痛风性关节炎(gouty arthritis, GA)发病率逐年增加, 2013年我国男性痛风患病率为0.83%~1.98%, 女性为0.07%~0.72%^[1]。目前国际上公认GA诊断的金标准是关节穿刺发现特异性尿酸盐结晶, 但这是有创检查, 临床并未普及。肌骨超声(musculoskeletal ultrasound, MSUS)对于GA的诊断结果与细针穿刺具有良好的一致性。2015年美国风湿病学会(ACR)和欧洲抗风湿病联盟(EULAR)共同提出最新的痛风分类标准^[2], 包括影像学检查如超声证实双边征或双源CT(dual energy CT, DECT)证实有尿酸盐沉积。双边征、痛风石、聚集征、骨侵蚀等超声表现可以发现早期痛风, 评估药物治疗效果, 超声弹性成像、超声造影(contrast-enhancedultrasonography, CEUS)、三维超声等技术于肌肉骨骼领域的应用, 有望对评估炎症活动性、鉴别诊断及检出微小病变发挥更大作用。

痛风性关节炎  尿酸是嘌呤的代谢产物, 尿酸产生过多或者排出受阻, 过多的尿酸在体内各种理化因素作用下形成结晶, 沉积于关节腔、关节囊、软骨表面、滑膜等关节结构, 刺激关节滑膜发生血管扩张、渗透性增高及白细胞渗出等反应, 表现为红、肿、热、痛等急性GA症状, 当血清尿酸(serum uric acid, SUA)长期增高使尿酸盐晶体在关节内聚集, 则发展为慢性GA。GA最常累及第一跖趾关节, 然后依次是踝、膝、趾、指、腕、肘等关节。临床表现分为无症状高尿酸血症期、急性关节炎期、间歇期和慢性关节炎期^[3]。不同分期GA的治疗方法不同, 超声区分GA的急慢性期可以协助临床治疗方案选择, 并评估治疗效。GA常起始于高尿酸血症(hyperuricemia, HUA), 但并非所有的HUA都会发展为GA, 同时GA也可以见于SUA正常的患者。因此单纯依赖SUA水平诊断痛风并不准确, 必须要结合临床及影像学特点综合评估。

GA的超声表现  GA特异性表现为双边征、痛风石、聚集征和软组织内强回声。双边征是尿酸盐结晶沉积于关节软骨表面而形成, 表现为不均质高回声与软骨下骨性关节面高回声平行的双边征象。痛风石被认为是炎症细胞对尿酸盐结晶的反应, 表现为高回声或混合回声以及同时伴钙化, 有时在痛风石表面可见低回声晕(为炎症细胞包绕尿酸盐结晶而形成)。聚集征表现为关节积液内聚集的点状高回声, 后方不伴声影, 又称为暴风雪征。软组织内强回声为软组织内不均质高回声, 后方可伴声影。GA的非特异性表现为关节积液、滑膜增生、腱鞘积液、骨质侵蚀等, 可见于其他关节炎症及风湿性疾病, 出现特异性表现时高度提示GA^[4]。

超声新技术在GA中的应用前景

三维超声  三维超声基于二维超声先确定感兴趣区域的位置和范围, 再通过图像旋转进行三维重建, 立体显示关节的形态及结构。三维超声与二维超声相比, 对操作者依赖性小, 检查时间相对较短, 可以对滑膜炎、腱鞘炎及骨侵蚀情况直观显示, 且与二维超声具有良好的一致性^[5]。三维超声较二维超声对微小病变检出率高, 二维超声表现阴性而三维超声阳性, 针对病变再次行二维扫查往往可以有阳性发现^[6]。三维超声可立体显示尿酸盐在关节内外的沉积情况, 有望在GA检测中发挥更大价值:尿酸盐结晶常沉积在关节内及周围软组织, 其反射率较液体、软组织及软骨高, 三维超声可立体显示尿酸盐在关节内外的沉积情况, 提高微小骨质破坏的检出率及肌腱、韧带等局部增厚情况。

超声造影  CEUS可以实时显示组织血流灌注情况, 能量多普勒(power Doppler, PD)可以显示直径为100 μm的血管, 而CEUS可以显示直径为40 μm的毛细血管网。虽然表面多频率探头可以良好评估微泡, 但是CEUS在骨骼肌肉领域应用较少。De Marchi等^[7]证实CEUS在检测肌腱新生血管方面具有很大优势, 并且通过强化时间可以区分动脉及静脉血管。CEUS也可用于评价滑膜增生, 较彩色多普勒更加真实准确地反映炎症活动性^[8]。Paparo等^[9]对四肢关节痛风石MRI表现的研究中, 痛风石MRI增强可表现为均质强化、周边强化及不均质强化, 这与炎症细胞与尿酸盐相互作用产生的炎症反应有关, 这为CEUS显示痛风石奠定了理论基础。CEUS通过显示关节周围软组织的新生血管及强化痛风石, 有助于理解GA病理生理过程、选择合适的治疗方案及鉴别其他关节病变。

超声弹性呈成像  GA慢性关节炎期或者小关节病变中, 关节积液和滑膜增生在二维超声上有时难以区分, CEUS、MRI及超声弹性成像可以作为两者鉴别的有效手段, 但前两者检查费用相对较高, 检查时间相对较长。向醒等^[10]在超声弹性成像鉴别膝关节积液与滑膜增生的研究中, 纳入72个同时存在滑膜增生和关节积液的膝关节, 超声弹性成像可清晰显示滑膜与积液的分界。Sconfienza等^[11]在痛风石与类风湿性关节炎结节的研究中, 指出超声弹性成像具有重要的鉴别意义, 痛风石较类风湿性关节炎结节弹性值高(更软)。超声弹性成像在肌肉骨骼领域的应用越来越广泛, 在病变早期诊断、指导治疗及疗效评估中具有重要价值^[12]。研究痛风石的弹性成像特点, 可以与其他结节病变相区分, 提高痛风诊断的准确性。

超声在痛风中的应用价值

监测GA的活动性  急性GA表现为关节积液、滑膜增生、关节周围滑囊积液等; 慢性GA表现为关节积液、滑膜增生、关节周围滑囊积液、骨侵蚀、关节软骨双边征、关节液内暴风雪征、痛风石、肌腱周围强回声和关节周围皮下强回声团^[13]。彩色多普勒显示, 急性GA彩色血流较慢性GA及正常对照组丰富, 慢性GA与正常对照组血流信号差异无统计学意义^[14]。急性GA超声多表现为非特异性征象, 与其他关节病变不易区分; 慢性GA以及慢性GA急性发作可有特征性的超声表现, 诊断较为容易, 据此可以协助临床治疗方案的选择。

评估治疗效果  痛风治疗何时停药, 将SUA降至多少才可有效防止痛风进展和复发, 作为随访工具哪项检查最有效、方便且经济等都是痛风治疗需要面对的问题。大量研究证实将SUA降至6.0 mg/dL及以下会减少痛风复发的频率或无症状高尿酸血症发展为痛风的风险, 而超声可以动态观察关节尿酸盐结晶在治疗前后的变化。Perez-Ruiz等^[15]提出慢性GA患者超声下痛风石直径、体积减小程度与降尿酸治疗过程中SUA水平呈负相关, 提示超声可作为GA治疗效果的有效监测方法。Ottaviani等^[16]将双边征及痛风石的超声阳性征象作为监测指标, 将关节穿刺确诊为GA并具有GA超声表现(双边征或/和痛风石)的16名患者纳入实验, 治疗开始、3和6个月时分别测血清尿酸值, 12位患者血清尿酸降至目标水平(SUA＜6 mg/dL), 超声探查第一跖趾关节及膝关节, 可观察到痛风石及双边征减少或消失(痛风石减少:体积减小20%以上; 双边征减少:线性的双边征分离), 其他4位尿酸未降至目标水平的患者超声表现则没有变化。超声表现与SUA之间高度相关(κ=0.875)。经过降尿酸治疗使SUA≤6 mg/dL, GA患者超声表现如关节软骨双边征、关节积液、滑膜增厚、关节液内暴风雪征、肌腱周围强回声与治疗前相比均明显减少, 血流信号变弱, 高频超声可以作为判断痛风治疗效果的一项重要依据^[17]。超声表现的变化与SUA下降水平有关, 而与应用何种药物无关; 超声表现结合尿酸水平达到正常者GA的复发率明显减少。

诊断无症状高尿酸血症  无症状高尿酸血症(asymptomatic hyperuricemia, ASHU)是痛风病程中最早期的阶段, 超声表现和痛风患者有一定重叠, 但是阳性检出率和病变的严重程度均较痛风低。依据超声表现可协助区分哪些患者有进展风险需药物干预, 哪些患者病情暂时稳定可不予治疗, 而仅需通过饮食、生活方式等调节尿酸水平, 协助临床方案的选择。Stewart等^[18]研究23例痛风患者和29例ASHU第一跖趾关节的超声特征, 与34例SUA正常者(对照组)相比, ASHU患者与痛风患者具有相似的尿酸盐沉积表现, 双边征在两组中无明显差异, 但是痛风患者较ASHU患者具有更多的骨质破坏(OR=10.13, P=0.001)、滑膜炎(OR=9.00, P＜0.001)以及体积更大的痛风石(P=0.035)和直径或范围更大的骨质破坏(P＜0.001)。Eliseev等^[19]证明, ASHU患者的尿酸水平与超声阳性表现大致平行。

诊断尿酸正常者  Das等^[20]对比痛风患者持续高尿酸与低尿酸的超声特点, 纳入42例高尿酸痛风(SUA＞7 mg/dL)、20例低尿酸痛风(SUA＜7 mg/dL)患者和30例对照, 低尿酸组较对照组骨质侵蚀和痛风石的超声表现明显增多(分别为40%、50%和0、2%), 与高尿酸组相比骨质侵蚀和痛风石表现则无明显差异; 低尿酸组仅有1例双边征, 高尿酸组全部有双边征表现, 敏感性达到100%。低尿酸血症缺乏双边征象, 可能与降尿酸治疗有关, 这从另一方面支持了将痛风患者SUA水平控制在6 mg/dL以下会利于双边征消失; 降尿酸治疗进程中, 痛风石溶解的时间较双边征更长。痛风患者SUA不一定升高, 比如痛风急性发作时SUA可正常, 易误诊为其他疾病, 结合超声特征征象可协助诊断。

与其他影像学比较  X线、DECT、MRI对于GA具有各自的诊断价值, 但是不能显示尿酸盐在全身的分布情况。DECT的辐射剂量限制了其在多关节病变中的应用, 且不利于患者的长期随访, 对于降尿酸治疗效果的评估也缺乏有效的证据; MRI高额费用及检查时间限制了其在多关节病变中中的应用。超声和MRI皆可显示关节及周围软组织的炎症, MRI可显示骨髓水肿^[21], 超声可在不注射造影剂的情况下显示血流情况, 协助炎症程度的判断, 对于尿酸盐沉积, 超声与DECT、MRI具有较好的一致性。超声对于第一跖趾关节的痛风病变较DECT敏感, 而DECT对于膝关节较超声敏感^[22]。DECT仅能发现密度较高的痛风石(尿酸盐含量15%~20%), 而对密度更低的痛风石, 无论大小, DECT都难以显示^[23]。对于软骨表面的尿酸盐沉积, 即超声表现的双边征, CT和MRI均难以准确显示。MSUS、X线、传统CT、DECT、MRI都可以显示骨质破坏, 与X线相比, 超声在诊断大于2 mm的骨质改变时与X线平片没有差异, 而对于更小的骨质病变, 超声比X线更敏感。对于小关节病变(如手足小关节), MSUS较X线、CT具有更高的敏感性^[24-25]。

结语  MSUS具有准确率高、特异性强、可操作性高、适宜评价病情和药物疗效、应用方便、无辐射和价格低廉等优点, 逐渐成为临床诊断肌肉骨骼疾病的常规检查项目。相较于关节穿刺诊断, 患者更易接受。对于一些不典型的表现, 需与其他疾病相鉴别, 以免漏诊或误诊。