雙源CT雙能量結(jié)石成分分析法與CT值測量法評估泌尿系結(jié)石成分對比研究

劉杰瓊 王 斌（通訊作者）

（1呼倫貝爾市精神衛(wèi)生中心 內(nèi)蒙古 牙克石 022150）

（2內(nèi)蒙古林業(yè)總醫(yī)院 內(nèi)蒙古 牙克石 022150）

雙源CT（DSCT）雙能量成像技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展對于泌尿系統(tǒng)結(jié)石成分的分析意義重大，為其提供了一種新的思路。主要是表現(xiàn)在能夠分析出泌尿系統(tǒng)結(jié)石的化學(xué)成分，主要是通過有關(guān)的化學(xué)能量圖像以此獲得的，給予此種分析的準(zhǔn)確性提供了一種可能性[1-2]。本研究將以紅外光譜學(xué)分析法為參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對照研究，比較雙源CT雙能量CT檢測與螺旋CT檢查測量CT值預(yù)測結(jié)石成分準(zhǔn)確率，為泌尿系統(tǒng)結(jié)石治療方案的選擇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗材料

收集2014年2月—2017年2月內(nèi)蒙古林業(yè)總醫(yī)院經(jīng)紅外線光譜分析法獲知化學(xué)成分的泌尿系單一成分結(jié)石標(biāo)本53例，其中草酸鈣結(jié)石23例，磷酸鈣15例，尿酸結(jié)石10例，胱氨酸結(jié)石3例，磷酸鎂胺結(jié)石2例。

1.2 儀器與方法

將結(jié)石標(biāo)本編號、放入新鮮豬腎的腎盞內(nèi)，然后將放有結(jié)石的豬腎放入盛滿生理鹽水的盒子內(nèi)、輕輕按壓，使豬腎組織與結(jié)石貼合緊密以避免氣體影響實(shí)驗結(jié)果，采用西門子雙源CT 掃描儀進(jìn)行雙能量和普通螺旋模式掃描。

雙能量掃描模式掃描參數(shù)為：A球管，140kVp，96mAs，掃描野40cm。B球管，80kVp，300mAs，掃描野26cm。層厚5mm，層間距5mm，準(zhǔn)直2×32×0.6mm，球管旋轉(zhuǎn)時間0.5s，pitch值為0.6，重建層厚0.75mm，重建間距0.75mm，重建卷積算法為Kernel D30 Medium Smooth。

普通螺旋掃描模式掃描參數(shù)為：120kVp，270mAs，掃描野40cm。層厚5mm，層間距5mm，準(zhǔn)直2×32×0.6mm，球管旋轉(zhuǎn)時間0.5s，pitch值為0.6，重建層厚0.75mm，重建間距0.75mm，重建卷積算法為Kernel B31 Medium Smooth。

圖像處理方法：雙源雙能量CT掃描結(jié)果由第一組有經(jīng)驗的醫(yī)師將掃描后140kVp和80kVp兩組圖像數(shù)據(jù)調(diào)入MMVP工作站，利用雙能量Kidney Stone軟件進(jìn)行分析，通過調(diào)節(jié)斜率曲線，來評估不同泌尿系結(jié)石成分；螺旋CT掃描結(jié)果由第二組有經(jīng)驗的醫(yī)師在軟組織窗選取結(jié)石最大橫徑層面，以結(jié)石影像中心約70%的區(qū)域選取3～4處不同方向的測量點(diǎn)，分別測該結(jié)石的平均CT值，取其平均值評估結(jié)石成分。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS17.0軟件，不同種類結(jié)石雙能量掃描與螺旋掃描結(jié)石成分分析結(jié)果采用單因素方差分析，計算每種結(jié)石利用螺旋掃描測量CT值預(yù)測結(jié)石成分準(zhǔn)確度與DSCT雙能量技術(shù)分析結(jié)石成分的準(zhǔn)確度進(jìn)行比較，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 螺旋CT掃描結(jié)果

經(jīng)螺旋CT掃描分析，53例體外結(jié)石中，包括草酸鈣26例、磷酸鈣8例、尿酸16例、胱氨酸2例、磷酸鎂銨1例。12例螺旋CT掃描分析錯誤，其中1例胱氨酸及5例磷酸鈣誤判為草酸鈣結(jié)石，2例磷酸鈣、1例磷酸鎂銨及3例草酸鈣誤判為尿酸結(jié)石，結(jié)石分析準(zhǔn)確率為77%（41/53）。

2.2 雙源雙能量CT掃描結(jié)果

經(jīng)雙源雙能量CT掃描分析，53例體外結(jié)石中，包括草酸鈣28例、磷酸鈣8例、尿酸13例、胱氨酸3例，磷酸鎂銨1例。8例雙源雙能量CT掃描分析錯誤，4例磷酸鈣、1例磷酸鎂銨誤判為草酸鈣結(jié)石，3例磷酸鈣誤判為尿酸結(jié)石，準(zhǔn)確率為84.9%（45/53）。

螺旋CT掃描與雙源雙能量CT掃描分析草酸鈣、羥基磷灰石、尿酸、胱氨酸結(jié)石的準(zhǔn)確度比較見表1。

表1 螺旋CT成像與雙源雙能量CT成像對體外結(jié)石成分的分析準(zhǔn)確度（%）

3 討論

由泌尿系結(jié)石所導(dǎo)致的疾病成為尿石癥，尿石癥一直都是泌尿外科最常見的病種之一，其在人群中的發(fā)病率高達(dá)10%～15%[3]。泌尿系結(jié)石可能導(dǎo)致腎絞痛、尿路梗阻、急性腎盂腎炎，嚴(yán)重者可能引發(fā)敗血癥以及終末期腎病[4]。臨床中常見的結(jié)石種類有草酸鈣、磷酸鈣、尿酸、胱氨酸及磷酸鎂銨，治療時最常用的是體外沖擊碎石術(shù)治療，但電壓過高或轟擊次數(shù)過多都會造成組織損傷[5]。螺旋CT掃描體內(nèi)結(jié)石可以明確結(jié)石的大小、部位，測量其CT值，有經(jīng)驗的影像醫(yī)師可以通過CT值預(yù)測結(jié)石的成分。如果是單純的依賴CT值對結(jié)石進(jìn)行成分區(qū)分的話有一定程度的難度，主要是由于其密度是不相同的，即使是有相同成分的不同結(jié)石，密度也是相同的。這一結(jié)果是國內(nèi)黃鶴鳴等報道的[6]。與單純的CT值區(qū)分相比，雙源雙能量CT掃描具有很大的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在成像的質(zhì)量比較優(yōu)質(zhì)，并且有很好的分辨率，有很快的速度，最重要的一點(diǎn)是有很小的輻射。這種設(shè)備與傳統(tǒng)的設(shè)備相比，最大的優(yōu)勢是配有雙套球管探測器系統(tǒng)，二者最大的差別在于圖像反映上面，即密度差異不同的反映。雙源雙能量CT一個最大的優(yōu)勢體現(xiàn)在一分鐘內(nèi)就可以完成相關(guān)的分析工作，與傳統(tǒng)的相比較而言處理時間短。并且對于胱氨酸、磷酸鈣(羥基磷灰石)和草酸鈣結(jié)石可以進(jìn)一步分析，主要是利用改變此算法的斜率達(dá)到這一目的的。總之，對于該軟件主要有以下優(yōu)勢，首先，能夠有利于混合成分以及小結(jié)石成分的分析，這主要是因為它的單位是衰減值分析以體素；其次，采取物質(zhì)分解算法最大的優(yōu)勢體現(xiàn)在 部分容積效應(yīng)對成分分析的影響能夠減小；在一定程度上促使鑒定結(jié)石成分的準(zhǔn)確性得到了增加[9]。

本研究將結(jié)石在體外行紅外線光譜分析獲得化學(xué)成分，然后將已經(jīng)確定成分的結(jié)石放入新鮮的豬腎內(nèi)，再放入裝滿生理鹽水的盒子里，盡可能的還原體內(nèi)環(huán)境，理論上本研究結(jié)果同樣適用于體內(nèi)結(jié)石，為分析體內(nèi)結(jié)石成分提供理論依據(jù)。經(jīng)實(shí)驗結(jié)果處理分析，螺旋CT掃描測量CT值預(yù)測結(jié)石成分準(zhǔn)確率為88.46%，雙源雙能量CT掃描分析結(jié)石成分準(zhǔn)確率為94.23%。通過實(shí)驗結(jié)果不難看出螺旋CT通過測量CT值預(yù)測結(jié)石成分存在較大誤差，而雙源雙能量CT掃描檢測分析結(jié)石成分的準(zhǔn)確率高于螺旋CT。

本研究也存在一定的局限性，因?qū)嶒炛谐チ嘶旌辖Y(jié)石，只選取了純結(jié)石，所以沒有對混合結(jié)石準(zhǔn)確度的比較分析，但在純結(jié)石的分析中，雙源雙能量CT要明顯優(yōu)于螺旋CT，對于臨床的治療提供更準(zhǔn)確的影像學(xué)依據(jù)。