早期草酸钙结石患者肾乳头衰减值对比研究

罗惠民，安德钧

（首都医科大学附属北京潞河医院 碎石室，北京 101149）

早期草酸钙结石患者肾乳头衰减值对比研究

罗惠民，安德钧

（首都医科大学附属北京潞河医院 碎石室，北京 101149）

目的 了解早期草酸钙结石患者与非尿石症患者肾乳头衰减值的差异。方法 回顾性分析经历泌尿系计算机断层扫描且符合纳入及排除标准的结石组及对照组患者，使用医疗影像信息管理系统，在肾乳头顶部选取2.2 mm2兴趣区域，分别从轴位和冠状位记录双侧上、中、下极位置肾乳头衰减值。比较不同位置的衰减值。结果 结石组和对照组分别纳入46例患者。两组患者年龄、性别等人口学方面差异无统计学意义（P＞0.05）。结石组肾乳头衰减值高于对照组（P＜0.01）；中、下极位置结石组肾乳头衰减值高于对照组（P＜0.05）；结石组下极位置肾乳头衰减值高于上极位置（P＜0.01）。结论 早期草酸钙结石患者肾乳头衰减值高于非泌尿系结石患者，其肾乳头衰减值的区别主要体现在中下极。

尿石症；肾钙斑；衰减值；肾乳头

Randall斑假说认为，在草酸钙结石形成的早期，钙盐结晶逐渐集聚于集合管中，进而突破上皮组织，沉淀在肾乳头表面形成钙斑，以此为核心逐渐集聚钙盐结晶而形成结石[1]。有文献表明，草酸钙结石患者肾乳头电子计算机断层扫描（computed tomography，CT）衰减值较非泌尿系结石患者明显增高[2]。对于平扫CT存在肾结石或结晶的患者，该点已经被充分证明，但对于双肾不存在结石或结晶的早期草酸钙尿石症患者，尚无研究证实其肾乳头CT衰减值是否有所增高。至于进一步的健侧与患侧之间的区别，上极与下极的区别，更是不得而知。为此，研究者设计该试验，旨在通过与非泌尿系结石患者的对比，了解此类早期草酸钙尿石症患者群体肾乳头CT衰减值的变化规律。

1 资料与方法

1.1 资料及设备

选取2013年8月25日-2016年8月25日在本医院同一机器行肾+输尿管+膀胱平扫CT检查的患者，年龄在20～60岁，选择符合纳入排除标准的尿石症患者为研究对象，配比对应例数的非泌尿系结石患者为对照。CT机型号为Philips Ingenuity CT（荷兰皇家飞利浦公司），管电压范围110～140 kV，开启自动管电流调制（范围90～330 mA），轴位层厚1 mm&5 mm，冠状位层厚5～8 mm，球管旋转时间0.75 s，准直厚度64×0.5 mm，螺距0.9。

1.2 分组及纳入排除标准

分为2组：结石组与对照组。结石组纳入标准：①明确可见的单侧输尿管结石；②双肾无明显结石、结晶及钙化影；③泌尿系无器质性病变。排除标准：①泌尿系结石密切相关之全身性疾病导致尿酸、胱氨酸及枸橼酸代谢异常者，以及有慢性感染、服用致结石药物及长期制动等因素者；②既往双肾有进行体外冲击波碎石或手术治疗史；③双侧输尿管结石者；④单侧输尿管结石大于1 cm者；⑤影像结果示明显梗阻积水及肾周渗出者；⑥行CT检查之前有静脉氯化钠及抗生素使用史者。对照组纳入标准：泌尿系CT影像未见明显异常；排除标准：①既往有泌尿系结石病史；②泌尿系结石密切相关之全身性疾病导致钙、草酸、尿酸、胱氨酸及枸橼酸代谢异常者，以及有慢性感染、服用致结石药物或长期制动等因素者；③行CT检查之前有静脉氯化钠及抗生素使用史者。

1.3 肾乳头CT衰减值测量

使用医疗影像信息管理系统（北京海纳医信软件科技公司）对入组的患者进行双肾肾乳头密度值测量，腹部窗宽窗位下，8倍放大倍率，冠状位图片像素728×728，轴图片像素512×512，选择层厚5 mm影像。从每肾上极、中极及下极各挑选一个最易辨认、显像最佳的肾乳头，使用椭圆形兴趣区(regions of interest，ROI)工具，选取约2.2 mm2大小区域（见图1），测量赫氏值（hounsfield unit，HU）录入预制表格，冠状位和矢状位分别测量。输尿管结石患者组健侧、患侧分别记录上、中及下极12个HU值；非泌尿系结石患者组左侧、右侧分别记录上、中及下极12 个HU值。测量时采用患者编号调取影像，屏蔽姓名及诊断结论，2位独立测量人员同时进行，对于同一测量区域测量值差异超5 HU者，由2位共同重新测量取值。

图1 肾乳头衰减值测量示例

1.4 统计学方法

采用SPSS 19.0统计软件对数据进行处理，计量资料以均数±标准差（±s）表示，组间比较采用独立样本t检验，组内比较采用配对t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 纳入对象

经筛选，结石组和对照组分别纳入46例患者。两组患者年龄、性别等人口学方面差异无统计学意义（P＞0.05）：平均年龄结石组（40±5.3）岁，对照组（42±4.7）岁（范围20～60，P=0.624）；结石组＞40岁患者占45%，对照组＞40岁患者占47%（P=0.468）；结石组女性占43%，对照组女性占41%（P=0.307）。

2.2 测量结果比较

①组间肾乳头HU值对比结果（见表1）：结石组高于对照组（41.1±6.2）HU∶（32.7±5.7）HU，差异有统计学意义（P=0.001）；上极位置结石组略高于对照组（37.6±4.6）HU∶（32.9±4.3）HU，差异无统计学意义（P=0.069）；中极位置结石组高于对照组（39.2± 5.1）HU∶（33.2±4.7）HU，差异有统计学意义（P= 0.043）；下极位置结石组高于对照组（46.5±6.6）HU∶（32.1±4.2）HU，差异有统计学意义（P=0.001）。②结石组内亚组肾乳头HU值比较结果（见表2、4）：患侧与健侧之上、中、下极及单肾比较，差异无统计学意义；但双侧下极位置高于双侧上极位置（46.5±6.6）HU∶（37.6±4.6）HU，差异有统计学意义（P=0.001）。③对照组内亚组肾乳头HU值对比结果（见表3、4）：左侧与右侧之上、中、下极及单肾比较，差异无统计学意义；双侧下极位置与双侧上极位置比较差异无统计学意义[（32.9±4.3）HU∶（32.1±4.2）HU，P=0.652]。

表1 结石组与对照组肾乳头HU值比较（n=46，HU，±s）

表1 结石组与对照组肾乳头HU值比较（n=46，HU，±s）

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表2 结石组患侧与健侧肾乳头HU值比较（n=46，HU，±s）

表2 结石组患侧与健侧肾乳头HU值比较（n=46，HU，±s）

表3 对照组左侧与右侧肾乳头HU值比较（n=46，HU，±s）

表3 对照组左侧与右侧肾乳头HU值比较（n=46，HU，±s）

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表4 两组上极与下极肾乳头HU值比较 （n=46，HU，±s）

表4 两组上极与下极肾乳头HU值比较 （n=46，HU，±s）

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3 讨论

在中国，泌尿系结石发病率高达1%～5%，南方地区甚至高达5%～10%，年新发病率达150～200/10万人不等，其中25%的患者需住院治疗，给国民经济造成沉重负担。结石患者中95%为草酸钙结石，其早期形成机制还不是非常清楚。目前，最流行的Randall斑理论认为肾乳头表面首先形成微小的钙化斑块后钙盐逐渐沉淀增大后形成[1]。有文献表明，草酸钙结石患者肾乳头有特殊因子的增强表达，具体表现为间质异位钙化特征，在钙斑形成的过程中起到一定的作用，推测结石形成的病理过程可能与正常骨发生机制生理过程类似[3]。先后也有文献证明，草酸钙结石患者肾乳头CT衰减值较非结石患者有明显的增加，且与后期结石复发密切相关[2，4]。然而，结石患者群体本身有结石大小、成分、年龄、病程、累及范围、严重程度及并发症状等诸多区别，这些因素容易造成样本的异质，得出的结论一般难以指导临床实践。本研究的创新之处在于将目标人群锁定在早期草酸钙结石该类早期患者，并制定和执行严格的纳入排除标准，将样本的异质概率大幅度降低，而且从肾上、中、下三极的角度，将结石组与对照组进行组内及组间的多维度比较。

早期轻症尿石症患者的结石成分分析在临床操作层面存在诸多障碍，这类患者很少住院治疗，门诊治疗患者排石后结石样本收集困难，加之部分患者仅进行CT诊断明确结石后未在同一机构进行进一步治疗，导致结石成分分析率不高。由于无法以结石成分分析做研究支撑，进而导致关于早期轻症尿石症患者的相关临床研究相对落后，现有的大部分研究将未进行结石成分分析的患者排除在外，存在严重的选择偏倚。为此，研究人员严格排除泌尿系结石密切相关之全身性疾病导致尿酸、胱氨酸及枸橼酸代谢异常者，以及有慢性感染、服用致结石药物、长期制动等因素者。因此，从流行病学分布以及预设的纳入排除标准的角度来讲，本结石组患者主要为特发性草酸钙结石。

为了一定程度上框定结石的严重程度、累及范围及病程等重要异质因素，该试验排除双肾有明显结石、结晶及钙化影的患者。该研究仅选择20～60岁的患者，在保证样本量的同时最大限度减少年龄因素导致的肾乳头衰减值之间的自然差异。考虑到明显梗阻积水及肾周渗出者患者常伴有肾实质及乳头密度改变[5]，该患者被排除在外。因碎石后肾实质及乳头继发损伤后有发生密度改变的可能[6]，该试验排除既往有双肾进行体外或体内碎石治疗史者。文献报道，静脉使用氯化钠及抗生素会导致双肾密度短时间内改变，研究者排除行CT检查之前有静脉氯化钠及某抗生素使用史者[7]。为尽可能保证纳入患者的同质性，研究人员做大量的查证调阅工作，逐一查溯患者的就诊记录、影像报告、化验单、门诊病历及住院记录。

研究结果显示，早期草酸钙结石患者肾乳头CT衰减值明显高于非泌尿系结石患者，该点进一步证实Randall斑的假说，即在草酸钙结石形成之前，已经发生肾乳头的钙盐沉积。这表明在早期尿石症患者群体中已经存在较为广泛的肾乳头病理生理改变，这种改变可能仅是集合管的堵塞，尚不能称之为钙斑[8-9]，随着钙和草酸的代谢堆积，逐渐形成早期的钙斑[10]，其对认识草酸钙结石形成的病理生理过程有着重要意义。从具体亚组对比结果来看，结石组肾上极与下极肾乳头衰减值存在明显的差异，而对照组却没有类似的发现，结石组与对照组肾乳头衰减值的区别主要体现在中下极，而不是上极，本结果是否提示草酸钙结石的形成首先出现在中下极，进而累及上极的病理生理过程，还需要进一步的证据及理论支持。

[1] VERRIER C,BAZIN D,HUGUET L,et al.Topography,composition and structure of incipient Randall plaque at the nanoscale level[J].Journal of Urology,2016,196(5):1566-1574.

[2] CIUDIN A,LUQUE GALVEZ M P,SALVADOR IZQUIERDO R, et al.Validation of Randall's plaque theory using unenhanced abdominal computed tomography[J].Urology,2013,81(2):246-249.

[3] 何登,王少刚,唐锦辉,等.BMP2及Msx2在特发性高钙尿肾结石患者肾乳头组织表达的研究 [J].临床泌尿外科杂志,2013,28(7): 537-541.

[4] CIUDIN A,LUQUE GALVEZ M P,SALVADOR IZQUIERDO R, et al.Unenhanced CT findings can predict the development of urinary calculi in stone-free patients[J].European Radiology,2012, 22(9):2050-2056.

[5] 任社民.白肾征与肾周水肿在梗阻性输尿管结石中的临床诊断价值[J].现代医用影像学,2015,24(4):661-662.

[6] 彭可,姜宁,王国增,等.上段输尿管结石经输尿管镜钬激光与经体外震波碎石术后对肾脏损伤的比较研究[J].宁夏医科大学学报, 2015,37(1):33-35.

[7] 郑国良,周雁玲,蓝海龙,等.头孢菌素相关性尿路可逆性结石的CT表现[J].影像诊断与介入放射学,2015,24(3):179-184.

[8] KRAMBECK A E,LIESKE J C,LI X,et al.Current computed tomography techniques can detect duct of Bellini plugging but not Randall's plaques[J].Urology,2013,82(2):301-306.

[9] LINNES M P,KRAMBECK A E,CORNELL L,et al.Phenotypic characterization of kidney stone formers by endoscopic and histological quantification of intrarenal calcification[J].Kidney International,2013,84(4):818-825.

[10] WANG X,KRAMBECK A E,WILLIAMS J C,et al.Distinguishing characteristicsofidiopathic calcium oxalate kidney stone formers with low amounts of Randall's plaque[J].Clinical Journal of the American Society of Nephrology,2014,9(10): 1757-1763.

Comparative study of renal papilla attenuation in patients with early calcium oxalate calculi

Hui-min Luo,De-jun An
(Department of ESWL,Beijing Luhe Hospital,Capital Medical University, Beijing 101149,China)

Objective To explore the difference of renal papilla attenuation in patients with early calcium oxalate calculi and those without urolithiasis.Methods Patients who underwent the computer tomography of the urinary system and met the inclusion and exclusion criteria were divided into stone group and control group.The attenuation in the tip of the papillae was measured by medical imaging information management system using regions of interest of 2.2 mm2.The bilateral upper,middle and lower pole attenuation were recorded from the axial and coronal images respectively.Student's t-tests were used to compare results in two groups and subgroup.Results Stone group was including 46 patients with calcium oxalate calculus,and an equal number of subjects in control group.Demographic characteristics such as age,gender were similar in the two groups.The attenuation of the tip of the papilla was higher in the stone group when compared to the controls(P＜0.01).The attenuation of the tip of the renal papilla in the middle and lower pole was higher in the stone group than that in the control group (P＜0.05).The attenuation of the tip of renal papilla in stone group was significantly higher in the lower pole than that in the upper pole (P＜0.01).Conclusions Renal papillary attenuation is significantly higher in patients with early calcium oxalate calculi than that in patients with non urinary calculi,which indicates that extensive changes of renal papilla in patients with early stage urolithiasis.From subgroup comparison results,the difference of renal papilla attenuation in the patients and controls is mainly reflected in the lower pole,suggesting that the pathological process in the formation of calcium oxalate stones may appear calcium deposition in the lower pole renal papilla firstly.

urolithiasis;randall plaques;attenuation;renal papillae

R691.4

A

10.3969/j.issn.1005-8982.2017.05.017

1005-8982（2017）05-0082-04

2016-12-13