CT检查对泌尿系统结石成分的诊断准确性评价

史振峰，陈 杰，孙 奇，王英刚，王玉杰

泌尿系统结石是常见疾病［1］，临床治疗前能够确定泌尿系统结石的成分对于治疗结石有重要作用，但目前缺乏有效的方法预测结石成分［2］。本研究首先对泌尿系统结石成分不明确的患者行非增强多层螺旋CT(非增强CT)检查，经治疗后，再以红外光谱法检测结石成分，以其结果为金标准评价CT值对结石成分诊断的准确性［3］。

1 资料与方法

1.1 纳入和排除标准 纳入标准:(1)确诊为泌尿系统结石，结石成分不明确;(2)接受非增强CT检查;(3)经治疗后获得结石标本并送检红外光谱法行结石成分分析。排除标准:(1)接受静脉肾盂造影 (intravenous autography，IVU)等检查后，泌尿系统内有造影剂残留，易影响结果;(2)孕妇;(3)临床资料不全者。

1.2 一般资料 收集2009年2月—2011年1月新疆维吾尔自治区人民医院住院的泌尿系统结石患者577例，其中符合纳入和排除标准的患者共205例。97.5%(153例)的患者来自吐鲁番地区 (吐鲁番市、鄯善县、托克逊县)及新疆南部地区，查阅既往新疆地区流行病资料及文献报道以上地区为新疆结石高发地区。205例患者中男143例，女62例，男∶女比例为2.31∶1;年龄7个月～83岁;维吾尔族121例，汉族78例，回族3例，哈萨克族2例，塔吉克族1例;上尿路结石185例，下尿路结石20例;单发结石129例，多发结石66例，鹿角形结石10例。

1.3 方法

1.3.1 非增强CT扫描检查 采用美国GE Cardiac LightSpeed VCT 64排扫描机，扫描参数:管电压90～120 kV，管电流250～300 mAs(视患者体形而定)，扫描层厚:3.0或2.5 mm。患者无需做肠道准备，憋尿充盈膀胱就可进行扫描，扫描时患者仰卧位，双手抱头，扫描范围从肾上缘至耻骨联合下缘，在一次屏气下完成扫描，影像数据传送至PACS软件系统。该步骤由放射科医师完成。使用PACS软件系统观察并统计试验数据，缺省设定的组织层面测量遵循以下原则:(1)以结石最大横径及结石最大横截面积作为结石的数据测量区域;对系统图像采用缺省设定不进行任何模式参数或焦距的改动，避免误差;(2)选取结石影像中心最大区域作为该结石测量区域，不包括结石周围的软组织;(3)如果结石的影像为圆形或类圆形，选择该最大区域为数据测量区域;(4)如果结石的影像为不规则形，取不规则形结石区域最大面积作为结石数据测量区域，与手术标本对应;(5)如果在同一层面的影像中存在多个结石影像，则在各个影像区域分别测量;(6)由PACS软件系统自动测量得出面积平均CT值，每份样本进行3次测量避免误差，该实验步骤由作者完成。

1.3.2 红外光谱法检测 采用红外光谱法检测结石成分 (LIIR－20型结石红外光谱自动分析系统)，其结果为诊断金标准。取出结石标本后，用0.9%氯化钠溶液洗净，装入手术标本袋并做相应标记12 h内送检。在室温下洗净结石标本后干燥，记录质量、大小、形状、颜色等，在研钵中研成粉末。红外光谱分析采用压片法，将结石粉末与光谱纯 KBr粉按1∶(50～100)同时在玛瑙研钵中研磨成微米级的细粉，采用专门的压片设备，压制成直径13 mm、厚度1 mm透明度好的薄片。波数范围4 000～400/cm，分辨率4/cm，扫描32次，压力10 T。结果依据样本谱图与标准谱图对照，即可定性结石成分。研究中设定结石成分中某单一成分所占比例＞80%，即为单纯结石。该实验步骤由检验科1名检验师独立完成。诊断试验在结石成分分析前进行，二者间隔平均7 d。参与诊断试验，金标准实验，CT值测定的分别由各自专业人员参与，3方遵从盲法。

1.3.3 评价方法 以红外光谱法检测结石成分的金标准，对CT检查结石成分的结果进行对比分析:(1)绘制CT检查结石成分的受试者工作特征 (ROC)曲线，计算ROC曲线下面积;(2)计算反映CT检查结石成分的真实性指标。综合评价CT检查对泌尿系统结石成分的诊断准确性［4］。

1.4 统计学方法 使用SPSS 12.0软件分别绘制每种成分结石的ROC曲线，确定最佳临界点，同时计算ROC曲线下面积。同组内构成比比较，采用 χ2检验;对2个灵敏度、特异度比较采用u检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 泌尿系统结石成分分布 205例泌尿系统结石患者共检出8种结石成分，单纯结石检出5种成分，分别为:一水草酸钙、二水草酸钙、尿酸铵、无水尿酸、碳酸磷灰石;混合结石除上述5种成分外还检出:二水尿酸、二水磷酸氢钙、六水磷酸铵镁。205例患者中单纯结石87例(占 42.4%)，混合结石 118例 (占57.6%)，单纯结石与混合结石的构成比间差异有统计学意义 (χ2=4.69，P＜0.05)。118例混合结石中2种成分混合的结石85例 (占72.0%)，3～4种成分混合的结石33例 (占28.0%)，2种与3～4种成分结石的构成比间差异有统计学意义 (χ2=22.92，P＜0.01，见表 1)。单纯结石中含钙结石60例，占单纯结石的69.0%;混合结石中含钙结石115例，占混合结石的97.5%。

2.2 ROC曲线 根据ROC曲线确定CT检查诊断各种结石成分的最佳临界值(CT值)分别为:尿酸铵231 HU、无水尿酸244 HU、碳酸磷灰石862 HU、一水草酸钙640 HU、二水草酸钙675 HU、二水尿酸281 HU、二水磷酸氢钙1 567 HU、六水磷酸铵镁231 HU。碳酸磷灰石、一水草酸钙、二水草酸钙、尿酸铵及无水尿酸的ROC曲线下面积与完全随机获得的面积0.50间差异有统计学意义 (P＜0.05);二水尿酸、二水磷酸氢钙和六水磷酸铵镁结石的ROC曲线下面积与完全随机获得的面积0.50间差异无统计学意义 (P＞0.05，见表2)。

2.3 CT检查结石成分的真实性指标 CT检查诊断各种结石成分的灵敏度、特异度、阳性似然比见表3。CT检查诊断碳酸磷灰石与一水草酸钙的灵敏度、二水草酸钙与一水草酸钙的特异度间差异均无统计学意义 (u值分别为1.61和0.35，P＞0.05)。CT检查诊断碳酸磷灰石与一水草酸钙的特异度、二水草酸钙与一水草酸钙的灵敏度间差异均有统计学意义 (u值分别为2.70和4.51，P＜0.01)。

表1 泌尿系统结石成分分布情况Table1 Distribution of the urinary stone composition

表2 CT检查各种结石成分ROC曲线下面积Table2 Area under the ROC curve of stone composition in CT examination

3 讨论

泌尿系统结石是临床泌尿外科最常见的疾病之一。近年来，随着我国居民社会生活水平的提高，饮食结构的变化，泌尿系统结石的发病率有增高趋势［1］。该病多见于青壮年，不但影响其日常生活及工作，严重者甚至损害肾脏，危及生命。治疗上随着泌尿外科腔内手术器械及手术技术的飞速发展，各种腔内微创手术设备及技术使得泌尿系统结石的治疗水平有了很大的提高，90%左右的泌尿系统结石不再采用传统的开放手术治疗［2］。

在临床中发现不同成分结石的治疗方法的选择及治疗预后不同。碳酸磷灰石含有较多基质，易碎，颗粒较大，这些颗粒可能会在术后2周逐渐自行裂解成细沙状而排出体外;一水草酸钙结石质地硬，密度高，体外碎石或化学溶石等方法较为困难，易形成石阶;二水草酸钙结石，其晶体间的连接成分为质地松软的无定形轻基磷灰石，结晶集合体间的空隙较多较大有利于结石的粉碎，适用于体外碎石治疗［5］;尿酸类结石，当尿pH值＜5.5时，尿酸全部处于非解离状态，如果达到过饱和状态，便会导致尿酸结石形成，治疗可选择碱化尿液，多饮水;六水磷酸铵镁为感染性结石，是由于产生脲酶的细菌分解尿素产生氨诱发而成，发生在碱性尿液中，质地较松脆，碎性大，击碎后可导致严重的感染。因此，在治疗前能预测结石的成分，选择针对性的治疗方法，对于结石并发症的发生、治疗与预防有积极作用［6］。

本研究结果显示，泌尿系统混合结石多于单纯结石，混合结石中含2种成分的多于3～4种成分的，不论单纯结石还是混合结石均以含钙成分的结石为主。

结石成分8种，单纯结石成分只有其中的5种，混合结石成分有8种。本研究结果显示，CT检查时结石成分碳酸磷灰石、一水草酸钙、二水草酸钙的诊断ROC曲线下面积分别为 0.65、0.68、0.59，为低～中等的准确性，在临床上有一定的应用价值。对二水尿酸、二水磷氢钙、六水磷酸铵镁诊断的灵敏度均为100.0%，但特异度为4.5%～8.6%，即误诊率达91.4%～95.5%，临床应用价值不大。对二水磷酸氢钙的灵敏度与特异度均很高，但仅有1例，偏倚可能很大。另本次观察的例数较少，对后5种成分的诊断价值仍需增加例数继续研究。

表3 CT检查诊断各种结石成分的真实性指标Table3 Accuracy indicators of stone composition in CT examination

本研究结果显示，CT检查诊断碳酸磷灰石的特异度高于一水草酸钙，灵敏度二者无差别;诊断一水草酸钙的灵敏度高于二水草酸钙，特异度二者无差别。而诊断碳酸磷灰石、一水草酸钙、二水草酸钙的阳性似然比分别为 2.177、1.593、0.998。综合评价CT检查对结石成分碳酸磷灰石和一水草酸钙的诊断准确性较高，临床应用价值较大。

综上所述，利用CT检查预测碳酸磷灰石、一水草酸钙结石的有一定的准确性，在本研究为中碳酸磷灰石CT值862 HU、一水草酸钙为640 HU，依据CT值能够初步判断结石的主要成分，诊断价值相对局限;临床中结合其他方法，如尿液代谢分析等可能提高诊断准确性。

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泌尿系统结石成分:(1)草酸盐:绝大部分结石中70%～80%含有草酸盐，草酸盐多为褐黑色或灰色，常呈大珊瑚状或八边形，根据分子内部结晶水的多少又可分为一水草酸钙和二水草酸钙，草酸钙开始沉淀时主要是二水草酸钙。 (2)磷酸盐:磷酸盐结石多为灰白色或黄色，表面多粗糙，质松脆易碎，常见的有磷酸钙 (占结石的5%～10%)、磷酸氢钙和含镁磷酸盐。磷酸镁铵 (占结石的5%～10%)主要存在于感染结石中。(3)尿酸和尿酸盐:尿酸结石占结石的5%～10%，尿酸盐结石多为浅黄或棕红色，表面平滑光圆，质硬易裂。(4)胱氨酸:胱氨酸结石多为浅黄或黄色，晶体可以是六角形，也可以是不规则形态，占结石的0.2%～1.3%。(5)黄嘌呤:黄嘌呤结石罕见，白色或黄褐色，有蜡样外观特征。 (6)碳酸盐:白色或灰白色，一般光滑、质软。(7)基质:基质占结石总量的5%～15%，由本性黏多糖与蛋白结合而成，其中最主要的是基质A(占85%)。(8)药物:因长期服用某些药物形成的结石，常以药物为其主要成分。如:磺胺类药物结石等。(9)某些罕见成分:如硅酸盐结石等。 (10)异物:多为线头、发卡等。异物一般构成结石的核心。

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