基于血清電解質(zhì)和尿常規(guī)的青年戰(zhàn)士上尿路結(jié)石風(fēng)險方程的建立*

中國人民解放軍第二五二醫(yī)院泌尿外科 （河北 保定 071000）

韓 剛 張 倩 陳宇東

基于血清電解質(zhì)和尿常規(guī)的青年戰(zhàn)士上尿路結(jié)石風(fēng)險方程的建立*

中國人民解放軍第二五二醫(yī)院泌尿外科 （河北 保定 071000）

韓 剛 張 倩 陳宇東

目的探討血清電解質(zhì)及尿比重、pH值與青年戰(zhàn)士上尿路結(jié)石的相關(guān)性。方法回顧性分析255例因上尿路結(jié)石住院治療的青年戰(zhàn)士臨床資料，另選377例同期體檢的健康青年戰(zhàn)士作為對照，比較兩者血清鉀(K)、鈉(Na)、氯(Cl)、鈣(Ca)、二氧化碳結(jié)合力(CO2-CP)、尿比重(SG)和pH值的差異，并構(gòu)建Logistic回歸方程。結(jié)果與對照組相比，結(jié)石組血清K和尿pH值偏低，而Na、Cl、Ca和SG偏高。經(jīng)Logistic回歸后得到青年戰(zhàn)士上尿路結(jié)石風(fēng)險方程Y=exp(-140.56-1.91×K+0.36×Na+4.25×Ca-1.59×pH+92.72×SG)/[1+exp(-140.56-1.91×K+0.36×Na+4.25×Ca-1.59×pH+92.72×SG)]。血清K和尿pH值是青年戰(zhàn)士上尿路結(jié)石的保護因素，而Na、Ca和SG則是危險因素。結(jié)論血清K、Na、Ca、尿pH和SG可能參與上尿路結(jié)石的發(fā)生過程，風(fēng)險方程的應(yīng)用有助于該疾病的個體化防治。

上尿路結(jié)石；青年戰(zhàn)士；電解質(zhì)；尿常規(guī)

上尿路結(jié)石是部隊常見病，嚴重影響部隊官兵的健康和戰(zhàn)斗力。鉀(K)、鈉(Na)、氯(Cl)、鈣(Ca)等電解質(zhì)離子在成石過程中發(fā)揮重要作用[1]。本文對患上尿路結(jié)石的青年戰(zhàn)士血清電解質(zhì)及尿常規(guī)進行回顧性分析，為了解該人群上尿路結(jié)石的成因和防治提供依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 一般資料2011年3月～2014年12月因上尿路結(jié)石就診的青年男性戰(zhàn)士255例，年齡23(17-25)歲，服役76(9-107)月。入伍前無尿石癥、代謝性疾病及基礎(chǔ)病史。腎結(jié)石76例，輸尿管結(jié)石179例，其中31例兩部位結(jié)石，2例三部位結(jié)石。診斷標(biāo)準(zhǔn)：超聲提示結(jié)石直徑＞0.3cm為陽性，根據(jù)病情行臥位腹平片、CT及靜脈泌尿系造影等進一步確診。同期于我院體檢的377例健康青年戰(zhàn)士作為對照組。

1.2 血清電解質(zhì)及尿常規(guī)檢測采集結(jié)石組及對照組晨起空腹外周血及尿液標(biāo)本。生化儀檢測血清K、Na、Cl、Ca、二氧化碳結(jié)合力(CO2-CP)水平；尿液自動分析儀檢測尿比重(SG)及pH值。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法各變量組間比較采用t檢驗(方差不齊時采用Welch檢驗)。所有樣本隨機化后，抽取85%樣本作為訓(xùn)練集(結(jié)石組217例，對照組319例)，采用二因素Logisitc回歸模型進行多因素分析，構(gòu)建青年戰(zhàn)士上尿路結(jié)石風(fēng)險方程，剩余15%樣本作為測試集(結(jié)石組38例，對照組58例)，χ2檢驗比較風(fēng)險方程判別訓(xùn)練集和測試集的敏感性、特異性和準(zhǔn)確性，考查方程的判別效能，并應(yīng)用受試者工作特征曲線(ROC)評價回歸模型效果。P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。統(tǒng)計軟件采用Medcalc?Version 9.6.4.0(Frank Schoonjans，比利時)。

2 結(jié) 果

2.1 發(fā)生上尿路結(jié)石的年齡分布

和服役時間分布結(jié)石組上尿路結(jié)石的發(fā)生例數(shù)隨年齡和服役時間的延長逐漸增加(圖1)。

2.2 結(jié)石組與對照組年齡和服役

時間的比較結(jié)石組的年齡、服役時間與對照組相比無顯著差別(表1)。

表1 結(jié)石組與對照組各參數(shù)值的比較

2.3 結(jié)石組與對照組血清電解

質(zhì)及尿比重、pH值的比較結(jié)石組血清K和尿pH值低于對照組，而Na、Cl、Ca和SG高于對照組，組間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)；結(jié)石組CO2-CP和對照組相比無顯著差異(見表1)。

2.4 各種因素對發(fā)生上尿路結(jié)石

的影響的Logistic回歸及風(fēng)險方程的構(gòu)建以發(fā)生上尿路結(jié)石為因變量(有結(jié)石為1，無結(jié)石為0)，以K、Na、Cl、Ca、CO2-CP、pH值和SG為自變量，進行Logistic多元回歸分析，進一步深入研究其對上尿路結(jié)石的影響，結(jié)果顯示，K、Na、Ca、pH和SG進入模型(表2)，與青年戰(zhàn)士上尿路結(jié)石的發(fā)生相關(guān)：血清K和尿pH值是上尿路結(jié)石的保護因素，而血清Na、Ca和SG是上尿路結(jié)石的危險因素。

表2 青年戰(zhàn)士上尿路結(jié)石影響因素的Logistic回歸參數(shù)

青年戰(zhàn)士上尿路結(jié)石風(fēng)險方程：Y=exp(-140.56-1.91×K+0.36×Na+4.25×Ca-1.59×pH+92.72×SG)/ 1+exp(-140.56-1.91×K+0.36×Na+4.25×Ca-1.59×pH+92.72×SG)

表3 訓(xùn)練集與測試集診斷效能的比較(Y=0.35)

選擇最佳截點Y=0.35，則該方程判斷訓(xùn)練集上尿路結(jié)石發(fā)生的敏感性為70.51%(153/217)，特異性為82.13%(262/319)，準(zhǔn)確性為77.43%(415/536)；判斷測試集上尿路結(jié)石發(fā)生的敏感性為84.21%(32/38)，特異性為72.41%(42/58)，準(zhǔn)確性為77.08%(74/96)；χ2檢驗顯示訓(xùn)練集與測試集的敏感性、特異性和準(zhǔn)確性無顯著差異(表3)

2.5 模型效果的判定-ROC曲線分析Logistic回歸分析后生成該方程的預(yù)測概率變量Y，進一步構(gòu)建該變量預(yù)測上尿路結(jié)石的ROC曲線(圖2)，曲線下面積為0.86，顯著高于曲線下面積0.50參考值(P＜0.01)。

3 討 論

3.1 部隊上尿路結(jié)石發(fā)病情況上尿路結(jié)石的發(fā)生與性別、年齡、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、飲水量、職業(yè)、氣候、地理位置、文化水平以及遺傳背景、基礎(chǔ)疾病等因素相關(guān)[2-3]，多數(shù)指標(biāo)難于量化，個體差異大，不易比較研究。

本研究選擇青年戰(zhàn)士這一特殊人群作為研究對象。其一般特點為：性別單一(男性)，健康(入伍時經(jīng)體檢排除基礎(chǔ)及代謝性疾病)，年齡集中(17-25歲)，服役時間短(9-107月)，文化水平接近(中學(xué)-大學(xué))，駐地相對固定，氣候相同，作息制度、訓(xùn)練量、飲食結(jié)構(gòu)相近。其上尿路結(jié)石發(fā)病因素與當(dāng)?shù)鼐用?、廠礦企業(yè)等有明顯差別[4]。

Evans等報道駐伊美軍人員平均(93±43)天即可形成癥狀性結(jié)石[5]。本研究中發(fā)生上尿路結(jié)石的時間為76(9-107)月，遠高于前者。究其原因可能是本組病例駐地位于冀中平原，屬溫帶季風(fēng)氣候，而伊拉克地區(qū)屬熱帶沙漠氣候，平均氣溫相差大；且我軍訓(xùn)練、生活方式、飲食結(jié)構(gòu)與美軍亦有較大差別。

直方圖顯示結(jié)石組上尿路結(jié)石發(fā)生例數(shù)隨患者年齡、服役時間增加逐步增加，提示結(jié)石形成是一個受駐地環(huán)境、水源以及訓(xùn)練、生活方式、膳食習(xí)慣等多方面影響的長期過程，部隊需加強衛(wèi)生知識宣教，倡導(dǎo)合理飲食結(jié)構(gòu)和訓(xùn)練方式。

圖1 青年戰(zhàn)士發(fā)生上尿路結(jié)石的年齡和服役時間分布。

圖2 風(fēng)險方程預(yù)測概率變量Y的ROC曲線。（AUC=0.86, P＜0.01）。

上尿路結(jié)石與代謝的關(guān)系 代謝異常是結(jié)石形成的重要原因，多種電解質(zhì)離子參與結(jié)石的形成[6]。K、Na、Ca之間存在協(xié)同作用。過多鹽分攝入導(dǎo)致的高尿Na可抑制Ca重吸收，造成高尿Ca，增加結(jié)石Ca鹽飽和度。而且，血清Na升高能增加血清Cl的濃度，提高尿液pH值，降低尿枸櫞酸排泄量，促進結(jié)石形成。相反，限Na可降低尿Ca排泄，減少尿結(jié)晶形成。而K具有與Na相反的生理作用，增加K攝入有可能降低結(jié)石的危險[7]。

許清泉等報道結(jié)石患者的K和CO2-CP降低，Na、Cl、Ca升高，Logistic回歸顯示男性的K、Na和CO2-CP與結(jié)石發(fā)生相關(guān)[6]。與上述研究結(jié)果不同，本研究結(jié)石組與對照組K、Na、Cl和Ca的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。而Logistic回歸顯示Cl和CO2-CP被排除，血清K水平降低與Na、Ca水平升高則上尿路結(jié)石發(fā)生的危險升高。造成這一差異的原因，可能與入組人群不同有關(guān)：前者年齡跨度大(5-87歲)，且未細分結(jié)石部位，

3.2上尿路結(jié)石與下尿路結(jié)石發(fā)病因素多有不同；而本研究嚴格限定了患上尿路結(jié)石青年男性戰(zhàn)士這一特殊群體，年齡范圍、工作性質(zhì)、運動量、學(xué)歷、飲食結(jié)構(gòu)、作息制度以及基礎(chǔ)疾病等與前者有較大差異。

有學(xué)者報道上尿路結(jié)石的發(fā)生與尿pH值關(guān)系密切[8]。本研究中結(jié)石組尿pH值低于對照組(P＜0.01)；Logistic回歸顯示pH值是上尿路結(jié)石的保護因素，提示堿化尿液可能有助于預(yù)防上尿路結(jié)石。

SG反映的尿液中溶質(zhì)的濃度。本研究中結(jié)石組的SG高于對照組，Logistic回歸亦顯示SG升高是上尿路結(jié)石的危險因素。原因可能為軍事訓(xùn)練強度大，出汗多且不能及時飲水，尿中溶質(zhì)濃度升高，形成結(jié)石晶體鹽類過飽和狀態(tài)，在有核基質(zhì)存在和抑制晶體形成物質(zhì)不足的情況下形成結(jié)石。

3.3 部隊上尿路結(jié)石風(fēng)險方程的建立與效果判斷上尿路結(jié)石是多重危險因素聯(lián)合作用的結(jié)果，同類研究均僅限于應(yīng)用Logistic回歸篩選危險因素[9]。由于個體差異大，相同危險因素對不同個體的影響程度相差甚遠。

本研究以血清電解質(zhì)和尿常規(guī)這兩個易于量化的體檢項目為基礎(chǔ)，構(gòu)建上尿路結(jié)石風(fēng)險方程；依據(jù)每一變量對診斷的相關(guān)性分配相應(yīng)權(quán)重，既考慮到影響因素的全面性，又避免了簡單疊加指標(biāo)造成的診斷效能降低[10]。以Y=0.35為截點，將測試集每例患者的K、Na、Ca、SG和pH值代入方程，結(jié)果顯示該方程預(yù)測測試組上尿路結(jié)石發(fā)生的敏感性、特異性和準(zhǔn)確性與訓(xùn)練集無顯著差異；ROC曲線分析顯示曲線下面積為0.86，顯著高于無效模型的0.50(P＜0.01)，證實該模型有效。

綜上所述，本研究著眼于青年戰(zhàn)士這一特殊群體，選擇血清電解質(zhì)和尿常規(guī)這兩個設(shè)備簡單、方便基層部隊及野戰(zhàn)條件下開展的檢驗項目，構(gòu)建青年戰(zhàn)士上尿路結(jié)石風(fēng)險方程，為基層部隊開展上尿路結(jié)石個體化防治提供了依據(jù)。研究中發(fā)現(xiàn)血清K、pH值可能作為保護因素，血清Na、Ca及SG可能作為危險因素，參與上尿路結(jié)石發(fā)病機制。

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Establishment of Risk of Urinary Stones Equation for Young Soldiers by Serum Electrolyte and Routine Urine Test*

HAN Gang, ZHANG Qian, CHEN Yu-dong. The PLA 252 Hospital, Baoding 071000, Hebei Province, China

ObjectiveTo explore risk factors and development of upper urinary tract lithiasis in young soldiers by assessing the relevance between serum electrocyte, routine urine test.Methods255 young soldiers suffered from upper urinary tract lithiasis were involved in this research. Other 377 health young soldiers were considered as control. Serum levels of K, Na, Cl, Ca, CO2-CP, and urine pH and urine specific gravity (SG) were analyzed between these two groups.ResultsThere was signifcant difference in serum K, Na, Cl, Ca, urine pH, and SG. Logisitic regression analyses showed that K and urine pH were protective factors, while Na, Ca, and SG were risk factors for upper urinary tract lithiasis in young soldiers. The risk equation was established by logistic regression:Y=exp(-140.56-1.91×K+0.36×Na+4.25×Ca-1.59×pH+92.72×SG)/[1+exp(-140.56-1.91×K+0.36×Na+4.25×Ca-1.59×pH+92.72×SG)].ConclusionsSerum K, Na, Ca, and urine pH and SG may play role in pathogenesis of upper urinary tract lithiasis, and the use of risk equation may contribute to preventing and curing this disease with individualized pattern.

Upper Urinary Tract Lithiasis; Young Soldier; Electrocyte; Routine Urine Test

R649.4

A

解放軍252醫(yī)院院管課題基金資助項目(YY2012-12 & 2014252YY01)

10.3969/j.issn.1009-3257.2016.03.010

2016-05-27

韓 剛，男，泌尿外科專業(yè)，主治醫(yī)師。主要研究方向：微創(chuàng)泌尿外科。

陳宇東