双能量CT评估痛风性关节炎尿酸盐沉积的临床应用研究

发布时间：2020-08-18 10:22

【摘要】：第一部分DECT对痛风性关节炎尿酸盐结晶沉积的诊断价值研究[研究目的]利用双能量CT(Dual-energy computed tomography,DECT)后处理技术检测尿酸盐结晶沉积来评价其对痛风性关节炎的诊断价值,分析DECT诊断痛风性关节炎的灵敏度和特异度,探讨DECT在痛风性关节炎诊断方面的准确性及可行性：并分析尿酸盐结晶沉积可能的影响因素。[材料及方法]1.研究对象选取因关节肿和(或)痛在南方医科大学附属南方医院就诊的门诊或住院病人155例纳入研究。根据国际公认美国风湿病学会(ACR)提出的痛风分类标准,将临床确诊为痛风的121例研究对象作为痛风组,余临床确诊为非痛风的34例研究对象作为非痛风组,均由南方医院资深临床医师诊断。收集研究对象的临床资料包括：性别,年龄,病程,血尿酸水平,血细胞沉降率和C-反应蛋白,记录患者肿痛受累关节。2.检查方法所有研究对象在南方医院影像中心进行双能量CT(DECT)检查,采用设备为德国西门子公司第一代双源CT扫描仪(Somatom Definition; Siemens, Germany),对有疼痛发作史的外周关节行双能量成像扫描(两个球管80kV和140kV同时扫描),包括足／踝部75例,膝部41例,手/腕部39例,每个部位均为双侧扫描。当患者检查部位为上肢(手、腕部)时,嘱患者采用头先进、俯卧位,肩膀前屈,前臂和手腕上举,位于身体的上方,手掌面向下,近端从桡腕关节上2cm开始,远端包含手指甲。当患者检查部位为下肢(足、踝或膝部)时,嘱患者采用足先进、仰卧位,双足跖屈,近端从踝上5cm开始,远端包含足趾甲。使扫描部位尽量位于扫描区的中心,以免后处理时部分图像数据丢失。先做准备扫描部位的定位像,然后选择相应的双能量成像序列进行扫描。扫描参数：A球管电压80kV,B球管电压140kV；准直器64×0.6mm,螺距0.7。根据所扫描解剖部位不同双能量球管使用电流也不同：对于上肢(手、腕部),球管A电流40 mAs,球管B电流170 mAs；对于下肢(足、踝、膝部),球管A电流55 mAs,球管B电流234 mAs。所有检查均采用非增强扫描。扫描后自动重建薄层0.75的3组数据(A_80kV、B_140kV和M_0.3融合图像),软组织窗D30fo3.图像后处理后处理工作站为西门子Syngo MMWP (MultiModality Work-place)。将重建后0.75mm薄层双能量数据装载入Dual Energy软件,启动"Gout"应用程序,根据物质在80kV和140kV条件下不同衰减值差异,可以区分出所扫描物质的不同化学成分,将尿酸盐结晶与钙盐、骨组织(骨皮质、骨松质)区分开。运行后得到横断面、冠状面和矢状面伪彩图和容积再现图,标记尿酸盐结晶呈绿色伪彩,标记钙盐成分呈紫红色伪彩。由两名有经验的影像科医师独立阅片,绿色伪彩位于关节周围、软组织、肌腱、韧带、骨内等部位被记为阳性结果；绿色伪彩出现在足跟致密皮肤、手指或足趾甲床或任何解剖部位均未出现被认为是阴性结果。4.统计学分析本研究采用SPSS 19.0 (Statistical Package for the Social Sciences)统计软件包进行数据分析,P0.05认为差异有统计学意义。(1)临床资料中的计量资料(年龄、病程、实验室检查结果等)采用均数±标准差(X±S)进行统计描述,均数比较采用两独立样本t检验进行分析,两组间性别差异比较采用x2检验进行分析；(2)采用国际公认的痛风分类标准作为金标准,进行诊断试验评价DECT检测结果对痛风性关节炎的诊断价值,计算灵敏度,特异度,阳性预测值,阴性预测值,判对率和Youden指数；(3)采用logistic回归单因素分析和多因素分析(校正其他因素)探讨MSU结晶沉积的影响因素,以DECT检测结果(二分类变量)作为因变量,年龄、性别、病程、SUA、ESR、 CRP作为自变量,探讨这些因素是否对MSU结晶沉积有影响。[结果]1.临床基本资料：痛风组121例,男性110例,女性11例,年龄13～86岁,平均(49.48±16.62)岁,中位数48岁：病程0.03～30年,平均(5.21±5.72)年,中位数4年：血尿酸水平为163～871μ mol/L,平均(483.78±140.62)μ mol/L,中位数461 μ mol/L。非痛风组34例,男性26例,女性8例,年龄17～73岁,平均(50.06±14.59)岁,中位年龄53岁；病程0.03～7年,平均(1.51±1.76)年,中位病程为1年；血尿酸浓度水平为120.7～547 μmol/L,平均(357.41±107.52)μ mol/L,中位数371 μmol/L。2.痛风组和非痛风组之间,病程(t＝5.678,P0.001),血尿酸水平SUA(t=4.658,P0.001)差异具有统计学意义；两组间年龄、ERP和CRP差异无统计学意义,两组间性别构成比(x2=5.145,P=0.0230.05)差异有统计学意义。3.SUA水平正常和高于正常组的DECT检测MSU结晶沉积差异有统计学意义(x219.670,P0.001),痛风组中SUA水平是否高于正常MSU结晶沉积阳性率差异有统计学意义(x2＝8.625,P=0.0030.05)。4.DECT检测尿酸盐结晶沉积诊断痛风性关节炎的灵敏度为87.6%,特异度为88.2%；阳性预测值为96.4%,阴性预测值为66.7%,判对率为87.7%,Youden指数为0.76。5. logistic回归单因素分析和多因素分析校正了其他因素(年龄、性别、病程、ESR、CRP),结果为仅SUA水平对MSU结晶沉积影响差异有统计学意义(OR=1.01,95%CI:1.00～1.01,P=0.001)。[结论]1.DECT检查MSU结晶沉积诊断痛风性关节炎的灵敏度和特异度较高,有助于临床鉴别痛风性关节炎和其他类型关节炎(如类风湿关节炎、假痛风等),当关节液抽吸偏振光显微镜分析无法实现或未发现MSU结晶时,DECT可以作为辅助性诊断依据；2.DECT在不同部位外周关节诊断痛风的准确性不同,足踝部MSU结晶沉积检测诊断痛风的准确性较好；DECT在足踝部和膝部检查时特异度较高,但手腕部关节痛患者鉴别诊断痛风或类风湿关节炎时特异度较低；3.DECT诊断近期急性发作的痛风性关节炎,尤其是首次发作,灵敏度较低,检测MSU结晶沉积的辅助性诊断价值有限；4.血尿酸水平对MSU结晶沉积有影响,应当合理制定降尿酸治疗方案。第二部分DECT定量评估慢性痛风尿酸盐结晶的相关研究[研究目的]应用DECT自动体积测量软件测量慢性痛风患者尿酸盐结晶的体积,探讨观察者组内和组间测量MSU结晶体积的可重复性及尿酸盐结晶体积与其他临床指标的相关性。[材料与方法]1.研究对象收集在南方医院影像中心行DECT检查,临床资料完整,图像质量良好,符合纳入和排除标准的68例慢性痛风患者纳入研究。所有研究对象由南方医院经验丰富的临床医师确诊,临床诊断标准为1977年美国风湿病学会提出的痛风分类标准和2010年墨西哥慢性痛风标准,5例经外院关节液分析或痛风石术后病理证实含MSU结晶。本研究得到南方医院伦理委员会许可,患者检查前均知情同意。2.检查方法及图像后及图像后处理同第一部分。3.尿酸盐结晶体积测量每次测量分别由两名经验丰富的放射科诊断医师独立进行,两名医师相隔一周后进行第二次测量,并对彼此的测量结果予以保密,最后的结果汇总及统计由第三名医师进行。在后处理工作站Dual Energy中运行Gout尿酸盐结晶分析软件,后处理图像上确定标记的绿色MSU结晶沉积的大致部位,将后处理图像保存后生成一个新的Gout序列图像。将Gout序列图像调入Volume自动体积测量软件。测量单个部位总尿酸盐结晶体积时,用"interactive"方法勾画所有结构(包括骨质和软组织),设定CT值范围为-100HU～-1HU,运行后软件自动标记阈值内的MSU结晶体积并得到数据结果。4.统计学分析本研究统计学分析采用SPSS 19 (Statistical Package for the Social Sciences)统计软件包,P0.05被认为存在统计学差异。(1)临床资料分析：计量资料(年龄、病程、血尿酸浓度)采用均数士标准差(X±s)进行统计描述,对性别(男性或女性)采用绝对数(n)进行统计描述。(2)可重复性评价：观察者组内和组间尿酸盐体积测量的可重复性采用组内相关系数(Intraclass correlation coefficient, ICC)评估,体积测量值的差异用Bland-Altman plots来表示。(3)相关性分析：采用Spearman相关分析研究MSU结晶体积与年龄、病程和血尿酸浓度之间的关系,采用多元线性回归分析分别进行总尿酸盐体积以及按不同部位(手腕关节、足踝关节和膝关节)分别计算MSU结晶体积与年龄、病程和血尿酸浓度相关性分析。[结果]1.临床资料分析结果：68例慢性痛风患者中,男性63例(92.6%),女性5例(7.4%),年龄52.75±15.53(23～86)岁；病程7.6±6.45(1-30)年；SUA：514.5±144.5(207～760)u mol/L。2.可重复性评价结果：总尿酸盐体积为评价者1两次测量的均值为3449.309±5881.359,评价者2两次测量的均值为3454.291±5884.348,第一次测量二者均值为3449.940±5880.455,第二次测量二者均值为3453.659±5885.261。观察者测量总MSU结晶体积的组内ICC为1.000(95%CI：1.000,1.000),组间ICC为1.000(95%CI：1.000,1.000)。足踝部总MSU结晶体积为3606.7±6630.55mm3(1118.7；50.2～38651.6),观察者测量MSU结晶体积的组内ICC为1.000(95%CI：1.000,1.000),组间ICC为1.000(95%CI：1.000，1.000)。膝部总MSU结晶体积为2583.58±4088.10 mm3(688.18；44.41-14407.23),观察者测量MSU结晶体积的组内ICC为1.000(95%CI：1.000,1.000),组间ICC为1.000(95%CI：1.000,1.000)。手腕部总MSU结晶体积为4072.3±5617.16 mm3(1230.2；142.8～20749.7),观察者测量MSU结晶体积的组内ICC为1.000(95%CI：1.000,1.000),组间ICC为1.000(95%CI：1.000,1.000)。Bland-Altman plots示测量者组内和组间差异接近于0,说明一致性良好。3.相关性分析结果：所有研究部位整体Spearman相关分析,年龄与总尿酸盐体积的相关性无统计学意义(r=0.104,P=0.35),而病程(r=0.626,P0.001)、血尿酸浓度(r=0.485,P0.001)与总MSU结晶体积相关性有统计学意义(表2-3)。按不同部位分别进行Spearman相关分析,足/踝部MSU结晶体积分别与病程(r=0.578,P0.001)和SUA(r=0.510,P0.001)的相关性有统计学意义,与年龄的相关性无统计学意义；手/腕部MSU结晶体积分别与病程(r=0.633,P=0.008)和SUA(r=0.779,P0.001)的相关性有统计学意义,与年龄的相关性无统计学意义；膝部MSU结晶体积与病程(r=0.722,P0.001)的相关性有统计学意义,与年龄和SUA的相关性无统计学意义。多元线性回归分析,将MSU结晶体积作为因变量,年龄、病程和SUA水平作为自变量,整体分析结果为病程(P=0.023)和血尿酸浓度(P=0.000)与总MSU结晶体积相关性具有统计学意义。按部位分析：病程(P=0.041)和SUA(P=0.003)对足/踝部MSU结晶体积的作用具有统计学意义,年龄对其的作用无统计学意义；SUA (P=0.002)对手/腕部MSU结晶体积的作用具有统计学意义,年龄和病程对其的作用无统计学意义：年龄、病程和SUA对膝部MSU结晶总体积的作用无统计学意义。[结论]1.DECT用于测量慢性痛风患者体内的痛风石尿酸盐结晶体积时,呈现出较好的观察者组内及组间一致性,说明该方法具有良好的可重复性,选择DECT定量评估痛风石尿酸盐体积可靠性强,可以在临床诊疗中进一步推广应用；2.慢性痛风性关节炎MSU结晶体积与病程和血尿酸水平具有相关性,提示可将DECT作为降尿酸治疗的辅助性监测工具；3.DECT可作为一种先进而可靠的手段来定量评估慢性痛风性关节炎尿酸盐结晶的体积,并且为痛风的临床治疗和预防提供指导。
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R589.7;R816.8
【图文】：

融合图像,西口,子公司,球管

逦第一部分ＤＥＣＴ对痛化性关节炎尿酸盐结晶沉积的诊断价值研究逦逡逑螺距化７。根据所扫描解剖部位不同双能量球管使用电流也不同：对于上肢（手逡逑和腕关节、时关节），球管Ａ电流４０邋ｍＡｓ，球管Ｂ电流１７０邋ｍＡｓ；对于下肢（足逡逑和踩关节、膝关节），球管Ａ电流５５邋ｍＡｓ，球管Ｂ电流２３４邋ｍＡｓ。所有检查均逡逑采用非增强扫描（平扫）。扫描后自动重建薄层化７５的３组数据（Ａ＿８０ｋＶ、逡逑Ｂ＿１４０ｋＶ和Ｍ＿０．３融合图像），软组织窗Ｄ３０ｆ。逡逑

融合图像,双能量,球管,扫描模式

＿０．３融合图像），软组织窗Ｄ３０ｆ。逡逑图１－１德国西口子公司双源ＣＴ扫描攸逡逑ＦｉｇｕＫ邋１－１邋Ｓｏｍａｔｏｍ邋Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ邋Ｄｕａｌ－ｓｏｕｒｃｅ邋ＣＴ邋ｓｃａｎｎｅｒ，Ｓｉｅｍｅｎｓ，Ｇｅｒｍａｎｙ逡逑１０逡逑

程序图,后处理,工作站,程序

（３）评价标准逡逑两位资深影像科医师独立进行双盲定性评阅检查部位ＭＳＵ结晶沉积情况，逡逑二者均对每一个研充对象的临床诊断结果未知，仔细观察每一个关节、周围软逡逑组织（包括肌乲、初带）等解剖部位是否有绿色伪彩显示，若疼痛发作关节或逡逑周围软组织出现绿色伪彩认为存在ＭＳＵ结晶沉积，结果记为阳性（仅足跟部致逡逑密皮肤、手指或足趾出现条片状绿色伪彩视为阴性）；若所扫描部位所有解剖逡逑结构未出现绿色标记，结果记为阴性。１＾两位医师判断一致的结果作为最终结逡逑果（如果存在判断不一致结果，则由第Ｓ位影像学医师进行判断，位医师逡逑中两位判断一致的结果作为最终结果）。由第Ｈ名医师汇总全部临床诊断和逡逑ＤＥＣＴ检测结果资料。逡逑４．统汁学方法逡逑本研究对临床资料中的计量资料（年焌、病程、实验室检查结果等）采用逡逑

【参考文献】