低管电流、管电压技术在泌尿系CT 平扫鉴别尿酸与非尿酸结石的可行性研究

姜 伟，薛明团，张 杰

（赤峰学院附属医院CT/MRI 室 内蒙古 赤峰 024000）

泌尿系结石在我国的发病率约为9%，由草酸钙、碳酸磷灰石、尿酸结石等组成[1]。不同成分的泌尿系结石处理方法不同，其中尿酸结石主要以药物治疗为主，手术治疗为辅；非尿酸结石硬度较高，药物无法溶解，治疗主要以手术为主，药物治疗为辅[2]。因此，术前预测患者结石成分是否为尿酸结石，是制定治疗方案的重要因素。常规辐射剂量CT 是泌尿系结石检查的主要首选方法，检出结石敏感度高，同时常辐射规剂量CT 测量平均CT 值（mean hounsfield units，HUm）、CT 值标准差（standard deviation of hounsfield units，HUsd）能有效区分尿酸与非尿酸结石[3]。然而，常规辐射剂量CT 检查会导致患者接受一定的辐射，Albert[4]等研究发现约2%的癌症由CT 检查辐射引起，因此，使用低管电流、管电压进行降低辐射剂量具有重要意义。目前，常规辐射剂量CT 平扫能够区别尿酸与非尿酸结石，然而，低剂量的引入会导致HUm改变[5]，因此，低辐射剂量的使用是否仍然能够进行尿酸与非尿酸结石的鉴别需要进一步研究。综上所述，本研究采用低管电流、管电压技术对CT 泌尿系平扫进行分析，验证低剂量情况下是否仍然能进行尿酸与非尿酸结石的鉴别。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究为回顾性研究，选取2020 年1 月—2022 年12 月在赤峰学院附属医院进行低剂量泌尿系CT 平扫检查并取得泌尿系结石样本的96 例患者。纳入标准：①存在肾结石、输尿管结石、膀胱结石的患者；②结石顺利排出取得标本并进行成分分析的患者。排除标准：①未进行血尿酸检验者；②结石成分为混合结石者。所有参与患者均签署知情同意书。

1.2 方法

分组方法：将泌尿系结石患者按术后红外线光谱结果为参照标准进行分组，A 组（n=50）为泌尿系结石成分为尿酸的患者，B 组（n=46）为泌尿系结石成分为非尿酸的患者。

全部患者均使用PHIlips256 排螺旋CT（型号Brilliance iCT）行泌尿系扫描，两组均使用100 mAs 管电流，100 kV 管电压，机架转运速度2 r/s，扫描层厚0.625 mm，层间距0.4 mm，螺距0.6，原始图像重建视野（FOV）：25 cm×25 cm，扫描范围自肾上缘至耻骨联合水平。

1.3 体外结石成分评价标准

金标准为红外光谱法，使用新一代红外光谱智能结石分析仪确定结石成分。尿酸结石成分≥70% 定义为均纯尿酸结石，混合结石不纳入分析。非尿酸结石包括：草酸钙结石、碳酸磷灰石结石、羟基磷灰石结石。

1.4 统计学方法

采用SPSS 19．0 统计软件进行数据处理，符合正态分布的计量资料使用均数与标准差（± s）表示，组间比较采用t检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验，P＜0.05 则差异有统计学意义。两组间尿酸与非尿酸结石的HUm、HUsd、血尿酸数值应用受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线评价鉴别尿酸与非尿酸结石成分的效能。

2 结果

2.1 患者一般资料与CT 值、CT 值标准差、尿酸比较

两组患者平均年龄、性别比例差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。两组间患者尿酸与非尿酸结石的HUm、HUsd、血尿酸数值差异均显著（P＜0.01），见表2。

表1 两组患者一般资料比较

表2 两组患者尿酸与非尿酸结石HUm、HUsd、血尿酸值结果比较（± s）

表2 两组患者尿酸与非尿酸结石HUm、HUsd、血尿酸值结果比较（± s）

组别 血尿酸值 HUm HUsd A 组（n=50） 410.900±123.728 409.785±139.745 616.772±146.184 B 组（n=46） 286.220±59.160 240.980±56.590 361.679±71.729 t 6.211 7.635 10.706 P＜0.01 ＜0.01 ＜0.01

2.2 两组患者尿酸与非尿酸结石HUm、HUsd、血尿酸数值与联合模型Logit（P）的ROC 曲线

二元Logistics 回归分析结果显示，泌尿系结石CT值、CT 值标准差、血尿酸值是预测泌尿系尿酸与非尿酸结石的独立风险因素（表3、图1），预测模型：Logit（P）=-3.209+CT 值×0.01+CT 值标准差×0.016+血尿酸值×-0.19，Logit（P）的ROC 曲线下面积为0.963，取阈值为0.8195 时，敏感度及特异性分别为（85.8%、92.7%），且预测模型Logit（P）诊断效能最佳（表4、图2）。

表3 泌尿系结石CT 值、CT 值标准差、血尿酸值二元Logistics 回归分析

图1 Logistics 回归森林图，显示泌尿系结石HUm、HUsd、血尿酸值可显著预测尿酸与非尿酸结石

表4 两组患者尿酸与非尿酸结石HUm、HUsd、血尿酸值的ROC 曲线

图2 单个指标与联合模型Logit（P）鉴别泌尿系尿酸与非尿酸结石ROC 图

3 讨论

本研究在低管电流、低管电压的泌尿系CT 平扫研究中发现，低管电流、低管电压泌尿系结石HUm、HUsd均可诊断尿酸与非尿酸结石（P＜0.01），血液指标尿酸、泌尿系结石HUm、HUsd的诊断效能不如Logistics 回归的联合模型Logit（P）=-3.209+CT 值×0.01+CT 值标准差×0.016+血尿酸值×-0.19。

泌尿系尿酸与非尿酸结石的诊断是确定临床治疗的有效途径，目前研究已证明常规剂量CT 能利用泌尿系结石HUm、HUsd进行尿酸与非尿酸结石的鉴别[6]。在常规CT 检查中电离辐射会破坏脱氧核糖核酸结构，导致染色体畸变可能，因此目前多采用低辐射剂量的CT 检查[7]，然而，在低辐射剂量的情况下，是否仍然可进行尿酸与非尿酸结石的鉴别需要进一步研究。在低辐射剂量条件下扫描会出现物质HUm、HUsd的改变是目前明确的现象[8]，而目前常规辐射剂量CT 主要就是利用HUm、HUsd进行尿酸与非尿酸结石的鉴别，100 m A s 管电流、100k V 管电压的低剂量扫描后势必会导致前人研究的常规剂量结果改变[9]，李丽超等[10]进行60 例常规辐射剂量中CT 尿酸与非尿酸结石的鉴别中指出CT 值鉴别的诊断效能为0.82，在本研究中100 m A s 管电流、100 k V 管电压的低辐射剂量扫描泌尿系结石的HUm、HUsd仍然能进行尿酸与非尿酸结石的鉴别，其诊断效能达到0.856、0.894，优于常规剂量。

血尿酸的异常聚集，无法排出体外的尿酸盐成分会转化为泌尿系尿酸结石，因此血尿酸值与患者泌尿系结石的成分也存在一定关系[11]。本研究中两组血尿酸值存在显著差异（P＜0.01），且是判断尿酸与非尿酸结石的独立风险因素，与低辐射剂量CT 平扫的HUm、HUsd共同建立Logistics 回归模型其诊断效能为0.963，明显优于单个指标预测，当阈值为0.8195 时，灵敏度及特异度分别为85.8%、92.7%。Shahnani 等[12]进行的250 例肾结石分析中指出常规辐射剂量CT 扫描能够鉴别尿酸与非尿酸结石，且HUm、HUsd的诊断效能分别为0.886、0.905，本研究得出类似结果，本研究在CT 数据的基础上增加患者生理血液指标能更加综合完善地评估患者情况，在结合血尿酸与HUm、HUsd的Logistics 回归的联合模型中诊断效能明显高于前期单个指标研究。

本研究的不足主要在于样本容量偏小，且未对多种不同低辐射剂量扫描条件进行尿酸与非尿酸结石的验证，仅证明常用的100 mAs 管电流、100 kV 管电压低辐射剂量扫描条件能够为临床鉴别尿酸与非尿酸结石，对于超低辐射剂量的80 kV 管电压扫描需要进一步加大样本研究证实。

综上所述，100 mAs 管电流、100 kV 管电压的低辐射剂量扫描条件下CT 的HUm、HUsd参数与血尿酸值均可鉴别尿酸与非尿酸结石。其中以HUm、HUsd、血尿酸值建立的联合模型Logit（P）诊断效能最佳。