影像学检查在评估痛风患者心血管系统损害中的研究进展*

雷 萍，刘 健△，党万太

1.成都医学院临床医学院/第一附属医院 超声医学科（成都 610500）；2.成都医学院临床医学院/第一附属医院 风湿免疫科（成都 610500）

尿酸（uric acid，UA）是嘌呤代谢的最终产物，在生理条件下，机体内UA的合成和排泄是平衡的，一旦这种平衡被打破，会导致高尿酸血症（hyperuricemia，HUA）。通 常 情 况 下，男 性UA水 平＞7 mg/dL （420 μmol/L），女 性UA水 平＞6 mg/dL（360μmol/L）被认为是HUA[1]。HUA是发生痛风最重要的危险因素。痛风是嘌呤代谢紊乱和（或）尿酸排泄减少导致的血尿酸水平升高，单钠尿酸盐（monosodium urate，MSU）晶体沉积于体内引起的一种慢性炎症性关节病。有研究[2]表明，我国痛风的发病率约1.3%。MSU是一种损伤相关物质，可刺激先天免疫途径，对心脏功能损伤和动脉血管粥样硬化的发生发展起着重要作用。痛风是全身性疾病，在心血管系统受损时多合并代谢综合征；存在合并症时，痛风对心血管系统的损害具有一定叠加效应。彩色多普勒超声检查（color doppler utrasonography，CDUS）、计算机断层成 像（computerized tomography，CT）、磁 共 振 成 像（magnetic resonance imaging，MRI）等影像学检查能早期发现痛风患者心血管系统损伤，可为临床提供诊断依据，对痛风患者心血管系统疾病的管理具有重要意义。本文就痛风患者心血管系统损害的病理生理机制及影像学检查的研究进展进行综述。

1 痛风对心血管系统损害的病理生理机制

流行病学研究[3]表明，UA升高可增加心血管疾病（冠心病、中风、充血性心力衰竭、高血压和房颤等）的死亡风险。痛风与心血管疾病风险间的关系非常复杂，主要包括炎症过程、氧化应激和遗传影响间的相互作用。UA能激活免疫反应，且在炎症过程中通过炎症小体发挥作用。MSU晶体也可介导局部和全身性炎症过程，诱导肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素-1β、白细胞介素-6 和白细胞介素-8等炎症细胞因子，发挥炎症作用，导致心血管不良结局。UA和活性氧是黄嘌呤氧化还原酶（xanthine oxidoreductase，XOR）的最终产物，UA水平升高可能是XOR活性上调和氧化应激增加的标志或结果，过多活性氧可损害血管内皮，引起心肌纤维化，从而增加心血管疾病风险；同时UA本身对细胞有严重损害，可能直接参与心血管疾病的病理生理过程[4]。UA与胰岛素抵抗、代谢综合征、肥胖、非酒精性脂肪肝和慢性肾脏系统疾病等心血管危险因素密切相关，UA水平升高可能被视为心血管风险的相关因素。

2 痛风患者心血管系统损害超声改变

2.1 左心系统损害超声改变

2.1.1 常规经胸超声心动图痛风患者的左心室舒张功能障碍是由病理生理应激诱导的心脏重构所致。随着心脏的重构，左心室填充压力不断增加[5]。联合运用M型、二维、彩色多普勒、频谱多普勒及组织多普勒（tissue doppler imaging，TDI）常规超声检查技术可全面评估左心功能。以往TDI技术相关的研究[6]中，舒张早期二尖瓣峰值流速与室间隔环舒张速度的比值（E/ Em）已被证明是一种很好的左心室填充压力预测器和左心室舒张功能参数。

研究[7]表明，痛风可加速心血管疾病的发生和进展，引发左心室重构；UA增加与左室壁厚度、左室质量和左室质量指数的分级增加相关。UA升高既与不利的左心室重构密切相关，也与舒张功能障碍受损独立相关。痛风与左心室舒张功能参数，包括舒张早期二尖瓣峰值流速（E）、组织多普勒四腔心舒张早期二尖瓣环峰值流速（Em）、舒张晚期二尖瓣环峰值流速（Am）、Em/Am、E/Em和最大左心房容积指数有相关性，痛风早期，患者即出现Em降低、E/Em比值增高[8]。

心房扩张主要是压力和（或）容量超负荷的结果，可作为心房重构的指标。研究[9]表明，痛风可独立预测心房扩大。梁俊媚等[10]运用左心房容积追踪技术对左心房容积及功能进行评估发现，痛风患者左心房容积指数随尿酸水平增高而增大；左心房功能指数如左心房总射血分数、左心房主动射血分数随UA水平增高而降低。有研究[11]采用二维超声心动图测量心电图p波起始时间与左心房外侧壁组织多普勒成像A峰起始时间（PA-TDI持续时间），以此估算总心房传导时间，结果显示，UA水平与PA-TDI持续时间呈正相关，表明随着UA增高，痛风患者总心房传导时间增加。

2.1.2 斑点追踪超声心动图心脏力学分析一直是超声心动图研究心脏早期病变的重点，而斑点追踪超声心动图（speckle tracking echocardiography，STE）的应用是心脏力学分析新的突破。除单纯分析左心室射血分数外，STE还可评估心肌特异的心肌功能、扭转和旋转，以及非同步化[12]。STE是一项近年来发展迅速的评估左心室功能的新技术[13]，包括二维斑点追踪超声心动图（2D STE）和三维斑点追踪超声心动图（3D STE）。全 局 纵 向 应 变（global longitudinal strain，GLS）和全局周向应变（global circumferential strain，GCS）分别反映左心室纵向纤维和周向纤维的收缩功能。与周向纤维相比，纵向心内膜下纤维收缩力更强、压力更大、需氧量更高，更易受缺血和缺氧的影响[14]，即使在调整了年龄、体重指数和血清肌酐等混杂变量后，GCS与血清UA水平仍相关[15]。

2.1.3 经食道超声心动图经食道超声心动图（transesophageal echocardiography，TEE）可观察左心耳及左心房血栓形成情况。左心房血栓形成与UA水平升高相关，Liu等[16]在1 354名非瓣膜病房颤患者和左心耳自发显影患者中发现血清UA水平升高。在另一项涉及153名接受TEE检查的房颤患者的研究[17]中，血清UA水平与左心耳流速呈负相关，血清UA水平升高和左心耳功能降低间存在独立相关性。因此血清UA水平能够独立预测左心耳功能的下降，TEE能早期、及时对左心耳功能进行检测。

2.2 心脏瓣膜病变

目前，关于心脏瓣膜痛风石的报道较少，且多为个案病例。在国外的研究[18]中，一名老年女性入院接受慢性痛风的评估和治疗，超声心动图发现其二尖瓣狭窄、增厚、明显钙化、左心房附壁血栓，手术证实二尖瓣钙化部分主要成分为尿酸盐。有个案研究[19]报道，一患者经胸超声心动图显示，二尖瓣后瓣叶上有一高回声椭圆形肿块，又经食道超声心动图显示，在二尖瓣后瓣叶上有一孤立肿块而无明显瓣膜功能障碍，经证实，该肿块的形成与痛风尿酸盐沉积相关。有研究[20]报道，痛风患者主动脉狭窄率明显高于同龄对照组，表明痛风可能是主动脉瓣狭窄发展的危险因素。目前心脏瓣膜病变与痛风及HUA间的关系尚不清楚，在痛风和HUA患者的心脏检查中应仔细观察瓣膜状况。

2.3 心包病变

心外膜脂肪组织（epicardial adipose tissue，EAT）被脏层心包包裹。以往研究[21]表明，EAT是抗炎和致动脉粥样硬化细胞因子的来源，如肿瘤坏死因子（TNF-α）、单核细胞趋化蛋白-1 （MCP-1）、白细胞介素-6等。由于EAT和心肌之间没有筋膜分离，且这两个组织具有相同的微循环，细胞因子可能通过血管丛直接弥散到心肌或动脉通路。因此，EAT被认为在心血管生理和疾病发病机制中具有重要作用。胸超声心动图能准确测量心外膜脂肪厚度，有研究[22]发现，心外膜脂肪厚度与血清UA具有相关性（r=0.415，P＜0.001）。

2.4 颈动脉超声改变

痛风、HUA与动脉粥样硬化独立相关[23]。UA可直接作用于内皮细胞，也可通过XOR活性间接作用于内皮，导致内皮功能障碍。有研究[24]证实，痛风及HUA患者动脉粥样硬化斑块中含有大量的尿酸盐和XOR。超声测量颈动脉内膜-中膜厚度（intima-media thickness，IMT）是评估早期动脉粥样硬化中动脉壁变化的一种无创、简便的方法。有研究[25]指出，UA水平与颈动脉IMT、刚度指数Beta具有相关性，应用血管回声追踪技术可评估颈动脉弹性功能。患者颈动脉刚度指数Beta随UA水平升高而增加[25]。赵文等[26]研究表明，HUA患者组与正常对照组相比，颈动脉超声相关参数（包括僵硬度指数、血管压力-应变弹性系数、扩张指数及脉搏波传导速度）明显增高，顺应性明显降低。

2.5 肱动脉超声改变

肱动脉血流介导扩张（flow-mediated dilation，FMD）可评估短暂远端动脉闭塞后的动脉反应性；硝盐介导的扩张（nitrate-mediated dilation，NMD）是舌下含服硝酸甘油引起的肱动脉反应性充盈，两种方法均可由血管超声技术进行记录。有研究[27]表明，痛风患者FMD和NMD的结果较非痛风患者均有下降，FMD评估的内皮系统功能结构受损与未来冠状动脉事件的风险相关[27]。

2.6 痛风合并其他心血管疾病或危险因素的超声改变

合并高血压或糖尿病的痛风患者其左心室舒张功能障碍和重构更加明显[28]。相对于正常健康组、单纯HUA组、单纯高血压或糖尿病组，痛风合并高血压或糖尿 病 组 的E、E/A比 值、Em、Am、Em /Am比 值、E/Em比值等舒张功能参数差异均有统计学意义（P＜0.05），其相对室壁厚度和左心室质量指数明显增高[5，29]。总之，痛风存在合并症时对心血管功能损害有明显叠加效应，合并其他疾病时，即使UA水平轻度增高，对心血管系统的损害均明显加重。

3 痛风患者心血管系统损害CT改变

3.1 心脏损害CT改变

心脏计算机断层扫描（cardioid computerized tomography，CCT）是一种成熟的评价左心房解剖结构的技术，延迟增强CCT能评估患者左心耳血栓情况。有研究[30]提出，CCT检查动脉期加上1个6 min的延迟期是左心耳血栓的最佳诊断方案，与经食道超声心动图结果相符。

3.2 冠状动脉钙化CT改变

痛风患者中无症状的MSU晶体沉积与严重的冠状动脉钙化相关[31]。有研究[32]提出，通过冠状动脉计算机断层造影（coronary computed tomography angiography，CCTA）技术，可探究UA水平对无症状人群冠状动脉粥样硬化的影响，任何动脉粥样硬化、钙化、混合和非钙化斑块的发生率，随着UA四分位数的增加而增加：UA水平增高是冠状动脉粥样硬化的独立预测因子，提示心血管风险增加。痛风与较高的冠状动脉钙化评分（coronary artery calcification score，CACS）相关，在调整年龄、性别、体重指数、糖尿病、高血压、高脂血症、慢性肾脏疾病、他汀类药物使用和冠状动脉疾病（coronary artery disease，CAD）后，这种相关性仍然存在。Klauser等[33]研究表明，痛风患者的冠状动脉钙化程度较高，证实了MSU沉积与CACS之间的相关性。

4 痛风患者心血管系统损害MRI改变

4.1 心脏功能损害MRI改变

心脏磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR）成像已经成为评估心肌纤维化的无创工具。大鼠模型实验[34]显示，UA升高可导致心肌纤维化，心肌纤维化可诱导左心室舒张功能障碍；在MRI检查中，心肌纤维化在钆对比剂延迟增强扫描中呈阳性。在西方饮食结构造成HUA小鼠模型中[35]，UA水平增加是心肌肥厚、间质纤维化和以心脏僵硬和舒张功能受损为特征的相关心肌病的诱因。在胡丐锋等[36]研究中，通过心脏增强磁共振确定心肌纤维化，结合患者临床资料，发现血清UA升高可独立预测心肌纤维化。

痛风患者左心房增大较常见，常规CMR可测量左心房舒张末容积、收缩末容积、每搏输出量和射血分数。Khan等[37]研究表明，在调整了协变量后，中度和重度左心房扩大仍然是死亡的独立预测因素。使用CMR成像技术（包括三维晚期钆增强和特征跟踪）评估左心房功能和左心房纤维化程度关系的研究[38]显示，与左心房纤维化程度低的患者相比，左心房纤维化程度高的患者具有更低的储层应变和导管应变，进一步证实了痛风的不良预后。

痛风可导致左心室舒张功能受损。左心室充盈压力增加导致的左心房扩张和左心房顺应性、收缩性受损，可通过左心房应变和左心房排空分数评估。有研究[39]表明，当出现舒张功能不全时，使用CMR电影图像评估最大左心房体积、最小左心房体积和左心房排空分数，结果发现，最大左心房体积和最小左心房体积随着舒张功能不全的恶化程度加重而逐渐增大，左心房排空分数和左心房应变测量值逐渐降低[39]。

4.2 心脏瓣膜疾病

瓣膜痛风结节形成导致的瓣膜功能受损是部分痛风患者的首要表现。CMR对于量化瓣膜病变的严重程度、准确评估心室解剖和功能具有重要意义[40]，当稳态自由进动梯度回波序列结合自由选择成像平面时，在评估右侧瓣膜病变时尤其适用，因为在经胸超声心动图检查中，成像受外部探头位置或声窗的限制，右侧瓣膜病变（尤其是肺动脉瓣）很难显像，CMR可在痛风患者瓣膜病变中补充超声心动图诊断结果。

5 小结与展望

痛风能引起心血管系统损害，包括心脏结构、心肌功能和血管结构功能改变。痛风引起的心血管系统损害应引起足够重视，对患者而言，早发现痛风对心血管系统的损害，能尽早进行规范化治疗，改善预后。在痛风反复发作或缓解期，影像学检查是评估心血管系统常用的检查手段，特别是超声心动图，其对心血管系统的评估具有实时、准确、可重复性等优势，能早期诊断心肌亚临床改变，且负荷超声心动图、血流向量成像等新技术的运用和心脏增强磁共振的新发展，将为痛风对心血管系统损害的研究提供更多证据。