新型影像學(xué)檢查在痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎早期診斷中的作用

陸偉鋒，張麗卿

(1.山西醫(yī)科大學(xué)附屬汾陽(yáng)醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，山西 汾陽(yáng)032200； 2.山西醫(yī)科大學(xué)汾陽(yáng)學(xué)院，山西 汾陽(yáng)032200)

痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎表現(xiàn)為關(guān)節(jié)和其他組織中尿酸單鈉(monosodium urate，MSU)晶體沉積，是我國(guó)最常見(jiàn)的炎癥性關(guān)節(jié)炎，可導(dǎo)致關(guān)節(jié)功能喪失、致殘等嚴(yán)重后果。痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎在歐洲的患病率為0.9%～2.5%，在美國(guó)為3.9%，在某些大洋洲-太平洋國(guó)家超過(guò)6%[1-2]。薈萃分析顯示，自2000—2018年，我國(guó)痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎患病率持續(xù)增長(zhǎng)，平均為1.1%，至2014年已達(dá)1.4%，2018年達(dá)1.7%[3-5]。痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的病理生理基礎(chǔ)是血清尿酸水平升高以及MSU晶體在組織中的沉積。事實(shí)上，MSU形成結(jié)晶體可促發(fā)免疫介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，形成壞死性炎癥循環(huán)，這些炎癥病變可導(dǎo)致急性痛風(fēng)發(fā)作，并出現(xiàn)關(guān)節(jié)損傷或慢性滑膜炎，形成慢性持續(xù)性發(fā)作[6]。痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的早期診斷及早期干預(yù)對(duì)保持受累關(guān)節(jié)的正常功能非常重要[7]，但X線(xiàn)平片或CT等普通影像學(xué)檢查在早期診斷中的敏感性較差[7-8]。因此，肌肉骨骼超聲、雙能CT(dual-energy CT，DECT)、磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)等新型影像學(xué)檢查被越來(lái)越多地應(yīng)用于臨床[7,9-11]，且正逐漸取代有創(chuàng)性的關(guān)節(jié)穿刺MSU晶體檢查，成為輔助診斷的有力工具[12]。隨著技術(shù)的逐漸成熟以及在診斷中的廣泛應(yīng)用，痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的早期診斷成為可能，也有效地改善了痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎患者的預(yù)后[4,7]?，F(xiàn)就新型影像學(xué)檢查在痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎早期診斷中的作用予以綜述。

1 痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的診斷

目前具有全球影響力的痛風(fēng)診斷分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)均主要參照2015年美國(guó)風(fēng)濕病學(xué)會(huì)/歐洲風(fēng)濕病聯(lián)盟制訂的指南[13]，我國(guó)最近也發(fā)布了2019版《中國(guó)高尿酸血癥與痛風(fēng)診療指南》[4]。在這些指南中，痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎診斷的金標(biāo)準(zhǔn)仍是關(guān)節(jié)穿刺檢查和MSU晶體鏡檢陽(yáng)性，但由于關(guān)節(jié)液樣品獲取存在困難，金標(biāo)準(zhǔn)的可操作性降低[6-7]。事實(shí)上，影像學(xué)檢查在痛風(fēng)診斷中起關(guān)鍵作用。

X線(xiàn)平片和普通CT作為痛風(fēng)患者的初步篩查工具，對(duì)痛風(fēng)的鑒別診斷和監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展有一定的作用。但對(duì)于病變僅局限于軟組織內(nèi)的早期痛風(fēng)或急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎患者，X線(xiàn)和普通CT檢查診斷價(jià)值有限[7]。至疾病慢性期，出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)性、侵蝕性多關(guān)節(jié)損害以及結(jié)節(jié)樣軟組織腫塊，尤其是出現(xiàn)伴鈣化的突出邊緣的痛風(fēng)結(jié)節(jié)時(shí)，X線(xiàn)檢查具有較大價(jià)值，而在觀察骨質(zhì)破壞并監(jiān)測(cè)治療后痛風(fēng)結(jié)節(jié)大小變化方面CT則有較大價(jià)值[7-8]。目前，已有多種更先進(jìn)的成像技術(shù)用于早期痛風(fēng)的診斷，主要包括肌肉骨骼超聲、DECT、MRI等。對(duì)于無(wú)癥狀高尿酸血癥患者，如關(guān)節(jié)超聲或DECT發(fā)現(xiàn)尿酸鈉晶體沉積和(或)痛風(fēng)性骨侵蝕的征象，則可作為亞臨床痛風(fēng)的診斷依據(jù)(2C)[4,13]。

臨床工作中，根據(jù)2018年歐洲風(fēng)濕病聯(lián)盟的推薦，可采用實(shí)驗(yàn)室檢查、臨床表現(xiàn)以及影像學(xué)檢查相結(jié)合的模式來(lái)診斷痛風(fēng)，從早期痛風(fēng)狀態(tài)(無(wú)癥狀性高尿酸血癥及無(wú)癥狀MSU晶體沉積)到臨床痛風(fēng)狀態(tài)患者的診斷均可適用；早期痛風(fēng)的臨床診斷不確定，且無(wú)法鑒定出MSU晶體(鏡檢陰性或無(wú)法獲得關(guān)節(jié)液樣本)時(shí)，影像學(xué)證據(jù)尤其重要[7]。近年來(lái)，影像技術(shù)在痛風(fēng)中的應(yīng)用進(jìn)展較多，如超聲、DECT、傳統(tǒng)CT和MRI，這些技術(shù)均有利于發(fā)現(xiàn)尿酸鹽沉積、痛風(fēng)石和骨侵蝕，但目前仍未明確痛風(fēng)診斷的最佳影像手段。事實(shí)上，超聲檢查“雙軌征”、DECT發(fā)現(xiàn)MSU晶體沉積以及其他影像學(xué)發(fā)現(xiàn)痛風(fēng)相關(guān)骨破壞的證據(jù)均已被寫(xiě)入美國(guó)風(fēng)濕病學(xué)會(huì)/歐洲風(fēng)濕病聯(lián)盟2015版痛風(fēng)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)[13]。

2 新型影像學(xué)檢查在痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎早期診斷中的價(jià)值

2.1肌肉骨骼超聲檢查與痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的早期診斷 超聲是一項(xiàng)不斷發(fā)展的影像學(xué)技術(shù)。在風(fēng)濕免疫性疾病的臨床診斷中，肌肉骨骼超聲檢查的應(yīng)用價(jià)值日益增加。肌肉骨骼超聲檢查簡(jiǎn)單易行、成本較低，且無(wú)電離輻射損害，有較高的軟組織分辨率，并具有動(dòng)態(tài)成像和多平面成像能力，還可在超聲引導(dǎo)下進(jìn)行關(guān)節(jié)抽吸或軟組織活檢以鑒定其中尿酸鹽晶體的存在。重復(fù)肌肉骨骼超聲檢查還可用于評(píng)估關(guān)節(jié)炎患者的治療反應(yīng)。痛風(fēng)的肌肉骨骼超聲主要分為炎癥性關(guān)節(jié)炎表現(xiàn)和典型痛風(fēng)相關(guān)損傷。

2.1.1炎癥性關(guān)節(jié)炎表現(xiàn) 痛風(fēng)的炎癥性關(guān)節(jié)炎包括滑膜炎和關(guān)節(jié)積液。滑膜炎表現(xiàn)為滑膜肥大和充血，是痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎最常見(jiàn)的表現(xiàn)，而且是非特異性的，但如果肥大的滑膜內(nèi)存在微型痛風(fēng)石，則具有痛風(fēng)特異性；滑膜充血可能繼發(fā)于活動(dòng)性炎癥，也可能與痛風(fēng)石的纖維血管基質(zhì)有關(guān)，在無(wú)癥狀性高尿酸血癥患者中出現(xiàn)的滑膜充血表明存在亞臨床性滑膜炎，在經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)闹委熀?，滑膜充血在超聲下有可能減輕或消失；關(guān)節(jié)積液表現(xiàn)為關(guān)節(jié)內(nèi)低回聲區(qū)，在多普勒檢查中表現(xiàn)為可壓縮性，且無(wú)血管組織，因此可將其與滑膜肥大區(qū)分開(kāi)來(lái)[9]。在早期痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎患者中，關(guān)節(jié)積液可能表現(xiàn)為密度均勻的無(wú)回聲區(qū)，但隨著疾病進(jìn)展，這些積液可能出現(xiàn)可移動(dòng)的MSU晶體，在超聲下產(chǎn)生“星空”狀外觀，而超聲探頭輕壓后釋放的壓力可能導(dǎo)致關(guān)節(jié)積液湍流，這些不均勻密度的液體旋轉(zhuǎn)后可產(chǎn)生“暴風(fēng)雪”征[10]。

2.1.2典型痛風(fēng)相關(guān)損傷表現(xiàn)

2.1.2.1痛風(fēng)石 痛風(fēng)石最易形成于受機(jī)械應(yīng)力作用的區(qū)域，如第一跖趾關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)、跟腱遠(yuǎn)端、髕骨近端韌帶以及尺骨鷹嘴和髕前滑囊等區(qū)域。痛風(fēng)石的主要成分為晶體和碎片核心以及纖維血管基質(zhì)和周?chē)娜庋拷M織，這些成分均可被超聲識(shí)別；在超聲下，關(guān)節(jié)內(nèi)痛風(fēng)石的中央?yún)^(qū)呈明亮的晶體回聲，其中散布著包含纖維間隔和血管組織的低回聲區(qū)，低回聲區(qū)在多普勒評(píng)估中顯示出豐富的血流[11]。由于晶體和碎片核心的異質(zhì)性，聲波可穿過(guò)這些組織，與小而致密的晶體沉積不同，核心碎片對(duì)聲波完全反射并伴聲影[11,14]。在肌腱內(nèi)痛風(fēng)石中，MSU晶體多為聚集性，超聲下呈簇狀，在所有掃描角度均為異質(zhì)性高回聲灶，即使增益最小時(shí)也清晰可見(jiàn)[14]。

2.1.2.2雙軌征 關(guān)節(jié)內(nèi)MSU晶體可能沉積于透明軟骨表面，在超聲下形成一條與下方骨板相平行的曲線(xiàn)形回聲帶，兩者之間有正常關(guān)節(jié)軟骨的低回聲帶相隔，形成所謂的“雙軌征”，雖然焦磷酸鈣晶體沉積也可形成雙軌征，但非常少見(jiàn)[15]。因此，雙軌征在痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的診斷中有高度特異性。

2.1.2.3皮質(zhì)骨侵蝕 在兩個(gè)相互垂直的平面上，觀察到關(guān)節(jié)骨皮質(zhì)表面的連續(xù)性中斷，即可診斷為皮質(zhì)骨侵蝕病變。典型的痛風(fēng)性骨侵蝕特征是具有突出邊緣的近關(guān)節(jié)處的“打孔”樣病變，通常容易識(shí)別。

2.1.3肌肉骨骼超聲在痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎中的診斷效能 在痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎診斷中，超聲檢查具有中等程度的敏感性、良好的準(zhǔn)確性和很高的特異性。多項(xiàng)研究評(píng)價(jià)了典型痛風(fēng)超聲表現(xiàn)(如雙軌征、痛風(fēng)石、骨侵蝕和“暴風(fēng)雪”征)的診斷效能[11-16]。在慢性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)損害中，雙軌征和痛風(fēng)石的特異性高于“暴風(fēng)雪”征[14]。一項(xiàng)薈萃分析納入了11項(xiàng)痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的超聲診斷研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，超聲對(duì)痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎有良好的診斷準(zhǔn)確性，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，痛風(fēng)石、“暴風(fēng)雪”征或骨侵蝕為超聲診斷痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的特異性表現(xiàn)[16]。

2.1.4肌肉骨骼超聲在痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎診斷中的不足之處 雖然肌肉骨骼超聲檢測(cè)MSU沉積的敏感性很高，甚至可在無(wú)癥狀性高尿酸血癥患者中檢測(cè)到晶體的存在，但它也存在局限性：超聲檢查受操作者水平和儀器檢測(cè)精度的限制，結(jié)果的準(zhǔn)確性與操作者經(jīng)驗(yàn)有關(guān)；超聲檢查還取決于患者的受檢關(guān)節(jié)或軟組織有無(wú)合適的聲學(xué)窗口，例如在肥胖患者或軸向骨骼的關(guān)節(jié)中，超聲的價(jià)值受限；由于超聲無(wú)法穿透骨皮質(zhì)，無(wú)法識(shí)別真正的骨內(nèi)痛風(fēng)石；由于急性期痛風(fēng)性關(guān)節(jié)損害中最顯著的超聲表現(xiàn)為滑膜炎癥而非關(guān)節(jié)或軟組織中MSU沉積，超聲在急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎中的診斷效能較差[17]。Huppertz等[18]發(fā)現(xiàn)，在疑似痛風(fēng)的患者中，以關(guān)節(jié)穿刺檢查和MSU晶體鏡檢陽(yáng)性作為金標(biāo)準(zhǔn)，DECT診斷的特異度為85.7%，超聲診斷的特異度為76.2%，提示DECT診斷特異性高于超聲。

2.2DECT與痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的早期診斷

2.2.1DECT的概念及工作原理 DECT是一種在兩個(gè)能級(jí)下利用組織中不同原子序數(shù)的物質(zhì)對(duì)X線(xiàn)吸收的特性具有差異的原理而進(jìn)行診斷的技術(shù)。當(dāng)暴露于兩個(gè)不同能級(jí)的X線(xiàn)時(shí)，與MSU等低原子序數(shù)物質(zhì)不同，鈣離子等高原子序數(shù)物質(zhì)在衰減方面的差異更大，而MSU的衰減差異則較??；通過(guò)用80 kV和140 kV的X線(xiàn)束掃描，并應(yīng)用后處理算法處理數(shù)據(jù)，可區(qū)分組織中的不同物質(zhì)(如鈣與MSU)，從而揭示在關(guān)節(jié)、肌腱及軟組織等處沉積的尿酸鹽，并可通過(guò)使用感興趣區(qū)域及顯示體素的有效Z值的直方圖測(cè)量尿酸鹽沉積的數(shù)量[19]。另外，圖像重建可以自動(dòng)顯示包含尿酸鹽的體素，按照慣例，這些物質(zhì)在二維和三維圖像上顯示為綠色。在實(shí)踐中，DECT可以通過(guò)使用單源CT或雙源CT實(shí)現(xiàn)。雙源CT掃描允許同時(shí)采集兩個(gè)數(shù)據(jù)集來(lái)實(shí)現(xiàn)DECT，因此更加簡(jiǎn)便快捷。使用單源CT對(duì)患者掃描兩次或者使用快速電壓切換掃描兩次，也同樣可以實(shí)現(xiàn)DECT。但雙源CT可顯著縮短掃描時(shí)間，減少輻射劑量，并可消除各臟器運(yùn)動(dòng)所致的圖像難以達(dá)到精確配合的弊端，因此更加準(zhǔn)確。

2.2.2DECT的診斷效能 一項(xiàng)薈萃分析對(duì)DECT在痛風(fēng)診斷中的特異度和靈敏度進(jìn)行了研究，該薈萃分析包含7項(xiàng)研究，共涉及相對(duì)異質(zhì)性較強(qiáng)的413例患者，結(jié)果顯示，DECT對(duì)痛風(fēng)檢測(cè)的總靈敏度為84%(95%CI78%～88%)，總特異度為84%(95%CI77%～89%)[20]。DECT具有的高靈敏度，也可用于檢測(cè)無(wú)癥狀性高尿酸血癥患者的尿酸負(fù)荷。Dalbeth等[21]研究發(fā)現(xiàn)，DECT可在24%的無(wú)癥狀性高尿酸血癥患者中檢測(cè)到MSU沉積，但無(wú)癥狀性高尿酸血癥患者M(jìn)SU沉積量顯著低于已確診的痛風(fēng)患者；另外，在無(wú)癥狀性高尿酸血癥患者中，肌腱和關(guān)節(jié)中MSU沉積更為常見(jiàn)，但痛風(fēng)石的發(fā)生率較低。DECT還可用于治療反應(yīng)的連續(xù)評(píng)估。治療前后行DECT檢查，可判斷尿酸結(jié)晶是否溶解、全身尿酸負(fù)荷是否降低。

在早期痛風(fēng)患者中關(guān)于DECT的研究較少?，F(xiàn)有的研究表明，在疾病早期或未出現(xiàn)痛風(fēng)石的患者中，DECT的靈敏度偏低[22-23]。因此，DECT的結(jié)果必須排除假陰性的情況。在疾病早期、尿酸水平升高不顯著、痛風(fēng)石較小或密度較低的患者中，DECT的陰性率較高[24]。此時(shí)，如臨床高度懷疑痛風(fēng)，即使DECT結(jié)果為陰性，仍應(yīng)積極進(jìn)行關(guān)節(jié)穿刺或結(jié)合臨床表現(xiàn)來(lái)診斷。

2.2.3DECT檢查存在的問(wèn)題 與傳統(tǒng)的X線(xiàn)檢查、超聲或MRI相比，DECT的放射線(xiàn)暴露劑量增加，如果反復(fù)使用DECT，這一問(wèn)題可能更加嚴(yán)重。但與普通CT相比，DECT放射劑量相同或更少，常用的有效劑量<1 mSv，因此尚在可以接受的范圍內(nèi)[24]。其次，與MRI相比，DECT對(duì)非晶體痛風(fēng)石成分的分辨率較差[25]。與超聲相比，DECT對(duì)痛風(fēng)石檢測(cè)的靈敏度也并無(wú)優(yōu)勢(shì)[26]。與超聲和MRI的不同，DECT可對(duì)尿酸鹽沉積進(jìn)行量化評(píng)估，并且DECT具有病變解剖區(qū)域可視化的優(yōu)勢(shì)；此外，DECT還能區(qū)別沉積物為尿酸鹽或其他晶體(如焦磷酸鈣)[27]。同時(shí)，DECT在技術(shù)上也存在一些有待改進(jìn)之處。例如，不同CT掃描儀之間的絕對(duì)Hounsfield單位存在差異，而DECT軟件設(shè)置對(duì)尿酸鹽的識(shí)別也有影響，因此用于從雙能量數(shù)據(jù)集中識(shí)別尿酸鹽的算法還需要進(jìn)行精細(xì)校準(zhǔn)[27]。除痛風(fēng)患者表現(xiàn)為DECT陽(yáng)性外，如在某些中老年人肋軟骨和椎間盤(pán)中也可發(fā)現(xiàn)DECT陽(yáng)性MSU晶體沉積，而這種沉積可能是生理性的[28]。

2.3MRI與痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的早期診斷 MRI具有較高的軟組織對(duì)比分辨率，并且能夠顯示軟組織炎癥、軟骨損傷、骨侵蝕和畸形，同時(shí)又不會(huì)使患者遭受電離輻射[29]。與超聲不同，MRI還可以觀察到更深的結(jié)構(gòu)，并可以針對(duì)各個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行多平面成像，以最好地展示其病變[30]。歐洲肌肉骨骼放射學(xué)會(huì)關(guān)節(jié)炎委員會(huì)建議，MRI可用于評(píng)估痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎患者周?chē)P(guān)節(jié)的活動(dòng)性炎癥，包括滲出液、滑膜炎、骨髓水腫以及隨后的關(guān)節(jié)表面損傷和皮質(zhì)骨侵蝕等結(jié)構(gòu)性損傷，并對(duì)關(guān)節(jié)活動(dòng)性炎性病變和結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行評(píng)估，以定性、半定量及定量測(cè)量活動(dòng)性炎癥和慢性關(guān)節(jié)損傷[31]。

通過(guò)靜脈注射MRI造影劑和使用造影劑T1加權(quán)后序列，可以區(qū)分活動(dòng)性滑膜炎與滑膜肥大[11]。使用造影劑還可鑒別痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的微小損害(如骨髓水腫、微小的軟骨侵蝕)[32]。痛風(fēng)石在MRI上顯示出多變的成像外觀，反映了痛風(fēng)石成分的異質(zhì)性和鈣沉積量的變化，MRI檢測(cè)痛風(fēng)石的靈敏度為63%，特異度為98%[33]。骨侵蝕表現(xiàn)為骨皮質(zhì)損害邊緣突出、軟骨表面相對(duì)保留，這些特征有助于區(qū)分痛風(fēng)與類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)，類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎常伴有關(guān)節(jié)軟骨損傷[34]。由于相關(guān)研究較少，MRI在痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎中的診斷效能目前尚不確定。

3 小 結(jié)

對(duì)痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的早期診治是保持患者關(guān)節(jié)功能正常的主要措施。普通影像學(xué)檢查(X線(xiàn)平片、CT等)僅能在疾病后期發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的關(guān)節(jié)和軟組織損傷，對(duì)早期診斷的敏感性較差。新型影像學(xué)檢查在痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎早期診斷中的價(jià)值越來(lái)越受到重視，肌肉骨骼超聲具有動(dòng)態(tài)的多平面成像能力及較高的軟組織分辨率；DECT能準(zhǔn)確地識(shí)別關(guān)節(jié)和軟組織中MSU晶體的沉積及嚴(yán)重程度；MRI具有較高的軟組織對(duì)比分辨率。新型影像學(xué)檢查是痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎早期診斷的重要方法，也是評(píng)估疾病負(fù)擔(dān)和監(jiān)測(cè)治療反應(yīng)的重要措施。