论文部分内容阅读
【摘要】 目的：评价双源CT（DSCT）双能量扫描技术在痛风患者四肢关节及周围软组织尿酸盐沉积诊断中的作用。方法：对24例临床诊断痛风的患者进行患病关节的双源CT双能量扫描，对照组为10列非痛风患者。采用双能量CT物质分解算法处理图像后，由2名医师独立进行评价，根据关节有无尿酸盐结晶沉积将结果判定为阳性或阴性。比较病例组和对照组尿酸盐结晶沉积的差异及双源双能量CT检出尿酸盐沉积部位与临床评估的差异。结果：通过双源CT双能量扫描在24例痛风患者四肢关节共发现223处尿酸盐结晶沉积，而临床四肢体格检查仅能发现88处关节疑有病变，仅占双源CT双能量扫描发现病灶的39.4%，差异具有统计学意义（P=0.000）。对照组未发现尿酸盐结晶的沉积。结论：双源CT双能量扫描在对痛风疑似患者关节及周围软组织尿酸盐结晶沉积的检测中具有敏感性、特异性和无创性。
【关键词】 痛风； 双能量CT； 尿酸盐结晶
痛风是由于嘌呤代谢紊乱和（或）尿酸排泄障碍导致血尿酸增加而引起机体组织损伤的一组疾病，以反复发作的急性关节炎、慢性痛风石形成和关节畸形为其临床特征。一般由高尿酸血症导致尿酸盐晶体的析出并沉积在关节或其他结缔组织中而引起组织的异物炎性反应。临床上诊断痛风的手段较为局限，主要依靠血尿酸水平的升高以及临床表现作为诊断依据，但有部分患者在痛风发作时血尿酸水平是正常的，这就给痛风诊断带来了更大的难度。双源CT双能量扫描时两个球管以不同的管电压发出两种不同能量的射线进行同步螺旋扫描，由于尿酸盐结晶存在不同的能量衰减，就可以通过双能量技术检测出体内沉积的尿酸盐结晶及其分布范围。DSCT检测痛风患者尿酸盐结晶在最近4～5年国外才逐步有报道[1-3]，而国内报道较少[4-6]。本研究通过DSCT双能量扫描对痛风患者进行四肢关节成像，探讨DSCT双能量技术诊断痛风的临床价值。
1 资料与方法
1.1 一般资料 收集2009年11月-2011年8月在本院就诊的24例临床确诊为痛风的患者为病例组（试验组），所有病例符合美国风湿病学会（ACR）的分类标准。24例中22例为男性，2例为女性，年龄22～71岁，平均（52±17）岁。选择同期到本院就诊的非痛风患者10例为对照组，其中男6例，女4例，年龄25～68岁，平均（55±15）岁，4例为不明原因关节疼痛患者，3例类风湿性关节炎患者，2例骨性关节炎患者，1例关节骨折患者。病例组中有21例血尿酸升高，3例血尿酸水平在正常范围内。病程2个月～15年，有15例患者在距离1个月内有痛风发作。
1.2 检查方法 由1名放射科医师在行双能量CT扫描前对每例患者四肢关节进行体检，记录双手及腕、双肘、双膝、双足及踝关节痛风结节数目及所在部位。病例组及对照组均行CT扫描，CT扫描机采用德国西门子双源CT（Somatom Definition），工作站采用西门子MMWP（Syngo Multi Modality）工作站。扫描方式：扫描双手、双腕及双肘关节时采用俯卧位，头先进。扫描双足、双踝及双膝关节时采用仰卧位，足先进。扫描参数：A球管电压140 KV，有效电流55 mAs，B球管电压80 KV，有效电流234 mAs。准直器64×0.6 mm，螺距0.7，球管旋转时间0.5 s/圈。
1.3 图像后处理方法 采用DE GOUT软件处理：将重建层厚0.5 mm，间隔0.5 mm，卷积核D30f的图像调入DE GOUT软件，自动分析生成有无尿酸盐结晶的彩色标记图，检测到的尿酸结晶呈绿色标记。
1.4 图像评价 评价部位为关节、周围滑膜及韧带肌腱走行区，关节腔及关节周围出现片样及点片状绿色标记区。而绿色标记区出现在皮肤、指甲及后跟等部位则不认为是尿酸盐结晶。由两名放射科医师独立进行评价，记录DSCT检查到的每例患者双手及腕，双肘，双足及踝及双膝关节周围尿酸盐结晶沉积的病症数目。
1.5 统计学处理 应用SPSS 13.0统计学软件对数据进行分析，计数资料采用 字2检验，以P<0.05为差异具有统计学意义。
2 结果
2.1 尿酸盐结晶沉积的检出 试验组24例患者行DSCT双能量扫描发现23例有尿酸盐结晶沉积，其中双手及腕11例（45%）、双肘8例（33%）、双膝10例（41%）、双足及踝21例（88%）检测到尿酸盐结晶沉积（图1）。大多数患者在足第一趾跖检测到尿酸盐结晶的沉积20例（83%）。另外有7例（29%）患者在韧带肌腱走行区检测到尿酸盐结晶沉积。对照组10例患者中有9例（90%）未发现尿酸盐结晶沉积，有1例（10%）骨折患者发现尿酸盐结晶沉积，与病例组比较差异具有统计学意义（P<0.01），见表1。
2.2 临床痛风结节检出与DSCT检出尿酸盐结节沉积 在24例痛风患者病例组中临床查体发现有痛风结节患者18例（75%），在双手及腕20处，双肘6处，双膝11处，双足及踝51处，共计88处。DSCT双能量扫描在18例临床发现有痛风结节患者中均检测出尿酸盐结节沉积，在临床查体没有发现痛风结节的6例患者中有5例检测出尿酸盐结晶沉积（图2），共计23例（96%），有1例未检测出尿酸盐结晶沉积，在双手及腕58处，双肘19处，双膝28处，双足及踝118处，共计223处。DSCT双能量扫描发现尿酸盐结节沉积病灶数目是查体发现痛风结节数目的2.53倍（P=0.000）。
2.3 尿酸盐结晶沉积病灶与关节镜病理检查 6例患者行关节腔积液抽吸术后病理发现尿酸盐结晶，DSCT双能量扫描在活检部位均检测到绿色标记的尿酸盐结晶沉积。
3 讨论
随着生活水平的提高，痛风及痛风性关节炎的发病率逐年增加呈上升趋势，已经成为常见病、多发病，但在临床中诊断痛风的手段仍然较为有限，主要依靠临床表现及血中尿酸增高。但是，有一部分患者为无症状的高尿酸血症，不一定都会发展为痛风，而有一部分患者在痛风急性发作期其血尿酸水平任在正常范围内，这就给痛风的早期诊断带来了一定的难度。痛风诊断的金标准仍是在偏光显微镜下关节滑液或痛风石抽吸标本中发现阴性的双折射尿酸单钠结晶。但是该项检查为有创性、侵入性检查，操作起来有一定的难度，容易受到穿刺部位、滑液晶体数量的多少及术者经验的影响，另外还存在感染、出血等并发症的危险。 双源CT双能量成像是利用双源CT相互垂直的两个球管发出的两种不同能量的射线进行同步螺旋扫描，通过探测器接收后对不同能量下所采集的各种密度物质的衰减信息进行分析的一种新的CT成像方法[7]。近年来，DSCT双能量扫描已经开始逐步应用在泌尿系结石的检出及尿路梗阻评价和肾功能评定。评价中央型肺癌和肺栓塞患者灌注的异常，及肺癌功能切除性的评价、肺气肿患者减容术前计划的制定及鉴别各种类型的肺动脉高压等[8]，特别是在泌尿系结石的检出和对结石成分的区分有着较为成熟的应用[9-10]。而应用DSCT双能量扫描技术在痛风患者体内检测尿酸盐结晶沉积的研究则处于起步阶段。
应用DSCT双能量GOUT程序扫描，调入GOUT后处理软件中可以自动生成有无尿酸盐结晶沉积的彩色标记图，标记为红色或绿色，不仅可以较为直观的显示尿酸盐结晶沉积的部位、范围、数量，还可以根据需要进行多种方位的多平面重建、容积在现及多角度的3D重建，对痛风患者尿酸盐结晶沉积做出更直接、准确的影像诊断。为痛风患者早期诊断提供了一种新的无创的检查手段，有望成为痛风诊断的另一“金标准”。
本研究中，DSCT双能量扫描发现尿酸盐结晶沉积病灶总数是临床体检估计病变数目的2.53倍，其中以足部及踝关节受累数量最多。DSCT双能量扫描能显示比临床查体更多的病灶和一些穿刺活检不能达到的部位，及部分病理检测为假阴性和亚临床型痛风性关节炎。也能为临床上不典型痛风患者的鉴别诊断提供更多的信息。对于少见部位的痛风性关节炎DSCT双能量扫描能为临床术前诊断提供较为准确的诊断依据。
本研究病例组中有1例未检出尿酸盐结晶沉积，可能原因是痛风的早期发作，尿酸盐结晶沉积太少或是太分散，另外也有可能是CT的容积效应或是图像因移动伪影难以评价。在对照组中1例急性外伤骨折患者骨折处中检测到尿酸盐结晶的沉积，可能是骨折部位的应激反映、炎性刺激导致骨折断端周围出现假阴性。还待进一步的研究。
本研究中病例组中有6例患者行关节腔积液抽吸术后病理发现尿酸盐结晶，其穿刺检出尿酸盐结晶部位与DSCT双能量扫描显示尿酸盐结晶沉积部位基本一致，提示了DSCT双能量扫描检出尿酸盐结晶有较高的准确性和特异性，与Glazebrook等[3]的研究报道结果相类似。
总之，双源CT双能量扫描在对痛风疑似患者关节及周围软组织尿酸盐结晶沉积的检测中具有敏感性、特异性和无创性，值得临床上推广应用。
参考文献
[1] Johnson T R， Weckbach S， Kellner H， et al. Clinical image： dual-energy computed tomographic molecular imaging of gout[J]. Arthritis Rheum， 2007，56（8）：2807-2809.
[2] Choi H K， Al-Arfaj A M， Eftekhari A， et al. Dual energy computed tomography in tophaceous gout[J].Ann Rheum Dis， 2009，68（10）： 1609-1612.
[3] Glazebrook K N，Guimaraes L S，Murthy N S，et al.Identification of intraarticular and periarticular uric acid crystals with dual-energy CT： initial evaluation[J].Radiology，2011，261（2）：516-524.
[4] 刘炜，薛华丹，曾学军，等.双能量CT检测痛风患者尿酸盐沉积的初步应用[J].中国医学科学院学报，2010，32（6）：645-648.
[5] 郑玲，周长圣，张龙江，等.双源双能量CT检测痛风石的初步经验[J].中国临床医学影像杂志，2011，22（2）：105-107.
[6] 郑茗丹，水华，廖美炎，等.双能量CT对痛风的诊断价值[J].中华风湿病学杂志，2012，16（4）：260-263.
[7] 张宗军，卢光明.双源CT及其临床应用[J].医学研究生学报，2007，20（4）：416-418.
[8] 张龙江，卢光明.双源CT双能量成像的研究进展[J].临床放射学杂志，2009，28（11）：1579-1581.
[9] Graser A，Johnson T R，Bader M，et al.Dual energy CT characterization of urinary calculi： initial in vitro and clinical experience[J].Invest Radio，2008，43（2）：112-119.
[10] Takahashi N，Hartman R P，Vrtiska T J，et al.Dual energy CT iodine-subtraction virtual unenhanced technique to detect urinary stones in an iodine- filled collecting system： a phantom study[J].AJR，2008，19（5）：1169-1173.
（收稿日期：2013-01-14） （本文编辑：连胜利）
【关键词】 痛风； 双能量CT； 尿酸盐结晶
痛风是由于嘌呤代谢紊乱和（或）尿酸排泄障碍导致血尿酸增加而引起机体组织损伤的一组疾病，以反复发作的急性关节炎、慢性痛风石形成和关节畸形为其临床特征。一般由高尿酸血症导致尿酸盐晶体的析出并沉积在关节或其他结缔组织中而引起组织的异物炎性反应。临床上诊断痛风的手段较为局限，主要依靠血尿酸水平的升高以及临床表现作为诊断依据，但有部分患者在痛风发作时血尿酸水平是正常的，这就给痛风诊断带来了更大的难度。双源CT双能量扫描时两个球管以不同的管电压发出两种不同能量的射线进行同步螺旋扫描，由于尿酸盐结晶存在不同的能量衰减，就可以通过双能量技术检测出体内沉积的尿酸盐结晶及其分布范围。DSCT检测痛风患者尿酸盐结晶在最近4～5年国外才逐步有报道[1-3]，而国内报道较少[4-6]。本研究通过DSCT双能量扫描对痛风患者进行四肢关节成像，探讨DSCT双能量技术诊断痛风的临床价值。
1 资料与方法
1.1 一般资料 收集2009年11月-2011年8月在本院就诊的24例临床确诊为痛风的患者为病例组（试验组），所有病例符合美国风湿病学会（ACR）的分类标准。24例中22例为男性，2例为女性，年龄22～71岁，平均（52±17）岁。选择同期到本院就诊的非痛风患者10例为对照组，其中男6例，女4例，年龄25～68岁，平均（55±15）岁，4例为不明原因关节疼痛患者，3例类风湿性关节炎患者，2例骨性关节炎患者，1例关节骨折患者。病例组中有21例血尿酸升高，3例血尿酸水平在正常范围内。病程2个月～15年，有15例患者在距离1个月内有痛风发作。
1.2 检查方法 由1名放射科医师在行双能量CT扫描前对每例患者四肢关节进行体检，记录双手及腕、双肘、双膝、双足及踝关节痛风结节数目及所在部位。病例组及对照组均行CT扫描，CT扫描机采用德国西门子双源CT（Somatom Definition），工作站采用西门子MMWP（Syngo Multi Modality）工作站。扫描方式：扫描双手、双腕及双肘关节时采用俯卧位，头先进。扫描双足、双踝及双膝关节时采用仰卧位，足先进。扫描参数：A球管电压140 KV，有效电流55 mAs，B球管电压80 KV，有效电流234 mAs。准直器64×0.6 mm，螺距0.7，球管旋转时间0.5 s/圈。
1.3 图像后处理方法 采用DE GOUT软件处理：将重建层厚0.5 mm，间隔0.5 mm，卷积核D30f的图像调入DE GOUT软件，自动分析生成有无尿酸盐结晶的彩色标记图，检测到的尿酸结晶呈绿色标记。
1.4 图像评价 评价部位为关节、周围滑膜及韧带肌腱走行区，关节腔及关节周围出现片样及点片状绿色标记区。而绿色标记区出现在皮肤、指甲及后跟等部位则不认为是尿酸盐结晶。由两名放射科医师独立进行评价，记录DSCT检查到的每例患者双手及腕，双肘，双足及踝及双膝关节周围尿酸盐结晶沉积的病症数目。
1.5 统计学处理 应用SPSS 13.0统计学软件对数据进行分析，计数资料采用 字2检验，以P<0.05为差异具有统计学意义。
2 结果
2.1 尿酸盐结晶沉积的检出 试验组24例患者行DSCT双能量扫描发现23例有尿酸盐结晶沉积，其中双手及腕11例（45%）、双肘8例（33%）、双膝10例（41%）、双足及踝21例（88%）检测到尿酸盐结晶沉积（图1）。大多数患者在足第一趾跖检测到尿酸盐结晶的沉积20例（83%）。另外有7例（29%）患者在韧带肌腱走行区检测到尿酸盐结晶沉积。对照组10例患者中有9例（90%）未发现尿酸盐结晶沉积，有1例（10%）骨折患者发现尿酸盐结晶沉积，与病例组比较差异具有统计学意义（P<0.01），见表1。
2.2 临床痛风结节检出与DSCT检出尿酸盐结节沉积 在24例痛风患者病例组中临床查体发现有痛风结节患者18例（75%），在双手及腕20处，双肘6处，双膝11处，双足及踝51处，共计88处。DSCT双能量扫描在18例临床发现有痛风结节患者中均检测出尿酸盐结节沉积，在临床查体没有发现痛风结节的6例患者中有5例检测出尿酸盐结晶沉积（图2），共计23例（96%），有1例未检测出尿酸盐结晶沉积，在双手及腕58处，双肘19处，双膝28处，双足及踝118处，共计223处。DSCT双能量扫描发现尿酸盐结节沉积病灶数目是查体发现痛风结节数目的2.53倍（P=0.000）。
2.3 尿酸盐结晶沉积病灶与关节镜病理检查 6例患者行关节腔积液抽吸术后病理发现尿酸盐结晶，DSCT双能量扫描在活检部位均检测到绿色标记的尿酸盐结晶沉积。
3 讨论
随着生活水平的提高，痛风及痛风性关节炎的发病率逐年增加呈上升趋势，已经成为常见病、多发病，但在临床中诊断痛风的手段仍然较为有限，主要依靠临床表现及血中尿酸增高。但是，有一部分患者为无症状的高尿酸血症，不一定都会发展为痛风，而有一部分患者在痛风急性发作期其血尿酸水平任在正常范围内，这就给痛风的早期诊断带来了一定的难度。痛风诊断的金标准仍是在偏光显微镜下关节滑液或痛风石抽吸标本中发现阴性的双折射尿酸单钠结晶。但是该项检查为有创性、侵入性检查，操作起来有一定的难度，容易受到穿刺部位、滑液晶体数量的多少及术者经验的影响，另外还存在感染、出血等并发症的危险。 双源CT双能量成像是利用双源CT相互垂直的两个球管发出的两种不同能量的射线进行同步螺旋扫描，通过探测器接收后对不同能量下所采集的各种密度物质的衰减信息进行分析的一种新的CT成像方法[7]。近年来，DSCT双能量扫描已经开始逐步应用在泌尿系结石的检出及尿路梗阻评价和肾功能评定。评价中央型肺癌和肺栓塞患者灌注的异常，及肺癌功能切除性的评价、肺气肿患者减容术前计划的制定及鉴别各种类型的肺动脉高压等[8]，特别是在泌尿系结石的检出和对结石成分的区分有着较为成熟的应用[9-10]。而应用DSCT双能量扫描技术在痛风患者体内检测尿酸盐结晶沉积的研究则处于起步阶段。
应用DSCT双能量GOUT程序扫描，调入GOUT后处理软件中可以自动生成有无尿酸盐结晶沉积的彩色标记图，标记为红色或绿色，不仅可以较为直观的显示尿酸盐结晶沉积的部位、范围、数量，还可以根据需要进行多种方位的多平面重建、容积在现及多角度的3D重建，对痛风患者尿酸盐结晶沉积做出更直接、准确的影像诊断。为痛风患者早期诊断提供了一种新的无创的检查手段，有望成为痛风诊断的另一“金标准”。
本研究中，DSCT双能量扫描发现尿酸盐结晶沉积病灶总数是临床体检估计病变数目的2.53倍，其中以足部及踝关节受累数量最多。DSCT双能量扫描能显示比临床查体更多的病灶和一些穿刺活检不能达到的部位，及部分病理检测为假阴性和亚临床型痛风性关节炎。也能为临床上不典型痛风患者的鉴别诊断提供更多的信息。对于少见部位的痛风性关节炎DSCT双能量扫描能为临床术前诊断提供较为准确的诊断依据。
本研究病例组中有1例未检出尿酸盐结晶沉积，可能原因是痛风的早期发作，尿酸盐结晶沉积太少或是太分散，另外也有可能是CT的容积效应或是图像因移动伪影难以评价。在对照组中1例急性外伤骨折患者骨折处中检测到尿酸盐结晶的沉积，可能是骨折部位的应激反映、炎性刺激导致骨折断端周围出现假阴性。还待进一步的研究。
本研究中病例组中有6例患者行关节腔积液抽吸术后病理发现尿酸盐结晶，其穿刺检出尿酸盐结晶部位与DSCT双能量扫描显示尿酸盐结晶沉积部位基本一致，提示了DSCT双能量扫描检出尿酸盐结晶有较高的准确性和特异性，与Glazebrook等[3]的研究报道结果相类似。
总之，双源CT双能量扫描在对痛风疑似患者关节及周围软组织尿酸盐结晶沉积的检测中具有敏感性、特异性和无创性，值得临床上推广应用。
参考文献
[1] Johnson T R， Weckbach S， Kellner H， et al. Clinical image： dual-energy computed tomographic molecular imaging of gout[J]. Arthritis Rheum， 2007，56（8）：2807-2809.
[2] Choi H K， Al-Arfaj A M， Eftekhari A， et al. Dual energy computed tomography in tophaceous gout[J].Ann Rheum Dis， 2009，68（10）： 1609-1612.
[3] Glazebrook K N，Guimaraes L S，Murthy N S，et al.Identification of intraarticular and periarticular uric acid crystals with dual-energy CT： initial evaluation[J].Radiology，2011，261（2）：516-524.
[4] 刘炜，薛华丹，曾学军，等.双能量CT检测痛风患者尿酸盐沉积的初步应用[J].中国医学科学院学报，2010，32（6）：645-648.
[5] 郑玲，周长圣，张龙江，等.双源双能量CT检测痛风石的初步经验[J].中国临床医学影像杂志，2011，22（2）：105-107.
[6] 郑茗丹，水华，廖美炎，等.双能量CT对痛风的诊断价值[J].中华风湿病学杂志，2012，16（4）：260-263.
[7] 张宗军，卢光明.双源CT及其临床应用[J].医学研究生学报，2007，20（4）：416-418.
[8] 张龙江，卢光明.双源CT双能量成像的研究进展[J].临床放射学杂志，2009，28（11）：1579-1581.
[9] Graser A，Johnson T R，Bader M，et al.Dual energy CT characterization of urinary calculi： initial in vitro and clinical experience[J].Invest Radio，2008，43（2）：112-119.
[10] Takahashi N，Hartman R P，Vrtiska T J，et al.Dual energy CT iodine-subtraction virtual unenhanced technique to detect urinary stones in an iodine- filled collecting system： a phantom study[J].AJR，2008，19（5）：1169-1173.
（收稿日期：2013-01-14） （本文编辑：连胜利）