能谱CT对泌尿系结石化学成分分析在体外震波碎石中的应用研究▲

毕革文 石才汇 陈加军 马林枫 李 敏 李 瑛 赵书晓 雷 华

黄崛倬 覃智标 黄瑞旭 刘俊宇 钟 铮

(广西中医药大学第一附属医院泌尿外科，南宁市 530023)

能谱CT对泌尿系结石化学成分分析在体外震波碎石中的应用研究▲

毕革文 石才汇 陈加军 马林枫 李 敏 李 瑛 赵书晓 雷 华

黄崛倬 覃智标 黄瑞旭 刘俊宇 钟 铮

(广西中医药大学第一附属医院泌尿外科，南宁市 530023)

目的研究能谱CT测定结石原子序数和CT值在上尿路结石体外冲击波碎石效果中的临床价值。方法选取2010～2013年单发上尿路结石患者450例为A组，经B超或X线确诊后接受体外冲击波碎石治疗；B组为2014～2017年在1 050例上尿路结石患者中，经能谱CT确诊并测出结石原子序数判定结石成分后，筛选出100例易碎性结石，再进行体外冲击波碎石治疗。统计两组一次性碎石成功率。结果A组一次性碎石成功率为76.0%(342/450)。B组经能谱CT原子序数测定筛选出易碎性结石，其成分为尿酸、磷酸镁铵及二水草酸钙结石共100例，其中尿酸结石11例，磷酸镁铵结石29例,二水草酸钙结石60例，一次性碎石成功率为87.0%(87/100)，两组一次性碎石成功率比较，差异有统计学意义(P<0.05)。结论结石原子序数和CT值测定可有效判定结石成分，筛选出易碎结石后,再进行体外冲击波碎石治疗，可避免盲目碎石对肾脏造成的器质和功能损害，达到提高体外冲击波碎石排石效率，节约治疗成本，缩短治疗时间的目的。

上尿路结石；体外冲击波碎石；原子序数；CT值

泌尿系统结石是临床常见病、多发病，主要包括肾结石、输尿管结石等。近年来随着饮食的变化，泌尿系结石的发病率有上升趋势。欧美国家泌尿系结石发病率为8.8%，我国泌尿系结石发病率为1.0%～5.0%，南方地区高达5.0%～10.0%[1]。体外冲击波碎石是治疗泌尿系结石重要手段之一，泌尿系结石成分复杂，结石的软硬度不同，结石的易碎性也不同，按结石易碎程度排列，顺序为尿酸结石>二水草酸钙结石>磷酸镁铵结石>羟基磷灰石>一水草酸钙结石>胱氨酸结石和磷酸氢钙结石[2]。能谱CT能测出结石的有效原子序数[3-4]，测定结石原子序数能有效预测结石成分，从而了解结石硬度和易碎程度，提高体外冲击波碎石率。因此，为规范体外冲击波碎石治疗适应证，了解结石原子序数和CT值在体外冲击波碎石治疗中的预测价值，我们对近三年的1 050例上尿路结石患者与既往三年的450例上尿路结石患者进行的体外冲击波碎石治疗结果分组比较。现将结果报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2010年1月至2017年2月在本院自愿接受体外冲击波诊治的1 500例单发上尿路结石患者作为研究对象，男1 068例，女432例，年龄25～83岁，平均39岁。排除标准：①妊娠；②未纠正的凝血功能障碍；③严重的心肺疾病；④结石远端解剖性梗阻；⑤未获控制的尿路感染；⑥严重的糖尿病；⑦严重的骨骼畸形或重度肥胖，影响结石定位。A组为2010～2013年经B超或X线确诊为单发上尿路结石，接受体外冲击波碎石治疗的患者450例；B组为2014～2017年2月的1 050例单发上尿路结石患者，经能谱CT确诊并测出结石原子序数判定结石成分后，筛选出100例易碎性结石，再进行体外冲击波碎石治疗。其中单发肾结石共934颗、单发输尿管结石共566颗，结石直径7～16 mm，平均直径为8.3mm。

1.2 方法

1.2.1 A组 2010～2013年，在我院常规通过B超或X线检查确诊为单发上尿路结石的患者，在自愿的前提下进行体外冲击波碎石，碎石后统计一次性碎石成功率，并收集排出的结石，用LIIR-20结石红外光谱自动分析系统进行结石成分分析。

1.2.2 B组 2014～2017年，在我院采用美国宝石型号为Discovery CT750 HD双源能谱CT进行扫描，检查序列为双能量模式下的dual energy kidney stones序列，使用西门子公司的Syngo multimodality workplace工作站，由两位经验丰富的放射科医师通过在随机默认的标准肾脏软组织窗下分析结石影像，分别在每例患者的最大结石的最大横截面取截面积的1/2～2/3为感兴趣区测量CT值，同一枚结石每位医师测量4次，取平均值，与此同时记录下对应的原子序数。打开Dual Energy软件包，启动应用程序内的Kidney stone,将100～140 KV拆薄重建数据调入工作站，进行双能量结石成分分析，检测其结石原子序数和CT值，预断结石成分，并进行体外冲击波碎石治疗。排除标准与A组相同。

1.3 观察指标 对两组一次性碎石成功率、结石的平均原子序数的平均值和平均CT值的平均值并进行对比分析。

1.4 统计学方法 应用SPSS 19.0统计学软件对数据进行分析和处理，计量资料以均数标准差(x±s)表示，组间比较用t检验；计数资料用百分率%表示，组间比较用χ2检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 一次碎石成功率比较 A组一次性碎石成功率高于B组，结石的平均原子序数大于B组，平均CT值高于B组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组患者一次性碎石成功率、平均原子序数和平均CT值比较

2.2 六类结石平均原子序数和平均CT值的比较 能谱CT测定常见一水草酸钙类结石、磷酸钙结石、胱氨酸类、二水草酸钙结石和磷酸铵镁、尿酸类结石六类结石的平均原子序数在(6.94±2.84)～(16.59±3.67)之间，CT值在(554.25±67.13)～(2579.35±74.56)Hu。六类结石成分及其平均原子序数和平均CT值详见表2。二水草酸钙类结石>磷酸钙结石>胱氨酸类结石>二水草酸钙结石>磷酸铵镁类结石>尿酸类结石，六类结石的平均原子序数和平均CT值比较，差异有统计学意义(P<0.05)。

表2 六类结石的原子序数和CT值对比表 (x±s)

3 讨 论

研究表明，泌尿系结石诱发机制复杂，目前暂无明确定论，不同结石成分有着不同的特性。粉碎的难易程度也不同，硬度值越低的结石，能在对机体造成较小的损伤下完成碎石。王进峰等[5]研究发现，泌尿系结石的平均CT值与结石硬度呈正相关性，与易碎度成负相关。结石硬度从高到低依次是一水草酸钙结石、磷酸钙石、胱氨酸石、二水草酸钙石、磷酸铵镁石、尿酸石。张瑞等[6]研究表明草酸钙、磷酸氢钙、碳酸磷灰石、磷酸镁铵、尿酸结石的平均CT值分别与体外冲击波碎石的次数呈直线相关，可大致评估泌尿系结石的易碎性，其结果与本研究基本一致。郭子臣等[7]研究表明泌尿系结石CT值越大，在体外冲击波碎石后结石的残余越多。黄苏溪等[8]研究发现平均CT值低的结石需要将其粉碎的冲击次数少，更容易被击碎，粉碎率和结石清除率都比较理想。魏燕等[9]研究发现，不同成分的结石其有效原子序数由高到低的结果与CT值一致，原子序数与平均CT值之间的线性关系相差不大。本研究中A组患者因体外冲击波治疗前未知结石成分，故无法筛选出易碎结石，治疗具有盲目性。一次性碎石的成功率明显低于B组。由A、B两组的治疗结果可以看出，在体外震波碎石前，利用能谱CT检测出其平均原子序数，判定结石成分并筛选出易碎结石，可提高体外震波碎石的成功率。结石成分不同，临床治疗方案也存在差异，为提高治疗安全有效性，临床必须加强对患者尿路结石成分的检查， 再确定临床治疗方案[10-12]。

通过能谱CT对泌尿结石CT值及有效原子序数的双重测定，判定泌尿系结石的主要成分后，针对结石的组成成分及结石的发病机理，给予患者相应的饮食建议，可明显预防并降低结石的复发率[13]。例如草酸钙盐为主的结石，应该减少菠菜、大豆等蔬果的摄入，尿酸类为主的结石要减少肉类及海鲜类的摄入，特别是富含嘌呤的动物内脏，对结石成分的定性分析及应用可以有效预防结石的复发。本组能谱CT平均原子序数与平均CT值的对应研究，对于很多只有普通CT的单位来说进行判断结石成分上具有参考价值。

本研究表明，结石原子序数和CT值测定可有效判定结石成分，筛选出易碎结石后,再进行体外震波碎石治疗，避免盲目碎石对肾脏造成的器质和功能损害，达到提高碎石排石效率，节约治疗成本，缩短治疗时间并有效预防复发的目的。由此可以探索出一套提高体外震波治疗疗效的新方法。

[1] 叶章群,刘浩然.泌尿系结石的诊断治疗进展[J].临床外科杂志,2017,25(2):85-88.

[2] 那彦群,叶章群,孙颖浩,等.中国泌尿外科疾病诊断治疗指南2014版[M〗.北京.人民卫生出版社,2014：134-138.

[3] Vrtiska T J,Hartman RPKofler J M. Spatial resolution and radiation dose of a 64-MDCT scanner compared with published CT urography protocols.[J]. Ajr American Journal of Roentgenology,2009,192(4):941-8.

[4] 周 云,钱仲余.能谱CT有效平均原子序数对尿路结石成分分析[J].影像技术,2014,26(6):40-41.

[5] 王进峰,吴志坚,刘鑫国,等.泌尿系结石CT值与其硬度值的关系[J].实用医学杂志,2008,24(3):365-366.

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ClinicalapplicationofchemicalcompositionanalysisofurinarycalculiusingenergyspectrumCTtoextracorporealshockwavelithotripsy

BIGewen,SHICaihui,CHENJiajun,MALinfeng,LiMin,LIYing,ZHAOShuxiao,LEIHua,HUANGJuezhuo,QINZhibiao,HUANGRuixu,LIUJunyu,ZHONGZheng

(DepartmentofUrinarySurgery,theFirstAffiliatedHospitalofGuangxiMedicalUninersityofChineseMedicine,Nanning,Guangxi530023,China)

ObjectiveTo investigate the clinical value of calculi atomic number and CT value determined by energy spectrum CT in evaluating the efficacy of extracorporeal shock wave lithotripsy(ESWL) for upper urinary tract calculi.MethodsA total of 450 patients with solitary urinary calculi between 2010 and 2013 were enrolled as group A, and underwent ESWL after definite diagnosis by ultrasound or X ray. A total of 1050 patients with solitary urinary calculi between 2014 and February, 2017 were enrolled as group B. Definite diagnosis, atomic number measurement and composition analysis of calculi were conducted using energy spectrum CT in group B, then 100 cases with friable calculi were screened out and underwent ESWL. The success rate of one-time lithotripsy was compared between the two groups.ResultsThe success rate one-time lithotripsy was 76.0%(342/450)in group A . In group B, the cases with friable calculi were screened accprding to the atomic number by energy spectrum CT. Of 100 cases with the components of uric acid, ammonium magnesium phosphate or calcium oxalate dihydrate stones, uric acid calculi was found in 11 cases, magnesium ammonium phosphate calculi in 29 and calcium oxalate dihydrate calculi in 60 cases. The success rate one-time lithotripsy was (87/100) in group B. Significant difference in the success rate of one-time lithotripsy was observed between the two groups(P<0.05).ConclusionThe atomic number and CT value of calculi can effectively determine the composition of calculi. The renal organic and functional damage caused by aimless lithotripsy can be avoided if the ESWL can be performed after screening of the cases with friable calculi. Moreover, the efficacy of ESWL can be improved, the cost of treatment can be saved and the therapeutic time can be shortened.

Upper urinary tract calculi; Extracorporeal shock wave lithotripsy; Atomic number; CT value

广西区卫生计生委科研项目(编号：S201410-04)

R 691.4

A

1673-6575(2017)06-0778-03

10.11864/j.issn.1673.2017.06.16

2017-09-30

2017-11-27)