DSCT对上尿路结石成分分析临床价值的探讨

【摘要】：[目的] 以红外光谱结石成分分析法作为金标准,分析上尿路不同成分结石在双源CT (dual-source CT, DSCT)中的特点,探讨DSCT对上尿路结石成分分析的应用价值。 [材料和方法] 收集2010年10月至2012年4月间上尿路结石患者153例,术后取得结石69例。共收集体外结石97例。体内结石采用DSCT双能量扫描模式,体外结石置于新鲜猪肾后放入盛满生理盐水的纸盒中进行DSCT双能量扫描,对体内、外结石扫描条件保持一致。在软组织窗分别测量结石在80kV、120kV、140kV下的平均CT值；利用双能量结石分析软件分析结石成分。采用红外光谱法对结石标本进行结石成分分析并将结果作为金标准。经统计学方法分析各种纯结石在体内、外扫描的平均CT值范围,分析同一结石在不同kV的平均CT值变化及不同成分结石在相同kV下的平均CT值特点；同一成分结石在体内、外的差异；DSCT双能软件分析结石的敏感性、特异性、准确性。 [结果] 1.97例体外结石中经红外光谱法分析有83例纯结石,14例为混合结石。83例纯结石包括草酸钙、羟基磷灰石、尿酸、胱氨酸及磷酸镁胺五类。其中草酸钙55例,羟基磷灰石13例,尿酸9例,胱氨酸4例,磷酸镁铵2例。69例体内结石,63例纯结石,6例混合结石。63例纯结石包括44例草酸钙结石、羟基磷灰石9例,尿酸7例,胱氨酸3例。因磷酸镁铵例数太少,未参与统计学分析。 2.不同成分结石在体内、外的平均CT值差异比较：草酸钙结石、羟基磷灰石、胱氨酸、尿酸结石在体内、外平均CT值比较差异无统计学意义。 3.体外结石分析：不同成分结石在不同kV下的平均CT值：同一结石的平均CT值随kV值的增加而逐渐减低。相同的扫描条件下,CT值从高到低依次为草酸钙、羟基磷灰石、胱氨酸结石、尿酸结石。80kV：草酸钙、羟基磷灰石、胱氨酸结石、尿酸结石平均CT值分别为1986.46±121.59HU、1545.36±242.00HU、750.00±112.48HU、509.67±179.47HU。120kV：497.08±214.86HU,1162.20±195.53HU,715.00±140.89HU,98.67±136.19HU。140kV：1326.00±78.32HU、1060.67±149.79HU、590.00±165.89HU、360.33±94.93HU。 不同成分结石在不同kV下的CT值范围比较：在80kV下草酸钙、羟基磷灰石与尿酸、胱氨峻CT值范围不重叠;尿酸与胱氨酸有重叠。在120kV下草酸钙、羟基磷灰石CT范围有部分重叠,但与尿酸和胱氨酸无重叠;尿酸与胱氨酸有重叠。在140kV下草酸钙、羟基磷灰石CT范围有部分重叠,但与尿酸和胱氨酸无重叠；尿酸与胱氨酸有重叠,重叠范围较120kV小 不同成分结石在不同kV下的平均CT值比较：不同成分结石分别在80kV、120kV、140kV下的平均CT值比较采用单因素方差分析,差异均有统计学意义。进一步组内两两比较,不同种类结石的平均CT值均有差异。80kV、120kV、140kV下的平均CT值均是草酸钙羟基磷灰石胱氨酸尿酸。同一成分结石在不同kV的平均CT值比较：草酸钙结石、羟基磷灰石在80kV、120kV、140kV的平均CT值比较差异有统计学意义,进一步两两比较,各组CT值均有差异,80kV120kV140kV。而尿酸结石、胱氨酸结石在80kV、120kV、140kV的平均CT值比较差异无统计学差异。 4.比较纯尿酸结石与非尿酸结石的平均CT值：9例纯尿酸结石和其余74例非尿酸结石的平均CT值比较采用独立样本t检验,在80kV、120kV、140kV条件下,t值分别为-7.838、-7.059、-8.69,P值均0.05,具有统计学差异。在80kV、120kV、140kV下以500HU为标准诊断纯尿酸结石的敏感性分别为56%、89%、100%;特异性均为88%。 5.双能量扫描对结石成分的分析：不同成分结石在双能量扫描(80kV与140kV)CT值的差值及DEI值比较：不同种类结石在双能量扫描(80kV与140kV)CT值的差值及DEI值比较均具有统计学差异。差值进一步两两比较得出,尿酸(175.88HU)与胱氨酸(159.50HU)无差异,与草酸钙(660.46HU)、羟基磷灰石(463.81HU)均有差异。DEI进一步两两比较得出,较草酸钙(0.1241)与羟基磷灰石(0.1019)两者之间无差异,尿酸(0.0591)与胱氨酸(0.0489)两者之间无差异,但与草酸钙与羟基磷灰石有差异。尿酸、胱氨酸明显小于草酸钙、羟基磷灰石。 双能量结石分析结果：所有结石均被在双能量分析软件中被标记。标准对照红外光谱法分析草酸钙55例、羟基磷灰石13例、尿酸9例、胱氨酸4例、磷酸铵镁2例。经双能量结石分析软件分析得出：草酸钙59例、羟基磷灰石11例、尿酸9例、胱氨酸4例、磷酸铵镁0例。两种方法对结石成分分析的结果比较采用卡方检验,差异无显著统计学差异(P0.05)。采用ROC曲线分析,AUC=0.82说明DE分析结石成分与红外光谱法分析结石成分具有较高的准确性。DE分析尿酸、胱氨酸敏感性为100%。DE分析草酸钙、羟基磷灰石、尿酸、胱氨酸的敏感性分别为100%、84.6%、100%、100%；特异性分别为85.7%、100%、100%、100%；准确性分别为95.18%、97.59%、100%、100%。 6.体内结石常规扫描与双能量扫描两组辐射剂量比较：采用t检验差异有统计学意义(t值分别为—4.226、—3.032、—3.032,P值均0.05,)双能量扫描CTDIvol、 DLP、ED均高于常规平扫。一次双能量扫描较常规扫描高约1.7mSv。 [结论] 1、本研究组不同成分结石其发病年龄无差异,结石的总体发病率男性多于女性。 2、草酸钙结石、羟基磷灰石、尿酸、胱氨酸四种纯结石在80kV、120kV及140kV下不论是体内或体外扫描,平均CT值均无差异。所以,CT可作为临床分析体内上尿路结石成分较为准确的方法。 3、草酸钙结石、羟基磷灰石、尿酸、胱氨酸四种纯结石平均CT值随kV值的增加而逐渐减低。用80kV扫描较120kV、140kV更有可能区分草酸钙、羟基磷灰石；140kV扫描尿酸、胱氨酸结石CT重叠范围较80、120kV小。 4、在80kV、120kV及140kV下均可将尿酸结石与其他三种结石相鉴别,不同kV下平均CT值对纯尿酸结石的诊断的准确性分别为84%、88%、89%。以CT值500HU作为标准诊断尿酸结石,不同电压下诊断纯尿酸结石的敏感性分别为56%、89%、100%；特异性均为88%。 5、DSCT对结石的显示及成分分析在体内、外结果相吻合。DSCT双能量结石分析软件不仅可用伪彩直观区别尿酸与非尿酸结石,还可区分非尿酸结石中的草酸钙、羟基磷灰石、胱氨酸结石。对草酸钙、羟基磷灰石分析准确性达95.18%、97.59%；对尿酸、胱氨酸结石分析准确性达100%。辐射剂量仅稍高于常规平扫。 6、通过测量结石的CT值可区分尿酸结石成分,对非尿酸结石有限制。结合CT值测量及双能量结石分析软件可明显提高准确性。