尿结石成分分析和双能量CT 在尿酸结石中的应用研究*

康苏宁，朱华*，郑 兵，施春梅，陈新凤，江 杰，张 伟，顾栋华，陈建刚，王振誉，张 骥，刘振民

(南通大学第二附属医院，江苏省南通市第一人民医院泌尿外科，南通 226001)

尿结石是泌尿外科的常见疾病，其发病率较高，虽然目前的诊治水平和结石清除率均明显提高，但其复发率仍较高，10 年复发率高达50%[1]。故对尿结石进行有效治疗的同时，还需重视尿结石的预防，减少复发。尿酸结石是常见尿结石成分之一，其形成与机体代谢有关，大多可通过药物溶石等治愈，但也易复发。因此，通过对南通地区尿结石患者中应用尿结石成分分析仪，结合双能量CT 检查出的尿酸结石患者进行综合研究，以探讨尿酸结石的发病现状和诊治措施，评估双能量CT 在尿酸结石诊治中的价值，为其防治提供指导。

1 资料与方法

1.1 临床资料 回顾性分析南通大学第二附属医院2017 年2 月—2020 年6 月诊治的944 例泌尿系结石患者的结石标本，主要是通过药物治疗、体外冲击波碎石、输尿管镜碎石、输尿管软镜碎石、经皮肾镜碎石取石术、经尿道膀胱镜取石术等方法获得的结石及患者自行排出的结石。其中尿酸盐结石患者196 例，均来自南通地区。年龄24～88 岁，平均(59.4±12.2)岁；男170 例(86.7%)，女26 例(13.3%)；发病部位：肾结石99 例(50.5%)，输尿管结石54 例(27.6%)，膀胱结石40 例(20.4%)，尿道结石3 例(1.5%)。

1.2 检测方法 (1)应用泌尿系结石红外光谱自动分析仪(LⅡR-20 型)进行尿结石成分定性分析。观察结石标本(颜色、外形、性质等)，然后使用蒸馏水洗净结石表面附着的污染和残留物。晾干后置入110 ℃烤箱内烘干，取烘干后结石1.0～1.5 mg 与溴化钾以1∶200 的比例进行混合，置于玛瑙研钵内充分混合研磨，取适量研磨后粉末置于压片模具中利用压片机加压至12～15 mPA，持续40 s 后取出，检查制片结果。所得制片需为0.2～0.4 mm 的半透明无破损压片。制片无误后放入经过校对及背景采集后的红外光谱仪中进行扫描，电脑根据吸光度比值法测定出标本的红外图谱后自动分析和对比标准图谱，得出结石的成分结果。再以患者年龄、性别、结石部位等为分组依据，分析各组尿酸结石的发病特征。(2)应用双能量CT 成像技术行尿结石成分分析。采用西门子SOMATOM Definition Flash 双源螺旋CT 机，对尿结石患者进行腹部平扫，扫描范围自双肾上极至耻骨联合水平。双能量CT 扫描参数：A、B 管球管电压分别为100、140 kV，参考管电流分别为210、162 mAs，开启CARE Dose 4D，球管旋转时间0.5 s，准直32×0.6 mm，螺距0.7，重建层厚1.5 mm，重建间距1.0 mm，卷积核D30f medium smooth。扫描获得100 kV 及140 kV 两组不同能量的薄层图像和融合图像。图像在MMWP 工作站进行处理。测量100 kV及140 kV 下结石的平均CT 值并计算CT 值差值，CT 值差值=CT 值100 kV-CT 值140 kV；同时计算双能量指数(dual energy index,DEI)，DEI=(CT 值100 kVCT 值140 kV)/(CT 值100 kV+CT 值140 kV+2 000)。将100、140 kV 薄层图像调入双能卡，启动Kidney Stones 应用程序进行结石成分分析，通过调节蓝色斜率曲线，蓝色斜线位置调在尿酸点，则尿酸结石标记为红色，非尿酸结石标记为蓝色。图像分析由2 名主治及以上医师独立分析，意见不一致时请示上级医师综合分析达成共识。再分析尿酸结石和以尿酸结石为主的混合性结石的发病情况，并与红外光谱自动分析仪的成分分析结果相比较。

1.3 统计学方法 采用SPSS 19.0 统计软件进行数据分析，计量资料以表示，计数资料以例(%)表示，采用χ2检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

应用红外光谱自动分析仪分析尿结石成分，944例病例中检出尿酸结石196 例(20.8%)，其中单一成分结石152 例(77.6%)，单一成分结石主要是无水尿酸99 例(50.5%)和二水尿酸53 例(27.1%)。以尿酸结石为主的混合性结石，主要是无水尿酸+一水草酸钙44 例(22.4%)。尿酸结石与发病部位之间的关系：尿酸结石在肾脏和输尿管中的比例明显高于膀胱和尿道(P＜0.05)。尿酸结石与性别的关系：男性明显多于女性。尿酸结石与年龄的关系：尿酸结石多分布在＞50～70 岁年龄组，明显高于其他年龄组(P＜0.05)(表1)。

表1 红外光谱自动分析仪分析的尿结石成分(n,%)

应用双能量CT 检查在治疗前分析尿结石成分330 例，其中诊断为尿酸盐结石的患者69 例(20.9%)，年龄30～81 岁，平均(59.5±10.3)岁，男性多于女性，尿酸结石以单一成分结石为主，肾结石多于输尿管结石(表2)。双能量CT 检出的尿酸结石成分与应用尿结石红外光谱自动分析仪分析的尿结石成分结果基本一致。

表2 双能量CT 分析的尿结石成分(n,%)

3 讨 论

尿结石是泌尿外科常见疾病，其发病率与复发率均较高，我国的发病率为5.8%[2]，近年来有增长趋势[3]。尽管尿结石的诊治水平明显提高，清石率高，但很多患者仍面临较大的复发风险，且随时间的延长复发率明显增加。泌尿系结石复发率在1 年内为10%～23%，5～10 年为50%，20 年内为75%[4]。尿酸结石是泌尿系统结石中常见的一种成分，占泌尿系结石的7%～10%，且有增高趋势，男性明显多于女性，其形成与代谢综合征、糖尿病、肥胖等代谢性疾病有关[5]，治疗后也易复发。近年来尿结石的代谢评估越来越受到重视，明确结石形成的原因能指导尿结石的治疗和预防。尿结石成分分析是代谢评估的重要部分，可以认为是尿结石的“病理”，对明确尿结石的性质具有重要意义，中华医学会泌尿外科学会推荐任何首次患尿结石的患者均应行结石成分分析[6]，根据不同的结石成分给予相应的防治措施可有效地预防结石的发生和降低复发率[7-8]。

尿结石成分分析的方法很多，应用红外光谱自动分析仪检测尿结石成分，是一种比较理想的尿结石成分定性和定量分析的检测方法[9]，也是欧洲泌尿外科学会、美国泌尿外科学会、中华医学会泌尿外科学会共同推荐的尿结石成分分析的方法[10]。红外光谱分析法是利用红外分光技术检测尿结石的红外吸收光谱，然后进行结石成分和含量分析的方法，操作简便，所需的标本量极少，对结石样品破坏少，分辨率和灵敏度高，鉴定结果准确可靠[11]。通过对944 例南通地区泌尿系结石患者的结石标本应用红外光谱自动分析仪进行尿结石成分分析，尿酸结石196 例(20.8%)，高于国内其他多数地区[12-14]。这可能与南通地区为沿海城市，居民进食海鲜类食物、动物内脏较多，男性饮酒增多，导致嘌呤的摄入明显增加有关。同时随着生活水平的提高，高血压病、糖尿病、肥胖等疾病发病率也明显增加，这些都是尿酸类结石偏高的原因。这些尿酸结石以单一成分结石为主，其中以单纯无水尿酸结石为主，混合性结石主要是无水尿酸和一水草酸钙。尿酸类结石随年龄的增加而增加[15]，本组研究发现尿酸结石多分布在＞50～70 岁年龄组，这可能与中老年人更易患有代谢综合征，尿pH 降低等有关[16]。尿酸结石多发生在上尿路，在肾脏和输尿管中的比例明显高于膀胱和尿道。

近年来双能量CT 成像技术的发展为尿结石成分分析开辟了新的思路，不同的尿结石所含化学成分不同，利用双能量CT 成像技术扫描结石，获取其能量图像，可以分析出结石的化学成分信息，从而使准确分析尿结石成分成为可能[17-18]。双能量CT 对于混合成分结石的诊断准确率较普通CT 明显提高[19]，可在尿结石治疗前明确结石成分，同时也可以弥补红外光谱分析法因取材原因而漏诊的不足。通过对治疗前应用双能量CT 成像技术检查出的69 例尿酸盐结石进行分析，这些尿酸盐结石均为肾和输尿管结石，以单纯的尿酸盐结石为主，占68.1%，以尿酸盐结石为主的混合性结石仅占31.9%。双能量CT检出的尿酸盐结石与应用尿结石红外光谱自动分析仪分析的尿结石成分结果一致。因此尿结石患者可在治疗前通过双能量CT 明确尿结石成分，特别对尿酸盐结石的诊断可以达到与红外光谱分析仪检测一致的结果，这对于尿酸结石的诊断、治疗和治疗后复发评估有重要的指导作用。

本研究发现尿酸结石在南通地区发病率偏高，男性多于女性，多发生于上尿路，以无水尿酸为主。双能量CT 对尿酸结石的检出结果与尿结石成分分析仪相似，可通过双能量CT 在治疗前筛查出尿酸结石患者，根据患者病情等综合选择治疗方案，优先考虑药物溶石治疗，可以减少不必要的手术，减少并发症的发生。治疗后根据结石成分采取相应的预防措施，能明显减少结石的复发，也可以利用双能量CT 定期复查，评估复发情况，为尿酸结石的诊治、预防提供指导，具有广阔的应用前景。