对比分析个性化低剂量CT平扫在输尿管结石中的临床应用价值

周 成，邱迎伟（通信作者），何代均，闫 宇，雷有缘，罗 敏，何景盛

（1暨南大学附属祈福医院放射科 广东 广州 511495）

（2广州医科大学附属第三医院放射科 广东 广州 510140）

（3暨南大学附属祈福医院泌尿外科 广东 广州 511495）

输尿管结石是临床常见泌尿系统疾病，大部分以腹部绞痛就诊，及时发现并准确判断输尿管结石大小、位置等情况对临床治疗有重要指导意义。输尿管结石的传统检查方法有腹部超声（BUS）、腹部平片（KUB），静脉肾盂造影（IVU）等，由于受肠道内容物、骨骼等高密度影重叠或部分结石较小、密度不高等影响，输尿管中下段小结石及X线阴性结石检出常比较困难，常规CT检查灵敏度及特异度均高于传统方法[1-3]，但辐射剂量问题限制了其作为首选检查，个性化低剂量CT（lowdose computed tomography，LDCT）扫描在泌尿系检查中不断探索研究[4-5]，在临床疑诊输尿管结石的影像检查方法中有很大应用前景。本文前瞻性分析比较LDCT、KUB及BUS在临床疑诊输尿管结石患者中诊断的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值，探讨LDCT在输尿管结石中的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取暨南大学附属祈福医院2020年1月—2022年2 月临床疑诊输尿管结石的患者73例，排除双J管置入术后2例，最终经过临床手术或随访复查证实的输尿管结石阳性62例，阴性9例。71例中男性51例，女性20例，男性明显多于女性；患者年龄为25～74岁，平均年龄（43.9±12.4）；体质量指数（body mass index，BMI）为17.7～32.7 kg/m2，平均（24.6±2.9）kg/m2；临床表现为反复腰腹部疼痛或肾绞痛68例，伴排尿不适5例，血尿6例；体检发现无症状3例。LDCT检查方法经我院伦理委员会审核通过（伦理审批号：2/2021-12），所有患者检查前均签署知情同意书。

1.2 方法

71例患者行LDCT检查，采用GE New Revolution 256排能谱CT扫描。扫描前30 min嘱患者饮水500 mL并去除体表金属异物。检查时做好非检查部位的防护，扫描范围自肾脏上缘至耻骨联合下缘。LDCT扫描条件：管电压120 kV，自动管电流调制技术（automatic tube current modulation，ATCM）进行个性化mA选择，管电流设置为50～300 mA，层厚5 mm，层间隔5 mm，矩阵512×512，螺距0.992:1，球管转速0.5 s/r，噪声指数NI选择15。扫描后原始图像应用ASiR-V迭代算法权重50%进行图像优化，使用1.25 mm层厚，窗宽350、窗位50参数行MPR、CPR等后处理重建。54例患者行KUB检查，卧位深吸气后屏气，摄片采用自动曝光条件，投照范围上缘超过剑突，下缘超出耻骨联合。53例患者行BUS检查，待患者膀胱充盈后探头置于肋脊角肾区或侧壁探测扩张的肾盂，沿着输尿管走行区域向下探测至膀胱。LDCT检查同期至少行KUB或BUS一种检查，其中同时行三种检查36例，LDCT与KUB和/或BUS检查时间不超过1天。

1.3 观察指标

LDCT图像由两名具备5年以上腹部影像诊断经验主治医师采用双盲法进行阅片，意见不一致时经协商达成一致。重点观察输尿管结石的位置、数目、大小、CT值。计算LDCT自动管电流最大值，剂量长度乘积（dose length product，DLP）、有效剂量（effective dose，ED），ED（mSv）=DLP（mGy·cm）×k，k值为腹部有效吸收剂量系数。本研究k值参考欧盟委员会CT质量标准指南，k=0.015 mSv/（mGy·cm）。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0统计软件对数据进行分析，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（x-± s）表示，行t检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，行χ2检验。用Pearson相关分析对LDCT自动管电流最大值、ED与BMI进行分析并绘制散点图。分别计算LDCT、KUB及BUS诊断输尿管结石的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值，进一步用ROC曲线及约登指数分析比较各种检查方法的诊断效能。

2 结果

2.1 LDCT、KUB及BUS结果

71例患者中62例检出输尿管结石，共78枚结石，单侧输尿管结石60例（60/62，占96.8%），其中单侧两枚以上结石6例（6/60，占10.0%），双侧输尿管结石2例（2/62，占3.2%）。位于输尿管上段38枚（38/78，占48.7%），中段6枚（6/78，占7.7%），下段34枚（34/78，占43.6%）。

71例患者均行LDCT检查，其中结石检出60例，检出率96.8%（60/62）。CT上测量结石直径为2.9～27.0 mm，平均（7.8±4.9）mm，上段输尿管结石直径为3.0～27.0 mm，平均（9.8±6.3）mm，中段为8.4～14.0 mm，平均（11.2±3.1）mm，下段2.9～8.9 mm，平 均（5.3±1.5）mm，其 中≤5 mm结 石 共 有23枚（23/78，占29.5%）。结石CT值为120～1 503 HU，平均（749.9±330.5）HU。合并同侧肾积水57例，肾萎缩2例，急性肾盂肾炎1例。54例患者行KUB检查，其中结石检出36例，检出率为72.0%（36/50）。53例患者行BUS检查，其中结石检出30例，检出率为65.2%（30/46）。见表1。

表1 71例患者三种方法检查结果 单位：例

2.2 自动管电流最大值、ED与BMI关系

71例 患 者BMI为17.7～32.7 kg/m2，平 均（24.6±2.9）kg/m2，自动管电流最大值为80～299 mA，平均（164.5±55.5）mA，DLP为123～541 mGy·cm，平均（308.8±95.0）mGy·cm，ED为1.9～8.1 mSv，平均（4.6±1.4）mSv。散点图显示自动管电流最大值、ED与BMI有显著相关，R2均为0.64，P=0.000。具体见图1～图2。

图1 自动管电流最大值与BMI关系散点图

图2 ED与BMI关系散点图

2.3 不同检查方法诊断输尿管结石效能比较

结石组患者62例行LDCT平扫，结石检出率为96.8%（60/62），1例输尿管无扩张同时走行区较多静脉石而漏诊，1例误诊为膀胱结石。50例行KUB检查，结石检出率为72.0%（36/50），其中12例与肠内容物、横突及骶骨等高密度物重叠未发现漏诊，1例平片未显示呈阴性表现，1例误诊为膀胱结石。46例行BUS检查，结石检出率为65.2%（30/46），12例仅发现输尿管扩张、肾积水继发表现，4例无输尿管梗阻征象。非结石组仅KUB检查1例（1/4）将肠内容物误诊为输尿管上段结石。

71例患者LDCT、KUB和BUS的灵敏度分别为96.8%、72.0%、65.2%，特异度分别为100.0%、75.0%、100.0%，阳性预测值分别为100.0%、97.3%、100.0%，阴性预测值分别为81.8%、17.6%、30.4%，约登指数分别为0.97、0.47、0.65，ROC曲线中LDCT的AUC值最大，灵敏度、特异度均为最高，具体见图3。

图3 各种检查方法的诊断效能比较

3 讨论

输尿管结石是泌尿系统常见病，其发病率约为8%～15%，近年来发病率逐渐上升[6-7]，输尿管结石常用影像检查有BUS、KUB，IVU等。BUS容易受到肠气及肠内容物的干扰，特别是输尿管中下段，16例漏诊病例中13例为输尿管中下段结石，BUS输尿管结石检出率仅65.2%（30/46）。KUB是二维平面重叠影像，结石组12例（12/50）与肠内容物、横突及骶骨等高密度物重叠未发现漏诊，占漏诊的主要原因；非结石组1例将肠内容物误诊为输尿管上段结石。文献报道KUB的灵敏度、特异度仅有60%～70%左右[2,8-9]，本组KUB检查灵敏度73.5%，特异度75.0%，与文献报道相符。IVU曾被认为是诊断泌尿系结石金标准，可以较好显示双肾盂肾盏、输尿管及膀胱情况，但是检查时间较长，操作繁琐，必须静脉注入碘对比剂，对部分阴性小结石有时也难以明确诊断，仅显示输尿管扩张，IVU诊断输尿管结石灵敏度、特异度为70%～80%左右[10-11]。

CT检查的灵敏度、特异度均显著高于传统检查[1-3]，本组LDCT检查灵敏度96.8%，特异度100.0%，与文献报道一致。输尿管结石在CT上典型表现为输尿管内类圆形高密度影，与输尿管长轴一致，以上输尿管及肾盂肾盏不同程度扩张。但部分表现不典型，其中1例输尿管未见明确扩张表现（与对侧对比），走行区较多静脉石影响观察而漏诊，如上述情况需建议行CTU进一步检查避免漏诊；另有1例位于输尿管壁内段近中线误诊为膀胱结石，此类情况一定加俯卧位局部扫描观察结石位置是否变化避免误诊。

相对于传统检查方法CT检查不需要复杂肠道准备，检查快速，对结石的部位、数量、大小及密度可以提供准确的信息，在观察结石的同时可以发现部分非泌尿系结石引起的急性腰腹痛，为泌尿外科医生选择最优的治疗方案提供了大量有价值的信息，CT检查以较高的灵敏度、特异度现已成为临床怀疑输尿管结石常用方法[2,12-13]。但CT检查辐射剂量较大，检查范围包含生殖器官，根据ALARA（As Law As Reasonal Achievable）原则，最优化的选择是在满足影像诊断基础上不断降低辐射剂量。

ATCM技术是基于个性化因素、解剖结构的不对称以及扫描区域内组织构成对X线衰减差异较大，减少不同投照角度上不必要的输出，优化辐射剂量的方法。ATCM技术可以有效降低CT辐射剂量[14-15]，且可以实现个性化剂量，较固定低剂量达到更优化的选择。根据ATCM技术，自动管电流与患者的BMI均存在良好的线性关系[16]，本组LDCT扫描自动管电流最大值、ED与BMI有显著相关，R2均为0.64，P=0.000。自动管电流最大值80～299 mA，平均（164.5±55.5）mA，ED 1.9～8.1 mSv，平均（4.6±1.4）mSv，较常规腹部扫描条件（120 kV、250 mA）辐射剂量降低约25%～60%，检查灵敏度96.8%，特异度100.0%，与常规CT检查诊断效能一致[1-3]。

本研究存在一定的局限性，患者没有随机同时行三种检查，行LDCT检查的病人均先行KUB和/或BUS检查，使得LDCT检查病人有选择性偏倚，结石组患者具有更高的阳性率；同时样本量相对不足，需要收集更多数据进行总结分析。

综上所述，输尿管结石个性化LDCT检查具有耗时短、辐射剂量较少、无需肠道准备及注射造影剂等优点，且输尿管结石诊断的灵敏度、特异度均高于常规检查方案。随着国家医疗改革及图像降噪技术的进步，检查费用及辐射剂量正在逐渐降低，对于临床疑诊输尿管结石患者，LDCT平扫有望成为首选检查方法。