2022年1月12日整理发布：痛风性关节炎的超声检查特异性征象及其病理基础

2022年1月12日整理发布：痛风是因血清尿酸盐浓度升高，单钠尿酸盐晶体沉积于关节、软组织、肾脏及骨组织中而引起的坏死性无菌性炎症。痛风性关节炎(gouty arthritis，GA)是痛风最常见的并发症，也是大多数痛风患者首诊的因素。它是由于MSU沉积在关节内或关节周围所诱发的关节炎性疾病，多累及下肢关节。

GA的诊断金标准为“在已有临床症状的关节部位中，经偏振光学显微镜检测出呈负双折射、针状的单钠尿酸盐晶体”，但在跖趾关节等小关节中穿刺困难，且穿刺结果假阴性率高，不宜作为临床的首选检查，因而超声检查等无创的影像学方法在痛风诊断中日益凸显优势。2016年中国痛风诊疗指南推荐在患者肿胀关节行超声检查，在声像图中观察到DCS可有效辅助诊断痛风。

超声检查可以在患者的远端关节及皮下软组织层内观察到双轨征、痛风石、暴风雪征、云雾状高回声、骨质侵蚀及滑膜炎等征象，且具有经济、操作简单、动态扫查、无检查禁忌证等优点，已越来越多的应用于痛风性关节炎的诊断中，并在其疗效监测方面具有潜在价值。因而，本文就痛风性关节炎的超声检查病理基础及超声检查在GA诊治中的应用现状及其发展进行综述。

1.痛风性关节炎的超声检查特异性征象及其病理基础

局部组织中的MSU沉积是痛风致病的中心环节，也是痛风性关节炎超声成像的病理基础，双轨征、痛风结节、云雾状高回声、暴风雪征等超声检查征象的形成均与MSU沉积相关。基于上述征象，超声检查对痛风性关节的诊断和疗效监测具有相应价值。

1.1双轨征

因超声检查具有各向异性，仅当入射声束垂直于关节软骨表面时，才能清晰地在声像图观察到正常关节软骨表面的一条较薄且均匀一致的高回声线。但痛风患者SUA浓度升高且病程较长时，会导致部分关节滑液中的尿酸盐浓度升高，部分尿酸盐在盐析原理下沉积于关节软骨表面，多为不规则局灶样附着。行超声检查时，声束在任意方向均可观察到关节软骨表面呈不规则增厚的条带状高回声，与软骨内侧骨组织表面的高回声带共同构成两条轨道样征象即双轨征，其后未见明显声影。

二羟焦磷酸钙结晶沉积症(calcium pyrophosphate dehydrate crystal deposition disease，CPPD-CDD)也可累及关节软骨，但形成的高回声带位于关节软骨内而非关节软骨表面。双轨征的形成与尿酸单钠晶体紧密相关，已成为超声诊断痛风性关节炎的可靠征象，在2015年ACR和EULAR痛风分类标准中占有较大比重。一份研究得出形成双轨征的病程约为3.5年。

1.2痛风结节/痛风石

痛风结节是大量MSU晶体微粒在组织中反复诱发炎症反应后形成的异物肉芽肿。结节由三个带组成，结节核心为大量呈辐射状排列的MSU晶体、脂质、蛋白质及粘多糖;外带由纤维血管组织构成;中间带为丰富的巨噬细胞、中性粒细胞、中性粒细胞胞外陷阱(neutrophil extracellular traps，NETs)聚合物、纤维细胞、肥大细胞和浆细胞构成的致密晕环。痛风结节多位于外周关节、耳廓背侧及肌腱等浅表部位，利于超声检查显示。痛风结节对部位的偏好可能与局部的理化性质(温度、酸碱度等)相关。

基于痛风结节的病理基础，其声像图可表现为低回声、高回声或混合回声结节，外围的低回声晕与组织学外层疏松纤维血管区紧密相关。部分痛风结节在超声声像图上可见强回声伴声影，这可能与部分脂质在炎症反应中被分解为脂肪酸后，与钙离子结合形成的钙化灶有关。痛风结节和痛风石形成的病理生理机制相同，痛风石为痛风结节的晚期阶段，大量钙盐沉积便形成了痛风石，痛风石在超声声像图上多伴有声影。HCA是关节内痛风石的一种声像表现，有时可见小的低回声边缘，偶尔伴有后方声影。疾病持续时间是影响痛风石形成的主要因素之一，Elsaman等认为形成痛风石的病程大于10年。

1.3暴风雪征

痛风患者关节液中的MSU过度饱和结晶后，在关节液中形成凝集体，行肌骨超声检查前，用力晃动待检查关节，使关节内的凝集物悬浮于关节滑液中，随后可在声像图观察到在大量关节积液无回声背景下的针尖样高回声，形似“暴风雪”，即暴风雪征，多发生于痛风性关节炎急性发作期。CPPD-CDD也可形成类似的高回声聚集物，但为轮廓清晰的均匀圆形高回声聚集体，在超声检查与暴风雪征易于鉴别。相关文献提及形成暴风雪征的病程约为2年。

痛风性关节炎患者在受累关节还可形成骨质侵蚀、关节滑膜增生及关节积液等病理改变，但上述改变均为痛风性关节炎的非特异性病变，类风湿性关节炎等其他关节炎性疾病均可形成，并且痛风患者是否存在滑膜炎及滑膜炎的严重程度与血清尿酸盐的严重程度均不存在相关性，因而对于痛风的诊断并不具有特异性。超声检查对于GA诊断准确性的研究已趋成熟，但仍存留些许异议。

2015年ACR和EULAR制定的痛风分类标准中，只将双轨征作为超声诊断痛风的特异性征象。但Lee和Zhang等研究发现，只将双轨征作为诊断标准，其敏感度分别为65.1%、66.0%，特异性分别为89.0%、92.0%;仅以痛风石作为诊断标准时，其敏感度分别为54.3%、56.0%，特异性分别为93.2%、94.0%;若将暴风雪征作为唯一指标，其敏感度分别为30.8%、31.0%，特异性分别为90.6%、91.0%。可以看出单一超声检查征象作为诊断标准时，敏感度均较低，难以达到痛风早期诊断的目的。

部分研究认为同时将双轨征、痛风结节及暴风雪征作为诊断指标能够提高超声对痛风性关节炎诊断准确性，Zhang等研究显示其敏感度分别为65.1%、80.0%，特异性分别为89.0%、83.0%，两份研究的敏感度差异较大的原因可能与荟萃分析的诊断金标准是否纳入ACR(the American College of Rheumatology)以及亚组分析是否包含骨质侵蚀有关。两份meta分析均于2018年发表，但经文献分析发现其参考标准及最终纳入文献均存在较大差异，研究汇总结果的可靠性亦有待进一步探讨。

痛风性关节炎患者行超声多关节联合扫查具有更高的诊断效能。但在临床工作中，风湿免疫科医师对于患者应检查关节的组合没有达成共识，相关指南也没有给出相应建议。一份前瞻性对照研究得出在早期痛风分类诊断筛查中，双侧踝关节和双侧第1跖趾关节为最佳部位联合扫查。但该研究为单中心小样本数据，能否反映最佳关节部位联合扫查的诊断价值有待进一步探索。

痛风性关节炎为进展性疾病，痛风性关节炎的早诊断和早干预对于患者的预后非常重要，因而在进行早期痛风性关节炎诊断时，将痛风性关节炎病程考虑在内是很有必要的。但2015年ACR和EULAR痛风分类标准和2016年中国痛风诊疗指南均未将痛风病程纳入诊疗指南中，痛风病程在痛风诊断中的重要性也有待进一步探索。

2.对比超声检查与其它影像学方法在GA中的应用价值

X线摄影是最先应用于痛风性关节炎诊断的影像学检查技术，但其分辨率低和早期诊断率低，且晚期患者的关节间隙显示不佳，已逐步被超声检查、磁共振(magnetic resonance imaging，MRI)及双能CT(dual-energy computed tomography，DECT)成像技术取代。

DECT能够使用两种不同能量的X射线来对物体进行显像，可以通过分析物质组成并对特定的尿酸盐成分进行颜色编码。但DECT成像技术仅能对MSU含量高于15%的痛风石进行成像，且成像区域只包含了痛风结节的晶体核心和中间的纤维血管高细胞区，不能提供外周软组织的相关信息，而超声检查技术能够完整显示痛风石的三个带，并且能够对关节中的微量尿酸盐沉积进行成像。

2015年ACR和EULAR痛风分类标准中，痛风石(DECT成像)和双轨征(US成像)在痛风性关节炎的诊断中占有相同的权重，但超声检查在早期痛风组中的敏感度显著高于DECT。DECT假阴性率明显高于US，且具有辐射损害，故而限制了其在痛风性关节炎诊断中的临床应用。MRI和US均可对痛风石，炎性病变，骨质侵蚀进行显像，但MRI测量指标常常过度评估病变，这可能与MRI对痛风石周围的炎性渗出更敏感有关。

MRI对于关节软骨损伤的评估与实际大体标本观察和组织学分析结果的一致性均较差，一致性检测的κ值分别为0.24和0.41，这也表明了MRI不宜作为痛风诊断的首选检查。且相对于US和DECT，MRI的可扫描区域更小，同时因费用高昂、具有检查禁忌证而限制其在痛风性关节炎诊断中的应用。超声检查作为一项可重复性良好、实时显像且无辐射的成像技术，在痛风的早期诊断中更具有可行性。

3.超声检查在痛风疗效监测中的应用

Alammari等对不满足痛风分类标准的无症状高尿酸血症患者行降尿酸治疗，DCS阳性组的尿酸盐降低水平、曼彻斯特足部疼痛和残疾指数(FMPDI)、24h和7天疼痛评分均显著低于DCS阴性组。这表明DCS与治疗效果有一定的相关性，使得通过观察治疗前后DCS的变化来监测痛风疗效成为了一种可能。使用降尿酸药物将SUA维持在360μmol/L以下，可以有效抑制痛风患者关节炎发作、促使双轨征及痛风结节逐渐溶解，SUA浓度低于6mg/dL且疗程大于7个月的痛风患者DCS有发生溶散。

肌骨超声检查可通过监测痛风石及双轨征的变化反映痛风患者全身尿酸盐负荷，从而实现监测ULT疗效的目的。而在Chowalloor等的报道中，超声检查在痛风发作期和间歇期均探及亚临床关节炎，而SUA浓度可正常。因而单纯的SUA监测在ULT疗效监测中不具有可行性，通过超声检查观察双轨征和痛风石比SUA测值更能反映全身尿酸盐负荷。目前痛风治疗常用药物为抗炎类药物和降尿酸药物，具有诸多并发症。多数痛风性关节炎患者服用药物后关节症状显著改善，SUA浓度明显降低，但何时停药仅依据临床症状和SUA水平难以决断，因而对于如何评估痛风性关节炎的疗效以指导患者适时停药尤为重要。

良好的疗效常与炎性指标的降低和组织中MSU的沉积减少相关。US可通过评估MSU晶体沉积(如痛风石的大小，双轨征的变化)、关节积液、骨质破坏进展情况及关节滑膜的相关参数(滑膜厚度变化及能量多普勒血流信号)，反映患者药物疗效的真实情况，以指导患者适时停药。US具有可重复性高，简便易行，无辐射损害，无检查禁忌证的优点。它在探索痛风降尿酸疗法(uric acid lowering therapy，ULT)疗效监测中的应用价值越来越受到关注。

4.小结与展望

超声检查对于浅表部位的组织病变成像效果较好，且重复性高，这与痛风患者MSU晶体沉积的特点相适应，为痛风性关节炎诊断和疗效监测提供了可能。虽然超声检查在痛风性关节炎诊断方面取得了较大的进展，但目前国内外关于超声检查在其诊断方面的试验均为小样本研究，且多数文献并未讨论同一超声检查征象及联合征象对于痛风性关节炎的诊断准确性，痛风病程与超声检查诊断准确性的关系尚未阐明，痛风性关节炎患者应检查关节组合也没有统一标准，对于如何提高超声对痛风性关节炎诊断准确性的问题仍然存在一定争议。

同时，超声检查在痛风ULT疗效监测中的应用价值也不确定，需进行多中心、大样本的研究，以制订和完善基于US的痛风性关节炎ULT疗效监测评分系统，为风湿免疫科医师在临床治疗方案的制定和选择提供更多信息。

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