CT檢查對泌尿系統結石成分的診斷準確性評價

史振峰，陳 杰，孫 奇，王英剛，王玉杰

泌尿系統結石是常見疾病［1］，臨床治療前能夠確定泌尿系統結石的成分對于治療結石有重要作用，但目前缺乏有效的方法預測結石成分［2］。本研究首先對泌尿系統結石成分不明確的患者行非增強多層螺旋CT(非增強CT)檢查，經治療后，再以紅外光譜法檢測結石成分，以其結果為金標準評價CT值對結石成分診斷的準確性［3］。

1 資料與方法

1.1 納入和排除標準 納入標準:(1)確診為泌尿系統結石，結石成分不明確;(2)接受非增強CT檢查;(3)經治療后獲得結石標本并送檢紅外光譜法行結石成分分析。排除標準:(1)接受靜脈腎盂造影 (intravenous autography，IVU)等檢查后，泌尿系統內有造影劑殘留，易影響結果;(2)孕婦;(3)臨床資料不全者。

1.2 一般資料 收集2009年2月—2011年1月新疆維吾爾自治區人民醫院住院的泌尿系統結石患者577例，其中符合納入和排除標準的患者共205例。97.5%(153例)的患者來自吐魯番地區 (吐魯番市、鄯善縣、托克遜縣)及新疆南部地區，查閱既往新疆地區流行病資料及文獻報道以上地區為新疆結石高發地區。205例患者中男143例，女62例，男∶女比例為2.31∶1;年齡7個月～83歲;維吾爾族121例，漢族78例，回族3例，哈薩克族2例，塔吉克族1例;上尿路結石185例，下尿路結石20例;單發結石129例，多發結石66例，鹿角形結石10例。

1.3 方法

1.3.1 非增強CT掃描檢查 采用美國GE Cardiac LightSpeed VCT 64排掃描機，掃描參數:管電壓90～120 kV，管電流250～300 mAs(視患者體形而定)，掃描層厚:3.0或2.5 mm。患者無需做腸道準備，憋尿充盈膀胱就可進行掃描，掃描時患者仰臥位，雙手抱頭，掃描范圍從腎上緣至恥骨聯合下緣，在一次屏氣下完成掃描，影像數據傳送至PACS軟件系統。該步驟由放射科醫師完成。使用PACS軟件系統觀察并統計試驗數據，缺省設定的組織層面測量遵循以下原則:(1)以結石最大橫徑及結石最大橫截面積作為結石的數據測量區域;對系統圖像采用缺省設定不進行任何模式參數或焦距的改動，避免誤差;(2)選取結石影像中心最大區域作為該結石測量區域，不包括結石周圍的軟組織;(3)如果結石的影像為圓形或類圓形，選擇該最大區域為數據測量區域;(4)如果結石的影像為不規則形，取不規則形結石區域最大面積作為結石數據測量區域，與手術標本對應;(5)如果在同一層面的影像中存在多個結石影像，則在各個影像區域分別測量;(6)由PACS軟件系統自動測量得出面積平均CT值，每份樣本進行3次測量避免誤差，該實驗步驟由作者完成。

1.3.2 紅外光譜法檢測 采用紅外光譜法檢測結石成分 (LIIR－20型結石紅外光譜自動分析系統)，其結果為診斷金標準。取出結石標本后，用0.9%氯化鈉溶液洗凈，裝入手術標本袋并做相應標記12 h內送檢。在室溫下洗凈結石標本后干燥，記錄質量、大小、形狀、顏色等，在研缽中研成粉末。紅外光譜分析采用壓片法，將結石粉末與光譜純 KBr粉按1∶(50～100)同時在瑪瑙研缽中研磨成微米級的細粉，采用專門的壓片設備，壓制成直徑13 mm、厚度1 mm透明度好的薄片。波數范圍4 000～400/cm，分辨率4/cm，掃描32次，壓力10 T。結果依據樣本譜圖與標準譜圖對照，即可定性結石成分。研究中設定結石成分中某單一成分所占比例＞80%，即為單純結石。該實驗步驟由檢驗科1名檢驗師獨立完成。診斷試驗在結石成分分析前進行，二者間隔平均7 d。參與診斷試驗，金標準實驗，CT值測定的分別由各自專業人員參與，3方遵從盲法。

1.3.3 評價方法 以紅外光譜法檢測結石成分的金標準，對CT檢查結石成分的結果進行對比分析:(1)繪制CT檢查結石成分的受試者工作特征 (ROC)曲線，計算ROC曲線下面積;(2)計算反映CT檢查結石成分的真實性指標。綜合評價CT檢查對泌尿系統結石成分的診斷準確性［4］。

1.4 統計學方法 使用SPSS 12.0軟件分別繪制每種成分結石的ROC曲線，確定最佳臨界點，同時計算ROC曲線下面積。同組內構成比比較，采用 χ2檢驗;對2個靈敏度、特異度比較采用u檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 泌尿系統結石成分分布 205例泌尿系統結石患者共檢出8種結石成分，單純結石檢出5種成分，分別為:一水草酸鈣、二水草酸鈣、尿酸銨、無水尿酸、碳酸磷灰石;混合結石除上述5種成分外還檢出:二水尿酸、二水磷酸氫鈣、六水磷酸銨鎂。205例患者中單純結石87例(占 42.4%)，混合結石 118例 (占57.6%)，單純結石與混合結石的構成比間差異有統計學意義 (χ2=4.69，P＜0.05)。118例混合結石中2種成分混合的結石85例 (占72.0%)，3～4種成分混合的結石33例 (占28.0%)，2種與3～4種成分結石的構成比間差異有統計學意義 (χ2=22.92，P＜0.01，見表 1)。單純結石中含鈣結石60例，占單純結石的69.0%;混合結石中含鈣結石115例，占混合結石的97.5%。

2.2 ROC曲線 根據ROC曲線確定CT檢查診斷各種結石成分的最佳臨界值(CT值)分別為:尿酸銨231 HU、無水尿酸244 HU、碳酸磷灰石862 HU、一水草酸鈣640 HU、二水草酸鈣675 HU、二水尿酸281 HU、二水磷酸氫鈣1 567 HU、六水磷酸銨鎂231 HU。碳酸磷灰石、一水草酸鈣、二水草酸鈣、尿酸銨及無水尿酸的ROC曲線下面積與完全隨機獲得的面積0.50間差異有統計學意義 (P＜0.05);二水尿酸、二水磷酸氫鈣和六水磷酸銨鎂結石的ROC曲線下面積與完全隨機獲得的面積0.50間差異無統計學意義 (P＞0.05，見表2)。

2.3 CT檢查結石成分的真實性指標 CT檢查診斷各種結石成分的靈敏度、特異度、陽性似然比見表3。CT檢查診斷碳酸磷灰石與一水草酸鈣的靈敏度、二水草酸鈣與一水草酸鈣的特異度間差異均無統計學意義 (u值分別為1.61和0.35，P＞0.05)。CT檢查診斷碳酸磷灰石與一水草酸鈣的特異度、二水草酸鈣與一水草酸鈣的靈敏度間差異均有統計學意義 (u值分別為2.70和4.51，P＜0.01)。

表1 泌尿系統結石成分分布情況Table1 Distribution of the urinary stone composition

表2 CT檢查各種結石成分ROC曲線下面積Table2 Area under the ROC curve of stone composition in CT examination

3 討論

泌尿系統結石是臨床泌尿外科最常見的疾病之一。近年來，隨著我國居民社會生活水平的提高，飲食結構的變化，泌尿系統結石的發病率有增高趨勢［1］。該病多見于青壯年，不但影響其日常生活及工作，嚴重者甚至損害腎臟，危及生命。治療上隨著泌尿外科腔內手術器械及手術技術的飛速發展，各種腔內微創手術設備及技術使得泌尿系統結石的治療水平有了很大的提高，90%左右的泌尿系統結石不再采用傳統的開放手術治療［2］。

在臨床中發現不同成分結石的治療方法的選擇及治療預后不同。碳酸磷灰石含有較多基質，易碎，顆粒較大，這些顆粒可能會在術后2周逐漸自行裂解成細沙狀而排出體外;一水草酸鈣結石質地硬，密度高，體外碎石或化學溶石等方法較為困難，易形成石階;二水草酸鈣結石，其晶體間的連接成分為質地松軟的無定形輕基磷灰石，結晶集合體間的空隙較多較大有利于結石的粉碎，適用于體外碎石治療［5］;尿酸類結石，當尿pH值＜5.5時，尿酸全部處于非解離狀態，如果達到過飽和狀態，便會導致尿酸結石形成，治療可選擇堿化尿液，多飲水;六水磷酸銨鎂為感染性結石，是由于產生脲酶的細菌分解尿素產生氨誘發而成，發生在堿性尿液中，質地較松脆，碎性大，擊碎后可導致嚴重的感染。因此，在治療前能預測結石的成分，選擇針對性的治療方法，對于結石并發癥的發生、治療與預防有積極作用［6］。

本研究結果顯示，泌尿系統混合結石多于單純結石，混合結石中含2種成分的多于3～4種成分的，不論單純結石還是混合結石均以含鈣成分的結石為主。

結石成分8種，單純結石成分只有其中的5種，混合結石成分有8種。本研究結果顯示，CT檢查時結石成分碳酸磷灰石、一水草酸鈣、二水草酸鈣的診斷ROC曲線下面積分別為 0.65、0.68、0.59，為低～中等的準確性，在臨床上有一定的應用價值。對二水尿酸、二水磷氫鈣、六水磷酸銨鎂診斷的靈敏度均為100.0%，但特異度為4.5%～8.6%，即誤診率達91.4%～95.5%，臨床應用價值不大。對二水磷酸氫鈣的靈敏度與特異度均很高，但僅有1例，偏倚可能很大。另本次觀察的例數較少，對后5種成分的診斷價值仍需增加例數繼續研究。

表3 CT檢查診斷各種結石成分的真實性指標Table3 Accuracy indicators of stone composition in CT examination

本研究結果顯示，CT檢查診斷碳酸磷灰石的特異度高于一水草酸鈣，靈敏度二者無差別;診斷一水草酸鈣的靈敏度高于二水草酸鈣，特異度二者無差別。而診斷碳酸磷灰石、一水草酸鈣、二水草酸鈣的陽性似然比分別為 2.177、1.593、0.998。綜合評價CT檢查對結石成分碳酸磷灰石和一水草酸鈣的診斷準確性較高，臨床應用價值較大。

綜上所述，利用CT檢查預測碳酸磷灰石、一水草酸鈣結石的有一定的準確性，在本研究為中碳酸磷灰石CT值862 HU、一水草酸鈣為640 HU，依據CT值能夠初步判斷結石的主要成分，診斷價值相對局限;臨床中結合其他方法，如尿液代謝分析等可能提高診斷準確性。

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泌尿系統結石成分:(1)草酸鹽:絕大部分結石中70%～80%含有草酸鹽，草酸鹽多為褐黑色或灰色，常呈大珊瑚狀或八邊形，根據分子內部結晶水的多少又可分為一水草酸鈣和二水草酸鈣，草酸鈣開始沉淀時主要是二水草酸鈣。 (2)磷酸鹽:磷酸鹽結石多為灰白色或黃色，表面多粗糙，質松脆易碎，常見的有磷酸鈣 (占結石的5%～10%)、磷酸氫鈣和含鎂磷酸鹽。磷酸鎂銨 (占結石的5%～10%)主要存在于感染結石中。(3)尿酸和尿酸鹽:尿酸結石占結石的5%～10%，尿酸鹽結石多為淺黃或棕紅色，表面平滑光圓，質硬易裂。(4)胱氨酸:胱氨酸結石多為淺黃或黃色，晶體可以是六角形，也可以是不規則形態，占結石的0.2%～1.3%。(5)黃嘌呤:黃嘌呤結石罕見，白色或黃褐色，有蠟樣外觀特征。 (6)碳酸鹽:白色或灰白色，一般光滑、質軟。(7)基質:基質占結石總量的5%～15%，由本性黏多糖與蛋白結合而成，其中最主要的是基質A(占85%)。(8)藥物:因長期服用某些藥物形成的結石，常以藥物為其主要成分。如:磺胺類藥物結石等。(9)某些罕見成分:如硅酸鹽結石等。 (10)異物:多為線頭、發卡等。異物一般構成結石的核心。

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