膝关节痛风性关节炎患者能谱CT 联合MRI 检查与不同血尿酸水平的相关性分析

徐祖良 刘红宇 汪国余 施一鸣 李春胜

痛风性关节炎的病因主要为嘌呤代谢紊乱、尿酸排泄减少导致血尿酸（serum uric acid，SUA）水平增高，致使尿酸盐结晶沉积在关节内引发炎性疾病，可累及踝关节、膝关节等，临床主要表现为关节疼痛、肿胀、功能障碍等，随着病情进展还可导致关节变形、痛风石形成等，极大地威胁着患者的身体健康[1-2]。近年来影像学技术不断发展，在膝关节痛风性关节炎的临床诊断中表现出明显优势。能谱CT 是一种新型的能量成像方法，通过对病变能量进行分析，能够特异性识别尿酸盐和钙盐，进而显示痛风性关节炎患者骨质侵蚀、关节内痛风石情况，具有一定的诊断优势；MRI 检查能够进一步显示炎性改变征象，在评估关节软骨及骨髓病变中的诊断效能较高[3-4]。有研究指出，痛风性关节炎患者的典型特征为高尿酸血症，SUA 水平通常较高，因而监测SUA 水平变化具有重要的临床意义[5]。但目前关于痛风性关节炎患者影像学特征与SUA 水平之间的相关性分析较少，基于此，本研究旨在分析膝关节痛风性关节炎患者能谱CT 联合MRI 检查与不同SUA 水平的相关性，现报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 回顾2021 年3 月至2022 年3 月台州市中心医院诊治的80 例膝关节痛风性关节炎患者的临床资料，其中男56 例，女24 例，年龄35～75（54.58±4.76）岁；病程10 个月～8 年，平均（4.88±1.56）年。纳入标准：（1）符合《中国高尿酸血症与痛风诊疗指南（2019）》[6]中的有关标准；（2）经穿刺病理检查确诊者；（3）临床资料、影像学检查、实验室检查结果详细完整者。排除标准：（1）存在影像学检查禁忌证者；（2）既往接受过膝关节手术者；（3）合并精神疾病或认知功能障碍者。本研究经本院医学伦理委员会审查通过（批准文号：2022L-12-05）。

1.2 方法

1.2.1 能谱CT 联合MRI 检查 患者取仰卧位，应用美国GE Discovery CT750 HD 宝石CT 机进行膝关节能谱扫描横断位，层厚0.625 mm，层间距0.625 mm，视野15.0 cm×5.5 cm，矩阵为512×512，数据传输AW4.6 工作站进行后处理。患者完成能谱CT 检查后，应用德国西门子3.0T skyra 超导型MRI 扫描仪，常规自旋回波序列扫描矢状面、冠状面、横状面，T1WI 序列扫描参数：重复时间（repetition time，TR）352 ms，回波时间（echo time，TE）14.7 ms；T2WI+脂肪抑制（fat suppression，FS）序列扫描参数：TR 3 124 mm，TE 50.56 mm；质子密度加权成像（proton density weighted imaging，PDWI）+FS 序列扫描参数：TR 3 000 mm，TE 42 mm；层厚3 mm，层间距0.6 mm，矩阵256×320，视野160 mm×160 mm，过采样60%。由2 位经验丰富的影像科主治医师在不了解临床信息的情况下评估能谱CT 联合MRI 检查结果，观察影像学特征，包括痛风石、骨侵蚀、骨髓水肿、滑膜增生、软组织肿胀、关节腔积液。

1.2.2 SUA 水平检测 于患者入院次日清晨空腹时抽取肘静脉血5 mL，经3 000 r/min 离心10 min 后，取上清液，应用日立7600 全自动生化分析仪检测SUA 水平。根据检测结果从低到高将80 例患者分为A 组（420～＜480 μmol/L）14 例、B 组（480～＜540 μmol/L）35 例、C 组（540～＜600 μmol/L）22 例、D 组（≥600 μmol/L）9 例。

1.3 统计学处理 采用SPSS 24.0 统计软件。计量资料以表示，计数资料以例（%）表示，组间比较采用χ2检验。采用Pearson 相关分析SUA 水平与影像学特征之间的相关性。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 影像学特征 经能谱CT 及MRI 检查发现，50 例（62.50%）发现痛风石，大多在韧带及肌腱周围，CT 横断位呈混杂密度团块、其内夹杂斑点状及小结节状高密度影（图1A、2A），能谱VR 图表现为彩色伪影（代表尿酸盐晶体沉积，见图1B、2B），单能量与尿酸基物质融合图呈现另一种伪影（图2C）；MRI 检查T1WI 序列中痛风石呈等低信号（图1D），T2WI+FS 序列痛风石中的尿酸盐晶体呈低至中等信号强度，以低信号更多见（见图1C、2D）。57 例（71.25%）发现滑膜增生、尿酸盐晶体存积，T2WI+FS 序列呈中等信号（图3）；45 例（56.25%）发现骨侵蚀及破坏征象（图2A、3、4），33 例（41.25%）发现骨髓水肿，74 例（92.50%）发现关节腔积液，62 例（77.50%）发现膝关节周围软组织肿胀。

图1 62 岁男性痛风患者影像学检查结果[A：CT 横断面，股四头肌腱附着处混杂密度结节，其内夹杂小结节状、斑片状高密度影；B：能谱VR 图，病变区小结节（箭头所示）为尿酸盐晶体；C、D：T2WI+FS、T1WI 矢状位，尿酸盐晶体（箭头所示）在T1WI/T2WI+FS 相均表现为等低信号]

图2 51 岁男性左膝关节痛风性关节炎患者影像学检查结果[A、B、C：分别为CT 冠状位、能谱VR 图、单能量与尿酸基物质融合图，显示左膝关节内及边缘广泛性尿酸盐晶体存积，左股骨外侧髁骨质破坏；D、E：T2WI+FS 冠状位及横断位，尿酸盐晶体（箭头所示）累及外侧副韧带]

图3 33 岁男性高尿酸血症患者影像学检查结果[A、B：T2WI+FS 矢状位；C：冠状位，左膝后交叉韧带、外侧副韧带、股四头肌腱及关节滑膜（黑箭头所示）见中等信号强度的尿酸盐存积，髌骨上缘骨质破坏（白箭头所示）]

图4 67 岁男性痛风患者影像学检查结果[A、B：分别为T2WI+FS 冠状位、矢状位，前后交叉韧带、内侧副韧带及髌下囊滑膜（白箭头所示）广泛性分布中到低信号的尿酸盐晶体，股骨髁（黑箭头所示）及胫骨髁间嵴局部骨质破坏、邻近骨髓见斑片状长T2水肿信号，膝关节腔积液，关节周围软组织肿胀]

2.2 不同SUA 水平患者影像学特征检出率的比较不同SUA 水平患者在痛风石、骨侵蚀方面检出率的差异均有统计学意义（均P＜0.05），而在骨髓水肿、滑膜增生、软组织肿胀、关节腔积液方面检出率的差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表1。

表1 不同SUA 水平患者影像学特征检出率的比较[例（%）]

2.3 膝关节痛风性关节炎患者SUA 水平与影像学特征的关系 经Pearson 相关分析发现，膝关节痛风性关节炎患者SUA 水平与痛风石、骨侵蚀的检出率均呈正相关（r=0.702、0.714，均P＜0.05），与其他影像学特征检出率均无明显相关（均P＞0.05），见表2。

表2 膝关节痛风性关节炎患者SUA 水平与影像学特征的关系

3 讨论

近些年来，我国居民生活水平不断提高，日常饮食结构发生明显改变，痛风疾病的发生率呈现出逐渐升高的趋势。膝关节痛风性关节炎属于代谢性风湿病，由嘌呤代谢紊乱、尿酸排泄减少引起SUA 水平升高，尿酸析出结晶沉积在肾脏、关节周围及关节内软组织中，引发炎性反应[7]。由于该疾病症状早期具有隐匿性，多数患者就诊时已出现一段时间的痛风相关症状，传统方法确诊痛风相关疾病的金标准是从关节腔穿刺抽取的关节滑液中通过偏振光显微镜找到特征性的单水尿酸钠结晶，但该方法属于有创检查，当关节内滑液结晶数量较少或者特定部位难以穿刺时易导致检查失败，灵敏度和特异度均较低。目前，痛风及痛风结节主要依靠医学影像手段进行检查，其中常规X 线、普通CT 检查具有简单易行的特点，可用于病变早期发生关节周围的软组织损伤及炎性反应，但其难以准确、清晰地显示关节内的痛风结节，常误诊为其他膝关节疾病。因此，提高诊断膝关节痛风性关节炎的准确性十分必要。

不同进展阶段的膝关节痛风性关节炎具有不同的影像学特征。常规X 线检查能够有效检出膝关节痛风性关节炎患者的病变关节，但部分患者的影像学特征不够突出，容易出现漏诊；普通CT 扫描速度快、范围广、分辨率高，能够清晰显示出骨质病变，但并不能有效识别痛风结节内的尿酸盐沉积[8-9]。而能谱CT通过独特的物质分离方式可以获取基物质图像，例如将尿酸作为基物质来显示关节病变内的痛风结节，周围可见软组织肿胀模糊、骨质结构出现破坏以及关节间隙变窄等，提高了痛风结节的整体诊断水平，其还可对病灶及周围组织的性质进行分析，以判断组织成分[10]。此外，MRI 检查具有多参数、多方位成像的特点，可以直接显示骨质与软组织改变，进而清晰显示滑膜增生、关节腔积液等征象，能够有效识别痛风结节及炎性特征[11]。本研究结果显示，经能谱CT 联合MRI 检查发现，80 例膝关节痛风性关节炎患者中表现为关节腔积液征象的患者数量最多，占92.50%，其次为软组织肿胀、滑膜增生等，表现为骨髓水肿征象的患者数量最少，占41.25%，与陆少范等[12]研究结果相似。分析其原因在于，膝关节痛风性关节炎发生期间，尿酸沉积于关节部位，尿酸盐结晶对滑膜内软组织产生化学性刺激，导致滑膜炎症，表现为充血、水肿、反应性增生等，进而出现关节腔积液，出现痛风石特征表现[13]。

膝关节痛风性关节炎可造成单钠尿酸盐结晶体沉积于人体组织，进而导致炎性反应发生，以SUA 水平增高、关节肿痛、骨质破坏等为主要临床表现，痛风结节在其中最具特异性，其判断关键在于识别结节内SUA 水平[14]。采用能谱CT 检查能够更加准确地显示患者膝关节内痛风结节的位置分布和形状，采用MRI检查能够更加清晰地反映患者膝关节的炎性改变情况，因此，本研究应用能谱CT 联合MRI 检查进行综合判断发现，不同SUA 水平膝关节痛风性关节炎患者在痛风石、骨侵蚀检出率的差异均有统计学意义，且经Pearson 相关性检验发现，患者SUA 水平与痛风石、骨侵蚀的检出率均呈正相关，也就意味着高SUA 水平的膝关节痛风性关节炎患者发生痛风石和骨侵蚀的风险更大，而对骨髓水肿、滑膜增生、软组织肿胀、关节腔积液的发生影响较小。分析其原因在于，痛风性关节炎是由尿酸盐晶体沉积于关节而引起的，随着病程延长，膝关节痛风性关节炎患者关节内单钠尿酸盐晶体沉积增多，痛风石形成速度加快，痛风石发生率随之升高，而关节内沉积大量痛风石可对邻近骨质产生压迫和侵蚀，造成骨质侵蚀破坏、周围组织纤维化、继发退行性改变等，引发关节功能障碍[15]。经影像学检查发现，尿酸盐沉积于关节的特征性表现与SUA 水平相关，王志萍等[16]研究显示，随着患者SUA 水平的降低，痛风性关节炎的异常影像学特征逐渐好转甚至消失。因此，膝关节痛风性关节炎患者应及时有效地进行降低SUA 治疗，避免尿酸盐结晶沉积于关节，进而降低痛风石和骨侵蚀风险。

综上所述，膝关节痛风性关节炎患者应用能谱CT联合MRI 检查能够全面直观地显示关节内病变情况，同时发现其影像学特征中痛风石和骨侵蚀的检出率与SUA 水平呈正相关，能够为临床诊疗提供相应参考。但本研究尚存在不足之处，例如本研究属于回顾性研究，在收集资料时可能会存在选择性偏倚，另外本研究仅对膝关节痛风性关节炎患者的影像学特征与SUA 水平的相关性进行探索，后续可进一步研究降SUA 治疗前后患者的影像学特征，以期更为深入地了解痛风疾病。