彩色多普勒超聲閃爍偽影對(duì)輸尿管結(jié)石成分分析研究

【摘要】 目的：研究彩色多普勒超聲閃爍偽影對(duì)輸尿管結(jié)石成分分析。方法：回顧性分析2018年5月-2019年5月在本院診斷為輸尿管結(jié)石的142例患者的臨床資料?；颊呔胁噬曢W爍偽影檢查，對(duì)結(jié)石聲影情況行相關(guān)記錄，根據(jù)患者閃爍偽影及聲影預(yù)測(cè)結(jié)石的成分，再對(duì)手術(shù)或自然排石后的結(jié)石標(biāo)本以紅外光譜自動(dòng)分析法進(jìn)行成分分析。比較預(yù)測(cè)結(jié)果與成分分析結(jié)果是否一致，探究不同結(jié)石成分與患者性別、年齡之間的關(guān)系。結(jié)果：142例患者中，含草酸鈣為76例、含尿酸22例、含磷酸鈣3例、混合結(jié)石41例。彩色多普勒超聲閃爍偽影敏感度為61.1%，特異度為76.9%，陽性預(yù)測(cè)值為77.6%，陰性預(yù)測(cè)值為54.7%，AUC為0.679。不同年齡的結(jié)石成分構(gòu)成比中除磷酸鈣外，草酸鈣、尿酸、混合結(jié)石的男性檢出率均高于女性。不同年齡的結(jié)石成分構(gòu)成比中，>60歲者草酸鈣成分較多，46～60歲者混合結(jié)石成分較多（P<0.05）。結(jié)論：應(yīng)用彩色多普勒閃爍偽影分析輸尿管結(jié)石成分基本可行。

【關(guān)鍵詞】 彩色多普勒超聲閃爍偽影 輸尿管結(jié)石 化學(xué)成分

[Abstract] Objective： To study the component analysis of ureteral calculi by color Doppler ultrasound scintillation artifact. Method： The clinical data of 142 cases of ureteral calculi diagnosed in our hospital from May 2018 to May 2019 were analyzed retrospectively. All patients were examined by color ultrasound scintillation artifact， and the sound and shadow of stones were recorded. According to the scintillation artifact and sound shadow， the components of calculi can be predicted. Then the components of the stone specimens after surgery or natural lithotomy were analyzed by infrared spectrum automatic analysis. The correlation between the predicted results and the component analysis results was compared， the relationship between different stone components and the patients gender and age were explored. Result： Among the 142 patients， there were 76 cases containing calcium oxalate， 22 cases containing uric acid， 3 cases containing calcium phosphate and 41 cases containing mixed calculi. The sensitivity， specificity， positive predictive value， negative predictive value， and AUC were 61.1%， 76.9%， 77.6%， 54.7%， and 0.679 respectively. Except calcium phosphate， the detection rate of calcium oxalate， uric acid and mixed calculi in males at different ages were higher than those in females. Among the stone composition ratios of different ages， the patients of more than 60 years old had more calcium oxalate components， and those aged 46 to 60 years old had more mixed stone components （P<0.05）. Conclusion： It is feasible to analyze the components of ureteral calculi by color Doppler scintillation artifacts.

[Key words] Color doppler ultrasound scintillation artifact Ureteral calculus Chemical composition

First-authors address： Foshan Sanshui District Peoples Hospital， Foshan 528000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2020.16.013

輸尿管結(jié)石又稱為上尿路結(jié)石，多發(fā)生于中壯年，血尿是輸尿管結(jié)石的一主要癥狀，另一主要癥狀是輸尿管絞痛。輸尿管結(jié)石是泌尿外科的常見病和多發(fā)疾病，這種疾病隨著生活水平的提高和食品結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致發(fā)病率呈上升趨勢(shì)，預(yù)防泌尿系結(jié)石復(fù)發(fā)是系統(tǒng)治療尿石癥的關(guān)鍵所在[1-2]。分析結(jié)石成分，尋找預(yù)防結(jié)石復(fù)發(fā)的措施十分必要。在輸尿管結(jié)石所致絞痛的臨床診斷中，CT具有較高的敏感性和特異性，但會(huì)導(dǎo)致放射性危險(xiǎn)和致癌風(fēng)險(xiǎn)。B型超聲可以替代CT，但其敏感度和特異度不如CT。同時(shí)，超聲檢查的準(zhǔn)確性將受到檢查人員操作的影響，因此優(yōu)化檢測(cè)軟件和信號(hào)處理將提高結(jié)石的診斷率。閃爍偽影是一種彩色信號(hào)，它反映了彩色多普勒血流成像中強(qiáng)反射物質(zhì)后面紅、藍(lán)兩相的快速變化。一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)，閃爍偽影的出現(xiàn)主要取決于超聲波機(jī)參數(shù)的合理設(shè)置，并且受石材成分的影響。通過閃爍偽影可以有效地觀察到B超結(jié)石中的85%。本文旨在應(yīng)用彩色多普勒閃爍偽影分析術(shù)前體內(nèi)結(jié)石成分，檢測(cè)結(jié)石大小、硬度、來源等，目的為針對(duì)泌尿外科結(jié)石診治的相關(guān)問題，經(jīng)對(duì)治療前后體內(nèi)、外結(jié)石的檢測(cè)，進(jìn)而提供相關(guān)參考及依據(jù)，并為患者選取科學(xué)、有效的預(yù)防措施與治療計(jì)劃，對(duì)泌尿系結(jié)石的防治工作具關(guān)鍵意義?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2018年5月-2019年5月在本院診斷為輸尿管結(jié)石的142例患者的臨床資料，其中男92例，女50例;年齡20～80歲，平均（44.3±17.9）歲;各年齡段結(jié)石患者性別分布情況見表1。納入標(biāo)準(zhǔn)：患者均經(jīng)臨床表現(xiàn)、螺旋CT及超聲檢查并行超聲引導(dǎo)下體外碎石治療證實(shí)診斷。排除標(biāo)準(zhǔn)：（2）未行紅外檢查者;（3）≤12周歲者、哺乳期或孕期婦女;（4）因無法屏氣而引發(fā)嚴(yán)重呼吸運(yùn)動(dòng)偽影者。本次研究經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 檢測(cè)方法 患者發(fā)現(xiàn)輸尿管結(jié)石后，接受彩色多普勒超聲閃爍偽影檢查，記錄超聲圖像，評(píng)價(jià)閃爍偽影。

1.2.2 成分分析 根據(jù)結(jié)石的閃爍偽影及聲影預(yù)測(cè)結(jié)石的成分，再對(duì)手術(shù)或自然排石后的結(jié)石標(biāo)本以紅外光譜自動(dòng)分析法進(jìn)行成分分析。應(yīng)用蒸餾水對(duì)結(jié)石樣品行常規(guī)清潔處理，去除外層污垢等殘留物，反復(fù)沖洗達(dá)3次以上，常規(guī)室溫下儲(chǔ)存1～2 d后，使結(jié)石為干燥狀態(tài)。在應(yīng)用紅外光譜自動(dòng)分析儀檢測(cè)樣品構(gòu)成前，首先建立一個(gè)模型分析標(biāo)準(zhǔn)。將待測(cè)結(jié)石1.0～1.5 mg與200～300 mg純溴化鉀攪拌均勻，于砂漿中研制為粉狀。置入干燥箱中，持續(xù)5 min，設(shè)定為溫度100 ℃。完成后持續(xù)磨制，持續(xù)約1 min，然后將所有粉末放入壓漿中，使其均勻分布，表面大致平整，然后逐步調(diào)整壓制機(jī)的壓力至10 t/cm2，持續(xù)3 min，以粉劑制作厚度約4 mm的半透明圓形石片。置入樣品光路室紅外光譜儀中，使用自動(dòng)分析系統(tǒng)，獲得結(jié)石的紅外光譜。再依據(jù)計(jì)算機(jī)中的紅外標(biāo)準(zhǔn)譜，對(duì)樣品的泌尿系結(jié)石構(gòu)成因子進(jìn)行紅外特征比較與定性分析。見表2。

1.3 觀察指標(biāo) 觀察各種結(jié)石成分檢出率;觀察彩色多普勒超聲預(yù)測(cè)結(jié)石成分結(jié)果的敏感度、特異度、陽性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值及AUC;觀察患者輸尿管結(jié)石成分與性別分布情況;觀察患者輸尿管結(jié)石成分與年齡分布情況。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 12.0軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用隨機(jī)盲法ROC曲線分析對(duì)比，計(jì)量資料用（x±s）表示;計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各種結(jié)石成分檢出率分析 142例患者中，草酸鈣檢出率為53.5%（76/142），磷酸鈣檢出率為2.1%（3/142），尿酸檢出率為15.5%（22/142），混合結(jié)石檢出率為28.9%（41/142）。

2.2 彩色多普勒超聲預(yù)測(cè)結(jié)石成分結(jié)果的敏感度、特異度、陽性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值及AUC 彩色多普勒超聲閃爍偽影敏感度為61.1%，特異度為76.9%，陽性預(yù)測(cè)值為77.6%，陰性預(yù)測(cè)值為54.7%，AUC為0.679，見表3。

2.3 142例患者輸尿管結(jié)石成分與性別分布情

況 不同年齡的結(jié)石成分構(gòu)成比中除磷酸鈣外，草酸鈣、尿酸、混合結(jié)石的男性檢出率均高于女性，見表4。

2.4 142例患者輸尿管結(jié)石成分與年齡分布情況 不同年齡的結(jié)石成分構(gòu)成比中，>60歲者草酸鈣成分較多，46～60歲者混合結(jié)石成分較多（P<0.05），見表5。

3 討論

結(jié)石成型于腎臟中后掉落入輸尿管的情況非常多見，若非存在尿管梗阻病癥，否則患者的原發(fā)型結(jié)石出現(xiàn)率極低，低于10%。輸尿管結(jié)石的致病誘因相似于與腎結(jié)石疾病，但當(dāng)其進(jìn)入輸尿管時(shí)，逐漸形成棗核狀[3]。臨床癥狀與腎結(jié)石基本相同。輸尿管上、中結(jié)石所致輸尿管絞痛以單側(cè)下腰痛和鏡下血尿?yàn)樘卣?，疼痛可輻射至下睪丸或陰唇[4-5]。血尿一般較輕，大部分僅為顯微鏡下血尿，但發(fā)作后疼痛可加重，約有一半患者發(fā)生肉眼血尿[6-10]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，約70%的輸尿管結(jié)石位于盆腔，15%的結(jié)石位于輸尿管中1/3處，下1/3處的輸尿管結(jié)石最少。輸尿管結(jié)石男性較女性多見，20～40歲患病率最高，其臨床癥狀與腎結(jié)石基本相一致。輸尿管膀胱壁段結(jié)石可引起尿急、尿頻、尿痛，這可能與輸尿管平滑肌及膀胱三角肌并直接附著于后尿道有關(guān)，由于輸尿管管腔小，容易引起梗阻，導(dǎo)致同側(cè)腎積水和感染[11-16]?；颊吣虺煞之惓檩斈蚬芙Y(jié)石的表現(xiàn)之一，其尿液元素檢測(cè)可反映其各類成分的不正常現(xiàn)象。由此在臨床醫(yī)師對(duì)輸尿管結(jié)石患者行相關(guān)檢測(cè)時(shí)，結(jié)石構(gòu)成的精準(zhǔn)分析可為科學(xué)、有效的診斷防治提供關(guān)鍵依據(jù)。

從聲學(xué)的角度來看，任何輸尿管結(jié)石的性質(zhì)都不同于周圍正常組織，雖然存在差異，但由于信號(hào)的壓縮，超聲檢查時(shí)結(jié)石與周圍組織的聲強(qiáng)無顯著性差異。另外，由于空間反射引起的聲音和陰影會(huì)減弱，后聲陰影的能見度會(huì)減弱，從而無法診斷出一些小結(jié)石。同時(shí)，超聲檢查還會(huì)出現(xiàn)結(jié)石直徑的檢測(cè)誤差。據(jù)報(bào)道，60%～79%的結(jié)石診斷直徑將大于實(shí)際直徑。

彩色多普勒超聲閃爍偽影首次應(yīng)用于鈣化斑塊的檢測(cè)，有望作為提高結(jié)石檢出率的一種手段。以往的Meta分析顯示，B超超聲診斷腎結(jié)石的敏感性和特異性分別為45%和88%。據(jù)報(bào)道，彩色多普勒超聲閃爍偽影可有效提高B超超聲的敏感性，由47%提高到98%。然而，仍不清楚為什么有些結(jié)石不閃爍而沒有結(jié)石的組織會(huì)閃爍，這些假陰性和假陽性的原因尚不清楚，但可能與結(jié)石的化學(xué)成分、“微結(jié)石”的存在、超聲機(jī)的設(shè)置或每年使用超聲波機(jī)的限制有關(guān)。與天然尿路結(jié)石相比，人工尿酸結(jié)石和胱氨酸結(jié)石的表面更加光滑，但結(jié)果表明，所有人工結(jié)石都產(chǎn)生明顯的閃爍偽影，隨著結(jié)石表面粗糙度的增加而增強(qiáng)，天然尿酸和胱氨酸結(jié)石的閃爍偽影更為明顯。同時(shí)，與二維灰度圖像相比，人眼對(duì)彩色圖像的敏感性更強(qiáng)。也就是說，與二維圖像的強(qiáng)回聲和聲音陰影相比，檢測(cè)人員更容易發(fā)現(xiàn)由石頭產(chǎn)生的彩色多普勒閃爍假圖像。提示閃爍偽影將增加超聲檢查的額外信息和興趣，有助于提高臨床背景下尿酸和胱氨酸結(jié)石的檢出率[17-21]。紅外光譜，為一類應(yīng)用分光光度法測(cè)量石質(zhì)因子的吸收光譜，且可明確分析石材的構(gòu)成成分及相關(guān)量的一類檢測(cè)措施。紅外光譜可同時(shí)解析出晶態(tài)或非晶態(tài)礦物，精準(zhǔn)地表達(dá)石材的結(jié)構(gòu)特征和成分含量。用紅外光譜法可鑒別出尿中草酸鈣的三種形式（一水草酸鈣、二水草酸鈣、三水草酸鈣），從尿酸和尿酸銨中可鑒別出鳥糞石。

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（收稿日期：2019-11-20） （本文編輯：姬思雨）