能譜CT在上尿路結(jié)石成分分析及術(shù)后預(yù)防復(fù)發(fā)中的應(yīng)用

周嘉明,姜 賢,黃漢震,孫 翔

(南昌大學(xué)a.第一附屬醫(yī)院高新醫(yī)院泌尿外科,南昌 330096;b.第一附屬醫(yī)院泌尿外科,南昌 330006)

尿路結(jié)石是泌尿外科常見的疾病,以上尿路腎輸尿管結(jié)石最為常見,不僅發(fā)病率高,且治療后易復(fù)發(fā),10年復(fù)發(fā)率高達(dá)50%[1]。尿路結(jié)石的發(fā)病原因繁多,結(jié)石組成成分復(fù)雜,不同成分的結(jié)石在體內(nèi)生理代謝機(jī)制及軟硬度各不相同,因此了解結(jié)石成分對(duì)于臨床治療方案的選擇及預(yù)防結(jié)石復(fù)發(fā)具有重要意義。能譜CT不僅能在治療前完整采集結(jié)石圖像,還能精確地進(jìn)行體內(nèi)結(jié)石成分分析,讓臨床醫(yī)師在治療前做到心中有數(shù)。因此,為探索能譜CT在上尿路結(jié)石患者體內(nèi)結(jié)石成分分析及指導(dǎo)術(shù)后預(yù)防結(jié)石復(fù)發(fā)中的臨床應(yīng)用價(jià)值,本文對(duì)近3年接受激光碎石手術(shù)治療的300例上尿路結(jié)石患者的臨床資料進(jìn)行整理分析,將結(jié)果報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

排除標(biāo)準(zhǔn)：1)小兒及少兒(不滿18周歲)、孕婦及大于75歲的老年結(jié)石患者;2)同時(shí)合并嚴(yán)重心血管、肺功能障礙、腦部疾病,凝血功能障礙等血液疾病及精神障礙疾病的患者;3)治療前感染嚴(yán)重或發(fā)生尿膿毒血癥及泌尿系結(jié)核的結(jié)石患者;4)合并重復(fù)腎,馬蹄腎,巨輸尿管畸形,多囊腎等泌尿系解剖畸形的患者;5)合并泌尿系惡性腫瘤的結(jié)石患者。

選取2019年9月至2022年8月南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院高新醫(yī)院收治的經(jīng)腹部平片、泌尿系彩超或腹部CT確診的上尿路結(jié)石患者300例為研究對(duì)象?；颊呔邮芗す馑槭委熐倚g(shù)后腹部平片復(fù)查示結(jié)石基本清凈。其中男192例,女108例,年齡20～75歲,平均年齡47.2歲,腎結(jié)石患者72例,輸尿管結(jié)石患者120例,腎輸尿管結(jié)石患者108例。結(jié)石最大徑為0.4～4.3 cm,平均直徑為1.55 cm。按隨機(jī)數(shù)字表法將患者分為觀察組和對(duì)照組,各150例,2組年齡、性別、結(jié)石大小等比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.2 研究方法

觀察組患者CT掃描采用GE公司研發(fā)的全新一代超高端CT-Revolution Frontier先鋒能譜CT儀進(jìn)行泌尿系掃描,觀察組治療前行能譜掃描及結(jié)石分析,術(shù)后根據(jù)其結(jié)石成分采取相應(yīng)針對(duì)性的預(yù)防措施。對(duì)照組治療前接受普通CT平掃,術(shù)后常規(guī)選擇多飲水(平均每日飲水2.5～3.0 L)預(yù)防結(jié)石復(fù)發(fā)。

1.3 觀察指標(biāo)

比較能譜CT結(jié)石分析結(jié)果及各類結(jié)石原子序數(shù)。分析能譜CT結(jié)石分析與紅外光譜分析結(jié)果?；颊呙?～6個(gè)月復(fù)查1次,隨訪周期不少于半年,比較2組患者術(shù)后結(jié)石復(fù)發(fā)率。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 能譜CT結(jié)石分析結(jié)果及各類結(jié)石原子序數(shù)比較

觀察組患者術(shù)前經(jīng)能譜CT掃描行結(jié)石分析共150例,能譜CT顯示結(jié)石的有效原子序數(shù)見圖1A。在評(píng)定混合型結(jié)石成分時(shí),本研究將其主要成分認(rèn)定為該患者結(jié)石的成分類型,共檢測(cè)出草酸鈣結(jié)石102例,碳酸磷灰石15例,磷酸鎂銨結(jié)石5例,尿酸結(jié)石8例,胱氨酸結(jié)石8例,磷酸氫鈣結(jié)石12例,其中混合成分結(jié)石80例,以混有草酸鈣、磷酸氫鈣及碳酸磷鹽成分結(jié)石居多。各類成分結(jié)石中,草酸鈣結(jié)石、磷酸氫鈣結(jié)石原子序數(shù)最高,胱氨酸結(jié)石、尿酸結(jié)石原子序數(shù)最低。

A：能譜CT顯示結(jié)石的有效原子序數(shù)峰值為13.0～13.75提示主要成分為草酸鈣;B：術(shù)后結(jié)石標(biāo)本紅外光譜檢查示二水草酸鈣、一水草酸鈣、碳酸磷灰石(少量)。

2.2 能譜CT結(jié)石分析與紅外光譜分析結(jié)果比較

以體外紅外光譜分析檢測(cè)結(jié)果為“金標(biāo)準(zhǔn)”,能譜CT 結(jié)石分析結(jié)果成分一致的129例,結(jié)果相符率86%(129/150),顯示能譜CT檢查得出的結(jié)石成分與紅外光譜結(jié)石分析法的檢測(cè)結(jié)果高度符合。能譜CT掃描和紅外光譜分析一致率見表1、圖1B。

2.3 術(shù)后結(jié)石復(fù)發(fā)情況

所有患者術(shù)后堅(jiān)持定期返院復(fù)查腹部平片、泌尿系彩超或腹部CT,每3～6個(gè)月復(fù)查1次,隨訪周期6個(gè)月至3年,平均隨訪時(shí)間22.5個(gè)月。觀察組結(jié)石復(fù)發(fā)3例,術(shù)后復(fù)發(fā)率為2%(3/150),對(duì)照組結(jié)石復(fù)發(fā)12例,術(shù)后復(fù)發(fā)率為8%(12/150),2組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=6.067,P=0.014<0.05)。

3 討論

上尿路結(jié)石是泌尿外科常見疾病,經(jīng)常會(huì)造成腎功能損傷,其成因受到性別、年齡、體重、地理環(huán)境等因素的影響,不同種類結(jié)石的成分、臨床特點(diǎn)各異[2]。尿路結(jié)石成分復(fù)雜,主要有草酸鈣結(jié)石、磷酸鈣結(jié)石、尿酸結(jié)石、胱氨酸結(jié)石、磷酸鎂銨結(jié)石和碳酸磷灰石,其中以草酸鈣結(jié)石最常見,磷酸鈣結(jié)石比較少見,往往和其他成分共同存在[3],并且大多數(shù)結(jié)石常混有兩種及兩種以上結(jié)石成分,以混合鈣鹽形式存在。本研究中觀察組患者草酸鈣結(jié)石最多(102/150例),不少(80/150例)為混合型結(jié)石,以混有草酸鈣、磷酸氫鈣及碳酸磷鹽成分結(jié)石居多,與文獻(xiàn)[4]報(bào)道相符。目前臨床上對(duì)于上尿路結(jié)石治療主要有藥物溶石治療、體外震波碎石、經(jīng)皮腎鏡碎石術(shù)及經(jīng)尿道輸尿管鏡碎石術(shù),結(jié)石治療方式選擇與結(jié)石數(shù)目、大小、位置、形狀、組成成分、輸尿管梗阻等因素密切相關(guān),結(jié)石成分是藥物溶石治療的臨床依據(jù),如對(duì)于體積較小的尿酸結(jié)石和胱氨酸結(jié)石可以選擇藥物保守治療。另外,不同成分的結(jié)石其硬度與易碎度也各有差異,王進(jìn)峰等[5]研究發(fā)現(xiàn)：泌尿系結(jié)石的CT值與結(jié)石硬度呈正相關(guān),與易碎度呈負(fù)相關(guān)。結(jié)石硬度從高到低依次是一水草酸鈣結(jié)石、磷酸鈣石、胱氨酸石、二水草酸鈣石、磷酸銨鎂石、尿酸石。草酸鈣結(jié)石質(zhì)地較硬,一次體外沖擊波碎石較難震碎,可選用經(jīng)皮腎鏡或輸尿管鏡手術(shù)取石,而磷酸鎂銨感染性結(jié)石質(zhì)地較脆,容易被體外沖擊波擊碎,碎石后充分抗感染治療。因此,結(jié)石成分分析不僅有助于明確結(jié)石性質(zhì),還能有助于指導(dǎo)選擇適宜的治療方法。

目前結(jié)石成分分析方法有紅外光譜分析、X線衍射分析、偏振光顯微鏡分析及化學(xué)分析法等,其中紅外光譜分析法為金標(biāo)準(zhǔn)[6],但這些方法均為體外分析方法,需要結(jié)石排出或取出后方可進(jìn)行,而治療前體內(nèi)分析結(jié)石成分更加符合臨床治療的需求。能譜CT能通過結(jié)石密度的CT值、原子序數(shù)等資料,從而實(shí)現(xiàn)在體外精確地判定體內(nèi)的結(jié)石成分,了解結(jié)石的軟硬度和易碎度,此外能譜成像技術(shù)掃描速度快,輻射劑量低,圖像分辨率更高[7],已被成功應(yīng)用于尿路結(jié)石的臨床診斷及治療中。國(guó)內(nèi)學(xué)者馬浩平等[8]通過比較能譜CT與常規(guī)CT對(duì)不同成分尿路結(jié)石的檢測(cè)結(jié)果得出能譜CT可取代常規(guī)CT用于尿路結(jié)石的診斷,結(jié)石成分分析準(zhǔn)確度更高,且輻射劑量更低。石才匯等[9]研究發(fā)現(xiàn)能譜CT可有效判定結(jié)石成分,篩選出易碎結(jié)石進(jìn)行體外震波碎石治療,減少了盲目碎石導(dǎo)致的相關(guān)并發(fā)癥,提高了碎石排石效率,對(duì)體外震波碎石術(shù)前評(píng)估及預(yù)后有重要意義。與傳統(tǒng)能譜掃描流程相比,南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院高新醫(yī)院引進(jìn)的Revolution Frontier先鋒能譜CT儀整合領(lǐng)域內(nèi)領(lǐng)先的NVIDIA人工智能計(jì)算平臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)能譜重建速度快、操作流程簡(jiǎn)便、能譜精度高,幫助臨床真正實(shí)現(xiàn)能譜臨床化[10]。本研究使用能譜CT在治療前對(duì)150例上尿路結(jié)石患者進(jìn)行了結(jié)石成分分析,并將取得的結(jié)石標(biāo)本利用紅外光譜結(jié)石分析法進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果相符率達(dá)86%,具有較高的準(zhǔn)確率。有學(xué)者[11]認(rèn)為結(jié)石的復(fù)雜混合成分可能對(duì)能譜CT檢測(cè)準(zhǔn)確度存在一定的影響,且對(duì)于同一化學(xué)成分不同晶體結(jié)構(gòu)組成的結(jié)石精確度尚不如紅外光譜分析法,而研究中不少患者為混合型結(jié)石成分。相對(duì)于傳統(tǒng)的體外結(jié)石分析方法,能譜CT結(jié)石分析操作方便,檢測(cè)快速,經(jīng)濟(jì)無損傷,更符合廣大結(jié)石患者的臨床需求,表明能譜CT在上尿路結(jié)石成分分析中具有很好的應(yīng)用價(jià)值。

尿路結(jié)石的高復(fù)發(fā)率一直是困擾臨床泌尿外科醫(yī)師的難題,生活中結(jié)石預(yù)防誤區(qū)也經(jīng)常存在,比如不少患者為預(yù)防尿路結(jié)石而選擇減少食用牛奶、大豆、豆腐等含高鈣食物,然而研究發(fā)現(xiàn)低鈣飲食雖然能夠降低尿鈣的排泄,但可能會(huì)導(dǎo)致骨質(zhì)疏松及增加尿液草酸的排泄,從而增加草酸鹽結(jié)晶的形成,導(dǎo)致草酸鈣結(jié)石更容易復(fù)發(fā)[12],因此采取準(zhǔn)確有效地預(yù)防措施是降低結(jié)石復(fù)發(fā)率重要途徑。而不同成分的結(jié)石其形成機(jī)制各有差異,預(yù)防措施也應(yīng)個(gè)體化,因此為提高尿路結(jié)石預(yù)防的準(zhǔn)確性,了解結(jié)石的成分是非常必要的。能譜CT能實(shí)現(xiàn)在體外精確地判定體內(nèi)的結(jié)石成分,針對(duì)結(jié)石的組成成分及發(fā)病機(jī)理,給予患者相應(yīng)的生活飲食建議及藥物治療,可明顯預(yù)防并降低結(jié)石的復(fù)發(fā)率[13]。如對(duì)于草酸鈣鹽結(jié)石每日進(jìn)食合適含鈣量的食物,限制食用菠菜、花生、杏仁等高草酸食物;對(duì)于尿酸性結(jié)石要低嘌呤飲食,減少肉類及海鮮類的攝入,同時(shí)口服枸櫞酸氫鉀鈉顆粒堿化尿液;對(duì)于磷酸銨鎂感染性結(jié)石充分抗感染治療并酸化尿液;對(duì)于胱氨酸結(jié)石建議多飲水,并口服枸櫞酸氫鉀鈉顆粒堿化尿液。本研究根據(jù)不同的結(jié)石成分幫助患者采取正確的預(yù)防措施,使得觀察組患者術(shù)后結(jié)石復(fù)發(fā)率明顯低于對(duì)照組(2% 比8%),表明能譜CT結(jié)石成分分析可以有效指導(dǎo)預(yù)防結(jié)石的復(fù)發(fā)。

綜上所述,能譜CT能在體外精確地分析體內(nèi)尿路結(jié)石成分,讓臨床醫(yī)師在治療前心中有數(shù),從而更好地指導(dǎo)結(jié)石的治療選擇及預(yù)防復(fù)發(fā),且檢查操作方便,檢測(cè)快捷,經(jīng)濟(jì)無損傷,更符合廣大結(jié)石患者的臨床需求。