多模態(tài)超聲在痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎中的診斷價(jià)值

李春歌，王博冉，喬春梅，王 欣，王曉磊

（1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010059；2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院超聲科）

GA是由于單鈉尿酸鹽在滑液和其他組織內(nèi)沉積導(dǎo)致的一種晶體性關(guān)節(jié)炎，主要與尿酸排泄減少和（或）嘌呤代謝紊亂有關(guān)。近年來，隨著物質(zhì)生活的日益豐富，海鮮、牛羊肉等含嘌呤較高的飲食越來越多，肥胖癥和代謝綜合征等疾病發(fā)生率也在增加，這些因素都導(dǎo)致痛風(fēng)的發(fā)病率逐年上升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，痛風(fēng)的患病率約為總?cè)丝诘?%～4%。男性發(fā)生率明顯高于女性[1]。痛風(fēng)分為四個(gè)階段，包括無癥狀高尿酸血癥期、急性發(fā)作期、緩解期和慢性期。臨床上這四個(gè)階段之間沒有明顯的界限，盡早發(fā)現(xiàn)并給予恰當(dāng)治療可以有效預(yù)防病情的反復(fù)發(fā)作，繼而明顯改善病人的預(yù)后。盡管痛風(fēng)有如此高的發(fā)病率，但仍經(jīng)常被誤診。既往許多風(fēng)濕病學(xué)專家把高尿酸血癥作為確診痛風(fēng)的重要標(biāo)準(zhǔn)。但許多高尿酸血癥患者并不會(huì)發(fā)生痛風(fēng)，甚至不會(huì)形成尿酸結(jié)晶。事實(shí)上，血尿酸超過9mg/dL的人中只有5%會(huì)患痛風(fēng)[2]。因此僅憑高尿酸血癥診斷痛風(fēng)是不準(zhǔn)確的。臨床上根據(jù)患者典型的臨床表現(xiàn)及細(xì)針穿刺發(fā)現(xiàn)MSU晶體可以確診痛風(fēng)。但細(xì)針穿刺是一種有創(chuàng)檢查，患者接受度低。此外，當(dāng)患者癥狀不典型時(shí)，光憑臨床醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)診斷痛風(fēng)十分困難。通常在癥狀發(fā)作數(shù)年后才能確診。

2018年更新的歐洲風(fēng)濕病聯(lián)盟關(guān)于痛風(fēng)診斷的建議中指出，當(dāng)痛風(fēng)的臨床診斷不確定且無法辨認(rèn)晶體時(shí)，應(yīng)對(duì)患者進(jìn)行影像檢查，以了解MSU晶體沉積等情況[3]。目前，影像學(xué)對(duì)GA的診斷價(jià)值越來越高。常用的影像學(xué)檢查方法包括X線平片、CT、MRI和超聲等。MSUS和其他成像方法相比，具有更加全面、安全、有效、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，不僅可以評(píng)估關(guān)節(jié)和相關(guān)結(jié)構(gòu)，還是評(píng)估疾病活動(dòng)性的有力工具。近年來，隨著超聲技術(shù)的不斷進(jìn)步，更小和更高頻率探頭在MSUS中的應(yīng)用更有助于觀察小關(guān)節(jié)和微小解剖結(jié)構(gòu)。超聲現(xiàn)已逐漸成為許多肌骨系統(tǒng)疾病的常規(guī)檢查項(xiàng)目之一。

1 灰階超聲在GA中的應(yīng)用

從1978年加拿大放射學(xué)家Peter Cooperberg第一次通過灰階超聲顯示膝關(guān)節(jié)滑膜炎以來，許多研究陸續(xù)證實(shí)了超聲在滑膜炎、滑膜肥大、積液等相關(guān)檢查中優(yōu)于臨床檢查。2015年最新痛風(fēng)分類標(biāo)準(zhǔn)[4]中，超聲和雙能源CT被列為痛風(fēng)分類的評(píng)分項(xiàng)目之一。并指出MSUS在診斷晶體相關(guān)關(guān)節(jié)病變時(shí)顯示了良好的敏感性和特異性。GA有幾種特征性的超聲表現(xiàn)，包括“雙軌征”、“痛風(fēng)石”和“聚集征”等?！半p軌征”是指關(guān)節(jié)軟骨表面的MSU晶體沉積，對(duì)診斷GA具有較高的特異性和敏感性[5]?！巴达L(fēng)石”是在關(guān)節(jié)或軟組織內(nèi)的MSU晶體聚集。超聲下表現(xiàn)為局限性不規(guī)則形高回聲團(tuán)塊，部分后方可伴有聲影[5]。“聚集征”也是關(guān)節(jié)或軟組織中的晶體沉積，但還未大到足以被定義為“痛風(fēng)石”。此外，關(guān)節(jié)腔積液、滑膜增生和骨侵蝕等也可出現(xiàn)在GA中，但這些表現(xiàn)沒有特異性。然而超聲檢查也存在一些問題。首先，超聲對(duì)痛風(fēng)慢性期敏感性較高，但在痛風(fēng)早期，如果沒有“雙軌征”等特異性征象出現(xiàn)，超聲的敏感性有限。其次，很多患者同時(shí)存在增生滑膜與積液，灰階超聲目前主要采用探頭加壓的技術(shù)區(qū)分二者，但在關(guān)節(jié)積液較少或積液較深等情況下擠壓困難，難以區(qū)分。再次，灰階超聲對(duì)于操作者依賴性高，結(jié)果主要依靠檢查者的主觀判斷。且治療前后“痛風(fēng)石”等征象短期內(nèi)在灰階超聲圖像上往往變化甚微，不僅靈敏度不高且不能準(zhǔn)確量化。

2 彩色多普勒成像在GA中的應(yīng)用

灰階超聲在檢測(cè)急性滑膜病變方面作用有限，而彩色多普勒成像可以通過評(píng)估滑膜組織的血運(yùn)來區(qū)分活動(dòng)和非活動(dòng)性滑膜組織，對(duì)GA的診斷和監(jiān)測(cè)具有很大潛力。GA急性期和慢性期急性發(fā)作時(shí)滑膜內(nèi)血管增生顯著[6]，彩色多普勒成像往往表現(xiàn)為滑膜內(nèi)豐富的血流信號(hào)，因此常用于監(jiān)測(cè)GA的急性發(fā)作，評(píng)估治療效果。但這些表現(xiàn)沒有特異性，也可以出現(xiàn)在其他關(guān)節(jié)疾病中。此外，彩色多普勒成像只能對(duì)血供情況進(jìn)行半定量分級(jí)，不僅增加了人為因素導(dǎo)致的誤差，也不利于治療前后的療效比對(duì)。

3 超聲成像新技術(shù)

近年來，剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）、超聲造影（contrast-enhanced ultrasonography，CEUS）、螢火蟲成像和三維成像等新技術(shù)在肌骨領(lǐng)域的應(yīng)用逐步展開。既彌補(bǔ)了MSUS的不足，又有助于病情活動(dòng)度評(píng)估及微小病變的檢出。

3.1 剪切波彈性成像（SWE）

SWE是對(duì)超聲脈沖發(fā)射的定向剪切波的傳播速度進(jìn)行測(cè)量的動(dòng)態(tài)過程，剪切波速可以量化為楊氏模量，反應(yīng)組織彈性的差別。繼而獲得生物組織彈性、硬度等反應(yīng)機(jī)械特性的定量信息。通過這種檢查技術(shù)可以將關(guān)節(jié)內(nèi)沉積的MSU晶體變化轉(zhuǎn)為數(shù)值比較。近年來，越來越多的研究證實(shí)了SWE對(duì)包括痛風(fēng)在內(nèi)的肌骨系統(tǒng)疾病的診斷價(jià)值。一方面，臨床上對(duì)于GA不同時(shí)期的治療方案不同。但灰階超聲有時(shí)難以準(zhǔn)確分期。Wang Qiao等[7]研究發(fā)現(xiàn)，GA臨界期組患者受累關(guān)節(jié)滑膜的楊氏模量明顯高于急性期組，而兩組間灰階超聲表現(xiàn)無顯著性差異。這表明SWE有助于GA分期，臨界期組的滑膜硬度明顯高于急性期組。另一方面，當(dāng)臨床癥狀不典型時(shí)，不同疾病導(dǎo)致的關(guān)節(jié)炎可能有相似的超聲表現(xiàn)，應(yīng)用SWE可以輔助鑒別。Tang Yuanjiao等[8]指出，SWE可以定量區(qū)分痛風(fēng)性和非痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎。GA組各項(xiàng)楊氏模量參數(shù)均高于非GA組。此外，當(dāng)關(guān)節(jié)積液與滑膜增生同時(shí)存在時(shí)，灰階超聲有時(shí)難以鑒別，通過SWE可清晰顯示積液與滑膜的分界。但SWE在臨床應(yīng)用中存在局限性。首先，取樣框周圍組織的硬度會(huì)影響被檢查組織的圖像。其次，大多數(shù)設(shè)備要求探頭與目標(biāo)組織之間的距離不能＜1.2mm[9]，這在肌骨超聲檢查中往往不能滿足，需要大量耦合劑或加凝膠墊增加距離，影響了測(cè)量準(zhǔn)確性。SWE操作過程中需要注意探頭位置、壓力和方向等，對(duì)操作者的要求較高。

3.2 超聲造影（CEUS）

CEUS是應(yīng)用諧波成像原理，利用可壓縮氣泡振動(dòng)引起的非線性聲學(xué)效應(yīng)增強(qiáng)后散射回聲，從而最大限度地提高對(duì)比度和空間分辨度。CEUS提高了檢測(cè)滑膜增生和血管增生等關(guān)節(jié)炎相關(guān)征象的敏感度，并能通過灰階超聲信號(hào)強(qiáng)度變化更好地量化炎癥性疾病，從而顯著提高評(píng)估滑膜炎活動(dòng)度的準(zhǔn)確性。對(duì)進(jìn)一步的診斷和治療具有指導(dǎo)意義[10]。CEUS可以顯示組織微小血管血流灌注，繼而直接反映關(guān)節(jié)水平組織病理變化。正常關(guān)節(jié)脈管系統(tǒng)等組織顯示正常，邊界清楚；而活動(dòng)性關(guān)節(jié)炎微血管增生，炎癥活動(dòng)度越高，滑膜內(nèi)血流越豐富，血流速度越快[11]。根據(jù)這個(gè)原理，CEUS也可用于活動(dòng)性滑膜炎與非活動(dòng)性關(guān)節(jié)內(nèi)增厚的鑒別。此外，CEUS在檢測(cè)關(guān)節(jié)內(nèi)血管方面優(yōu)于能量多普勒（power doppler ultrasound，PDUS）和彩色多普勒[12]。CEUS可檢測(cè)到直徑＜50μm的血管，而PDUS只能檢測(cè)直徑＞100μm的血管[13]。與彩色多普勒相比，CEUS對(duì)低速、低流量血管的顯示更明顯，能夠更早發(fā)現(xiàn)病變關(guān)節(jié)內(nèi)的血管增生，這對(duì)GA的早期診斷有重要意義。通過反應(yīng)治療前后受累關(guān)節(jié)滑膜血流灌注變化，CEUS還可用于監(jiān)測(cè)GA療效，且比灰階超聲更加敏感[14]。然而CEUS不能同時(shí)掃查多個(gè)關(guān)節(jié)，雖然提高了對(duì)血流檢測(cè)的敏感性，但會(huì)降低灰階圖像的分辨率。此外，CEUS是一項(xiàng)有創(chuàng)檢查，價(jià)格較高，且存在潛在不良反應(yīng)，如呼吸困難，惡心和血壓驟變等。這些問題限制了CEUS在臨床中的應(yīng)用和發(fā)展。

3.3 螢火蟲成像技術(shù)

臨床應(yīng)用中，灰階超聲上的微鈣化常由于儀器分辨率有限和周圍組織的干擾而顯示不理想。螢火蟲成像作為一種新興的超聲圖像后處理技術(shù)，可通過計(jì)算機(jī)深化背景顏色提高微鈣化的可視化，從而檢測(cè)到灰階超聲顯示不清的微小鈣化。目前螢火蟲成像在乳腺癌診斷中的應(yīng)用價(jià)值已得到肯定[15，16]。這為螢火蟲成像在GA中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。與灰階超聲相比，螢火蟲成像對(duì)GA內(nèi)MSU晶體的靈敏度優(yōu)于灰階超聲，可以明顯發(fā)現(xiàn)更多結(jié)晶體[17]。雖然對(duì)于痛風(fēng)石和較大的鈣化灶，螢火蟲成像與灰階超聲相比沒有明顯優(yōu)勢(shì)，但GA患者早期大部分僅表現(xiàn)為關(guān)節(jié)腔或滑膜表面的微小晶體沉積，無急性發(fā)作癥狀者彩色多普勒也往往沒有血流信號(hào)增多等現(xiàn)象，此時(shí)利用螢火蟲成像的優(yōu)勢(shì)有助于GA的早期診斷。螢火蟲成像圖像視覺效果強(qiáng)烈，操作方便，具有廣泛的應(yīng)用前景。但同時(shí)，由于其使“強(qiáng)的更強(qiáng)，弱的更弱”的運(yùn)行原理，使得部分組織信號(hào)被夸大，從而易對(duì)假性鈣化造成過度診斷，在應(yīng)用螢火蟲技術(shù)時(shí)應(yīng)格外注意[18]。

3.4 超聲三維成像

超聲三維成像是在灰階超聲成像的基礎(chǔ)上進(jìn)行圖像重建，不僅可以獲得病變的立體圖像，還能發(fā)現(xiàn)更小、更隱蔽部位的病變。三維超聲成像較灰階超聲圖像顯示直觀，能更準(zhǔn)確地顯示器官或病變的大小、形態(tài)、輪廓及厚度。已有臨床研究表明，三維超聲和灰階超聲在關(guān)節(jié)炎癥和骨侵蝕[19]方面具有良好的一致性。這使得三維超聲在GA中的應(yīng)用成為可能。此外，三維超聲能夠定量分析受累關(guān)節(jié)炎癥相關(guān)的變化[20]，這對(duì)關(guān)節(jié)炎癥活動(dòng)度的評(píng)估及療效監(jiān)測(cè)有重要意義。與灰階超聲比，三維超聲縮短了數(shù)據(jù)采集時(shí)間，不需要反復(fù)在病人身上用探頭掃查，減小了對(duì)操作者的依賴性。此外，三維超聲可以立體顯示關(guān)節(jié)內(nèi)晶體沉積、滑膜炎及骨侵蝕等情況，有助于對(duì)GA微小病變的檢出。但三維超聲也存在局限性。其圖像質(zhì)量取決于灰階超聲采集的好壞，更易受到肺內(nèi)氣體、骨骼等影響因素的干擾。且三維超聲操作比較復(fù)雜，耗時(shí)多，儀器價(jià)格昂貴。

綜上所述，不同超聲檢查技術(shù)各有所長(zhǎng)，但都有一定的局限性。對(duì)于GA的檢查，X線平片僅能顯示骨質(zhì)破壞、痛風(fēng)石和較嚴(yán)重的軟組織腫脹。CT能顯示痛風(fēng)石及骨病變，但對(duì)早期軟組織病變不敏感，且對(duì)關(guān)節(jié)腔內(nèi)的病變顯示欠佳。且X線平片和CT還有較大的電離輻射，不能作為常規(guī)檢查。MRI能顯示骨髓水腫、關(guān)節(jié)積液、滑膜增生、痛風(fēng)石及骨侵蝕等，但掃描時(shí)間長(zhǎng)且價(jià)格昂貴。超聲應(yīng)用便捷，價(jià)格低廉，不僅可以檢測(cè)GA的活動(dòng)性，還能評(píng)估治療效果。上述幾種超聲新技術(shù)在GA等肌骨系統(tǒng)疾病中也都有很廣泛的應(yīng)用前景。隨著未來更多研究分析多模態(tài)超聲在GA中的應(yīng)用價(jià)值并不斷進(jìn)行改進(jìn)完善，將有助于提高GA的早期診斷率。預(yù)計(jì)未來多模態(tài)超聲將在GA診斷中發(fā)揮越來越重要的作用。