双能量CT对痛风的诊断及评价

汪 飞（综述） 李 梁（综述） 余成新（审校）

双能量CT对痛风的诊断及评价

汪 飞（综述） 李 梁（综述） 余成新（审校）

痛风最显著的特点是单钠尿酸盐结晶沉积，血尿酸盐浓度升高（＞6.8 mg/dl），表现为剧烈的撕裂样疼痛、痛风结节、上皮肉芽肿等[1]。临床上常用的治疗痛风的方法是使血尿酸盐浓度下降到单钠尿酸盐结晶能够自动溶解的水平[2]。传统诊断痛风的标准是在光学显微镜下发现单钠尿酸盐结晶，但其对受累的小关节则难以诊断。双能CT（DECT）是近年发展起来的影像学检查方法，它可以非侵入性地评价痛风患者尿酸盐的沉积，协助诊断痛风，监测疾病进展。本文对近几年DECT对痛风评价的研究作一综述。

1 DECT的原理

DECT扫描是利用相互垂直的2个球管发出的2种不同能量（80 kV和140 kV）的射线进行同步螺旋扫描，通过探测器接收后对不同能量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。X线的衰减取决于其能量，80 kV和140 kV的X线对同一组织扫描的衰减不同；不同组织的X线衰减也不同。因此，利用不同能量的X线及组织相对应的CT值变化可以得到体现组织化学成分的彩色编码，以及对尿酸盐化学成分的检测，并显示扫描部位尿酸盐的沉积[3]（图1）。

图1 男，38岁，痛风病史6年，右膝关节肿痛10余天就诊。A. VR图像示双侧髌骨上方软组织内多发尿酸盐沉积（箭）；B. MPR图像示双侧髌骨上方软组织内多发尿酸盐沉积（箭）

DECT双能量扫描尿酸盐识别技术最初是用于对肾结石化学成分的分析，以鉴别尿酸盐和非尿酸盐结石[4,5]。2007年，Johnson等[6]首次将DECT用于对痛风的评价，对其第一次系统性分析则是在2009年[7]，自2007年以来，DECT评价痛风的研究越来越多。

2 DECT对痛风的诊断价值

痛风确诊是通过带偏振补偿的光学显微镜在关节滑液中发现单钠尿酸盐结晶，然而，关节滑液的获取过程是有创的，且对操作者技术要求较高，再加上患者不易配合，使用受限。单钠尿酸盐沉积于关节软骨表面，痛风超声声像图表现为软骨表面回声增强，与深面的骨性关节面强回声线形成具有特征性表现的双边征[8]。DECT是目前唯一通过分析扫描部位化学成分来显示单钠尿酸盐结晶的成像方法。

Choi等[7]回顾性分析20例沙粒状痛风患者和10例由其他原因引起的关节炎患者的DECT图像，发现20例痛风患者的DECT图像均显示尿酸盐沉积，敏感度为100%，而对照组未发现尿酸盐沉积，特异性度为100%；DECT检测出的尿酸盐沉积部位（22个/例）较体格检查（6个/例）多（P＜0.001）；尿酸盐最容易沉积于趾趾关节（85%）、膝关节（85%）、踝关节（70%），而较少出现在上肢关节（≤50%）。Glazebrook等[9]对31例疑似痛风患者的受累关节行DECT和关节穿刺检查，其中12例（39%）显微镜下发现单钠尿酸盐结晶，DECT上均有尿酸盐沉积（敏感度为100%）；19例关节穿刺阴性患者，DECT也检测到部分患者有尿酸盐沉积（特异度为79%～89%）。Choi等[10]对40例确诊的痛风患者（其中17例有痛风石）和40例由其他原因引起关节炎的患者进行前瞻性研究，发现40例确诊患者中31例明显显示尿酸盐沉积（敏感度为78%），3例DECT为阴性（特异度为93%），6例假阴性中5例曾接受降尿酸治疗，血尿酸盐浓度＜6 mg/dl，说明有效的治疗可以分解沉积的尿酸盐。DECT可以检测沉积于脊柱、肋软骨和颞颌关节处的尿酸盐[11,12]，对发病部位及临床表现不典型的痛风有重要作用。

迄今为止，大部分DCET研究集中于临床已确诊的痛风患者，痛风患者首次急性关节炎发作的明确诊断是临床面临的一大难题。一组对急性痛风患者的研究发现，DECT对诊断不固定痛风的敏感度存在不确定性，14例连续性急性痛风患者中11例关节周围或腱鞘周围检测到尿酸盐沉积，5例DECT检测到尿酸盐沉积，然而4例首发患者的DECT只检测到2例尿酸盐沉积[13]。Glazebrook等[14]也证实DECT在诊断首发患者的经晶体证实的痛风时存在假阴性。

3 DECT对痛风的监测

Choi等[7]的研究证实DECT检测已确定痛风的尿酸盐沉积优于体格检查。临床上通过测量痛风石来记录单钠尿酸盐的聚集程度和组织对结晶的炎性反应，间接评价尿酸盐负荷[15]。游标卡尺通过测量皮下痛风石的长度评价痛风[16]，方法可靠、简单易行、成本低，但不能发现和评价沉积在关节内肉眼不可见的痛风石。常规CT、MRI和超声能够发现临床症状不明显的痛风石、尿酸盐沉积和痛风石内的组织反应，但对痛风石体积的测量需要手动描绘。DECT能够评价皮下和组织深部的尿酸盐沉积，自动化的体积测量软件能够快速测量沉积的尿酸盐体积。DECT测量的是特异性的尿酸盐结晶体积（包括组织反应区域），或许能更加敏感地评价药物治疗效果。

Dalbeth等[17]采用DECT和游标卡尺测量25例痛风石性痛风患者的64个足部痛风石内尿酸盐体积，结果发现DECT的可重复性最高，其读者内和读者间组内相关系数（ICC）分别为1.0和0.9。Choi等[10]对40例痛风患者不同部位（足踝、膝、肘及手腕关节）进行评价，发现DECT测量的读者内和读者间ICC均为1.0，两者的估计偏差为0.01 cm3，DECT评价不同部位和不同大小痛风石的可靠性无明显区别。然而，DECT对治疗效果的评价仍需要进一步研究。多项研究报道了通过有效降尿酸治疗后DECT上尿酸盐沉积的变化情况[12,18]，但DECT与其他痛风评价方法（物理测量痛风石大小、痛风石计数）的比较尚无系统研究，应综合性考虑各评价方法，对比于成本、可行性等，制订最佳方案。

4 DECT对痛风病理学及发病机制的认识

除了检测尿酸盐沉积，DECT可以显示骨骼和软组织结构，例如韧带和肌腱。尿酸盐沉积物易出现在关节及腱鞘周围[7,13]，DECT可能对尿酸盐沉积在这些特殊部位的原因提供新的信息。典型痛风性关节炎在CT图像上表现为关节旁有痛风性结节、关节内或关节附近有骨质破坏区[19]，DECT可以显示不同痛风石尿酸盐沉积的变化情况，即痛风石是如何引起骨质破坏和关节损害的。需要指出的是，至今尚未明确骨质破坏的发生是直接由于尿酸盐的沉积还是组织对尿酸单钠结晶的炎性反应结果，评价尿酸盐负荷的纵向多模态成像（包括DECT）或许可以对这些问题的解决提供重要信息。除了骨质破坏，新骨的形成也是痛风的一大特征，主要表现为骨刺、骨赘、骨质硬化、骨膜新生骨和关节强直[20]。DECT对尿酸盐沉积和骨骼的高清晰显像可能改变对受侵关节的骨质丢失的新骨形成过程的理解。

5 DECT评价痛风的不足

DECT尚未广泛运用于临床，仍存在一些不足。DECT成本较关节滑液显微镜检查和游标卡尺测量法高。DECT检查需要患者接受一定剂量的辐射。每个解剖区域患者接受的辐射剂量大约为0.5 mSv，每例患者所有外周关节全部扫描总共的辐射剂量可达3 mSv[7]，而每人每年接受自然辐射源的平均剂量为2.4 mSv。虽然痛风成像区均是在对射线不敏感的外周关节，避开了重要的射线敏感部位。然而，多部位重复扫描仍可能导致过度照射，特别是年轻患者。虽然DECT诊断痛风的特异度较高，但足趾指甲和足垫周围等部位易产生伪影。另外，不同的研究选择的扫描部位不同，包括足部[17]、关节[9,13]、外周关节[10]等，在考虑成本和辐射剂量最小化的情况下，应尽可能地减少扫描部位。

DECT是评价痛风的一种先进的、非侵入性方法，是唯一种能直接显示组织内尿酸盐沉积的影像学检查方法，DECT对已确诊痛风的诊断具有较高的准确率，可以可靠、快速地对尿酸盐负荷进行自动体积测量。然而，作为一项新兴技术，DECT在临床实践和临床试验中仍存在不确定性，DECT对首次发作痛风的诊断准确率尚不确定，扫描部位也需要进一步探讨，理想情况是扫描尽可能少的部位而同时保持诊断准确率。DECT与其他诊断痛风方法的成本-效益分析仍需进一步进行。DECT对痛风治疗效果评价的敏感度分析可以用于指导扫描频率和临床试验设计的其他方面。DECT疾病缓解的定义尚未明确，其与其他评价痛风的临床措施联合运用能够得到准确率较高的缓解定义。DECT或许能够为认识痛风的病理过程及发病机制开辟新的视角。

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痛风；体层摄影术，X线计算机；双能量CT；尿酸；综述

2013-06-06 【修回日期】2013-12-08

（责任编辑 唐 洁）

R593.21；R445.3

三峡大学第一临床医学院，宜昌市中心人民医院放射科 湖北宜昌 443003

余成新 E-mail: 1542353879@qq.com

10.3969/j.issn.1005-5185.2014.01.016