CT檢查對泌尿系統(tǒng)結(jié)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(tǒng)結(jié)石是常見疾?。?］，臨床治療前能夠確定泌尿系統(tǒng)結(jié)石的成分對于治療結(jié)石有重要作用，但目前缺乏有效的方法預(yù)測結(jié)石成分［2］。本研究首先對泌尿系統(tǒng)結(jié)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(jīng)治療后，再以紅外光譜法檢測結(jié)石成分，以其結(jié)果為金標準評價CT值對結(jié)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(tǒng)結(jié)石，結(jié)石成分不明確;(2)接受非增強CT檢查;(3)經(jīng)治療后獲得結(jié)石標本并送檢紅外光譜法行結(jié)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(tǒng)內(nèi)有造影劑殘留，易影響結(jié)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(qū)人民醫(yī)院住院的泌尿系統(tǒng)結(jié)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(qū) (吐魯番市、鄯善縣、托克遜縣)及新疆南部地區(qū)，查閱既往新疆地區(qū)流行病資料及文獻報道以上地區(qū)為新疆結(jié)石高發(fā)地區(qū)。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(jié)石185例，下尿路結(jié)石20例;單發(fā)結(jié)石129例，多發(fā)結(jié)石66例，鹿角形結(jié)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(shù):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?；颊邿o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(lián)合下緣，在一次屏氣下完成掃描，影像數(shù)據(jù)傳送至PACS軟件系統(tǒng)。該步驟由放射科醫(yī)師完成。使用PACS軟件系統(tǒng)觀察并統(tǒng)計試驗數(shù)據(jù)，缺省設(shè)定的組織層面測量遵循以下原則:(1)以結(jié)石最大橫徑及結(jié)石最大橫截面積作為結(jié)石的數(shù)據(jù)測量區(qū)域;對系統(tǒng)圖像采用缺省設(shè)定不進行任何模式參數(shù)或焦距的改動，避免誤差;(2)選取結(jié)石影像中心最大區(qū)域作為該結(jié)石測量區(qū)域，不包括結(jié)石周圍的軟組織;(3)如果結(jié)石的影像為圓形或類圓形，選擇該最大區(qū)域為數(shù)據(jù)測量區(qū)域;(4)如果結(jié)石的影像為不規(guī)則形，取不規(guī)則形結(jié)石區(qū)域最大面積作為結(jié)石數(shù)據(jù)測量區(qū)域，與手術(shù)標本對應(yīng);(5)如果在同一層面的影像中存在多個結(jié)石影像，則在各個影像區(qū)域分別測量;(6)由PACS軟件系統(tǒng)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(jié)石成分 (LIIR－20型結(jié)石紅外光譜自動分析系統(tǒng))，其結(jié)果為診斷金標準。取出結(jié)石標本后，用0.9%氯化鈉溶液洗凈，裝入手術(shù)標本袋并做相應(yīng)標記12 h內(nèi)送檢。在室溫下洗凈結(jié)石標本后干燥，記錄質(zhì)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(jié)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(shè)備，壓制成直徑13 mm、厚度1 mm透明度好的薄片。波數(shù)范圍4 000～400/cm，分辨率4/cm，掃描32次，壓力10 T。結(jié)果依據(jù)樣本譜圖與標準譜圖對照，即可定性結(jié)石成分。研究中設(shè)定結(jié)石成分中某單一成分所占比例＞80%，即為單純結(jié)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(jié)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(yè)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(jié)石成分的金標準，對CT檢查結(jié)石成分的結(jié)果進行對比分析:(1)繪制CT檢查結(jié)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(jié)石成分的真實性指標。綜合評價CT檢查對泌尿系統(tǒng)結(jié)石成分的診斷準確性［4］。

1.4 統(tǒng)計學方法 使用SPSS 12.0軟件分別繪制每種成分結(jié)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(nèi)構(gòu)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(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 泌尿系統(tǒng)結(jié)石成分分布 205例泌尿系統(tǒng)結(jié)石患者共檢出8種結(jié)石成分，單純結(jié)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(jié)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(jié)石87例(占 42.4%)，混合結(jié)石 118例 (占57.6%)，單純結(jié)石與混合結(jié)石的構(gòu)成比間差異有統(tǒng)計學意義 (χ2=4.69，P＜0.05)。118例混合結(jié)石中2種成分混合的結(jié)石85例 (占72.0%)，3～4種成分混合的結(jié)石33例 (占28.0%)，2種與3～4種成分結(jié)石的構(gòu)成比間差異有統(tǒng)計學意義 (χ2=22.92，P＜0.01，見表 1)。單純結(jié)石中含鈣結(jié)石60例，占單純結(jié)石的69.0%;混合結(jié)石中含鈣結(jié)石115例，占混合結(jié)石的97.5%。

2.2 ROC曲線 根據(jù)ROC曲線確定CT檢查診斷各種結(jié)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(tǒng)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(jié)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(tǒng)計學意義 (P＞0.05，見表2)。

2.3 CT檢查結(jié)石成分的真實性指標 CT檢查診斷各種結(jié)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(tǒng)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(tǒng)計學意義 (u值分別為2.70和4.51，P＜0.01)。

表1 泌尿系統(tǒng)結(jié)石成分分布情況Table1 Distribution of the urinary stone composition

表2 CT檢查各種結(jié)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(tǒng)結(jié)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(jié)構(gòu)的變化，泌尿系統(tǒng)結(jié)石的發(fā)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(nèi)手術(shù)器械及手術(shù)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種腔內(nèi)微創(chuàng)手術(shù)設(shè)備及技術(shù)使得泌尿系統(tǒng)結(jié)石的治療水平有了很大的提高，90%左右的泌尿系統(tǒng)結(jié)石不再采用傳統(tǒng)的開放手術(shù)治療［2］。

在臨床中發(fā)現(xiàn)不同成分結(jié)石的治療方法的選擇及治療預(yù)后不同。碳酸磷灰石含有較多基質(zhì)，易碎，顆粒較大，這些顆粒可能會在術(shù)后2周逐漸自行裂解成細沙狀而排出體外;一水草酸鈣結(jié)石質(zhì)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(jié)石，其晶體間的連接成分為質(zhì)地松軟的無定形輕基磷灰石，結(jié)晶集合體間的空隙較多較大有利于結(jié)石的粉碎，適用于體外碎石治療［5］;尿酸類結(jié)石，當尿pH值＜5.5時，尿酸全部處于非解離狀態(tài)，如果達到過飽和狀態(tài)，便會導致尿酸結(jié)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(jié)石，是由于產(chǎn)生脲酶的細菌分解尿素產(chǎn)生氨誘發(fā)而成，發(fā)生在堿性尿液中，質(zhì)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(yù)測結(jié)石的成分，選擇針對性的治療方法，對于結(jié)石并發(fā)癥的發(fā)生、治療與預(yù)防有積極作用［6］。

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

結(jié)石成分8種，單純結(jié)石成分只有其中的5種，混合結(jié)石成分有8種。本研究結(jié)果顯示，CT檢查時結(jié)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(yīng)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(yīng)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(shù)較少，對后5種成分的診斷價值仍需增加例數(shù)繼續(xù)研究。

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

本研究結(jié)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(jié)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(yīng)用價值較大。

綜上所述，利用CT檢查預(yù)測碳酸磷灰石、一水草酸鈣結(jié)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(jù)CT值能夠初步判斷結(jié)石的主要成分，診斷價值相對局限;臨床中結(jié)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(tǒng)結(jié)石成分:(1)草酸鹽:絕大部分結(jié)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(jù)分子內(nèi)部結(jié)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(jié)石多為灰白色或黃色，表面多粗糙，質(zhì)松脆易碎，常見的有磷酸鈣 (占結(jié)石的5%～10%)、磷酸氫鈣和含鎂磷酸鹽。磷酸鎂銨 (占結(jié)石的5%～10%)主要存在于感染結(jié)石中。(3)尿酸和尿酸鹽:尿酸結(jié)石占結(jié)石的5%～10%，尿酸鹽結(jié)石多為淺黃或棕紅色，表面平滑光圓，質(zhì)硬易裂。(4)胱氨酸:胱氨酸結(jié)石多為淺黃或黃色，晶體可以是六角形，也可以是不規(guī)則形態(tài)，占結(jié)石的0.2%～1.3%。(5)黃嘌呤:黃嘌呤結(jié)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(zhì)軟。(7)基質(zhì):基質(zhì)占結(jié)石總量的5%～15%，由本性黏多糖與蛋白結(jié)合而成，其中最主要的是基質(zhì)A(占85%)。(8)藥物:因長期服用某些藥物形成的結(jié)石，常以藥物為其主要成分。如:磺胺類藥物結(jié)石等。(9)某些罕見成分:如硅酸鹽結(jié)石等。 (10)異物:多為線頭、發(fā)卡等。異物一般構(gòu)成結(jié)石的核心。

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