能譜CT對泌尿系結石化學成分分析的實驗研究.pdf

1、研究背景與目的:泌尿系統(tǒng)結石作為一種全球性的疾病,其人群患病率為1％～5%,治療后易復發(fā),10年復發(fā)率高達50%,結石有大有小,可單發(fā)或多發(fā),典型癥狀有腎絞痛、血尿,常易造成尿路梗阻或尿路感染,后期導致腎功能破壞,引起尿毒癥而危及生命。結石成分的判定可以指導臨床選擇合適的治療方法,為病因分析及制定合理的治療方案提供依據(jù),例如尿酸結石和胱氨酸結石可以口服藥物保守治療,鳥糞石適合體外沖擊碎石,磷酸鈣結石和草酸鈣結石由于硬度較大,適合腹腔鏡下

2、氣壓彈道碎石。目前結石成分分析的可靠方法為紅外光譜分析方法、化學分析方法及X射線衍射等,但均為體外分析方法,需要結石排出或取出后方可進行,而治療前體內(nèi)分析結石成分更加符合臨床治療的需求。根據(jù)臨床病史的詢問、尿結晶、尿PH值及腹部立位平片等對結石成分預測有一定價值,但仍無法準確分析。多層螺旋CT對泌尿系結石位置、大小的判斷有較高的敏感性和特異性,尤其是近年來雙能量成像作為一種鑒別組織成分的新技術進入臨床應用。能譜CT的出現(xiàn)為泌尿系統(tǒng)結石成

3、分的進一步區(qū)分提供了新的平臺。本實驗研究初步探討能譜CT區(qū)分泌尿系統(tǒng)結石成分的價值。
　　材料和方法:264枚經(jīng)外科手術取出的泌尿系結石(腎結石218枚,輸尿管結石34枚,膀胱結石12),分別置于豬腎中,并將其浸入水箱中,采用GE能譜CT行GSI(Gemstone Spectral Imaging)掃描及及常規(guī)(conventional polychromatic imaging)120kVp掃描。測量計算GSI圖像上結石的有效原

4、子序數(shù)(Effective atomic number)、物質分離(Materia Density)的鈣水比值(CWR)、能譜衰減曲線斜率、50keV單能量CT值及120kVp混合能量CT值,并采用方差分析比較各組結石上述5個指標的差異,其中鈣水比值(CWR)=鈣基圖(CD)/水基圖(WD),能譜曲線斜率==(HU40keV-HU100keV)/60。
　　結果:上述結石分別采用紅外光譜分析儀測定其成分,其中成分單一的結石174枚

5、。將174枚結石分為5組(尿酸類結石組26枚,鳥糞石結石組31枚,胱氨酸結石組14枚,磷酸鈣結石組36枚,草酸鈣結石組67枚)。五組結石的有效原子序數(shù)、鈣水比值、能譜衰減曲線斜率、50keV單能量CT值及120kVp混合能量CT值分別為:尿酸類結石組為7.39±0.45、0.0327±0.0509、-0.74(-1.62-12.03)、503.08±167.59HU、461.85±103.73HU;鳥糞石結石組12.05±1.01、0.

6、1859±0.0718、18.45(12.24-22.79)、1055.98±290.09HU、764.96±221.72HU;胱氨酸結石組11.16±0.59、0.1253±0.0297、12.79(9.3-14.42)、739.75±172.22HU、564.89±129.09HU;磷酸鈣結石組15.98±0.45、0.6921±0.1085、37.36(35.77-38.79)、2567.44±177.62 HU、1601.89±

7、200.14HU;草酸鈣結石組15.43±0.52、0.5798±0.0984、36.23(34.53-37.87)、2267.47±384.92 HU、1483.19±286.24HU。經(jīng)統(tǒng)計學處理,有效原子序數(shù)、鈣水比值、50keV單能量CT值、120kVp混合能量CT值及能譜衰減曲線斜率、差異均有統(tǒng)計學意義(F值分別為440.615、352.195、196.006、108.734,Z值=82.64、P值均=0.000)。組間兩兩比

8、較,有效原子序數(shù)、鈣水比值及50keV單能量CT值均有統(tǒng)計學意義(P<0.05);磷酸鈣類與草酸鈣類結石(P=0.276)能譜衰減曲線斜率無統(tǒng)計學差異,其余各組結石間斜率均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。磷酸鈣類與草酸鈣類結石(P=0.068)及尿酸類結石與胱氨酸類結石120kVp混合能量CT值(P=0.240)無統(tǒng)計學差異,其余各組結石間120kVp混合能量CT值均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
　　結論:能譜CT成像為區(qū)分泌尿系