痛风性关节炎(goutyarthritis,GA)是一种嘌呤代谢紊乱和尿酸排泄异常导致的炎性关节病,常由单钠尿酸盐结晶沉积于关节、软骨及周围软组织引发。高尿酸血症是痛风发作的重要影响因素,但仍有许多高尿酸血症患者并无临床症状[1-2]。尿酸盐结晶可沉积于身体任何一个部位,有研究表明[3],50%~70%的痛风患者最先发病于第一跖趾关节。高频超声在评估痛风患者关节破坏、周围软组织炎症及尿酸盐结晶方面都有着重要作用。其中双边征是公认的痛风性关节炎特征性的超声表现,并且被纳入2015年美国风湿学会(American College of Rheumatology,ACR)、欧洲风湿病防治联合会(European League Against Rheumatism,EULAR)痛风诊断标准[4]。萤火虫技术是超声领域的一项新技术,其微结晶及为钙化的检出中有较高的敏感性。本研究通过对痛风患者第一跖趾关节进行超声检查及萤火虫检出,分析声像图的特征性表现,统计微结晶检出率,探讨高频超声联合萤火虫技术在痛风早期诊断中的临床价值。
1 资料与方法
1.1 临床资料 选取2017年10月至2018年12月本院就诊的痛风性关节炎患者(痛风组)52例,纳入标准按照2015年ACR、EULAR痛风诊断标准。选取同一时间段因关节肿痛就诊的非痛风性关节炎患者(对照组)49例,排除痛风性关节炎患者。痛风组52例,男44例,女8例;年龄22~85岁,平均(55.6±13.4)岁;病程2~37年,平均(13.7±5.8)年。非痛风性关节炎组(对照组)49例,男31例,女18例,年龄19~88岁,平均(58.2±16.5)岁,病程4~39岁,平均(15.2±4.3)年;类风湿性关节炎27例,骨关节炎19例,关节畸形3例。患者在数据收集前都签署知情同意书。本研究通过本院伦理委员会审批通过。
1.2 方法 采用彩色多普勒超声诊断仪高频线阵探头,预设肌肉骨骼条件,横向和纵向多切面扫查法依次扫查双侧第一跖趾关节背侧、内侧及跖侧。先用二维灰阶模式观察关节、周围软组织及骨质病变,应用彩色多普勒低速血流探查滑膜及软组织内血流。双边征在背部切面评估,其他征象在背部、内侧及跖侧三个切面综合评估。应用APLIO500彩色多普勒超声诊断仪新技术萤火虫技术检出关节内微结晶。所观察的超声特征包括8个方面:①痛风石:表现为高回声卵圆形团块,陈旧的痛风石后方可伴声影;②关节软骨双边征:靠近关节腔的软骨面出现线状强回声沉积,与软骨下骨皮质强回声形成双层平行线样强回声;③暴雪征:关节腔或滑囊积液内出现不均质的云雾状回声;④肌腱周围强回声;⑤关节积液;⑥滑膜增厚;⑦骨质破坏;⑧萤火虫检出微结晶。
1.3 统计学处理 所有数据采用SPSS19.0统计软件进行统计学分析。计量资料用均数±标准差表示,采用t检验。痛风组与对照组之间各超声征象发生率的比较采用卡方检验,用%表示。利用受试者工作特征(receive roperating characteristic,ROC)曲线评估高频超声对痛风性关节炎的诊断效能。以P<0.05为差异有显著性。
2 结果
2.1 两组超声特征性表现比较 痛风组患者104个关节中,超声检出有痛风石的22个(10.6%),双边征的80个(76.9%),暴雪征的44个(42.3%),肌腱周围强回声的18个(17.3%)。以上4个超声征象在痛风组与对照组之间差异有显著性(P<0.05)。两组患者关节积液,滑膜厚度,骨侵蚀比较,差异无显著性(P>0.05)(表1)。
表1 两组超声特征性表现比较(个)
2.2 萤火虫技术对微结晶检出率的比较 痛风组患者104个关节中,萤火虫检出有微结晶的96个(92.3%),非痛风性关节炎组(对照组)98个关节中检出有微结晶的11个(11.2%)。萤火虫技术对痛风患者微结晶的检出率明显高于对照组,差异有显著性(χ2=133.1,P<0.05)。
2.3 高频超声及萤火虫技术诊断痛风性关节炎诊断效能的评估 高频超声以检出痛风石、双边征、暴雪征、肌腱周围强回声中任意一项或一项以上特征为阳性;萤火虫阳性标准为检出微结晶。高频超声联合萤火虫技术阳性为其中任意一项阳性。金标准为美国风湿病学会2015年痛风诊断标准。高频超声诊断痛风性关节炎的灵敏度、特异度、准确率、阳性预测值及阴性预测值分别为85.5%、91.8%、88.6%、91.7%、85.7%。高频超声联合萤火虫技术诊断痛风性关节炎的灵敏度、特异度准确率、阳性预测值及阴性预测值分别为96.1%、87.7%、92.0%、89.2%、95.5%。ROC曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.92。
3 讨论
痛风是体内嘌呤代谢紊乱和/或尿酸排泄减少引起的一组代谢性疾病,是尿酸盐结晶从过饱和的体液中沉积于关节滑囊、软骨、骨质及其他组织引起的损伤和炎性反应[5-7]。在痛风性关节炎发病时,第一跖趾关节占所有患病关节的50%,在痛风病程中几乎100%累及该关节,即第一跖趾关节受累在痛风发作时具有明显的代表性[8-10]。早期诊断、早期治疗可抑制患者关节疼痛症状及关节损伤程度,显著改善预后。
高频超声的快速发展使超声能清晰的显示肌肉骨骼等浅表器官的结构。对于痛风性关节炎,高频超声可准确的评估关节腔、滑囊、软骨、韧带、关节周围肌肉及软组织的情况[11-12]。通过彩色多普勒血流显像还可评估受累关节的炎症程度。高频超声诊断痛风性关节炎的主要证据为检出沉积在关节及关节周围软组织内的尿酸盐沉积。萤火虫技术是超声领域的新技术,其机制为利用特殊的信息处理技术,消除了扫查时的干扰伪像,将可以被设备检测到但无法显示出来的细微组织信号即微结晶显示出来[13]。
本研究显示,痛风性关节炎患者超声声像图特征中痛风石、双边征、暴雪征、肌腱周围强回声的检出率较高,与对照组比较,差异有显著性。关节软骨双边征是痛风性关节炎最有特征性的超声表现。其形成原因是尿酸盐结晶在关节软骨表面沉积。本研究表明,其对于诊断慢性痛风性关节炎具有较高的诊断意义。该征象需与二羟焦磷酸钙晶体沉积症(又称假痛风性关节炎)鉴别,此病临床症状与痛风相似,高频超声能够鉴别尿酸盐晶体与双水焦磷酸钙晶体(calcium pyrophosphate dehydrate,CPPD),后者常沉积在透明软骨或纤维软骨内的中央腔隙,并可沿着腔隙形成带状,在超声上表现为平行于骨轮廓、被包埋在软骨中央的高回声线条。这一不同的沉积倾向使超声能区别痛风与软骨钙质沉着症。
有研究指出[14],在痛风性关节炎患者中单独出现痛风石、双边征、暴雪征及肌腱周围强回声灵敏度较低。萤火虫技术利用大大提高了超声对微结晶的显示率,姜岩等[15]研究指出,萤火虫技术对痛风患者第一跖趾关节微结晶的检出率为95.24%。本研究将高频超声特异性征象与萤火虫技术检出微结晶联合应用,可互相弥补两种技术的不足,提高诊断灵敏度及准确率,此种诊断方法的灵敏度高达96.1%,准确率为92.0%,ROC曲线下面积为0.92。联合应用HFUS及萤火虫技术可作为痛风性关节炎早期诊断的有效手段。同时,HFUS结合萤火虫技术可以实时动态观察肿痛关节内的微结晶数目,减少患者的关节损伤及并发症,积极评价病程进展及治疗疗效。
综上所述,超声具有价格低廉、无创伤、无辐射、分辨率高、可重复性强的优点。超声萤火虫技术在检测微结晶上虽具有较高的敏感性,但亦具有一定的限制性,必须结合二维声像图及彩色多普勒技术综合扫查才能提高诊断效能。痛风性关节炎超声特征性表现为痛风石、双边征、暴雪征、肌腱周围强回声、萤火虫检出微结晶。5种超声征象联合诊断对痛风性关节炎敏感度、特异度较高。高频超声联合萤火虫技术对痛风性关节炎的早期诊断具有一定的临床应用价值。
[1]Zamudiocuevas Y,Pineda C,Reginato AM.Molecular basis of oxidative stress in gouty arthropathy[J].Clinical Rheumatology,2015,34(10):1667-1672.
[2]侯金玲,高立栋.双源CT双能量成像对痛风诊断价值的再研究[J].实用医学杂志,2015(8):1296-1298.
[3]唐小兰,唐远姣,向茜,等.高频超声对痛风性关节炎的诊断效能及与其他影像学检查的对比研究[J/CD].中华医学超声杂志(电子版),2016,13(4):249-253.
[4]Neogi T,Jansen TL,Dalbeth N,et al.2015 Gout Classification Criteria:an American college of rheumatology/European league against rheumatism collaborative Initiative[J].Arithritis Rheumatol,2015(67):2557-2568.
[5]严青,林禾,高飞,等.无症状高尿酸血症及痛风患者关节超声对比分析[J].中国超声医学杂志,2016,32(11):1037-1040.
[6]罗是是,王振平,陈峰,等.痛风性膝关节炎的MRI诊断[J].实用医学杂志,2018,34(4):645-648.
[7]陈佳杰,张亚斌,李博,等.双能量CT检测高尿酸患者尿酸盐结晶的临床价值[J].中国医学影像学杂志,2018,26(12):924-927.
[8]Stewart S,Dalbeth N,Vandal AC,et al.Ultrasound features of the first metatarsophalangeal joint in gout and asymptomatic hyperuricemia:Comparison with normouricemic individuals[J].Arthritis Care Res(Hoboken),2017,69(6):875-883.
[9]Thiele RG.Role of ultrasound and other advanced imaging inthe diagnosis and management of gout[J].Curr Rheumatol Rep,2011(13):146-153.
[10]陆蓓蕾,黄备建,李翠仙,等.伴慢性肾病痛风性关节炎与单纯性痛风性关节炎的超声对比研究[J].中华超声影像学杂志,2018,27(9):805-810.
[11]王铮,袁建军.肌肉骨骼超声在无症状高尿酸血症及痛风中的应用[J].中国医学影像学杂志,2018,26(6):462-464,466.
[12]郭赫,倪青.高尿酸血症与痛风的诊断与中医药治疗策略[J].中国临床医生杂志,2018,46(11):1268-1270.
[13]Yin L,Zhu J,Xue Q,et al.Micropure imaging for the evaluation of microcalcifications in gouty arthritis involving the first metarsophalangeal joint:a preliminary study[J].PloS One,2014,9(5):95743.
[14]罗婷婷,尹晓霞.痛风性关节炎在肌肉骨骼超声中的特殊表现及超声对其的诊断意义[J].世界最新医学信息文摘,2015,15(66):126-127.
[15]姜岩,田家玮,杜国庆,等.超声萤火虫技术在痛风性关节炎诊断中的应用[J].中国超声医学,2017,33(7):631-634.