雙源雙能量CT成像技術(shù)在痛風診斷中的作用

高秀林，張莉蕓，張麗卿

(1.山西醫(yī)科大學汾陽學院 臨床醫(yī)學系，山西 汾陽 032200；2.山西白求恩醫(yī)院 風濕免疫科，山西 太原 030001；3.山西省汾陽醫(yī)院 風濕科，山西 汾陽 032200)

0 引言

痛風是由于嘌呤代謝紊亂或者尿酸排泄障礙引起高尿酸血癥的一種常見的免疫相關(guān)性疾病[1]，當血尿酸水平持續(xù)升高，濃度超過其在體內(nèi)的飽和度時就會出現(xiàn)尿酸鹽晶體析出。尿酸鹽晶體的沉積不僅能誘發(fā)痛風的急性發(fā)作，長期也可致痛風石形成，進而引起關(guān)節(jié)骨質(zhì)破壞、關(guān)節(jié)間隙狹窄、關(guān)節(jié)畸形和功能障礙[2]，嚴重者可發(fā)展為痛風性腎病，甚至腎功能衰竭，嚴重影響患者的生活質(zhì)量[3]。因此，痛風的早期診斷尤為重要。目前常用的診斷技術(shù)的各有利弊，隨著人們健康意識的提高和現(xiàn)代醫(yī)學科技的發(fā)展，無創(chuàng)、便捷、有效的檢查手段越來越受到人們的重視。雙能量CT(dual-energy CT,DECT)成像技術(shù)可以通過兩個不同能量的球管發(fā)出射線，根據(jù)組織衰減差異特異性來區(qū)分尿酸鹽結(jié)晶[4]。本研究探討DECT成像技術(shù)對疑診痛風患者的診斷價值，以期為該病的臨床無創(chuàng)診斷提供依據(jù)和指導。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2019年6月至2020年12月山西白求恩醫(yī)院風濕免疫科收治的疑似診斷痛風患者83例，其中男74例，女9例；年齡22～81歲，平均（40.6±13.5）歲；病程1天至15年，平均（4.2±1.6）年；血尿酸167.5～842.0μmol/L，平均血尿酸（491±130）μmol/L。納入標準：①行DECT檢查，且臨床資料、實驗室數(shù)據(jù)、影像學資料完整；②經(jīng)本校醫(yī)學倫理委員會同意，對該研究知情并簽署知情同意書。排除標準：①因腎衰竭、血液病、惡性腫瘤和鉛中毒等所致的繼發(fā)性痛風；②合并嚴重精神性疾病，無法配合臨床醫(yī)師完成病史采集與體格檢查者；③合并其他疾病癥狀嚴重者；④依從性較差者。

1.2 DECT檢查和閱片方法

所有患者均行受累關(guān)節(jié)區(qū)DECT檢查。采用德國Siemens公司的雙能量CT機（Somatom Definition Flash）進行掃描，基于三物質(zhì)分離算法，DECT圖像中可同時顯現(xiàn)骨、尿酸鹽結(jié)晶和軟組織，并賦予不同偽彩。DECT檢查結(jié)果中，若綠色標志物出現(xiàn)在關(guān)節(jié)腔和關(guān)節(jié)周圍滑膜囊、軟組織、肌腱及韌帶等處，則視為尿酸鹽結(jié)晶，認為DECT結(jié)果陽性；運動、血管鈣化以及皮膚、指甲、足跟等角質(zhì)層比較厚的部位出現(xiàn)綠色標志物，則界定為偽影，視該DECT結(jié)果為陰性。

DECT結(jié)果由3名影像學主治醫(yī)師以上者采用雙盲法獨立完成，若診斷結(jié)果不一致，按照少數(shù)服從多數(shù)原則得出結(jié)論。

1.3 “金標準”檢查

所有患者均行“金標準”檢查，即穿刺抽取關(guān)節(jié)液或痛風石晶體，在偏振光顯微鏡下發(fā)現(xiàn)針狀雙折光的尿酸鹽結(jié)晶則確診痛風，未發(fā)現(xiàn)結(jié)晶者視為非痛風患者。

1.4 臨床醫(yī)師評估

對于確診痛風患者，由3名風濕免疫科主治醫(yī)師以上者在不了解影像學檢查的情況下，通過對患者進行病史采集和體格檢查評估其尿酸鹽結(jié)晶沉積情況，包括受累部位和數(shù)量，意見不統(tǒng)一時按照少數(shù)服從多數(shù)的原則。

1.5 統(tǒng)計學處理

對所收集的數(shù)據(jù)采用SPSS 21.0進行統(tǒng)計并分析，計量資料滿足正態(tài)分布用（）表示，兩者間比較采用獨立樣本t檢驗；計數(shù)資料用構(gòu)成比或率表示，兩者間比較采用χ2檢驗。以靈敏度、特異度、陰性預(yù)測值、陽性預(yù)測值、Kappa值評估診斷價值。建構(gòu)ROC曲線，并計算曲線下面積和95%可信區(qū)間（Confidence Interval,CI）。P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 DECT對痛風患者尿酸鹽結(jié)晶的診斷價值

83例疑診痛風的患者中，經(jīng)關(guān)節(jié)腔穿刺確診痛風者65例，非痛風者18例；經(jīng)DECT成像技術(shù)診斷痛風者63例，非痛風者20例。DECT成像技術(shù)診斷痛風的靈敏度為92.31%，特異度為83.33%，陰性預(yù)測值為75%，陽性預(yù)測值為95.24%；Kappa值為0.73；ROC曲線下面積為0.88（95%CI[0.77～0.99]，P<0.01），見表1和圖1。

表1 DECT檢查與金標準檢查診斷痛風結(jié)果比較（n=83，例）

圖1 雙能量CT成像技術(shù)診斷痛風的ROC曲線

2.2 DECT與臨床體格檢查發(fā)現(xiàn)尿酸鹽結(jié)晶的對比

65例痛風患者在自述疼痛部位行DECT檢查，發(fā)現(xiàn)尿酸鹽結(jié)晶沉積于足踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、手腕關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)的比例分別為98.21%（55/56），100%（34/34），92.00%（23/25），83.33%（5/6）。DECT發(fā)現(xiàn)尿酸鹽結(jié)晶沉積共502處，形狀不規(guī)則，多呈點狀，也有結(jié)節(jié)狀和斑片狀等，最大者19mm*10mm*3mm，最小者2mm*1mm*1mm。其中，足踝關(guān)節(jié)281處（55.98%），膝關(guān)節(jié)72處（14.34%），手和腕關(guān)節(jié)134處（26.69%），肘關(guān)節(jié)15處（2.99%）。

臨床醫(yī)師根據(jù)詢問病史和體格檢查認定尿酸鹽結(jié)晶沉積部位為114處，其中，足踝關(guān)節(jié)67處（58.77%），膝關(guān)節(jié)8處（7.02%），手和腕關(guān)節(jié)35處（30.70%），肘關(guān)節(jié)4處（3.51%）。DECT成像技術(shù)檢出尿酸鹽結(jié)晶沉積數(shù)目是臨床體格檢查發(fā)現(xiàn)數(shù)目的4.40倍。

2.3 DECT在痛風不同發(fā)病階段對關(guān)節(jié)病變檢出率的比較

DECT檢查對慢性間歇期痛風患者尿酸鹽結(jié)晶和骨質(zhì)破壞的檢出率均高于急性期患者（P<0.05），見表2。

表2 DECT檢查對痛風患者不同發(fā)病階段關(guān)節(jié)病變檢出率比較 [n(%)]

3 討論

痛風是一種最常見的炎性關(guān)節(jié)疾病[5]，以關(guān)節(jié)滑液和組織中尿酸單鈉晶體沉積為特征，嘌呤代謝紊亂和（或）高尿酸血癥、炎癥小體過度激活為其主要病理基礎(chǔ)[6]。其臨床表現(xiàn)除了高尿酸血癥外，還包括尿酸鹽結(jié)晶刺激引起反復(fù)發(fā)作的急性關(guān)節(jié)炎、尿酸鹽結(jié)晶長期反復(fù)刺激的慢性關(guān)節(jié)炎、痛風石的形成和關(guān)節(jié)畸形以及痛風性腎病[7]。近年來，由于經(jīng)濟的迅速發(fā)展、人們生活方式和飲食結(jié)構(gòu)的變化以及藥物的利用（如利尿劑等），痛風患者人數(shù)顯著增加[8]。此外，痛風患者常常伴隨著機體代謝異常，易合并高血壓、肥胖癥、高脂血癥、2型糖尿病和代謝綜合征等，導致心力衰竭、冠心病、肺栓塞、深靜脈血栓、卒中等心血管病發(fā)生率升高[9]，隨著疾病進展以及病情延長，患者生活質(zhì)量逐漸下降，且痛風還和抑郁癥呈正相關(guān)[10]。因此，痛風的早期診斷和及時干預(yù)對減少并發(fā)癥、減少關(guān)節(jié)功能障礙尤為重要[11]。

血尿酸水平的升高是診斷痛風的重要指標，但是只有5%～12%的高尿酸血癥會發(fā)展為痛風，急性痛風發(fā)作者中約40%的人血尿酸水平是不升高的，這就為僅憑借高尿酸血癥診斷痛風增加了難度。診斷痛風的特異性表現(xiàn)為尿酸鹽晶體沉積，既往診斷痛風的“金標準”為關(guān)節(jié)滑液抽吸或痛風石鏡檢查，2018年版EULAR指南也推薦但凡有條件或者在診斷不明確的情況下，均建議行關(guān)節(jié)滑液檢查和尿酸鹽晶體鏡檢查[12]。但是該方法為有創(chuàng)性操作，患者的可接受程度低，且對醫(yī)師穿刺和鏡檢技術(shù)要求較高，部分小關(guān)節(jié)取樣困難，無法實施，導致假陰性增加，而且可能會引起出血、感染等，因此，將該方法作為常規(guī)的診斷方法，普及起來有困難。X線、CT、MRI和超聲也有助于痛風的診斷，但是X線只能為較大的骨質(zhì)破壞提供診斷依據(jù)，在痛風發(fā)作早期，X線只表現(xiàn)為關(guān)節(jié)周圍的軟組織腫脹，關(guān)節(jié)之間的關(guān)系無異常，且不能將尿酸鹽結(jié)晶與周圍組織進行很好的區(qū)分，因此，X線診斷早期痛風敏感性較差，僅對中晚期痛風鈣化比較明顯的結(jié)節(jié)敏感性高[13]；傳統(tǒng)CT可以顯示骨質(zhì)的細微改變，能清楚顯示痛風石，但是對骨髓腔內(nèi)結(jié)構(gòu)和周圍的軟組織顯示不清，對早期痛風診斷有一定的局限；MRI能夠發(fā)現(xiàn)早期患者骨髓腔內(nèi)改變、滑膜炎、軟骨損傷以及關(guān)節(jié)周圍軟組織的腫脹，組織分辨率較高，能夠多角度、多方位和多序列進行成像，但是其特異性較差，對鈣化顯示率較低，不能將痛風性關(guān)節(jié)炎和其他炎性關(guān)節(jié)病有效區(qū)分，且費時、價格昂貴[14]；超聲可以顯示微小尿酸鹽結(jié)晶、滑膜炎、滑膜增生、關(guān)節(jié)積液、骨質(zhì)破壞等，能夠區(qū)分尿酸鹽與焦磷酸鹽結(jié)晶，對于痛風的鑒別診斷意義較大，且無輻射、價格便宜、便于動態(tài)觀察，但是超聲對醫(yī)師的操作技術(shù)依賴性強，視野較局限，可重復(fù)性略差，對痛風石體積衡量不太準確，且無法準確評估痛風石和周圍組織的關(guān)系[15]。

DECT技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一項新型無創(chuàng)成像診斷技術(shù)，它可以根據(jù)不同物質(zhì)能量衰減不同的特性對物質(zhì)進行區(qū)分，并基于三物質(zhì)分離算法，通過兩套輸出不同能量的球管同時、快速地對被檢部位進行掃描，利用組織衰減差異特征，對應(yīng)的兩套探測器會采集到兩組不同數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)傳遞至配套的工作站，進行三維重建，從而得到一組信息相對完整的組織特異性圖像，利用不同顏色標記區(qū)分不同物質(zhì)，一般情況下骨皮質(zhì)標記為藍色，骨松質(zhì)標記為紫色，尿酸鹽結(jié)晶標記為綠色，從而對疾病的定性診斷提供依據(jù)，利于醫(yī)師將尿酸鹽結(jié)晶與周圍不同組織區(qū)分開來，并對其沉積部位、數(shù)量、范圍準確評估；另外，將雙能量三維融合減影圖像與軟件測量工具相結(jié)合，可以對尿酸鹽結(jié)晶的體積進行測量和計算，可識別的最小晶體直徑小于3mm[16]，對于單個關(guān)節(jié)或是整個掃描區(qū)域內(nèi)的尿酸鹽結(jié)晶沉積的總量都可以進行計算，從而對關(guān)節(jié)區(qū)域尿酸鹽結(jié)晶沉積負荷進行評估，起到定量分析的作用，為疾病早期診斷和動態(tài)監(jiān)測病情提供重要依據(jù)。上述特征使得2018年EULAR的痛風診斷建議中也突出強調(diào)了雙源CT檢查的必要性和重要性[12]。

本研究83例疑診痛風的患者中，經(jīng)關(guān)節(jié)滑液穿刺抽吸或痛風石鏡檢確診痛風者65例，非痛風者18例；經(jīng)DECT成像技術(shù)診斷痛風者有63例，非痛風者20例。DECT成像技術(shù)診斷痛風的靈敏度為92.31%，特異度為83.33%，陰性預(yù)測值為75.00%，陽性預(yù)測值為95.24%。與余錫煌等[17]的研究結(jié)果基本一致，其對疑診痛風的64例患者行DECT檢查和“金標準”檢查，最終證實其中58例為痛風患者，診斷痛風的靈敏度為93.1%，特異度為100.0%。出現(xiàn)假陰性可能的原因為患者初次發(fā)病、病程<4周、降尿酸治療的影響，出現(xiàn)假陽性可能的主要原因為患者為晚期膝關(guān)節(jié)炎。本研究中Kappa值為0.73，ROC曲線下面積為0.88（95%CI[0.77～0.99]，P<0.01），說明DECT成像技術(shù)診斷痛風有很好的敏感性、特異性和準確性，與“金標準”一致性較高，具有較高的診斷價值，但是該檢查無創(chuàng)、快速、對操作者的依賴性較低，在一定程度上可以替代“金標準”，可以作為痛風重要的無創(chuàng)性診斷手段之一。本研究中DECT發(fā)現(xiàn)尿酸鹽結(jié)晶沉積共502處，是臨床體格檢查發(fā)現(xiàn)數(shù)目（114處）的4.40倍，與段艷峰[18]和Choi[19]等發(fā)現(xiàn)的結(jié)果基本一致，說明DECT發(fā)現(xiàn)尿酸鹽結(jié)晶的能力更強，更靈敏，可以更早地發(fā)現(xiàn)一些臨床上難以發(fā)現(xiàn)的尿酸鹽晶體的沉積，為臨床及時干預(yù)提供依據(jù)。DECT檢查對慢性間歇期痛風患者尿酸鹽結(jié)晶和骨質(zhì)破壞的檢出率均高于急性期，說明DECT對慢性間歇期患者的檢測效果更好，可能與慢性間歇期患者病程較長，尿酸鹽結(jié)晶沉積更多有關(guān)，后續(xù)可擴大樣本量進一步驗證該結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn)痛風石沉積位置對骨質(zhì)破壞的形成和嚴重程度影響較大，骨質(zhì)內(nèi)尿酸鹽晶體沉積的越多，骨質(zhì)破壞就越嚴重。一般情況下，骨質(zhì)破壞常見于關(guān)節(jié)外，骨質(zhì)破壞關(guān)節(jié)內(nèi)的現(xiàn)象較少見且較小，而對形成骨質(zhì)破壞影響最大的類型是骨內(nèi)痛風石，關(guān)其次為節(jié)內(nèi)痛風石，影響最小的是軟組織內(nèi)痛風石[20]。Chhana等[21]對兩具尸體進行病理檢查和DECT檢查，其中一位為82歲的痛風患者，另一位為89歲未罹患痛風者，對比結(jié)果發(fā)現(xiàn)DECT檢查結(jié)果和病理結(jié)果相一致，并且骨質(zhì)破壞情況與痛風石存在的位置有高度相關(guān)性。

本研究的不足之處：①樣本量不足，結(jié)果可能與總體之間存在誤差；②隨訪時間短，未能對尿酸鹽結(jié)晶體積變化結(jié)果進行收集和分析；③未與其他影像學對比，后續(xù)應(yīng)該加強多中心合作、加大樣本量、多種方法對比或聯(lián)合檢測，并進行長時間隨訪調(diào)查研究。

綜上所述，本研究證實DECT成像技術(shù)診斷痛風具有較高的敏感性、特異性，與“金標準”符合率較高，可靠性好，能夠有效地減少誤診和漏診，而且檢查所需時間較短、費用較低、無創(chuàng)、對操作者的依賴性相對較小，患者易于接受；同時DECT成像技術(shù)還能準確地檢測出患者體內(nèi)尿酸鹽結(jié)晶沉積的部位、數(shù)量和體積，有利于醫(yī)生對骨質(zhì)破壞情況進行評估，也有助于對患者的病情動態(tài)評估，為后期隨訪治療提供依據(jù)，具有較高的臨床應(yīng)用價值。