综述:2025 年晶体诱导性关节病的影像学研究

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Best Practice & Research Clinical Rheumatology 4.5

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  这篇综述聚焦晶体诱导性关节病(CIAs),涵盖痛风、焦磷酸钙沉积病(CPPD)和碱性磷酸钙(BCP)沉积病。主要探讨超声(US)、传统 X 线摄影(CR)和双能 CT(DECT)在 CIAs 诊断和监测中的应用,分析其优势、挑战与争议,为临床和研究提供参考。

  

1. 引言


晶体诱导性关节病(CIAs),像痛风、焦磷酸钙沉积(CPPD)病和碱性磷酸钙(BCP)沉积病,近年来备受关注。一方面,这些疾病在临床中较为常见;另一方面,诊断不能仅依赖临床症状,还需关节或组织中晶体沉积的直接证据。

随着成像技术进步,其空间分辨率和组织成像能力提升,能更清晰显示晶体沉积,因此被纳入 CIAs 的诊断和监测流程。多个科学学会认可成像技术在 CIAs 评估中的价值,并给出相关建议,如不同成像方式的适用场景等。本综述主要关注双能计算机断层扫描(DECT)、超声(US)和传统 X 线摄影(CR)在 CIAs 中的应用,磁共振成像(MRI)因目前无明显优势,不在讨论范围内。

2. 痛风


痛风是常见的晶体关节病,美国成年人中患病率约 4%。虽然滑膜液分析是诊断金标准,但临床中并不总是可行。因此,2015 年 ACR/EULAR 分类标准强调了 US 和 DECT 检测尿酸钠(MSU)晶体沉积的价值,后续相关指南也进一步确认了它们在诊断和疾病监测中的重要性。

2.1 诊断


US 诊断痛风依赖于晶体沉积物的物理特性,其高声阻抗使其能与周围组织区分。不过,US 检查的准确性依赖操作人员,需要充分培训以减少误差。大型国际多中心研究表明,US 诊断痛风的敏感性为 76.9%,特异性为 84.3% ,且在多项研究中显示出中等至良好的可靠性。

OMERACT US 工作组 - 痛风亚组定义了痛风的基本超声病变,包括双轮廓(DC)征、痛风石、聚集体和骨侵蚀。DC 征是关节透明软骨表面的异常高回声带,被视为痛风的标志性特征,特异性达 89%,但敏感性仅 65% ,已被纳入 2015 年 ACR/EULAR 痛风分类标准。痛风石是由 MSU 晶体聚集体等构成的复杂结构,超声下表现为边界清晰、回声不均的团块,特异性高(93.3%)但敏感性低(53.4%) ,不在当前分类标准中。聚集体是微小的高回声点,可能是 MSU 晶体沉积的早期迹象,但特异性低(32%) ,需结合其他病变判断。US 还能检测皮质侵蚀,对痛风诊断特异性高(93.3%)但敏感性低(51.6%) ,且比 CR 更敏感。

DECT 在痛风诊断中的应用基于不同组织对 X 射线衰减的差异。通过双能量扫描和后处理算法,可识别 MSU 晶体沉积并进行 3D 重建。但该方法存在一定局限性,如部分结构可能被误判为 MSU 晶体,且对小体积晶体沉积检测能力有限,症状持续小于 2 年的患者中,高达 50% 的人在 DECT 中无法检测到足够大小的 MSU 沉积物。在临床实践中,US 的 DC 征或 DECT 显示的 MSU 晶体沉积在 2015 年 ACR/EULAR 分类标准中占重要分值,2023 年 EULAR 建议对于典型临床表现的痛风患者,通过 US 或 DECT 发现 MSU 晶体沉积即可确诊,无需滑膜液分析。US 具有广泛可用、低成本等优势,能检测微小晶体沉积;DECT 在诊断困难的病例,尤其是症状持续超 2 年的患者中更有价值,但在检测轴向 MSU 沉积方面存在争议。CR 则主要用于评估痛风晚期关节损伤。

2.2 监测


监测痛风病情进展和晶体沉积对治疗至关重要,有效治疗可使症状缓解、晶体溶解。OMERACT US 评分系统可对痛风患者进行纵向监测,分数反映 MSU 沉积程度。研究表明,有效降尿酸治疗(ULT)后,US 检测到的痛风病变会改善,DC 征和痛风石会减小或消失,且 DC 征消失更早,是 ULT 疗效的早期指标。同时,对比治疗前后的 US 图像,可提高患者治疗依从性。

DECT 也越来越多地用于痛风监测。MSU 晶体体积与临床结局相关,可预测疾病发作风险、合并症及死亡率等。DECT 能量化 ULT 过程中 MSU 晶体溶解量,治疗第一年可见大量晶体减少,2 年后常检测不到 MSU 沉积。但对于基线 MSU 沉积量小的患者,晶体溶解效果不佳。研究还发现,DECT 测量的 MSU 晶体体积变化与血清尿酸水平密切相关,可用于调整血清尿酸目标值。此外,DECT 检测结果可预测痛风发作风险,帮助医生确定患者是否需要继续进行发作预防治疗。

总体而言,US 和 DECT 都是监测晶体沉积负担的有效工具,其结果与痛风发作风险相关。未来可基于成像结果建立阈值,指导预防治疗的开始和停止,并个性化设定血清尿酸目标值。临床中应根据患者具体情况选择合适的成像评估频率。

3. CPPD


CPPD 是常见的炎症性关节炎,60 岁左右人群患病率约 7%-13.7%,80 岁以上人群可高达 50% 。早在 1960 年,人们就通过 CR 发现了 CPPD 相关的 “关节软骨钙化症”,如今成像技术已成为检测 CPP 晶体沉积的重要手段。

3.1 诊断


2023 年 ACR/EULAR 分类标准强调了成像在 CPPD 诊断中的重要性,若滑膜液分析阴性,需成像确认。对于疑似 CPPD 患者,2023 年 EULAR 建议首选 CR 和 US 评估外周关节,CT 评估轴向关节,且应重点检查膝关节和腕关节。

CR 因广泛可用、成本低且能全面观察关节,是诊断 CPPD 的一线成像技术。过去认为放射学软骨钙化对 CPPD 诊断不特异,但 2022 年国际专家小组提出了区分 CPP 沉积与其他钙晶体沉积的放射学定义,经组织学验证,该定义可靠性高、特异性强,但敏感性较低。此外,2023 年 ACR/EULAR 分类标准中还指出,非典型关节的骨关节炎,如舟状骨 - 大多角骨 - 小多角骨关节、第 2 和第 3 掌指关节的骨关节炎,有助于 CPPD 的诊断。

US 在 CPPD 诊断中也发挥着重要作用,其具有广泛可用、安全等优势,能同时评估 CPP 沉积、炎症和早期关节损伤。2017 年,OMERACT US 工作组 - CPPD 亚组制定了 CPPD 的超声定义,经验证,该定义在膝关节和腕关节的可靠性和准确性较高。评估髋关节可进一步提高 US 诊断 CPPD 的准确性,敏感性和特异性均超 90%。同时,US 可根据沉积物的超声特征区分 CPPD 与其他 CIAs。

DECT 的后处理算法不适用于区分含钙晶体沉积,目前尚无自动识别 CPP 晶体沉积的软件,需要手动划定感兴趣区域获取 DECT 值。研究表明,DECT 在理论上可区分 CPPD 和 BCP 沉积,但在临床实践中,其对 CPPD 的敏感性并不优于传统 CT,仅在怀疑轴向受累时可能有一定价值。如 CPPD 在颈椎的特征性表现 “冕状齿突综合征”,在传统 CT 上更易观察。

3.2 监测


EULAR 不建议对 CPPD 进行常规系列成像监测,除非临床特征有意外变化。目前缺乏能溶解 CPP 晶体的治疗方法,且 CPP 晶体沉积速率未知。不过,成像研究有助于了解疾病自然史。US 可通过 OMERACT 评分系统对 CPP 晶体负担进行半定量评估,OMERACT 还在开发利用 US 识别和评分 CPPD 的人工智能工具。相比之下,传统 CT 和 DECT 目前尚无自动测量 CPPD 体积的方法,手动测量耗时且重复性差。

4. BCP


BCP 晶体可沉积在关节及周围组织,还可出现在血管、皮肤等部位。BCP 相关关节病的主要临床表现为钙化性关节炎或快速进展性破坏性关节炎,如 “密尔沃基肩”,其流行病学情况尚不明确。

2023 年 EULAR 建议使用 US 和 CR 诊断 BCP 晶体关节病,但目前缺乏直接证明成像结果与钙化晶体性质关联的研究,证据级别较低。BCP 关节周围钙化主要出现在肌腱附着处,US 和 CR 是主要诊断手段。BCP 晶体在 US 上一般会产生声影,与 CPP 晶体不同;其在 CR 上的表现随阶段不同而变化,静止期为边界清晰的致密圆形或椭圆形沉积,吸收期则密度降低、边界模糊。对于 “密尔沃基肩”,US 可显示关节和周围结构的积液、肩袖撕裂等,CR 可见肱骨头向上半脱位等间接征象。与 CPPD 一样,BCP 通常也不建议常规进行系列成像监测,除非临床情况发生变化。

5. 成像评估 CIAs 的挑战与争议


5.1 双轮廓征


DC 征虽被视为 MSU 晶体沉积的标志性特征,但也可在 CPPD 中出现,称为伪 DC 征。其产生机制在两种疾病中不同,痛风中 MSU 晶体直接附着在透明软骨表面形成 DC 征,而 CPPD 中 CPP 晶体在关节囊或韧带内靠近软骨表面形成类似征象。两者在超声表现上有差异,痛风的 DC 征为规则清晰的高回声线,与软骨同步运动;CPPD 的伪 DC 征更厚、更不规则,可超出软骨边缘,运动时与软骨不同步,但这种差异在某些关节可能不明显。此外,CPP 晶体还可在半月板表面沉积形成 DC 征,部分 CPPD 病例的双轮廓征与痛风难以区分。同时,还存在放射学 DC 征 “软骨结冰”,在痛风和 CPPD 中均有描述。因此,超声医生需了解这些差异,通过静态和动态扫描技术进行鉴别诊断,并且应建立针对 CPPD 的标准化术语,避免混淆。

5.2 超声中的聚集体


聚集体是痛风的超声病变之一,OMERACT 最初定义的聚集体可靠性不佳。2021 年重新定义后,其可靠性有所提高,并开发了评分系统。但聚集体仍存在一些问题,目前缺乏验证其代表 MSU 晶体积累的方法,类似的高回声点也可出现在其他疾病中,说明其特异性低。在纵向研究中,聚集体的变化与理论预期不符,其在临床实践中的相关性和作为监测工具的价值仍有待确定,应在有关节尿酸沉积其他超声特征时评估聚集体。

5.3 成像鉴别钙晶体能力的重要性


区分不同类型钙晶体是成像在钙晶体诱导性关节病中面临的关键挑战。US 和 CR 对 CPPD 已有较为特异的定义,但 BCP 相关关节病还需标准化的成像定义以提高诊断准确性。DECT 在区分 CPP 和 BCP 方面能力有限,新一代多能量光谱光子计数 CT(SPCCT)有望改善检测和鉴别能力,对痛风小体积 MSU 沉积的检测也有帮助。准确识别钙晶体有助于深入了解 CPPD、BCP 相关关节病及骨关节炎的发病机制,推动相关疾病的研究和治疗进展。

6. 总结


过去十年,CIAs 领域的成像技术取得了显著进步,已成为疾病评估的重要组成部分,并被纳入多种分类标准和推荐中。然而,仍有改进空间。

在实际应用中,痛风诊断推荐使用 US 和 DECT,若成像特征典型,无需滑膜液分析;二者还可监测晶体沉积、评估治疗效果和预测发作。US 对检测 MSU 晶体沉积分辨率更高。CPPD 和 BCP 诊断首选 CR 和 US,CT 和 DECT 在轴向 CPPD 受累时可能有用。同时,成像结果需结合临床症状和实验室检查综合判断。

未来研究方向包括明确成像在痛风管理中的作用,利用成像监测 CPPD 晶体负担变化及与骨关节炎的关系,开发 BCP 沉积病的标准化成像定义,比较不同成像技术鉴别钙晶体的能力,评估新兴成像技术(如 SPCCT)在 CIAs 中的诊断性能等,以更好地服务于临床和科研,造福 CIAs 患者。

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