超微血管成像技术在痛风性关节炎患者活动期滑膜炎中的诊断价值

徐祥勇，倪 娟，梅 琪，虞 梅（通信作者）

（上海市徐汇区大华医院超声影像科 上海 200231）

痛风性关节炎（gouty arthritis，GA）是一种炎症反应和病理损伤，由尿酸盐晶体沉积在正常关节组织中引起，属于代谢性风湿病[1-3]。不同时期痛风患者的超声表现常伴有不同程度滑膜增生及滑膜炎，可表现出不同程度的彩色血流信号[4]。能量多普勒成像（PDI）可以通过显示关节滑膜的异常血流来观察活动期滑膜炎的情况，主要显示关节滑膜内血管化和血管舒张[5]，并能预测关节破坏的进展情况[6]。因此，探究痛风活动期滑膜炎与关节滑囊新生血管之间的关系，对于患者病情监测、抗感染治疗的选择及治疗效果评估具有十分重要的意义。超微血管成像（superb mircovascular imaging，SMI）技术采用智能自适应算法，将组织运动噪声从真实血流信号中分离出来，并结合独特的滤波技术，完全提取和呈现低速血流信息。在不使用造影剂的情况下，对极低速的微血流具有良好的敏感性，在许多临床领域对血管生成或微血管的早期准确检测具有良好的应用效果[7-9]。本研究探讨超微血管成像（SMI）技术对痛风活动期滑膜炎血流的敏感性较传统的能量多普勒成像（PDI）技术检测的结果更好，提高了关节滑囊新生血管的检出率，更可以准确地评价关节滑囊炎症程度，为患者抗感染治疗提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020年1月—2022年1月上海市徐汇区大华医院收治的痛风患者90例，其中男性62例，女性28 例；年龄24～85岁，平均年龄（53.2±17.6）岁；平均病程（43.2±23.6）个月；ESR为2～67 mm/h，平均（28.13±18.07）mm/h；CRP为0.18～45.3 mg/L，平均（6.67±9.04）mg/L。所有患者均知情同意本研究。根据疾病活动缓急情况,将患者分为活动期组（65例）与缓解期组（25例）。两组患者年龄、性别比例、病程比较差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 患者基本信息

纳入标准：所有患者均符合《2015年美国风湿病学会/欧洲抗风湿病联盟（American College of Rheumatology/European League Against Rheumatism，ACR/EULAR）痛风分类标准》[10]。排除标准：①患者依从性差；②伴有其他关节炎疾病，如反应性关节炎、风湿性关节炎、骨关节炎等；③由于肿瘤放疗、化疗、血液病、服用某些药物导致继发性痛风的患者；④ 同时合并其他炎症感染及自身免疫性疾病等。所有患者均于超声检查前1天内评估以下疾病活动标志物：血沉（ESR）、C反应蛋白（CRP）。

1.2 方法

采用佳能Aplio500彩色多普勒超声诊断仪，选用频率为（5～12）MHz高频线阵探头，设置骨骼肌肉条件，PDI的参数为：速度调整为小于2.5 cm/s，低壁滤波，尽可能高的增益。SMI的彩色速度调整为1.0～2.0 cm/s，彩色频率调整为14 MHz，平均4～7帧，尽可能高的增益，并通过平滑调整时间来增强血管信息。

1.3 检查方法及评估标准

在灰阶超声上半定量地将滑膜增生程度分为4级：0级，无异常；1级，滑膜轻度增厚，小关节滑膜不高出两骨最高点连线水平，2 mm＜大关节滑膜厚度≤5 mm；2 级：滑膜中度增厚，小关节滑膜凸出两骨最高点连线，未达骨干，5 mm＜大关节滑膜厚度≤9 mm；3级，滑膜重度增厚，小关节滑膜延伸达骨干，大关节滑膜厚度＞9 mm[11]。然后应用PDI观察增生滑膜血流情况，然后切换至SMI模式，观察2种模式的血流显示情况，两次取样框覆盖相同位置。采集患者二维灰阶超声图像、PDI及SMI血流信息，分别应用PDI及SMI技术探测增生滑膜内血流信号。在PDI或SMI上对每个关节的病变血管进行了半定量测量（0级，无血管；1级，单支血管；2级，视野内血管流量小于50%；3级，≥50%）[12]。关节的滑膜炎评分（SYN-SUM）采用灰度法，血管评分采用PDI（PDI-SUM）和SMI（SMI-SUM）。超声科医生在看不到临床信息的情况下，根据每个患者的超声图像，对滑膜炎的程度和血管的程度进行评分。

1.4 质量控制

每例患者均由同一位具有5年以上肌骨超声诊断经验的医师行双侧膝、踝及第一跖趾关节扫查。每例具有痛风石和（或）滑膜增生的患者，每个病变部位均扫查3次，长径及厚度以最大关节切面测量值为准。存储每例患者痛风石及滑膜增生血流较丰富的切面图像，所得图像由另外2位经过诊断标准化培训的超声诊断医师进行PDI及SMI分级，所有分级结果均由2位医师讨论后共同决定。

1.5 统计学方法

采用SPSS 20.0统计软件分析数据，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（± s）表示，采用t检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。比较每个GA患者的SYN-SUM、PDI-SUM和SMI-SUM，并用方差分析或t检验评估临床缓解状态。使用斯皮尔曼（Spearman's）系数评估SYN-SUM、PDI-SUM和SMI-SUM之间以及包括血沉、CRP在内的临床炎症参数之间的关系。

2 结果

2.1 活动期组ESR、CRP与超声检查结果

活动期组研究显示SMI-SUM评分总和[（7.37±4.66）； 范 围 0～ 20]显 著 高 于 PDISUM[（4.48±3.19）； 范 围 0～ 13；P＜ 0.001]和SYN-SUM[（4.45±3.62）；范围0～17；P＜0.001]。SMI-SUM与PDI-SUM有很强的相关性（γ=0.878，P＜0.01）；PDI-SUM与SYN-SUM也有显著相关性（γ=0.316，P=0.018）。SMI-SUM与所选临床表现显著相关，包括血沉、C反应蛋白（γ=0.685，P＜0.01；γ=0.736，P＜0.01）。SMI-SUM与血沉、C反应蛋白之间的相关性大于PDI-SUM与它们的相关性（γ=0.326、γ=0.534）。见表2。

表2 65名活动期患者超声检查结果与ESR、CRP之间的相关性

2.2 随访患者评价

在17例接受超声随访的患者中，SMISUM[（2.45±1.63）； 范 围 0～ 5]显 著 大 于 PDISUM[（1.34±1.15）；范围0～4；P＜0.001]，但与SYN-SUM[2.39±1.63；范围0～5；P=0.000]无显著差异。SMI-SUM与PDI-SUM得分高度相关（γ=0.841，P＜0.001），但与SYN总和无显著相关（γ=0.430，P=0.075）。PDI-SUM与SYN-SUM无显著相关性（γ=0.314，P=0.200）。所有这三个值都显著低于超声的初始结果（P＜0.001），SYN-SUM、PDI-SUM和SMI-SUM的平均变化分别为2.92、4.79和7.43。

3 讨论

受近年来人们生活水平的提高和饮食习惯改变的影响，GA已成为临床常见病，主要表现为高尿酸血症和关节炎症性改变，可累及全身多个关节，严重时引起关节畸形，甚至导致肾损害、高血压、心脏病等并发症[13-14]。滑膜炎是痛风关节炎的一种早期病理改变，主要表现为滑膜水肿、增厚和微小血管形成。滑膜血管化可能是炎症侵袭性和破坏性行为的关键，滑膜血管化的程度直接反映了滑膜增生和炎症活动的程度[15]。因此，早期检测滑膜增厚及滑膜内血流情况可为痛风性关节炎活动性的诊断和评估提供依据。大多情况下我们对滑膜血流的检测，传统方法有彩色多普勒血流成像（CDFI）和PDI，但CDFI易受入射角、血流方向和血流速度的限制，而PDI易受组织运动的干扰而产生伪像，两者对外周低速微血管的显示都不理想[16]。SMI作为超声诊断的新技术，比CDFI和PDI更清晰地显示病变血管，减少运动伪影，对低速血流的显示更敏感，弥补了传统血流成像方法的不足，可作为评估痛风炎症的重要指标[17]。

GA是一种累及多个关节的疾病，并伴有全身性炎症，因此要综合考虑各种因素来评估疾病的活动性。在临床上CRP及ESR是反映全身炎症的标志物，正常人CRP＜3 mg/L，轻微炎症为3～10 mg/L，如＞10 mg/L常提示有潜在的炎症性疾病。有研究表明尿酸盐刺激机体免疫细胞释放促炎因子，如白介素-1β、白介素-6和肿瘤坏死因子-α，这些因子可促使肝脏合成并释放CRP及ESR[18]。因此CRP及ESR是关节炎症活动性及治疗反应性的有效指标，与痛风患者疼痛程度具有相关性。

有研究显示在检测活动性炎症方面，用SMI评估比PDI更敏感，更有利于早期发现患者的炎症[19]。虽然与常规检查相比，SMI可以较敏感地检测出活动性滑膜炎，但这并不意味着包括SMI在内的US检查绝对优于CRP、ESR等临床指标。相反它表明临床指数、US评分和生物标志物可以互补使用，以准确评估GA的疾病活动性。本研究表明SMI与PDI有很好的相关性，对GA活动期滑膜炎的检测更敏感。SMI-SUM不仅具有更高的价值，而且与临床炎症指标包括CRP、ESR的相关性也比PDI-SUM更强。

SMI可用于评估滑膜炎症的潜在严重程度，并有利于预测GA患者的影像学进展。有学者认为SMI是一种对关节内血管化程度敏感的成像技术[20]，它可能导致假阳性：例如骨表面的噪声表达被判断为异常血流；SMI检测到的正常血流，而PDI没有检测到，则被判断为异常血流。因此，我们需要将探头完全固定在关节上，以减少运动伪影。此外，我们评估了大量的关节，并进行了重复测量，以区分正常和异常的血流。

本研究存在不足，首先，这项研究采用了回顾性分析，但中心收集的病人，病人数量偏少；未来需要对更多的患者进行进一步的研究；其次，SMI与CRP、ESR的定量关系以及如何有效地将超声检查与临床评估相结合的问题需要进一步研究。

综上所述，在GA患者中，SMI可以比PDI更敏感地检测活动期滑膜炎，甚至在临床缓解时也是如此，并且在随访中与临床炎症参数有很好的相关性。