痛风骨关节损害的影像学研究进展

痛风是由于嘌呤代谢异常和（或）尿酸排泄受阻所敛的一种异质陛代谢l生疾病，临床特点为高尿酸血症（hypemricemia），脏器损害以骨关节、肾脏及心血管为主，常合并代谢综合征。据最新报道英国每年痛风的发病率为2.68%。（男件为4.42%，女性为1.32%），且随年龄增长而增加。男性高发于40~69岁，女性发病多在绝经后。目前痛风发病有年轻化趋势。痛风诊断的会标准是从滑液中或痛风石中抽吸出单钠尿酸盐（monosodiumurate，MSU）晶体，在偏振光显微镜下证实为负性双折光，但是此检查需要专用设备，操作难度大，且为有创检查。理想的检查方法应是非侵袭性、价廉、安全、便捷，具有高度的敏感性及特异性，能对治疗反应进行重复评估。影像学检查对骨关节中MSU晶体或痛风石显示良好，能不同程度地显示骨关节破坏，且为无创性的检查手段，对评价痛风患者骨关节损害有重要价值。本文主要阐述几种影像学检查在痛风骨关节损害中的价值。1、痛风骨质破坏机制痛风的发病机制是血液中高浓度的尿酸盐从超饱和的细胞外液中析出、结晶沉积至关节内及关节外组织引起的临床综合征。若骨关节的非炎症性改变同时合并高尿酸血症，更易导致MSU晶体沉积。MSU晶体长期刺激骨关节，导致急、慢性炎症反复发作，从而引起关节骨质破坏、畸形及功能障碍。痛风石沉积部位常为骨质破坏部位，主要在跖（掌）趾（指）、踝、膝及腕肘关节，以第一跖趾关节（metatarsopha—langealioint，MTPJ）最为常见。慢性痛风骨质破坏的发病机制目前仍不清楚，可能与下列机制有关：①关节内MSU晶体导致的滑膜炎，可引起破坏性滑膜关节病，此机制与类风湿性关节炎（rheumatoidarthritis，RA）相似；②痛风石局部产生的酶可降解骨及软骨基质，内部的破骨细胞以及痛风石肿块周围的压力作用，均可引起骨质破坏。影像学检查观察到由痛风引起的骨质破坏、软组织炎症及痛风石。2、痛风骨关节损害的影像学检查方法2.1X线X线具有快捷、方便、良好的天然对比度及空间分辨率等优势，为骨关节系统疾病中首选的检查方法。痛风典型的X线征象为：偏心性穿凿样骨质破坏及痛风石；骨缺损边缘可呈“悬挂边缘征”[破坏区边缘硬化]。关节周围软组织肿胀是早期仅有的表现；晚期关节间隙明显变窄甚至消失，形成纤维性强直，也可出现关节半脱位：由于x线的组织重叠，小的骨质破坏及并发的退行性关节病，可能对关节的骨质破坏评估不可靠。X线诊断痛风的特异性较高，约为93%，但上述特征性改变通常在疾病晚期，对早期病变的敏感性较低。约31%。目前临床上常运用modifiedSharp/vanderHeijdescore（SHS）方法对RA及痛风X线进行评估，通过骨侵蚀和关节间隙变化两部分来描述骨关节的破坏程度。通过评价X线表现、血尿酸浓度及临床症状，医生可根据个体差异制定合理的治疗方案，以控制病情发展。2.2CTCT检查成像速度快、密度分辨率高，克服了X线影像的组织重叠，对痛风骨质破坏显像更敏感，可为痛风的早期定性诊断提供依据。Dalbeth等研究表明，X线及CT评价关节内骨质破坏，其破坏评分与骨内痛风石的有无及大小有高度相关性；CT显示大的骨质破坏均可见骨内痛风石，它强大的图像后处理功能，特别是三维重建技术能较完整地显示并测量痛风石的体积，评估尿酸负荷；观察随时间的变化，评估临床治疗效果。最新研究表明：CT成像下测量皮下痛风石的体积与物理测量（如游标卡尺）相一致（组内相关系数ICCO.98），且前者还能发现沉积在关节内而肉眼不可见的痛风石。双源CT（dualenergyCT，DECT）利用不同原子序数的物质对不同能量X线产生的衰减变化不同而成像，用特殊的软件对组织进行彩色编码，借此区分尿酸盐（红色）及钙化组织（蓝色），也有利于与临床医师和患者的沟通。Choi等研究表明，双源CT评估痛风患者尿酸盐沉积的价值较高，尤其是鉴别无症状的痛风石；它的彩色编码信息和自动化软件可以计算痛风患者周围关节的尿酸盐沉积总量，其显示的尿酸盐沉积量可以是体格检查的4倍多，从而可以早期防治关节和骨质破坏，并在一定程度上避免关节畸形的发生。双源CT在泌尿系结石的诊断及鉴别诊断方面也发挥着重要作用。然而，部分研究者对CT检查存痛风性关节炎中的敏感性及诊断价值方面尚存疑问，chen等通过回顾性研究发现，CT及磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）难以显示通过关节镜发现的沉积在关节软骨表而的MSU晶体，而DECT在一定程度上能补充上述检查。由于CT昂贵的检查费用及电离辐射，可能会限制其作为评估痛风疗效的常规检查方法。2.3MRlMRI具有较高的软组织分辨率，可以任意方位成像，无电离辐射等优点，在骨关节及软组织成像中具有独特的优势，能早期发现病变。CT相对MRI在评价骨改变及病变内钙化方面较优，而MRI在评估软组织、滑膜厚度及炎性改变方面优于CT。MRI显示痛风石敏感性高，但因痛风石复杂的组织结构，信号范围相对较宽，此信号代表蛋白、纤维组织、晶体及含铁血黄素等多种组织成分，易和其他骨关节病变相混淆，如巨细胞肿瘤，所以在判定痛风石上特异性较低。大多数病变T1WI上为低信号，T2WI上变化较大，通常为等、低混杂信号；T2WI上信号强度取决于痛风石的含水量及钙化程度。痛风石累及的关节可以出现滑膜增厚和渗出，骨破坏以及痛风石邻近的骨髓水肿，有助于理解痛风骨质破坏的发病机制；慢性痛风的并发症如亚临床破坏性疾病、受压性神经病（如腕管综合征）及在非典型部位（如颈腰椎）痛风石的检测等显示清晰：虽然目前还没有MRI对痛风石体积变化的敏感性研究，但MRI是一种测量痛风石大小的可靠方法；与对比增强梯度回波图像相比，平扫的自旋回波图像受伪影干扰少，更有利于痛风石大小的测量。通过注射对比剂检查，可见痛风石呈均匀或不均匀强化，前者多十后者，此征象可能与MSU晶体浸润引起的滑膜增生及痛风石周围富血供的肉芽组织，肌腱、韧带、肌肉及骨髓的炎性反应相关；同时也可以观察到痛风石周围增强的征象。Carter等用MRI扫描X线表现止常的受试者，发现56%有关节内骨质破坏，甚至在间隙期也可以观察到慢性炎性反应，部分患者的无症状关节内也能发现隐匿件关节破坏。MRI在发现这部分骨关节破坏方面比超声敏感性更高。以上表明，MRI可能是发现上述早期骨破坏的最佳影像方法。2.4痛风不同时期的超声影像表现在评估晶体导致的关节病中，高频超声（highresolutionuItrasonographv，HRUS）是一种有前景的工具。在痛风骨关节改变方而，高频超声（频率约13MHz）的敏感性高于MRI，它能早期显示沉积在痛风患者关节内的MSU晶体及软组织内的痛风石；这种方法无辐射、经济、方便、快捷，能动态监测痛风对治疗的反应，直接引导穿刺。缺点是对微小骨质破坏不敏感及复杂结构难以良好显示。2.4.1非症状性高尿酸血症期：当MSU达到饱和点时（通常生理温度下为68mg/L），将以非溶解态开始沉积，在肢端沉积更快，包括第一跖趾关节、鹰嘴及髌上囊。用抽吸及偏振光显微镜可以发现无症状关节内的MSU晶体。关节镜能发现MSU晶体沉积在无症状关节的透明软骨上。在超声上MSU晶体沉积可表现为典型的“双轮廓”征，即高回声的骨轮廓与沉积在透明软骨上的MSU晶体共同形成平行的双线征，中间夹以低回声的透明软骨。MSU晶体沉积倾向于透明软骨的表面或聚集在关节囊内的基核周围，而二水焦磷酸钙晶体（calciumDvrophosphatedehydate，CPPD）沉积病（假件痛风即软骨钙质沉着症）通常是沿着软骨缝隙区域形成的条带，在超声上表现为平行于骨轮廓的高回声线；此征象可将二者区分。此外，CPPD沉积通常在计算机x线摄影（coinputedradiography，cR）或数字化x线摄影（digitalradiography，DR）上可见，而MSU晶体在CR或DR上常无法显示或显示模糊。2.4.2急性发作期：在某种诱发因素下，已沉积或新沉积的MSU晶体可引起关节或其他软组织的急性炎症，即痛风急性发作。X线及CT检查在显示痛风急性软组织炎症方面通常缺乏特异性，显示关节积液、周围软组织炎性肿胀、关节及软组织内血管充血敏感性低，但彩色多普勒超声（coloutdoppleruhrasonographv，CDUS）及能量多普勒超声（powerdoppIerultrasonographv。PDUS）可以发现软组织肿胀及炎性组织内增多、加速的多普勒血流信号，充分反应组织局部炎症情况，为临床治疗提供参考。MSU晶体沉积导致的痛风关节积液可表现为无回声区内不均匀的高回声点，即“暴雪”征（snowstormsign）。当炎症消退进入问隙期时，软组织肿胀消退，多普勒血流信号减少，但仍然多于正常的关节及软组织。HRUS对关节渗出、关节腔积液及周围软组织积液显像敏感性高，尤其在小关节的评价方面更具优势。2.4.3慢性进展期：痛风石是其特征性病变，由致密的结缔组织及炎性细胞围绕MSU晶体核心形成的慢性异物肉芽肿性病变。典型征象是紧邻高回声骨周围可见不均匀、高回声的痛风石样物质，周围由炎性细胞形成的无回声晕环，其病理机制是通过软骨及骨皮质的破坏进一步引起骨质的破坏。1mm的微痛风石可沉积在滑膜组织，刺激局部组织并继发轻微的滑膜增生，这些微小痛风石表现为细小的点状高回声，后方不伴声影。痛风石受累的关节，可出现滑膜增厚、渗出及紧邻痛风石的骨髓水肿。超声检查还能显示痛风石邻近的骨质破坏，Perez—Ruiz等报道在发现2mm的小骨质破坏方面，超声的敏感性是X线检查的三倍多。Thiele等首次报道了降尿酸的治疗方法对痛风特征性超声表现的影响，只要血尿酸水平保持在60mg/L以下，维持时间7个月，超声显示MSU晶体沉积在透明软骨的征象可以完全消失，此表明超声能较好地监测痛风对治疗的反应。目前尚无直接比较MRI和超声对痛风诊断优劣性的相关报道，但最近一项研究用2种方法测量痛风石表明：超声能鉴别出MRI诊断为痛风石的90%，而MRI能鉴别出超声诊断为痛风石的81%。由于骨遮挡，超声对骨质内的痛风石易遗漏，MRI对体积较小的痛风石显示欠佳。对部分体格检查及MRI不能发现的痛风石，超声可较清晰地显示并准确定位，引导MSU晶体的抽吸、活检及体积评估。超声还能引导少量液体及类痛风石样物质的抽吸检查，有助于痛风及感染的诊断。Jiang等研究显示超声造影（cofltrastenhancedultrasnno—graphy，CEus）能较好地评估RA的滑膜血管翳，为后续的靶向治疗提供理论依据。在将来的研究中，若能将CEUS用于痛风患者骨关节的评估，增加与周同组织的对比及微循环血流的检出率，反映组织整体及局部病变情况，并与CT、MRI及组织病理学对比，可为临床治疗决策及理解痛风骨质破坏的机制提供参考。超声及X线、CT、MRI等影像技术的综合应用，有助于诊断、评估痛风及其并发症，监测品体相关的关节病，各有所长，相互弥补；尤其是HRUS的应用，不仅可以观察痛风的骨关节损害及周围的软组织炎症，还在观察炎性组织的微循环方面，弥补了放射学上需要注入造影剂观察组织微循环的不足，且具有检查方便、快捷、无电离辐射等优势。上述影像检查技术的综合应用，对痛风的诊断、治疗有重要作用，并有助于探讨此病的发病机制。