常規(guī)CT掃描中尿酸結(jié)石與非尿酸結(jié)石的區(qū)別

劉 歡，楊學(xué)東，石鳳祥，吳 哲，孫 昊，金征宇

(1.中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院 廣安門醫(yī)院 放射科，北京 100053； 2.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院 放射科，北京 100730；3.撫順市中心醫(yī)院 放射科，遼寧 撫順 113006)

泌尿系結(jié)石在全世界的發(fā)病率逐年提升[1]，其化學(xué)成分包括尿酸、胱氨酸、草酸鈣、羥基磷灰石等。當(dāng)結(jié)石某種化學(xué)成分含量>95%，稱為單純結(jié)石，含有兩種以上化學(xué)成分的結(jié)石稱為混合性結(jié)石[2-3]。隨著生活水平提高，中國(guó)尿酸結(jié)石的比例明顯增加[2,4]，治療前區(qū)分尿酸結(jié)石與非尿酸結(jié)石非常重要，尿酸結(jié)石可以通過堿化和稀釋尿液治療，只有伴有尿路梗阻或混有較多其他成分時(shí)才需要外科治療，而非尿酸結(jié)石一般都需要多種方法綜合治療[5-6]。隨著CT技術(shù)的快速發(fā)展，雙能量CT已經(jīng)能夠準(zhǔn)確區(qū)分尿酸結(jié)石與非尿酸結(jié)石[7-8]，但雙能量CT的結(jié)石成分分析技術(shù)并未普及，往往都是通過常規(guī)CT完成結(jié)石的確診。本研究擬通過在常規(guī)CT掃描中進(jìn)行多參數(shù)測(cè)量，包括結(jié)石的CT值、結(jié)石是否均勻、結(jié)石/腎臟CT值比、結(jié)石大小、身體寬度，以期找出診斷尿酸結(jié)石更準(zhǔn)確、實(shí)用的方法。

1 材料與方法

1.1 患者基本資料

在北京協(xié)和醫(yī)院信息系統(tǒng)中搜集2015年10月至2019年10月經(jīng)雙能量CT診斷的尿酸結(jié)石與非尿酸結(jié)石，選取長(zhǎng)徑>7 mm的所有尿酸結(jié)石50例，同期患者隨機(jī)選取長(zhǎng)徑>7 mm的非尿酸結(jié)石60例(表1)。所有患者在雙能量CT檢查前均完成常規(guī)CT檢查，結(jié)石成分須經(jīng)泌尿外科術(shù)后證實(shí)。本研究中，尿酸結(jié)石指的是結(jié)石成分是純尿酸或以尿酸為主結(jié)石，如果結(jié)石成分中不含有尿酸或以非尿酸為主要成分，將其歸類為非尿酸結(jié)石。

表1 入組患者的一般情況Table 1 Characteristics of patients

1.2 檢查方法

采用西門子雙源雙能量CT(Somatom Definition Flash)進(jìn)行掃描，檢查范圍自雙腎上極至恥骨聯(lián)合水平，采用常規(guī)平掃、雙能量掃描模式。常規(guī)平掃球管電壓及有效電流分別為100 kVp/230 mAs，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.5 s，螺距0.9 mm，Kernel D40f中等平滑，準(zhǔn)直32 mm×0.6 mm，掃描厚度為7 mm，無間距掃描，掃描數(shù)據(jù)上傳至醫(yī)生工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量。雙源球管電壓及有效電流分別為140 kVp/178 mAs、100 kVp/230 mAs，開啟自動(dòng)管電流調(diào)節(jié)，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.5 s，螺距0.9 mm，Kernel B30f中等平滑，準(zhǔn)直32 mm×0.6 mm，掃描厚度為7 mm，無間距掃描，重建層厚及層間距均為1 mm。掃描數(shù)據(jù)重建后上傳至西門子Leonardo后處理工作站進(jìn)行雙能量結(jié)石成分分析。

1.3 數(shù)據(jù)采集

常規(guī)CT掃描患者發(fā)現(xiàn)結(jié)石后，對(duì)結(jié)石進(jìn)行雙能量掃描，通過結(jié)石成分分析，區(qū)分出尿酸結(jié)石與非尿酸結(jié)石。

由一名影像醫(yī)師對(duì)入組的結(jié)石進(jìn)行測(cè)量，該醫(yī)師測(cè)量前不知道結(jié)石的具體成分，測(cè)量?jī)?nèi)容包括結(jié)石的CT值、大小、是否均勻，腎臟CT值，并計(jì)算患者的身體寬度，身體寬度測(cè)量方法為右腎門水平腹部左右徑+前后徑，觀察結(jié)石是否均勻需要調(diào)節(jié)窗寬、窗位，顯示結(jié)石的內(nèi)部細(xì)節(jié)(圖1)。

A.stones with uniform density; B.stones with uneven density圖1 通過調(diào)節(jié)窗寬、窗位顯示結(jié)石密度是否均勻Fig 1 The density of stones can be shown through adjusting the window width and window level(×4)

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，通過獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)、卡方檢驗(yàn)、受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve，ROC)評(píng)價(jià)各指標(biāo)的預(yù)測(cè)價(jià)值。ROC曲線能夠判斷某種因素對(duì)尿酸結(jié)石診斷是否有診斷價(jià)值，橫坐標(biāo)X軸為特異性，越接近零準(zhǔn)確率越高；縱坐標(biāo)Y軸為敏感度，越大代表準(zhǔn)確率越好。

2 結(jié)果

納入患者110例，其中尿酸結(jié)石患者50例，非尿酸結(jié)石患者60例。獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)結(jié)果顯示，尿酸結(jié)石與非尿酸結(jié)石的CT值、平均徑大小具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)?？ǚ綑z驗(yàn)結(jié)果顯示，尿酸結(jié)石與非尿酸結(jié)石密度是否均勻具有顯著差異(P<0.05)，而與腎臟CT值、身體寬度沒有差異。

ROC曲線(圖2)顯示，尿酸結(jié)石與非尿酸結(jié)石的CT值有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，結(jié)石大小、密度是否均勻有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)石CT值在預(yù)測(cè)尿酸結(jié)石上具有較高的預(yù)測(cè)價(jià)值，AUC=0.948，靈敏度94%，特異度85.0%；根據(jù)ROC曲線，以CT值730 HU為閾值診斷尿酸結(jié)石，其陽(yáng)性預(yù)測(cè)值83.9%，陰性預(yù)測(cè)值94.4%，準(zhǔn)確度80.1%。結(jié)石的大小也具有一定的預(yù)測(cè)價(jià)值，AUC=0.63，靈敏度36.0%，特異度88.3%；根據(jù)ROC曲線，以結(jié)石平均徑>18.05 mm診斷為尿酸結(jié)石，其陽(yáng)性預(yù)測(cè)值72%，陰性預(yù)測(cè)值62.4%，準(zhǔn)確度64.5%。以結(jié)石CT值小于730 HU且結(jié)石密度均勻預(yù)測(cè)尿酸結(jié)石，其特異度100%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值100%。

3 討論

泌尿系結(jié)石的化學(xué)成分有很多種，如尿酸、胱氨酸、草酸鈣、羥基磷灰石等，而且大多數(shù)都為以某種化學(xué)成分為主的混合性結(jié)石，治療前識(shí)別尿酸結(jié)石非常重要[5-6]。

雖然不同化學(xué)成分結(jié)石的CT值有重疊[9-11]，但區(qū)分尿酸結(jié)石與非尿酸結(jié)石有一定的可行性，李麗超等以CT值550 HU為閾值能夠區(qū)分出大部分的尿酸結(jié)石與非尿酸結(jié)石[12-14]，但以上研究沒有對(duì)結(jié)石大小進(jìn)行限定、CT值不是在患者體內(nèi)測(cè)量。因?yàn)楫?dāng)結(jié)石較小時(shí)，CT無法準(zhǔn)確測(cè)量其CT值[15]，僅≥4.3 mm的結(jié)石才與CT值有顯著關(guān)系[16]，所以本研究篩選長(zhǎng)徑大于掃描層厚7 mm的結(jié)石入組。由于單純測(cè)量CT值診斷尿酸結(jié)石的方法比較單一，本研究通過多參數(shù)(結(jié)石是否均勻、結(jié)石大小、身體寬度、腎臟CT值)的測(cè)量比較，探討尿酸結(jié)石與非尿酸結(jié)石的更進(jìn)一步區(qū)別，提高常規(guī)CT診斷尿酸結(jié)石的特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值，并加深常規(guī)CT在診斷尿酸結(jié)石中的認(rèn)識(shí)。

A.ROC curve of CT value in diagnosis of uric acid stones; B.ROC curve of average diameter for diagnosis ofuric acid stones

本研究共搜集110例患者，尿酸結(jié)石50例，非尿酸結(jié)石60例，所有數(shù)據(jù)測(cè)量均在術(shù)前患者體內(nèi)完成。分析結(jié)果提示，用結(jié)石CT值小于730 HU可以診斷大部分尿酸為主結(jié)石，由于本研究中入組的尿酸結(jié)石大多數(shù)為以尿酸為主的混合性結(jié)石，所以設(shè)定中的閾值730 HU比Spettel等[14]學(xué)者研究中提出的純尿酸閾值550 HU偏高。尿酸結(jié)石的平均徑偏大、密度均勻的較多，以平均徑大于18.05 mm診斷尿酸結(jié)石也有一定參考價(jià)值。當(dāng)以結(jié)石CT值小于730 HU，同時(shí)結(jié)石密度均勻診斷尿酸結(jié)石，其特異度100%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值100%。

有研究表明內(nèi)臟脂肪肥胖與尿酸結(jié)石密切相關(guān)[17]，而身體寬度(右腎門水平腹部左右徑+前后徑)可以反映腹型肥胖的程度。本研究結(jié)果顯示身體寬度在區(qū)分尿酸結(jié)石與非尿酸結(jié)石上并沒有顯著差異。腎臟CT值并沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，所以結(jié)石與腎臟CT值比的意義與結(jié)石CT值測(cè)量相同。

本研究的優(yōu)勢(shì)是尿酸結(jié)石樣本量大，在患者體內(nèi)完成所有數(shù)據(jù)測(cè)量，過程真實(shí)還原臨床，同時(shí)研究了多個(gè)和尿酸結(jié)石可能相關(guān)的因素。總之，用結(jié)石的CT值可以診斷大部分尿酸結(jié)石，當(dāng)結(jié)石CT值與結(jié)石密度是否均勻結(jié)合考慮時(shí)，可以顯著提高診斷尿酸結(jié)石的特異度和陽(yáng)性預(yù)測(cè)值，對(duì)結(jié)石的平均徑大小測(cè)量也有很好的參考價(jià)值。