)別并區(qū)分組織和物體，形成基物質(zhì)圖像，同時(shí)進(jìn)行標(biāo)記，有利于鑒別尿酸和非尿酸結(jié)晶沉積[15]。此外，本研究結(jié)果表明，單源雙能量CT對(duì)較小痛風(fēng)結(jié)節(jié)的顯示優(yōu)于常規(guī)CT，具體表現(xiàn)為單源雙能量CT可顯示0.1～0.3cm的痛風(fēng)結(jié)節(jié)，而常規(guī)CT未能顯示。本研究認(rèn)為，這一結(jié)果與單源雙能量CT的GSI掃描技術(shù)的能譜成像有關(guān)，該技術(shù)對(duì)發(fā)病灶的敏感性可與PET相媲美，大幅提高了較小痛風(fēng)結(jié)節(jié)的檢出率[16]。

綜上，單源雙能量CT掃描操作簡單、費(fèi)用低，可同時(shí)掃描多個(gè)關(guān)節(jié)，其中單能譜成像技術(shù)基物質(zhì)圖像可通過結(jié)晶標(biāo)記顏色鑒別尿酸和非尿酸結(jié)晶沉積，有利于痛風(fēng)結(jié)節(jié)的診斷，且敏感度與準(zhǔn)確率較高，可檢出較小痛風(fēng)結(jié)節(jié)，為痛風(fēng)患者的早期診斷提供了一種無創(chuàng)檢查方法。