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用关节腔穿刺,也不同注射造影剂,只要双能量CT扫一扫,就知道体内尿酸结晶有多少,如此利器,从何而来,且慢慢道来。


1 前世今生


双源双能量CT(dual-source dual-energy CT, DSDECT),顾名思义,是由两个不同能量X射线源和两组探测器构成的两套数据采集系统所组成的CT扫描设备。


2006 年,在世界心脏病学大会/ 欧洲心脏病学会(WCC/ESC2006) ,西门子公司推出了全球首款双源双能CT 系统,管球系统旋转一周仅需0.33秒,并能以83 毫秒的时间分辨率进行心电图同步成像,速度比心脏跳动还快,因而能不受心率限制,生成无运动伪影的心脏图像,是心血管系统成像一站式诊断的理想工具。北京协和医院也在当年年底引进了全国首台双源双能量CT。

 

无心插柳柳成荫,在急症领域之外的痛风诊疗中,双源双能量CT大放异彩,成为临床、科研必不可少的利器之一。 


2 基本检测过程


双源双能量CT(以下简称双能量CT,DECT)X线射线源由管球A和管球B构成,两者因输出电压不同而产生不同能量的X射线,并被各自的探测器接收。在浅黄色方框内的物体将同时受到管球A、B的照射,不同物质对X射线有着不同的吸收特性,在不同能量X线下的CT值不同,因而可以以管球A、B不同电压下物质的CT值为横坐标和纵坐标,进而区分物质的性质。



在DECT区分痛风结晶和非痛风结晶的简化模型中,我们分别以140kV和80kV下物质的CT值作为横坐标和纵坐标做图,三个黑点分别为理想化的软组织(soft tissue)、单尿酸钠(uric acid)和钙盐(calcium)在该图中的位置。以软组织为顶点,以软组织-单尿酸钠、软组织-钙盐为两边,做一角平分线(图中虚线),则在角平分线和软组织-单尿酸钠这条边之间的数据(如图中深灰色的点),则被判定为尿酸晶体,计算机程序在伪彩图中予以绿色编码显示,而在角平分线之上的点(如浅灰色的点)则被判定为不是尿酸晶体,予紫色编码显示。

>>>>让我们来看一个实例:




选择管球A、B的电压和DECT扫描的范围



后处理工作站-商用软件“Dual energy”自动进行双能量扫描痛风结节识别并生成伪彩图


患者的脚

3 发展的心路历

  • 2007年 首次将双能量CT用于痛风的分析

  •  2009年 Choi等回顾性分析20例沙粒状痛风(tophaceous gout)患者和10例由其他原因引起的关节炎患者的DECT图像,发现20例痛风患者的DECT图像均显示尿酸盐沉积(敏感度100%),而对照组未发现尿酸盐沉积(特异性度100%),且DECT检测出的尿酸盐沉积部位比体格检查多(P<0.001)。


  • 2011年 Glazebrook等将DECT与关节腔穿刺进行对比分析。患者的入选标准为被怀疑关节中有单尿酸钠晶体的患者。共有31例患者成功的进行了关节腔穿刺和DECT的扫描。两位放射科医生(医生A、医生B)独立判定该患者是否有单尿酸钠结晶。结果显示,以关节腔穿刺为金标准的情况下,两位医生判定的敏感度为100%,医生A的特异度为89%(两例误判),医生B的特异度为79%(四例误判,包含医生A的两例误判)。但出人意料的是,医生A、B共同“误判”的两位患者中,一名患者三个月后的踝关节穿刺结果发现痛风结晶,另一名患者的临床表现、实验室检查、随访上均表现出痛风症状,并且降尿酸治疗有效,故临床诊断更加倾向于赞同DECT的观点,即痛风,而不是其他类型的关节炎。至于医生B误判的另外两例-----真的是看走眼了。


DECT还可以对不典型部位的痛风诊断提供帮助。2010年 Parikh报道了一例慢性腰痛(low back pain)急性加重,合并痛风不典型部位受累的患者的病例。经DECT扫描,医生考虑为尿酸盐导致腰痛加重,予穿刺后证实,于是就放心大胆的进行了降尿酸治疗,患者症状好转。


绿色位置为可疑尿酸晶体沉积处


迄今为止,大部分DECT的研究集中于临床己确诊或者考虑有尿酸晶体沉积的痛风患者,而首次急性关节炎发作的明确诊断依旧是临床面临的一大难题,已有的研究表明DECT对此诊断为痛风的敏感度和特异度存在不确定性,还有待后人进一步的探索。