双能量CT痛风石成像的研究进展

双能量CT痛风石成像的研究进展陈谦陈兴国殷信道【摘要】痛风是因尿酸钠盐沉积在关节、软组织、软骨和肾脏而引起组织的异物炎性反l}}i_。

临床上常需综合典型的临床症状以及血、尿中尿酸盐水平的测定和常规影像检查(如X 线、MRI,B超等)进行诊断，但不典型痛风的诊断仍存在困难。

双能量CT通过区分尿酸盐结晶和钙质的不同衰减特性来诊断痛风，并采用特定的体积计算软件对痛风石进行准确定量。

随着双能量痛风石成像的广泛应用，其在临床工作中的应用价值将不断扩展及深化，并有望成为确诊和管理痛风的重要手段。

【关键词】痛风;双能量CT;尿酸盐结晶DOI: The progress of dual-energy computed tomography for evaluation of tophaceous gout CHEN Qian, CHEN Xingguo, YIN Xindao.Department of Radiology, Nanjing First Hospital, Nanjing Medical University, Nanjing 200040, China}Abstract} Gout is an inflammatory reaction as a result of monosodium urate crystal deposition in joints, periarticular soft tissue, cartilage, and kidney. Although diagnosing gout generally is straight forward when presenting typical clinical symptoms, serum urate level and common imaging modalities, atypical disease may still be a challenge. Dual-energy computed tomography (CT) can be used to differentiate urate crystals from calcium by using specific attenuation characteristics. Dual-energy CT can be used for volumetric quantification through an automated volume assessment software. Given the utility of dual-energy CT in challenging cases and its ability of providing an objective outcomes measure in patients with tophaceous gout, dual-energy CT promises to be a unique and clinically relevant modality in the diagnosis and management of tophaceous gout【Key words】Gout; Dual-energy CT; Urate crystal痛风是一组A}吟代谢紊乱和(或)尿酸排泄障碍所致的代谢性疾病，以高尿酸血症、反复发作的急慢性关节炎、慢性痛风石形成和关节畸形为其临床特征[f}l。

临床表现、实验室及常规影像检查是诊断痛风的重要手段。

然而，许多病人症状不典型，这就有可能延误痛风的诊断并影响其治疗。

近年来，双能量CT已广泛应用于临床，有研究报道指出双能量成像能够准确鉴别尿酸结石和其他成分的结石[2]，提示双能量成像可能对痛风的诊断具有重要意义。

本综述将总结双能量CT在痛风性关节炎诊断和评估方而的研究进展。

1双能量痛风石成像原理双能量CT成像是一种可以对化学成分进行分析的检查手段，该技术的基本原理是利用各种化学物质在不同能量扫描下的能量吸收系数的不同进行物质分离，通过相关的后处理软件将感兴趣的物质标记出来。

目前临床上已有多种CT设备可进行双能量数据的采集，如西门子公司采用双源CT双能量采集技术，GE公司的宝石能谱CT采用瞬时kV转换技术，东芝公司320排CT采用两次不同kV的容积扫描技术[3-5]。

其中，双源双能量CT在临床的应用最为广泛，本文以双源CT为例对双能量痛风石成像原理进行简要介绍。

双源CT是采用相互垂直的2个球管发出的2种不同能量(140 kV和80 kV)的射线进行同步螺旋扫描，根据尿酸盐结晶及钙盐在扫描时衰减不同，双源CT后处理软件将不同组织用不同颜色标记出来，其中白色所示为骨质结构，绿色所示为尿酸盐结晶，粉色所示为松质骨。

双能量CT通过采用多层而重组、容积再现等多种后处理方法对痛风石进行3600显示，使得痛风石的位置、大小得以直观显示。

双能量CT可作为一种快速、无创的方法协助诊断痛风，进而减少漏诊率及误诊率。

2痛风诊断而临的困难痛风好发于中年男性及绝经后女性，常表现为四肢远端不对称单关节炎症。

但有研究报道老年人、器官移植病人及催患肿瘤、佩戴假肢或有基因突变的人群中，其痛风的发病率呈逐年升高趋势，且临床表现多不典型[6]。

这些不典型症状可被误诊为恶性病变或感染。

此外，当痛风发生在一些非典型部位，如四肢关节近端或中轴骨，或者多关节起病时，临床常出现漏诊[7]。

痛风诊断的金标准即关节穿刺或痛风石内容物中尿酸盐结晶的检出。

然而关节穿刺为有创性操作且取材困难，加之病人的不配合等多种因素限制了该方法的普遍应用[[A]，虽然临床上可根据临床症状以及血、尿中尿酸盐水平的测定和常规的影像检查(如X线、MRI,B超等)协助诊断，但在某些情况下痛风的诊断仍然较困难。

高尿酸血症是痛风的重要危险因素，当血尿酸水平超过mmol/L m}/dL)时可造成尿酸盐结晶沉积在关节和软组织中。

但是并非所有尿酸水平升高的病人均有痛风石沉积，且急性痛风性关节炎也可见于血尿酸水平正常的病人。

同时，痛风病人的尿酸水平可随着时间和治疗的不同而发生变化，从而导致病人体内尿酸盐结晶处于沉积、再悬浮、重吸收的不断变化中[m。

双能量CT可直接显示尿酸盐结晶沉积，因此可以协助诊断尿酸水平正常的痛风病人，同时也可用于排除单纯高尿酸血症而非痛风病人[[9]n3双能量痛风石成像对痛风诊断的准确性目前，国内外已有部分研究者对双能量痛风成像的准确性进行研究。

Choi等[mo使用双能量CT对20例临床诊断为痛风的病人进行扫描，所有病人均发现尿酸盐沉积，而10例患有其他关节炎的病人均未发现尿酸盐沉积，认为双能量CT可用于鉴别痛风与其他关节炎。

Nicolaou等[[9]发现双能量成像技术可早期诊断痛风，并可作为一种确诊方法使用。

该研究列举5例急性关节炎病人，4例病人双能量成像显示有痛风石形成，尽管其中3例血清尿酸盐检测正常，但随后关节穿刺证实有尿酸盐结晶的沉积。

Glazebrook等[[5]为评估双能量CT检测痛风石的准确性，以1个月内的关节穿刺结果为金标准，2名影像科医生以双盲法评估双能量CT痛风石，结果显示双能量痛风成像敏感度为100% (95%CI:74%}100%，特异度为79%}89% (95%CI:54%}99% )，阅片者间有较高一致性(ic=; 95%Cl: 一o在一项前瞻性研究中，Choi等[<+〕使用双能量CT评估40例痛风病人及40例对照者，其特异度及敏感度分别为93% (95%Cl: 80%}98%)和78% (95%Cl:62%}89% )，但是该研究中40例痛风病人多接受过i1床降尿酸治疗，这也是造成敏感性较低的原因之一。

Bongartz等[<<z}为研究双能量CT对痛风石诊断的特异性及敏感性做了一项前瞻性研究，40例急性痛风病人和41例其他关节疾病病人纳入此项研究，以关节穿刺为标准，特异度及敏感度分别为90%(95%CI:76%}97%)和83%(95%CI:68%}93%)。

其中4例假阴性的病人均为首次发病，症状出现时间小于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[mo。

此外，该研究还纳入了30例临床怀疑痛风却无法进行关节液分析或分析结果为阴性的病人，双能量CT共检出14例病人尿酸盐沉积。

对这14例病人指定部位进行超声引导下关节穿刺，共11例病人显示有尿酸盐结晶沉积。

因此对无法获得关节穿刺结果的可疑痛风病人，双能量CT可帮助确立痛风诊断，从而指导临床用药，减少由此引发的心血管损伤及代谢综合征等并发症[14-15]nMelzer等[[l6〕将双能量CT结果与组织病理对照，认为如将后处理计算的下限CT值设为默认的150 HU,可能会漏诊病理上不致密的痛风石，这也可能解释了上述双能量CT对痛风显示的敏感度并非100% McQueen等[o}使用2种常用的工作站参数对1例MRI证实的痛风病人进行显示，认为调整工作站参数比率可能影响痛风石的显示。

如何选择合适的后处理参数，减少双能量痛风成像假阴性率，需要进一步研究。

4双能量痛风石成像对痛风石的定量研究慢性痛风病人的痛风石定量测量十分重要。

通过追踪复查痛风结石的数量和体积可用于监测临床治疗的效果，并对临床调整治疗方案及疗程等问题有一定的指导意义。

常见的痛风石定量方法有体格检查(计数痛风石的个数并使用卷尺或测径器进行测量),X线平片、超声、CT和MRI}`A}。

临床体格检查及超声仅能发现浅表部位的痛风石，不能反映痛风石的总沉积量。

此外，这两种检查受操作者的经验影响较大。

X线平片和CT能良好显示晚期骨质破坏，但对痛风石的显示不佳，即使可见，其边缘也较模糊，难以准确定量。

MRI可同时显示软骨及骨质破坏、骨髓水肿及痛风石，但该方法测量痛风石需要操作者进行手动勾画，因此可重复性较差。

双能量CT痛风石的体积计算是一种敏感、特异的方法，其不同于以上任何一种方法，它可通过计算机自动识别痛风石，因而可重复性好，是评估痛风体积改变的理想手段[}}}0}9}o Bacani等[}zo〕报道1例难治性痛风病人在降尿酸治疗过程中使用双能量CT 检测尿酸盐沉积量，并测量其体积在治疗后减小了90%。

由于该研究样本量较小，还需要进行大组病例的分析以确定双能量CT对痛风石治疗前后改变的敏感性及其在评价治疗效果中的价值。

5双能量痛风石成像伪影及其处理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影像上编码的绿色伪彩均为真正的痛风石沉积。

有报道指出部分伪彩可能是伪影，包括指甲伪影、皮肤伪影、亚毫米伪影、运动伪影及血管钙化伪影等[}s,zuo Mallinson等[}zp对50例怀疑痛风的病人进行双能量CT检查，发现90%病人可出现某种伪影。