能譜CT檢測下肢關節周圍尿酸鹽結晶沉積的應用研究

許志強,朱建偉

(內江市中醫醫院,1.放射科;2.外一科,四川 內江 641000)

痛風性關節炎(gouty arthritis,GA)指人體骨關節組織因單鈉尿酸鹽(monosodium urate,MSU)晶體長期沉積導致局部或全身多處骨關節及其周圍軟組織出現炎性病癥,是最常見的風濕性疾病之一,可引發多種嚴重并發癥[1-2]。以往臨床診斷GA的金標準為通過偏振光顯微鏡從穿刺抽吸到的受累關節滑液中找到特征性的MSU結晶,雖能有效診斷GA,但這種檢查方法屬于侵入性、有創性操作,存在出血、感染等風險,且對部分不典型病例如穿刺部位難以到達或滑液結晶數量少等的確診存在困難[3]。隨著影像學技術的不斷發展,能譜CT成像的臨床應用日益受到重視,為非侵入性診斷早期GA提供了獨特能力,但不同技術的能譜CT成像用于診斷GA存在較大差異[4]。因此,本研究旨在探討在GA診斷中應用能譜CT成像技術檢測下肢關節周圍MSU結晶沉積的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年2月至2023年2月內江市中醫醫院收治的90例擬診斷為GA的患者作為研究對象。納入標準:(1)有急性痛風發作史;正常飲食狀態下,均為高尿酸血癥,即兩次(非同日)空腹血尿酸水平男性>420 μmol/L,女性>360 μmol/L[5];(2)年齡>18歲;(3)入院后均接受下肢關節能譜CT成像技術及常規實驗室(痛風石穿刺活檢、關節液、X射線、核磁共振、常規CT等)檢查,且相關臨床資料完整;(4)已簽署知情同意書。排除標準:(1)發病時間≥7 d;(2)因淋巴增生性疾病、腎功能不全、鉛中毒、骨髓增生性疾病、腫瘤等導致的繼發性痛風;(3)關節炎晚期重度畸形者;(4)心肺肝腎等功能嚴重不全不宜進行檢測者。其中,男性76例,女性14例;年齡(56.06±10.82)歲;病程5～13年,平均(8.76±1.69)年;血尿酸(474.34±89.34)μmol/L;體質量指數(BMI)為(25.44±1.68)kg/m2;超重或肥胖者73例;高脂血癥47例;有痛風家族史者30例。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法 患者取仰臥位,使用GE公司寶石能譜CT(Discovery CT-750HD)對患者下肢關節(包括雙側膝關節、踝關節及雙足)進行掃描,諸關節掃描參數:管電流600 mA;管電壓80 kV、140 kV,0.5 ms瞬時切換;球管轉速0.8 s/圈;探測器寬度64×0.625 mm;螺距0.984:1;掃描層厚5 mm,層間距5 mm;重建層厚0.625 mm,層間距0.5 mm。

1.2.2 圖像后處理及分析 掃描完成后將掃描圖像傳輸至工作站,圖像分析使用GSI Volume Viewer軟件,生成有無MSU結晶沉積的容積再現圖和偽彩圖,并以軟組織為基準,設置檢測閾值和限比率區分開MSU結晶區和骨皮質、骨松質,同時結合獲取的重建容積再現圖和偽彩圖全方位觀察MSU結晶形態、部位等。所有能譜CT掃描圖像均由兩位高資歷影像科醫師采用雙盲法獨立分析診斷,意見不一致時經科室討論進行判定,以兩位一致結果為最終結論。

1.3 觀察指標

(1)診斷準確性:以常規實驗室(痛風石穿刺活檢、關節液、X射線、核磁共振、常規CT等)檢查結果為準,參照GA診斷標準[6],分析能譜CT成像技術診斷GA的準確性。(2)MSU結晶沉積分布:依據能譜CT成像得到的影像學圖像,統計并記錄下肢關節MSU沉積分布情況。(3)量化患者MSU結晶數和臨床癥狀,其中MSU結晶數量化方式為沉積于一個關節計1分,累計積分,按積分高低分為輕度(積分為1～5分)、中度(積分為6～10分)和重度(積分>10分)MSU沉積[7]。臨床癥狀量化中,針對出現的主要癥狀(關節疼痛、腫脹、關節發涼、活動障礙、關節發麻)計2分;次要癥狀(如肢體沉重、關節發熱、晨僵、畏寒等)計1分;癥狀累及單側第一跖趾或拇指關節加1分;累計雙側加2分,累計多個關節加3分[8]。

1.4 統計學分析

2 結果

2.1 能譜CT成像技術診斷GA的價值分析

經痛風石穿刺活檢或關節液或常規影像學檢查結果證實,90例患者中有82例可見MSU結晶沉積確診為GA,8例未發現MSU結晶;應用能譜CT成像技術有77例可見MSU結晶沉積,漏診5例,另有8例未發現MSU結晶;能譜CT成像技術診斷GA的靈敏度、特異度及準確率分別為93.90%、100%、94.44%;Kappa檢驗顯示,能譜CT成像技術對GA診斷的一致性較強(Kappa=0.732)。

2.2 膝關節MSU結晶沉積分布

77例GA患者中檢查出膝關節結晶沉積44例,共發現218處MSU結晶沉積區,以外側副韌帶(17.89%)、交叉韌帶(17.43%)、內側副韌帶(13.30%)、髕韌帶(11.47%)及肌腱(17.43%)為主要分布區。見表1。

表1 膝關節MSU結晶沉積分布[n(%)]

2.3 雙足踝關節MSU結晶沉積分布

77例GA患者中檢查出足踝關節結晶沉積48例,共發現162處MSU結晶沉積區,以第一跖趾關節(25.93%)、踝關節(16.67%)、其余跖趾關節(12.96%)、軟組織(9.26%)及肌腱(9.25%)為主要分布區。見表2。

表2 足踝關節MSU結晶沉積分布[n(%)]

2.4 GA患者MSU結晶數與臨床癥狀的關系

77例GA患者中輕度MSU沉積30例;中度MSU沉積36例;重度MSU沉積11例。MSU結晶數積分和臨床癥狀積分均表現為重度MSU沉積組>中度MSU沉積組>輕度MSU沉積組(P<0.05)。且Pearson分析顯示,GA患者MSU結晶計數與臨床癥狀正相關(r=0.739,P<0.05)。見表3。

表3 各組患者MSU沉積部位計數與臨床癥狀比較分)

3 討論

GA初期臨床表現不典型,多數患者僅血尿酸增高,無關節癥狀,而隨著MSU不斷沉積增多,病情逐漸加重,病變關節數、發作頻率及持續時間均會隨之增加,晚期不僅關節區疼痛加劇,還可引起關節破壞、功能障礙等不可逆損害,嚴重影響患者日常生活和工作[9]。加之受快餐飲食、肥胖、代謝綜合征、缺乏鍛煉等因素影響,該病發病率逐年上升[10]。因此,早期發現GA并及時診斷治療對延緩疾病進展改善患者預后具有重要意義。

以往對GA的診斷除關節滑膜液檢查外,多采用X射線、磁共振成像、常規CT等方法,但都有一定的局限性[11-13]。為此,本研究采用能譜CT成像技術檢測下肢關節周圍MSU結晶沉積,結果顯示,相比經痛風石穿刺活檢或關節液或常規影像學檢查,能譜CT成像技術診斷GA的靈敏度、特異度及準確率分別為93.90%、100%、94.44%,且診斷一致性較強,提示能譜CT成像技術用于診斷GA具有較高價值,與余錫煌等[14]研究結論一致。分析其可能原因,CT成像的原理是不同組織對X線的衰減能力不同,即組織對不同能量譜的X線具有特征性吸收曲線,而不同能量級X線穿透同一種組織時其衰減系數也存在差異,因此,需同時在兩個不同能級上成像才能對組織進行區分鑒別[15]。本研究采用寶石能譜CT對患者下肢關節進行掃描,管電壓為80 kV、140 kV,切換時間是0.5 ms,可做到瞬時切換兩種能量同步進行掃描,產生雙能數據,獲得多個有用參數,如基物質圖像、能譜曲線、有效原子序數等,為定性診斷提供依據;該技術將兩種已知物質密度的基物質進行配對,形成可以產生相同衰減的組合物質,當組合物質與被檢測物體內的組成成分相似時,可獲得能夠反映該物質內相應成分含量的物質密度圖像[16]。因痛風受累關節主要由痛風石及其周圍骨性關節面組成,故本研究以尿酸/鈣作為配對基物質圖像,既能在尿酸基圖像上檢測是否有MSU結晶存在,又能通過鈣基圖像評估周圍關節骨質的破壞程度,從而提高GA早期整體診斷準確性[17]。

柴嵐等[18]研究顯示,較好顯示GA患者MSU分布范圍與數量,利于制定最佳治療方案和治療時機,從而最大程度改善患者預后。本研究發現,膝關節MSU結晶沉積主要分布于韌帶和肌腱,足踝關節中MSU結晶最易沉積于第一跖趾關節,其次為踝關節、軟組織和肌腱,且Pearson分析顯示,GA患者MSU結晶計數與臨床癥狀呈正相關,可為GA臨床診療提供更多依據,與張艷等[19]研究結論有較高一致性。考慮與能譜CT成像技術的影像學顯影特點有關,該技術可以廣角度、多方位觀察MSU結晶沉積區,并以高亮綠色顯示MSU結晶以區分關節周圍組織,同時還能自主調節視窗大小,有助于發現極微量沉積的MSU結晶,一定程度上縮小了由于晶體沉積量不足導致的視覺局限性及盲區,利于探究下肢關節周圍MSU結晶沉積規律,以幫助對非典型或復雜型GA進行更準確的病情評估[20]。

綜上,能譜CT成像技術對下肢關節周圍MSU結晶沉積有較高顯示率,在GA早期診斷中具有重要價值。