糖尿病性夏科氏關節病影像學研究范文

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[摘要]夏科氏關節病是骨、關節和軟組織的慢性進展性疾病，多由糖尿病周圍神經病變所致，最常發生在足部及踝關節。由于關節穩定性下降，潰瘍反復發作，該病是一種變形和破壞性過程。因此，早期診斷及鑒別CN和骨髓炎對指導治療至關重要。通常在晚期伴發中足部潰瘍情況下，易伴發骨髓炎。常規檢查方法通常診斷不明確或存在誤診情況。多種MRI新技術，不但能做出較準確診斷及鑒別CN和骨髓炎，并能指導臨床治療及改善患者預后情況。作者就目前足部夏科氏關節病的影像學研究進展進行綜述。

[關鍵詞]夏科氏關節病；診斷顯像；糖尿病；周圍神經

夏科氏關節病(charcotneuropathicosteoarthropathy，CN)是骨、關節和軟組織的慢性進展性疾病，多由糖尿病周圍神經病變所致，最常發生在足部及踝關節[1]。Charcot在1868年首次描述神經性關節病，因其發病率較低及臨床表現較為隱匿且無特異性，使得我們對該病也了解甚少，尤其是在疾病的早期且表現為典型的足部感染時容易忽略其診斷。對CN早期診斷可預防足部骨結構的破壞、畸形、復發性足潰瘍、蜂窩織炎、骨髓炎(Osteomyelitis)，甚至截肢的發生。故早期明確診斷及鑒別對CN的治療及預后具有重要意義，影像學檢查在其早期診斷及鑒別CN和骨髓炎中起著關鍵作用。筆者就目前夏科氏關節的影像學研究進展進行綜述。

1CN的流行病學、病理生理學及臨床表現

1.1流行病學

在糖尿病性神經病變患者中，CN發生率約為0.08%～7.5%[2]。該病理改變通常發生在50～60歲之間，80%患者糖尿病病程大于10年[3]。

1.2病理生理學

CN是多因素共同作用的結果，其確切病理機制尚未明確[4]，CN有關病理生理學主要為以下幾個方面：(1)神經創傷理論，由于感覺反射的損壞及反復創傷所導致骨及關節的進展性破壞。(2)神經血管理論，強調了由神經病變引起血液供應的變化，大多數交感神經損傷能影響骨吸收[5]。(3)炎性因子可通過促進核因子κB(RANKL)受體激活物的過度表達進而增加骨吸收[5-6]。

1.3臨床表現

CN臨床表現分為急性和慢性階段。急性階段患者通常表現為足部腫脹、紅斑，患側足部溫度比對側升高超過2℃，且無保護性的痛感，體格檢查通常可以捫及足背動脈的搏動。慢性晚期階段多表現為關節塌陷和足部畸形繼而引起足弓消失、足底壓力重新分布及足部新壓力點形成，最終導致足部潰瘍、蜂窩組織炎和骨髓炎。

2不同影像學檢查對CN的診斷價值

2.1X線

X線作為首選檢查能提供一些有價值的信息，如CN畸形的嚴重程度、解剖位置、骨髓炎、軟組織腫脹情況。根據X線表現及病理過程可將其分為4期[7]。0期是以足部腫脹、發紅、疼痛特點，無明顯關節損害。1期以局部關節腫脹、紅斑及發熱持續存在為該期特點，以骨吸收、骨折、骨碎片形成、軟骨碎裂、關節脫位為特點。2期可見骨破壞后出現骨整合、骨硬化及骨融合，也可見小碎骨片的吸收、關節融合及骨硬化，軟組織腫脹、骨痂形成及骨質合并。3期表現為骨性強直、成骨、骨硬化減少、進行性關節融合，可見融合及新骨形成，骨硬化減少以及骨重建提示永久性骨關節畸形的形成。其X線表現通常落后于臨床病程進展，骨質改變在感染后1～2周才能顯示。CN細微改變如隱匿性骨折和骨髓水腫在X線上不能顯示。在CN早期階段，其特異性和敏感性都較低(＜50%)[8]。Hastings等[9]研究發現，通過測量X線Meary角，骰骨高度，跟骨俯仰和后足前足角度，能顯示足部各關節對準程度的變化。X線對CN診斷、分期及隨訪是重要影像檢查方法[10]。

2.2CT

CT能顯示關節內骨折[10]，且對于骨膜新生骨及骨內小氣體顯示優于MRI[11]。不但能顯示骨端骨質情況，還能觀察骨塊的空間位置關系，能更準確評價骨損傷程度。更重要的是，通過三維重組，能在任意方位了解關節改變情況，尤其在顯示平片上不可見的微小鈣化和微小游離體方面更具優勢。Gutekunst等[12]研究表明，CT能了解CN進展過程中骨密度和幾何指數的變化，能預測哪些糖尿病患者或周圍神經病變患者可能發展為CN，有助于闡明CN骨形態的改變和骨折風險之間的病理生理學關系。CT平掃與重組能直觀、清楚的觀察CN骨改變和關節改變，因此，其主要用于術前畸形的評估及隨后的固定治療。

2.3MRI

MRI是一非侵入性的影像學檢查方法，對骨髓炎及軟組織敏感性高，能提供高質量足部影像，也能對骨質改變及病變范圍做出準確判斷。

2.3.1常規MRI對CN診斷MRI不但能顯示受累關節骨質破壞情況及伴有半脫位或脫位的關節畸形，還能顯示關節周圍游離的骨化影。在早期常規X線檢查陰性時，MRI能夠發現CN早期改變。MRI早期表現為軟骨下伴或不伴微小骨折骨髓水腫，晚期多表現為軟組織及肌肉的腫脹，而骨髓水腫較早期更明顯，伴有微量關節積液的軟骨下骨髓水腫為MRI特征性表現[13]。CN急性階段表現為受累關節的軟組織腫脹、關節積液、軟骨下骨髓水腫。骨髓水腫T1WI為低信號，T2WI為高信號。通過釓劑增強掃描后，軟骨下受累區域骨髓強化明顯[14]。慢性階段，MRI骨髓水腫顯示欠佳，但可顯示軟骨下囊腫，軟骨下囊腫T1WI為低信號，T2WI為高信號。常規MRI不僅能反映CN病變基本情況，Chantelau等[15]研究表明常規MRI也可用于監測活動期CN足部恢復情況。某些特征性病變能鑒別CN與骨髓炎，如骨髓炎主要由皮膚潰瘍和竇道的感染向鄰近傳播所致[10]，而CN主要局限于關節周圍。同時下列征象有提示作用：(1)CN最常累及跗跖及跖趾關節，而骨髓炎最常發生在跟骨、踝關節及趾骨的跖趾關節的遠端，常為多骨同時受累。(2)CN常常伴有足部畸形，而骨髓炎通常不會出現。(3)CN較多累及中足部，而骨髓炎多累及足趾和前足部[16]。根據上述特點進行綜合分析，常規MRI能對CN及骨髓炎做出較為明確的診斷。

2.3.2MRI新技術對CN診斷由于活動性CN的足部血流會增加，因此，動態增強MRI的一些特殊參數能很好的評估足部血流灌注情況，能對早期活動性CN做出精確診斷，進而早期干預可促進該病愈合及減少晚期并發癥的發生。Zampa等[17]研究表明，動態增強MRI所獲得的對比劑攝取率是可靠且可重復參數，能預測和監測急性CN的治療結果及愈合時間。常規MRI對于骨髓炎診斷敏感性和特異性均超過90%，但對于CN診斷敏感性和特異性分別為76.9%和75%[18]，鑒別CN與骨髓炎具有一定困難。各種先進MR多參數成像能更好診斷CN及鑒別CN和骨髓炎。許多研究表明，ADC值作為一種非侵入性成像參數，可以幫助我們鑒別骨髓炎及CN。AbdelRazek等[19]研究表明，2名評價者用于鑒別急性糖尿病夏科氏關節病和骨髓炎的ADC值臨界值分別為0.98×10-3mm2/s和1.04×10-3mm2/s，且其準確率分別為94%和93%。Martín等[20]研究表明，由于T2透過效應，夏科氏關節病骨髓水腫DWI信號較高且ADC值也較高；而由于炎癥細胞，骨髓炎DWI信號更高但ADC值較低。同時，許多研究均表明，DCE-MRI在兩者的鑒別中具有其優勢及價值。Martín等[20]研究表明，骨髓炎區定量參數容積轉移常數(Ktrans)較高，且半定量參數灌注時間-信號強度曲線(TIC)主要表現為快速上升；而夏科氏關節病水腫區定量參數Ktrans較低，且灌注時間-信號強度曲線(TIC)主要表現為緩慢上升。Liao等[21]研究表明，骨髓炎區定量參數容積轉移常數(Ktrans)、細胞外液間隙對比劑百分比(Ve)、內滲透系數(Kep)高于急性夏科氏關節病區，且Ktrans和Ve能更好鑒別CN和骨髓炎。此外，Maas等[22]應用化學移位成像方法對18例麻風所致的夏科氏關節病可疑骨髓炎患者進行研究表明，該方法能有效評估夏科氏關節病患者是否伴發骨髓炎，同時，根據信號變化也能定量監測骨髓炎的治療情況。Martín等[20]研究表明，夏科氏關節病的骨髓水腫信號在反相圖像上信號會減低，因此，能幫助我們鑒別夏科氏關節病骨髓水腫和感染性病變。2.4核醫學核醫學包括一系列利用放射性示蹤劑的檢查，該檢查方法不僅能發現骨髓炎，還能檢測其治療過程。以99Tcm為基礎的三相骨掃描對于不同階段的活動性骨病理改變具有較高的敏感性，幾乎接近100%，但其低特異性不利于CN早期診斷。四相骨掃描，對于發現骨疾病的特異性更高，但會導致假陽性結果[23]。111In標記白細胞掃描能提高對感染的敏感性，但對于軟組織和骨感染的鑒別較為困難[24]。硫膠體掃描是診斷CN及鑒別CN和骨髓炎的重要成像方式，其敏感性和特異性約為80%～90%[25]。PET-CT具有診斷感染及鑒別CN和骨髓炎的潛力，同時也能很好地顯示病變的解剖細節，在伴發骨髓炎的CN診斷中具有重要價值[26]，其對CN敏感性為100%，準確性為93.8%[27]。然而，其應用目前仍處于探索階段，在CN的診斷及鑒別診斷中具有重要的潛在價值。2.5骨密度骨密度在糖尿病患者的CN和骨折風險的評估中具有重要價值。通過雙能X線的吸收測量法或跟骨超聲能測量骨密度。Herbst等[28]將CN分為以下3種：骨折、脫位、骨折伴脫位，其假設骨密度與CN的類型相關如關節脫位常發生于骨密度正常患者，而骨折常發生在骨密度減低的患者。2.6CN的超聲表現超聲能觀察足部關節炎性和破壞性變化，骨質增厚，骨膜充血不均勻，軟組織腫脹等表現[29]。熟悉CN常見超聲表現，能幫助超聲醫生鑒別CN和深靜脈血栓形成，從而指導臨床醫生采取合適的治療方式。

3小結

綜上所述，一種檢查通常不能對疾病做出全面的診斷，每一種檢查方法都有其獨特的價值。X線能很好顯示畸形的嚴重程度、病變的解剖位置等，因此，有利于CN的監測、隨訪及分期。CT平掃與重組主要用于術前畸形的評估及隨后固定治療的規劃。MRI不但能診斷CN及鑒別CN與骨髓炎，更能判斷CN的活動性，對其愈合時間的預測和治療療效的評估起關鍵作用。核素顯像敏感性高，但特異性低，PET-CT相較于骨掃描能顯示解剖細節。比如，在疾病早期階段，患者行X線檢查，無明顯陽性征象，但出現相關臨床表現時，需行MRI檢查，進一步判斷骨質情況及周圍軟組織受累情況，從而指導臨床治療及監測臨床治療效果。如若患者已處于病程晚期，并已出現畸形，此時需要進行CT檢查，指導后期固定治療工作。總之，根據臨床及患者自身病情需要，從中選擇較為合適的檢查方法，從而滿足臨床對疾病診斷、治療及監測等要求。

作者：謝利秋 李詠梅 單位：重慶醫科大學附屬第一醫院放射科