雙源CT痛風識別技術(shù)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(yī)藥大學第一附屬醫(yī)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(shù)目、大小及與周圍組織關(guān)系，其表現(xiàn)出高敏感度及特異度，近年來已廣泛應(yīng)用于臨床。目前，國內(nèi)有關(guān)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(guī)律。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集河南中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)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(lián)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(guān)節(jié)區(qū)域、踝關(guān)節(jié)或足部（非第一跖趾關(guān)節(jié)）關(guān)節(jié)區(qū)域的腫脹、疼痛或壓痛；③發(fā)作部位皮膚發(fā)紅（患者主訴或醫(yī)生查體）；④受累關(guān)節(jié)活動障礙；⑤疼痛到達高峰時間＜24h；⑥癥狀緩解時間≤14d；⑦發(fā)作間歇期癥狀完全緩解（無論有無抗炎治療）；⑧骨皮質(zhì)下囊腫未見骨侵蝕（影像學檢査確認）；⑨血尿酸水平正常或升高。排除標準：（1）合并其他炎性關(guān)節(jié)?。ㄈ珙愶L濕關(guān)節(jié)炎、強直性脊柱炎、銀屑病關(guān)節(jié)炎等）的患者；（2）①雙源CT痛風檢查后處理圖像未發(fā)現(xiàn)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(shè)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(guān)節(jié)屈曲，雙足并攏并使足面緊貼掃描床。由踝關(guān)節(jié)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(shù)：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(zhuǎn)時間1.0s/r，F(xiàn)OV286mm×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(quán)系數(shù)0.75，每次重建共獲得3組圖像，包括80kV、140kV和融合系數(shù)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(diào)入融合圖像，用薄層常規(guī)重建冠、矢狀位，然后選擇Gout選項，融合比例調(diào)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(xiàn)（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(jù)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(guān)節(jié)區(qū)域，由跖骨頭和近節(jié)趾骨組成；（2）腳趾遠端區(qū)域，由中節(jié)及遠節(jié)趾骨組成；（3）腳踝區(qū)域，由距骨和下段脛骨/腓骨組成；（4）中足區(qū)域，由近節(jié)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(guān)節(jié)區(qū)域中肌腱進行子區(qū)域區(qū)分。因患者足部檢查均為雙側(cè)，將一對關(guān)節(jié)定義為一個區(qū)域。

1.5 圖像后處理及數(shù)據(jù)分析

由2名高年資放射科醫(yī)師采用雙盲閱片確定尿酸鹽結(jié)晶沉積位置，后處理過程中所產(chǎn)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(xiàn)（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(xié)商達成一致。

1.6 統(tǒng)計學處理

數(shù)據(jù)的錄入使用Excel表格。記錄DECT發(fā)現(xiàn)掃描區(qū)域尿酸鹽晶體沉積部位，同時計算不同區(qū)域尿酸鹽晶體肌腱沉積例數(shù)及構(gòu)成比進一步分析尿酸鹽沉積的解剖學分布特點及規(guī)律。

2 結(jié)果

571例早期急性痛風患者經(jīng)中雙能量CT檢查發(fā)現(xiàn)尿酸鹽晶體沉積部位如下（表1）。肌腱是關(guān)節(jié)區(qū)域最常受累的部位，跖趾關(guān)節(jié)區(qū)域以第1跖趾關(guān)節(jié)肌腱最常受累（49%，483/985），其次是距下關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)肌腱（18.9%，187/985），第2～4跖趾關(guān)節(jié)肌腱（9.7%，96/985）、踝關(guān)節(jié)內(nèi)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(guān)節(jié)下屈肌腱、距下關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)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(nèi)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(guān)節(jié)、肌腱（肌肉）及韌帶等處。急性痛風發(fā)作是強烈的炎癥反應(yīng)，表現(xiàn)為突然發(fā)作的關(guān)節(jié)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(guān)節(jié)滑液和痛風結(jié)節(jié)中是否存在尿酸鹽晶體，然而在許多情況下關(guān)節(jié)抽吸是不可行的，例如跖趾關(guān)節(jié)等極小關(guān)節(jié)受累或在急性痛風期時關(guān)節(jié)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(fā)射出80KV、140KV兩種不同電壓的射線。掃描不同物質(zhì)時，由于不同物質(zhì)對于不同能量的X射線有特異性的吸收系數(shù)從而表現(xiàn)出物質(zhì)分離，通過彩色編碼技術(shù)進而產(chǎn)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(xiàn)（VR）的三維重建圖像，可形象、直觀地顯示MSU大小、形態(tài)及分布。近年來，DECT在痛風性關(guān)節(jié)炎診斷中的研究中均表現(xiàn)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(yù)后評估有著積極作用。

在我們的研究中發(fā)現(xiàn)尿酸鹽晶體主要沉積于跖趾關(guān)節(jié)區(qū)域的第1跖趾關(guān)節(jié)下方的屈肌腱（踇長屈肌和踇短屈肌），中足區(qū)域的距下關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)肌腱，第2～4跖趾關(guān)節(jié)下方的屈肌腱及腳踝區(qū)域的內(nèi)外踝。這與先前Dalbeth等[3]研究結(jié)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(guān)系密切。

第1跖趾關(guān)節(jié)不僅是內(nèi)側(cè)縱弓的前支點，同時又是前足橫弓的內(nèi)側(cè)支點，維持足弓的穩(wěn)定性并參與足部負重。Jacob等[4]發(fā)現(xiàn)行走時踇長屈肌和踇短屈肌分別傳遞的應(yīng)力相當于體重的52%和36%。并且第1跖趾關(guān)節(jié)足底壓力及關(guān)節(jié)周圍應(yīng)力受第1跖趾關(guān)節(jié)本身維持結(jié)構(gòu)、踇外翻程度、關(guān)節(jié)活動度等其他諸多因素影響。距跟關(guān)節(jié)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(guān)節(jié)面和凸面的跟骨后關(guān)節(jié)面組成，即“距下關(guān)節(jié)”。研究表明于中立位情況下，距下關(guān)節(jié)承載了絕大部分負荷。距下關(guān)節(jié)是后足生物力學的中心以及足部穩(wěn)定的重要樞軸結(jié)構(gòu)，其承受并傳導人體重量并協(xié)調(diào)踝關(guān)節(jié)運動，但是距下關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)囊菲薄，關(guān)節(jié)穩(wěn)定主要依靠內(nèi)外側(cè)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(guān)節(jié)、跗跖關(guān)節(jié)、跟骰關(guān)節(jié)及舟距關(guān)節(jié)等。其出現(xiàn)原因與足部生物力學改變相關(guān)，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(tài)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(xiàn)出的功能性步態(tài)限制主要是為預(yù)防疼痛而開發(fā)的回避步態(tài)。在足底壓力分布上表現(xiàn)為足跟壓力和踇趾壓力顯著降低以及中足和內(nèi)外側(cè)跖骨壓力明顯增加[6]。生物力學的改變導致基質(zhì)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(fā)部位以外的區(qū)域。

總之，DECT技術(shù)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(fā)現(xiàn)尿酸鹽晶體在足部沉積特點與機體的生物力學密切相關(guān)，尿酸鹽晶體沉積于好發(fā)部位以外區(qū)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(yī)生提供參考依據(jù)并進一步指導臨床治療方案。