糖尿病性夏科氏關(guān)節(jié)病的影像學(xué)研究進(jìn)展

謝利秋，李詠梅

夏科氏關(guān)節(jié)病(charcot neuropathic osteoarthropathy，CN)是骨、關(guān)節(jié)和軟組織的慢性進(jìn)展性疾病，多由糖尿病周圍神經(jīng)病變所致，最常發(fā)生在足部及踝關(guān)節(jié)[1]。Charcot在1868年首次描述神經(jīng)性關(guān)節(jié)病，因其發(fā)病率較低及臨床表現(xiàn)較為隱匿且無(wú)特異性，使得我們對(duì)該病也了解甚少，尤其是在疾病的早期且表現(xiàn)為典型的足部感染時(shí)容易忽略其診斷。對(duì)CN早期診斷可預(yù)防足部骨結(jié)構(gòu)的破壞、畸形、復(fù)發(fā)性足潰瘍、蜂窩織炎、骨髓炎(Osteomyelitis)，甚至截肢的發(fā)生。故早期明確診斷及鑒別對(duì)CN的治療及預(yù)后具有重要意義，影像學(xué)檢查在其早期診斷及鑒別CN和骨髓炎中起著關(guān)鍵作用。筆者就目前夏科氏關(guān)節(jié)的影像學(xué)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 CN的流行病學(xué)、病理生理學(xué)及臨床表現(xiàn)

1.1 流行病學(xué)

在糖尿病性神經(jīng)病變患者中，CN發(fā)生率約為0.08%～7.5%[2]。該病理改變通常發(fā)生在50～60歲之間，80%患者糖尿病病程大于10年[3]。

1.2 病理生理學(xué)

CN是多因素共同作用的結(jié)果，其確切病理機(jī)制尚未明確[4]，CN有關(guān)病理生理學(xué)主要為以下幾個(gè)方面：(1)神經(jīng)創(chuàng)傷理論，由于感覺(jué)反射的損壞及反復(fù)創(chuàng)傷所導(dǎo)致骨及關(guān)節(jié)的進(jìn)展性破壞。(2)神經(jīng)血管理論，強(qiáng)調(diào)了由神經(jīng)病變引起血液供應(yīng)的變化，大多數(shù)交感神經(jīng)損傷能影響骨吸收[5]。(3)炎性因子可通過(guò)促進(jìn)核因子κB (RANKL)受體激活物的過(guò)度表達(dá)進(jìn)而增加骨吸收[5-6]。

1.3 臨床表現(xiàn)

CN臨床表現(xiàn)分為急性和慢性階段。急性階段患者通常表現(xiàn)為足部腫脹、紅斑，患側(cè)足部溫度比對(duì)側(cè)升高超過(guò)2 ℃，且無(wú)保護(hù)性的痛感，體格檢查通?？梢話屑白惚硠?dòng)脈的搏動(dòng)。慢性晚期階段多表現(xiàn)為關(guān)節(jié)塌陷和足部畸形繼而引起足弓消失、足底壓力重新分布及足部新壓力點(diǎn)形成，最終導(dǎo)致足部潰瘍、蜂窩組織炎和骨髓炎。

2 不同影像學(xué)檢查對(duì)CN的診斷價(jià)值

2.1 X線

X線作為首選檢查能提供一些有價(jià)值的信息，如CN畸形的嚴(yán)重程度、解剖位置、骨髓炎、軟組織腫脹情況。根據(jù)X線表現(xiàn)及病理過(guò)程可將其分為4期[7]。0期是以足部腫脹、發(fā)紅、疼痛特點(diǎn)，無(wú)明顯關(guān)節(jié)損害。1期以局部關(guān)節(jié)腫脹、紅斑及發(fā)熱持續(xù)存在為該期特點(diǎn)，以骨吸收、骨折、骨碎片形成、軟骨碎裂、關(guān)節(jié)脫位為特點(diǎn)。2期可見(jiàn)骨破壞后出現(xiàn)骨整合、骨硬化及骨融合，也可見(jiàn)小碎骨片的吸收、關(guān)節(jié)融合及骨硬化，軟組織腫脹、骨痂形成及骨質(zhì)合并。3期表現(xiàn)為骨性強(qiáng)直、成骨、骨硬化減少、進(jìn)行性關(guān)節(jié)融合，可見(jiàn)融合及新骨形成，骨硬化減少以及骨重建提示永久性骨關(guān)節(jié)畸形的形成。其X線表現(xiàn)通常落后于臨床病程進(jìn)展，骨質(zhì)改變?cè)诟腥竞?～2周才能顯示。CN細(xì)微改變?nèi)珉[匿性骨折和骨髓水腫在X線上不能顯示。在CN早期階段，其特異性和敏感性都較低(＜50%)[8]。Hastings等[9]研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)測(cè)量X線Meary角，骰骨高度，跟骨俯仰和后足前足角度，能顯示足部各關(guān)節(jié)對(duì)準(zhǔn)程度的變化。X線對(duì)CN診斷、分期及隨訪是重要影像檢查方法[10]。

2.2 CT

CT能顯示關(guān)節(jié)內(nèi)骨折[10]，且對(duì)于骨膜新生骨及骨內(nèi)小氣體顯示優(yōu)于MRI[11]。不但能顯示骨端骨質(zhì)情況，還能觀察骨塊的空間位置關(guān)系，能更準(zhǔn)確評(píng)價(jià)骨損傷程度。更重要的是，通過(guò)三維重組，能在任意方位了解關(guān)節(jié)改變情況，尤其在顯示平片上不可見(jiàn)的微小鈣化和微小游離體方面更具優(yōu)勢(shì)。Gutekunst等[12]研究表明，CT能了解CN進(jìn)展過(guò)程中骨密度和幾何指數(shù)的變化，能預(yù)測(cè)哪些糖尿病患者或周圍神經(jīng)病變患者可能發(fā)展為CN，有助于闡明CN骨形態(tài)的改變和骨折風(fēng)險(xiǎn)之間的病理生理學(xué)關(guān)系。CT平掃與重組能直觀、清楚的觀察CN骨改變和關(guān)節(jié)改變，因此，其主要用于術(shù)前畸形的評(píng)估及隨后的固定治療。

2.3 MRI

MRI是一非侵入性的影像學(xué)檢查方法，對(duì)骨髓炎及軟組織敏感性高，能提供高質(zhì)量足部影像，也能對(duì)骨質(zhì)改變及病變范圍做出準(zhǔn)確判斷。

2.3.1 常規(guī)MRI對(duì)CN診斷

MRI不但能顯示受累關(guān)節(jié)骨質(zhì)破壞情況及伴有半脫位或脫位的關(guān)節(jié)畸形，還能顯示關(guān)節(jié)周圍游離的骨化影。在早期常規(guī)X線檢查陰性時(shí)，MRI能夠發(fā)現(xiàn)CN早期改變。MRI早期表現(xiàn)為軟骨下伴或不伴微小骨折骨髓水腫，晚期多表現(xiàn)為軟組織及肌肉的腫脹，而骨髓水腫較早期更明顯，伴有微量關(guān)節(jié)積液的軟骨下骨髓水腫為MRI特征性表現(xiàn)[13]。CN急性階段表現(xiàn)為受累關(guān)節(jié)的軟組織腫脹、關(guān)節(jié)積液、軟骨下骨髓水腫。骨髓水腫T1WI為低信號(hào)，T2WI為高信號(hào)。通過(guò)釓劑增強(qiáng)掃描后，軟骨下受累區(qū)域骨髓強(qiáng)化明顯[14]。慢性階段，MRI骨髓水腫顯示欠佳，但可顯示軟骨下囊腫，軟骨下囊腫T1WI為低信號(hào)，T2WI為高信號(hào)。常規(guī)MRI不僅能反映CN病變基本情況，Chantelau等[15]研究表明常規(guī)MRI也可用于監(jiān)測(cè)活動(dòng)期CN足部恢復(fù)情況。某些特征性病變能鑒別CN與骨髓炎，如骨髓炎主要由皮膚潰瘍和竇道的感染向鄰近傳播所致[10]，而CN主要局限于關(guān)節(jié)周圍。同時(shí)下列征象有提示作用：(1) CN最常累及跗跖及跖趾關(guān)節(jié)，而骨髓炎最常發(fā)生在跟骨、踝關(guān)節(jié)及趾骨的跖趾關(guān)節(jié)的遠(yuǎn)端，常為多骨同時(shí)受累。(2) CN常常伴有足部畸形，而骨髓炎通常不會(huì)出現(xiàn)。(3) CN較多累及中足部，而骨髓炎多累及足趾和前足部[16]。根據(jù)上述特點(diǎn)進(jìn)行綜合分析，常規(guī)MRI能對(duì)CN及骨髓炎做出較為明確的診斷。

2.3.2 MRI新技術(shù)對(duì)CN診斷

由于活動(dòng)性CN的足部血流會(huì)增加，因此，動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI的一些特殊參數(shù)能很好的評(píng)估足部血流灌注情況，能對(duì)早期活動(dòng)性CN做出精確診斷，進(jìn)而早期干預(yù)可促進(jìn)該病愈合及減少晚期并發(fā)癥的發(fā)生。Zampa等[17]研究表明，動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI所獲得的對(duì)比劑攝取率是可靠且可重復(fù)參數(shù)，能預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)急性CN的治療結(jié)果及愈合時(shí)間。常規(guī)MRI對(duì)于骨髓炎診斷敏感性和特異性均超過(guò)90%，但對(duì)于CN診斷敏感性和特異性分別為76.9%和75%[18]，鑒別CN與骨髓炎具有一定困難。各種先進(jìn)MR多參數(shù)成像能更好診斷CN及鑒別CN和骨髓炎。許多研究表明，ADC值作為一種非侵入性成像參數(shù)，可以幫助我們鑒別骨髓炎及CN。Abdel Razek等[19]研究表明，2名評(píng)價(jià)者用于鑒別急性糖尿病夏科氏關(guān)節(jié)病和骨髓炎的ADC值臨界值分別為0.98×10-3mm2/s和1.04×10-3mm2/s，且其準(zhǔn)確率分別為94%和93%。Martín等[20]研究表明，由于T2透過(guò)效應(yīng)，夏科氏關(guān)節(jié)病骨髓水腫DWI信號(hào)較高且ADC值也較高；而由于炎癥細(xì)胞，骨髓炎DWI信號(hào)更高但ADC值較低。同時(shí)，許多研究均表明，DCE-MRI在兩者的鑒別中具有其優(yōu)勢(shì)及價(jià)值。Martín等[20]研究表明，骨髓炎區(qū)定量參數(shù)容積轉(zhuǎn)移常數(shù)(Ktrans)較高，且半定量參數(shù)灌注時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線(TIC)主要表現(xiàn)為快速上升；而夏科氏關(guān)節(jié)病水腫區(qū)定量參數(shù)Ktrans較低，且灌注時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線(TIC)主要表現(xiàn)為緩慢上升。Liao等[21]研究表明，骨髓炎區(qū)定量參數(shù)容積轉(zhuǎn)移常數(shù)(Ktrans)、細(xì)胞外液間隙對(duì)比劑百分比(Ve)、內(nèi)滲透系數(shù)(Kep)高于急性夏科氏關(guān)節(jié)病區(qū)，且 Ktrans和Ve能更好鑒別CN和骨髓炎。此外，Maas等[22]應(yīng)用化學(xué)移位成像方法對(duì)18例麻風(fēng)所致的夏科氏關(guān)節(jié)病可疑骨髓炎患者進(jìn)行研究表明，該方法能有效評(píng)估夏科氏關(guān)節(jié)病患者是否伴發(fā)骨髓炎，同時(shí)，根據(jù)信號(hào)變化也能定量監(jiān)測(cè)骨髓炎的治療情況。Martín等[20]研究表明，夏科氏關(guān)節(jié)病的骨髓水腫信號(hào)在反相圖像上信號(hào)會(huì)減低，因此，能幫助我們鑒別夏科氏關(guān)節(jié)病骨髓水腫和感染性病變。

2.4 核醫(yī)學(xué)

核醫(yī)學(xué)包括一系列利用放射性示蹤劑的檢查，該檢查方法不僅能發(fā)現(xiàn)骨髓炎，還能檢測(cè)其治療過(guò)程。以99Tcm為基礎(chǔ)的三相骨掃描對(duì)于不同階段的活動(dòng)性骨病理改變具有較高的敏感性，幾乎接近100%，但其低特異性不利于CN早期診斷。四相骨掃描，對(duì)于發(fā)現(xiàn)骨疾病的特異性更高，但會(huì)導(dǎo)致假陽(yáng)性結(jié)果[23]。111In標(biāo)記白細(xì)胞掃描能提高對(duì)感染的敏感性，但對(duì)于軟組織和骨感染的鑒別較為困難[24]。硫膠體掃描是診斷CN及鑒別CN和骨髓炎的重要成像方式，其敏感性和特異性約為80%～90%[25]。PET-CT具有診斷感染及鑒別CN和骨髓炎的潛力，同時(shí)也能很好地顯示病變的解剖細(xì)節(jié)，在伴發(fā)骨髓炎的CN診斷中具有重要價(jià)值[26]，其對(duì)CN敏感性為100%，準(zhǔn)確性為93.8%[27]。然而，其應(yīng)用目前仍處于探索階段，在CN的診斷及鑒別診斷中具有重要的潛在價(jià)值。

2.5 骨密度

骨密度在糖尿病患者的CN和骨折風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估中具有重要價(jià)值。通過(guò)雙能X線的吸收測(cè)量法或跟骨超聲能測(cè)量骨密度。Herbst等[28]將CN分為以下3種：骨折、脫位、骨折伴脫位，其假設(shè)骨密度與CN的類型相關(guān)如關(guān)節(jié)脫位常發(fā)生于骨密度正?；颊?，而骨折常發(fā)生在骨密度減低的患者。

2.6 CN的超聲表現(xiàn)

超聲能觀察足部關(guān)節(jié)炎性和破壞性變化，骨質(zhì)增厚，骨膜充血不均勻，軟組織腫脹等表現(xiàn)[29]。熟悉CN常見(jiàn)超聲表現(xiàn)，能幫助超聲醫(yī)生鑒別CN和深靜脈血栓形成，從而指導(dǎo)臨床醫(yī)生采取合適的治療方式。

3 小結(jié)

綜上所述，一種檢查通常不能對(duì)疾病做出全面的診斷，每一種檢查方法都有其獨(dú)特的價(jià)值。X線能很好顯示畸形的嚴(yán)重程度、病變的解剖位置等，因此，有利于CN的監(jiān)測(cè)、隨訪及分期。CT平掃與重組主要用于術(shù)前畸形的評(píng)估及隨后固定治療的規(guī)劃。MRI不但能診斷CN及鑒別CN與骨髓炎，更能判斷CN的活動(dòng)性，對(duì)其愈合時(shí)間的預(yù)測(cè)和治療療效的評(píng)估起關(guān)鍵作用。核素顯像敏感性高，但特異性低，PET-CT相較于骨掃描能顯示解剖細(xì)節(jié)。比如，在疾病早期階段，患者行X線檢查，無(wú)明顯陽(yáng)性征象，但出現(xiàn)相關(guān)臨床表現(xiàn)時(shí)，需行MRI檢查，進(jìn)一步判斷骨質(zhì)情況及周圍軟組織受累情況，從而指導(dǎo)臨床治療及監(jiān)測(cè)臨床治療效果。如若患者已處于病程晚期，并已出現(xiàn)畸形，此時(shí)需要進(jìn)行CT檢查，指導(dǎo)后期固定治療工作?？傊?，根據(jù)臨床及患者自身病情需要，從中選擇較為合適的檢查方法，從而滿足臨床對(duì)疾病診斷、治療及監(jiān)測(cè)等要求。

利益沖突：無(wú)。