双能量CT对急性痛风结晶的评估及相关因素分析

沈中梅，卫 荣（通信作者）

（1高新区人民医院影像科 江苏 苏州 215011）

（2高新区人民医院风湿免疫科 江苏 苏州 215011）

痛风性关节炎是临床常见的一种代谢性疾病，由嘌呤代谢紊乱或尿酸排除率降低引起的急性或慢性关节炎。痛风的病理主要为单钠尿酸盐（monosodium urate，MSU）晶体沉积于软组织、关节及骨骼引发的痛风石形成及反复发作的急、慢性痛风性关节炎，晚期可造成关节破坏、变形及功能障碍等，常合并肾结石及肾脏的慢性损害。近年来随着现代生活水平的提高，我国痛风发病率为1%～3%并呈逐年上升趋势，男性多见，平均发病年龄（53.6±19.9）岁，近年来逐步趋于年轻化。诊断痛风的“金标准”仍为在关节滑液或痛风石中发现单尿酸钠晶体。但由于其诊断阳性率不高及有创性，临床应用并不普遍，特别是对特征不典型的患者容易漏诊，错过最佳的治疗时间与机会。医学的不断发展推动新的影像技术不断更新。近年来利用双能量CT（dual energy CT，DECT）扫描技术检测痛风患者尿酸盐结晶沉积的研究也逐渐增多，因其方式直观、准确，其临床应用越来越受到重视，其原理是根据MSU沉积存在不同能量的衰减，双能量CT扫描可直接对尿酸盐结晶进行检测[1]，有助于观察其形态特征、沉积部位及与周围组织的解剖结构关系，对指导痛风性关节炎治疗具有重要的参考价值。以往此方面研究相对较少，需要进一步加以研究与分析[2]。笔者通过回顾性分析116例因急性痛风性关节炎收住院的患者的双能量CT及临床相关资料进行分析，分析痛风结晶与患者年龄、性别、BMI、病程与尿酸水平的关系，旨在探讨双能量CT在痛风性关节炎的临床诊断中的应用价值及患者尿酸盐沉积量与痛风的相关影响因素。因此，本研究通过对痛风性关节炎急性期的DECT检查结果的分析，评估DECT对急性痛风性关节炎诊断价值及相关影响因素。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年1月—2020年12月在高新区人民医院因急性痛风性关节炎住院的116例拟诊患者的病例资料并进行分析。116例疑似患者中男性95例，女性21例，年龄16～91岁，平均62岁。所有患者均进行单源双能量CT扫描尿酸盐结晶，所有病例根据2015年EULAR/ACR痛风最新分类标准再次进行明确诊断。该标准包含了临床常见症状、实验室检查结果及影像学特点，总分为23分，≥8分即可诊断痛风[3]。并根据血尿酸水平大小分为正常尿酸组和高尿酸组。排除标准：伴有严重高血压、糖尿病患者；伴有神经精神类疾病、无法配合检查患者；伴有脏器功能不全患者。共计106例确诊痛风性关节炎患者，临床资料共108个关节，包括49个足，30个膝关节、15个踝关节、11个手及腕关节、1个肘关节及2个肩关节。106例患者中男86例，女20例；年龄21～91岁，平均56岁；病程1天～30年。

1.2 方法

所有疑似患者均进行DECT检查,采用Somatom Definition flash均传输至Syngo.via工作站，软组织窗为D30f，层厚为5 mm/1.25 mm，单源双能量CT扫描仪（Siemens公司），患者取仰卧位，扫描范围包括手腕、脚踝部，准直为64 mm×0.6 mm，窗宽150～500 HU，range=5，获取冠状面、横断面、矢状面薄层数据（电压分别为80 kV、140 kV），获得融合系数为0.5的重组双侧膝关节、踝关节及双足，转俯卧位，扫描肘关节、手容积重建（volume rendering，VR）、多平面重建图（multiplanar reformation，MPR），重建层厚0.5 mm，间隔0.5 mm，自动重建0.5 mm，标记尿酸盐结晶为绿色。螺距为0.7，视野250 mm×250 mm，矩阵512×512。图像能量融合图像，数据均传输至工作站，采用西门子后处理软件165 mA（足踝部），160 mA（手腕部）及双腕关节，旋转时间0.5 s。参数设定为管电压140 kV、80 kV，电流57 mA，图像CT值均设定为50 HU，检测阈值进行分析，生成双能量尿酸盐结晶分析图，以软组织为基色影。

1.3 图像分析

选取2位高资历影像科医师通过对所获取图像进行双盲评估，观察每个部位尿酸盐结晶沉积情况，疼痛发作时在关节或软组织内出现绿色编码影则为尿酸盐结晶沉积（阳性），如果2位医师意见不一致时由第3位医师再行判定，以2位医师结果为一致作为最终结论。

1.4 统计学方法

数据分析采用SPSS 22.0统计软件，计量资料以均数±标准差（）表示，行t检验；计数资料以频数、百分比（%）表示，采用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 基本情况

根据2015年EULAR/ACR痛风最新分类标准作为最终诊断结果，116例拟诊患者中106例患者确诊痛风性关节炎，其他10例中3例为退行性骨关节炎，3例为强直性脊柱炎，2例为反应性关节炎，2例为类风湿性关节炎。

2.2 单源双能量CT诊断结果

106例痛风确诊患者中，共有94例患者经单源双能量CT扫描检测到痛风结节，其中76例为单关节受累，18例为多关节受累。双能量CT诊断痛风性关节炎特异度为80.0%，灵敏度为88.7%，准确率为87.9%（见表1）。

表1 双光能CT检测尿酸盐结晶对痛风性关节炎的诊断结果单位：例

2.3 痛风结晶阳性率、体积量与尿酸水平及其他因素比较

根据血尿酸水平分为4组，①血尿酸水平＜420 μmol/L，平均尿酸水平324 μmol/L，平均结晶量0.21；②尿酸在420～＜480 μmol/L之间，平均结晶量0.33；③尿酸在480～＜540 μmol/L之间，平均结晶量1.44；④尿酸水平≥540 μmol/L，平均结晶量2.02。尿酸盐结晶形态多数不规则，部分呈点状、片状、结节状及团块状。同时根据每一组尿酸水平的不同，统计结晶的阳性率和阴性率（见表2）。根据数据可以发现结晶沉积量与尿酸水平呈正相关，尤其是尿酸水平≥480 μmol/L时，结晶形成量明显增多。

表2 血尿酸水平与尿酸盐结晶沉积体积量之间的关系

当体质量指数在28 kg/m2以上时，结晶的阳性率高达97%，因此提示我们对于BMI＞28 kg/m2的痛风患者，更易产生痛风结晶（见表3）。痛风结晶CT诊断可作为首选。

表3 体质量指数与尿酸盐结晶沉积体积量之间的关系

各尿酸水平痛风患者结晶的阳性检出率对比差异具有统计学意义（P＜0.05）（见表4）。从表4中可以看出结晶检出率与尿酸水平呈正相关。

表4 结晶阳性率与尿酸水平比较 单位：例

2.4 痛风性关节炎DECT检测阳率与影响因素分析

从表5可以看出，痛风性关节炎患者BMI及病程与DECT阳性检出率呈正相关，与患者年龄、性别、发作时尿酸水平无关（见表5）。我们将确诊的106例痛风性关节炎患者按DECT阳性与DECT阴性分为两组，分别以年龄、性别、BMI、病程、痛风发作时尿酸值、结晶大小进行比较，结果表明，BMI与痛风结晶阳性率有相关性，这与我们之前的表3结果相互印证。

表5 DECT阴性与阳性组痛风患者相关因素分析

3 讨论

DECT是一项新型的影像诊断技术，具有较高的敏感性及特异性，可以明显区分尿酸盐结晶和邻近的骨质和软组织，有利于对病变部位的发现，同时可测定尿酸盐的体积大小[4]。而传统X线、CT和MRI也能发现骨骼及关节周围软组织内的钙盐沉积，但诊断的敏感性及特异性有限。

本研究以单源双能量扫描对高度怀疑急性痛风患者进行检查，同时结合常规能量扫描进行诊断，以2015年EULAR/ACR痛风诊断标准作为基准的前提下，对116例高度怀疑痛风性关节炎的患者进行诊断，双能量CT检测准确率为87.9%，特异度为80.0%，灵敏度为88.7%，体现出双能量CT对痛风结节诊断相对更高的临床应用价值。这与多数其他DECT相关的研究得出的结果基本符合[5]。

我们将急性发作期痛风患者分为痛风结晶阳性组与痛风结晶阴性组，比较两组年龄、性别、BMI、病程、痛风发作时尿酸水平及结晶量与痛风结晶的关系，结果显示，痛风结晶检出与否与患者痛风病程及BMI呈正相关，与发作时尿酸水平、年龄无关。本研究通过分析BMI与尿酸盐结晶沉积体积量之间的关系，结果提示我们对于那些肥胖患者，BMI＞28 kg/m2的痛风患者，更易产生痛风结晶（见表3），结晶的阳性率高达97%，这对临床诊断痛风及时了解病情分级有极大帮助。这与国内谢一凡[6]报道痛风结晶检出与否与病程及BMI相关；与发作时尿酸水平、年龄无关报道相一致。本研究尤其凸显了BMI＞28 kg/m2的患者宜首选双能量CT检查的优势。

有研究发现，痛风患者年龄、痛风持续时间是痛风石形成的预测因子，在年龄＞50岁、病程＞2年的患者中，痛风石发现的概率明显增大，与本研究的结果基本一致[7]。

本研究以痛风发作时尿酸420 μmol/L为界值，将患者分为两组，分析痛风结晶检出与否与发作时尿酸水平的关系，结果显示，尿酸值＞420 μmol/L痛风患者痛风结晶检出率高于尿酸值＜420 μmol/L者，差异具有统计学意义（P＜0.05）。我们知道，大约有10%～15%的痛风患者痛风发作时尿酸水平偏低，这就给痛风的早期诊断带来一定的难度。双能量CT扫描技术，不依赖于患者发作时尿酸水平高低，只要关节周围有尿酸盐沉积，均能以彩色编码的方式直观、准确地显示出来，为痛风患者诊断提供了一种新的无创的检查手段，但是能否成为痛风诊断的另一“金标准”，还有待进一步研究。

在Sun等人[8]的研究中发现，既往最高尿酸值同样是痛风石及超声诊断中双轨征的潜在危险因素，但本文在既往最高尿酸值与DECT结果的相关性方面尚未研究。既往研究表明，患者尿酸值越高，无论痛风石，或是超声、DECT检出率均较高，如果血中尿酸水平降低，可以使已形成的尿酸盐结晶或痛风石逐渐缩小和消失，并在长期随访中发现可以明显降低痛风的发作频率，这与本文中尿酸盐结晶沉积量与尿酸水平呈正相关的结果相一致，尤其是尿酸水平＞480 μmol/L时，结晶形成量明显增多。

单源双能量CT在无创性诊断痛风方面具有较大的优势，是尿酸盐结晶可视化的影像学诊断工具。优势在于其利用不同物质在不同能量下X线衰减系数的不同识别并区分组织和物体，双能量CT能特异性识别尿酸盐结晶，可作为影像学筛查手段之一，可有效辅助诊断痛风，但也应注意其出现假阳性的可能性。双能量CT在痛风诊断中的明显缺陷在于假阳性（伪影）和假阴性。虽然双能量痛风石成像有较高的特异性及敏感性，但并非所有CT图像上编码的绿色伪彩均为真正的痛风石沉积。部分伪彩可能是伪影，包括指（趾）甲伪影、皮肤伪影、亚毫米伪影、运动伪影及血管钙化伪影等，正确识别伪影减少诊断结果假阳性。双能量CT对痛风石诊断的特异性及敏感性一项前瞻性研究发现少数假阴性的患者均为首次发病，症状时间小于6周，假阴性原因可能由于尿酸盐结晶沉积太小而无法识别。总之，双能量CT痛风的诊断具有较好的敏感性及特异性。双能量CT检测痛风结晶沉积量与血尿酸水平呈正相关，可为痛风性关节炎患者病情严重程度的评估分级提供临床诊疗依据，双能量CT通过评估尿酸盐结晶沉积情况对急慢性痛风性关节炎有良好的诊断价值，同时提示患者病程及BMI对痛风结晶检出率呈正相关，血尿酸水平是尿酸盐结晶的独立影响因素，为临床进一步治疗痛风起重要的临床指导作用。