文章信息
- 马权, 叶利洪, 陈永良, 钱卫良, 蒋小强
- MA Quan, YE Lihong, CHEN Yongliang, QIAN Weiliang, JIANG Xiaoqiang
- 螺旋CT判断尿酸结石的准确性
- Accuracy of Spiral Computed Tomography for the Diagnosis of Uric Acid Calculi
- 中国医科大学学报, 2019, 48(11): 1012-1015
- Journal of China Medical University, 2019, 48(11): 1012-1015
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文章历史
- 收稿日期:2018-10-18
- 网络出版时间:2019-11-20 16:32
泌尿系结石是泌尿外科常见病、多发病,位居我国泌尿外科住院原因首位。近年来,随着饮食习惯的改变及肥胖、糖尿病等代谢性疾病的增多,泌尿系结石发病率正逐渐升高,其造成的全球医疗体系负担也越来越重[1]。由于CT平扫不受肾功能、肠内容物等的影响,且能够了解结石大小、位置、数量、形状等信息,在临床上广泛应用,尤其适用于急性肾绞痛患者的诊断[2]。结石成分不仅影响体外震波碎石的疗效,而且还是制定结石预防措施和选用药物溶石的重要依据[3]。尿酸结石可以通过药物溶石达到痊愈,减少不必要的创伤及经济负担。国内外研究显示,结石平均CT值(mean CT value,HuMean)在预测尿路结石成分方面具有重要作用,特别是鉴别尿酸结石与非尿酸结石,但其阳性预测值较低。本文通过对结石患者进行非增强螺旋CT平扫,获得HuMean、结石最大CT值(max CT value,HuMax)、结石CT值标准差(standard deviation CT value,HuStd),利用红外光谱法测定结石化学成分,探讨不同结石成分HuMean、HuMax、HuStd的差异,有效鉴别尿酸结石。
1 材料与方法 1.1 一般资料收集2012年1月至2017年9月期间中国医科大 学绍兴医院泌尿外科收治的609例泌尿系统结石患者的临床资料,并进行结石成分分析。研究对象纳入标准:(1)治疗前均在我院接受非增强螺旋CT检查;(2)所获结石均通过红外光谱法测定化学成分。研究对象排除标准:(1)患者临床资料不完善;(2)结石太小,影响CT参数测量。609例患者中395例患者纳入研究,其中男294例,女101例;中位年龄50岁,年龄范围2~89岁;肾结石102例,输尿管结石229例,膀胱结石64例。
1.2 检测方法利用螺旋CT (荷兰Philips Mx8000 IDT 16 CT Scanner)平扫,CT层厚设定5 mm,参数设定120 kV、240~300 mA。2位泌尿外科医生利用医学影像系统在软组织窗(窗宽W=250,窗位L=45)测量结石CT参数,测量采用盲法,2位泌尿外科医生事先均不知晓结石成分。结石CT参数测量方法:(1)测量结石最大横径;(2)在结石最大横径处,以圆形或不规则形选取感兴趣区域(结石中心约75%面积),该区域不包括结石边缘,测定区域内HuMean、HuMax、HuStd,见图 1。采用天津蓝莫德LIIR型结石红外光谱自动分析系统,对结石化学成分进行分析。
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| HuMean=883.70 Hu;HuStd=367.03 Hu;HuMax=1 371 Hu. 图 1 结石CT值测量方法 Fig.1 Measurement of calculous computed tomographic value |
1.3 统计学分析
采用SPSS 19.0统计软件进行统计学分析。计量资料用x±s表示,尿酸结石与非尿酸结石间数据的比较采用两独立样本t检验。根据受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,最佳临界值为灵敏度与特异度之和最大的点。P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 结石化学成分及螺旋CT参数本研究395例患者均行非增强螺旋CT扫描,所测结石最大横径范围5.0~56.6 mm,HuMean范围293.9~1 490.8 Hu,HuMax范围364.0~1 861.0 Hu,HuStd范围17.3~503.2 Hu。利用红外光谱法测定结石化学成分,共获得无水尿酸、碳酸钙、头孢曲松钠、磷酸镁铵、草酸钙、磷酸钙、尿酸铵7种结石成分,其中纯尿酸结石52例,非尿酸结石343例。两独立样本t检验结果显示,尿酸结石组的HuMean、HuMax、HuStd值均低于非尿酸结石组,差异均有统计学意义(P < 0.05)。见表 1。
| Chemical composition of calculi | n | Male/female | Age (year) | Diameter (mm) | HuMean (Hu) | HuMax (Hu) | HuStd (Hu) |
| UA | 52 | 46/6 | 61.8±14.0 | 18.4±9.1 | 448.7±76.8 | 576.2±108.2 | 53.8±26.9 |
| Non-UA/mix | 343 | 248/95 | 48.3±12.9 | 13.1±7.2 | 912.2±242.91) | 1 216.6±265.21) | 203.7±82.21) |
| CC | 2 | 2/0 | 59.0±32.5 | 20.3±11.4 | 986.1±86.0 | 1 385.0±118.8 | 201.6±13.1 |
| CS | 2 | 2/0 | 68.0±1.4 | 14.4±1.0 | 488.1±29.5 | 540.5±27.6 | 35.4±3.3 |
| AMP | 6 | 3/3 | 40.8±14.9 | 11.3±3.2 | 8 097.2±227.8 | 1 078.7±169.6 | 190.0±78.8 |
| CO | 126 | 94/32 | 48.5±11.8 | 12.0±6.4 | 932.1±270.0 | 1 223.3±286.2 | 209.3±83.5 |
| AMP+CP | 4 | 0/4 | 50.0±10.4 | 26.6±6.3 | 693.3±140.6 | 1 063.3±288.1 | 124.1±72.7 |
| AMP+AU+CP | 2 | 0/2 | 65.5±13.4 | 23.2±3.1 | 814.1±85.0 | 1 298.0±90.5 | 208.6±13.5 |
| AU+CO | 2 | 1/1 | 49.5±6.4 | 8.9±1.3 | 958.3±76.3 | 1 293.5±147.8 | 171.5±100.8 |
| UA+CO | 15 | 10/5 | 53.7±10.7 | 17.7±10.5 | 826.6±228.1 | 1 075.7±206.2 | 177.0±45.4 |
| CO+CP | 170 | 128/42 | 47.0±13.5 | 12.9±6.9 | 922.8±229.5 | 1 240.0±249.2 | 208.0±81.2 |
| CO+CP+AMP | 14 | 8/6 | 50.7±12.4 | 15.5±9.0 | 860.2±133.1 | 1 174.6±226.7 | 187.3±100.9 |
| UA, uric acid; Non-UA, non-uric acid; CC, calcium carbonate; CS, ceftriaxone sodium; AMP, ammonium magnesium phosphate; CO, calcium oxalate; CP, calcium phosphate; AU, ammonium urate. 1) P < 0.05 vs UA calculi. | |||||||
2.2 ROC曲线预测尿酸结石
根据ROC曲线得到的鉴别尿酸结石与非尿酸结石的最佳临界值为HuMean≤578 Hu、HuMax≤ 827 Hu、HuStd≤85.9 Hu。联合HuMean≤578 Hu、HuMax≤ 827 Hu、HuStd≤85.9 Hu鉴别尿酸结石与非尿酸结石,其灵敏度88.5%、特异度98.6%、阳性预测值90.2%、阴性预测值98.3%。见表 2。
| Parameter | Sensitivity | Specificity | Positive predictive value | Negative predictive value |
| HuMean ≤ 578 Hu | 98.1 | 92.7 | 67.1 | 99.7 |
| HuMax ≤ 827 Hu | 98.1 | 91.8 | 64.6 | 99.7 |
| HuStd ≤ 85.9 Hu | 90.4 | 94.2 | 70.1 | 98.5 |
| Combined HuMean ≤ 578 Hu, HuMax≤ 827 Hu,and HuStd ≤ 85.9 Hu | 88.5 | 98.6 | 90.2 | 98.3 |
3 讨论
临床上常见的泌尿系统结石有草酸钙结石、尿酸结石、磷酸钙结石、碳酸钙结石、磷酸镁铵结石、胱氨酸结石等。结石成分不同,治疗方案的选择与疗效也不同,如尿酸结石可以采用药物溶石,而草酸钙、碳酸钙、磷酸钙结石质硬,体外震波碎石疗效不佳,往往需要腔内碎石。螺旋CT作为诊断泌尿系统结石的常用方法,在预测结石成分方面具有重要作用。李炯明等[4]对157例上尿路结石患者行非增强螺旋CT检查,测定结石HuMean,结果显示尿酸结石与非尿酸结石HuMean的差异有统计学意义,以HuMean < 500 Hu诊断尿酸结石,其灵敏度92.3%,特异度96.5%,阳性预测值70.6%,阴性预测值99.3%。TAILLY等[5]测定466例患者的结石HuMean,根据ROC曲线,得到HuMean临界值为588 Hu,以此作为诊断尿酸结石标准,其阳性预测值78.6%。在体外研究中,李丽超等[6]对60例结石进行HuMean测定,同样认为螺旋CT可以鉴别尿酸与非尿酸结石,按照HuMean < 550 Hu诊断尿酸结石,其阳性预测值为70.0%。本研究结果显示,以HuMean≤578 Hu诊断尿酸结石,灵敏度98.1%,特异度92.7%,阳性预测值67.1%,阴性预测值99.7%。
WILLIAMS等[7]利用微型CT进行结石扫描,发现结石内部结构并非均一分布,而是存在一定异质性。HuMean是结石CT值分布的集中趋势,反映了结石的整体情况,但不能反映结石内部结构异质性。HuStd是结石CT值的标准差,能够反映结石内部结构异质性,同时还可作为输尿管结石患者体外碎石成功的独立预测因子[8]。TAILLY等[5]测定466例患者结石的HuStd,根据ROC曲线,得到HuStd临界值为68 Hu,按照HuStd < 68 Hu判断尿酸结石,其灵敏度81.1%,特异度80.3%,阳性预测值50%,阴性预测值94.4%。LEE等[9]认为尿酸结石与非尿酸结石比较,HuMean及HuStd的差异有统计学意义,利用HuStd预测尿酸结石相较于HuMean更具有优势。本研究结果显示,尿酸结石与非尿酸结石比较HuStd的差异有统计学意义,按照HuStd≤85.9 Hu判断尿酸结石,其灵敏度90.4%,敏感度94.2%,阳性预测值70.1%,阴性预测值98.5%。
由于结石成分不同,HuMax也存在差异。KAWAHARA等[10]研究了346例结石,HuMax分别为草酸钙结石(1 303.7±323.7) Hu、磷酸钙结石(1 140.7± 542.6) Hu、磷酸铵镁结石(1 038.7±250.1) Hu、胱氨酸结石(852.4 ±131.5) Hu、尿酸结石(767.9±421.3) Hu,尿酸结石HuMax显著低于非尿酸结石。LIDÉN等[11]研究126例结石,发现尿酸结石[(559±139) Hu]与非尿酸结石[(1 275±306) Hu]比较,HuMax的差异有统计学意义,可以按照HuMax≤745 Hu为标准鉴别尿酸结石。本研究结果显示,尿酸结石与非尿酸结石比较HuMax的差异有统计学意义,按照HuMax≤827 Hu判断尿酸结石,其灵敏度98.1%,特异度91.8%,阳性预测值64.6%,阴性预测值99.7%。
为了提高诊断尿酸结石的阳性预测值,SPETTEL等[12]联合测定HuMean及尿液pH值,发现尿酸结石与含钙结石其HuMean及尿液pH值的差异有统计学意义,以HuMean≤500 Hu、pH值≤5.5、结石横径≥4 mm为标准诊断尿酸结石时,其阳性预测值高达90%。但尿液pH值易受饮食、尿路感染等影响,且pH值存在时间波动性,选取pH值时存在一定的选择偏移。
双源CT是一种新型CT成像技术,能获得反映不同结石化学成分的能量图像,提高预测结石化学成分的能力[13]。已有多项体内及体外研究[13-14]表明,双源CT可以有效鉴别尿酸与非尿酸结石。但双源CT辐射量大、费用高且普及率低,限制了其进一步应用。
HuMean反映了结石的整体情况,HuMax及HuStd反映了结石内部结构异质性,通过联合测量HuMean、HuMax及HuStd,以期螺旋CT能够更好预测结石成分。本研究结果显示,尿酸结石与非尿酸结石比较HuMean、HuMax、HuStd的差异有统计学意义。联合HuMean≤578 Hu、HuMax≤827 Hu、HuStd≤ 85.9 Hu鉴别尿酸结石与非尿酸结石,其阳性预测值可以提高至90%,通过该预测模型,可以很好地将体内尿酸结石与非尿酸结石区别开来。各研究所测的CT值范围不同,考虑与部分容积效应、扫描参数、CT仪器不同、结石大小等有关[15]。本研究尚存在一些不足之处,如为回顾性研究、获得的结石成分不全等。
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2019, Vol. 48



