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【摘要】 目的：探讨CT是否可以被用来预测泌尿系结石的易碎性。 方法：选择40例开放手术取出尿路结石标本进行气压弹道碎石，结石体积0.25~8 ml，碎石前行CT扫描了解结石CT值及影像学特征，收集碎石屑测定成分，CT值与碎石次数进行相关分析。结果：CT值与每ml碎石次数进行相关分析，Person相关系数0.886,P=0.000,认为结石CT值与碎石次数之间存在正相关关系，而且相关性很高。结论：结石的CT值及影像学特征是预测其易碎性的重要手段。
【关键词】 泌尿系结石；CT；易碎性；预测
The research of Computed tomography Predict The fragility for Urinary calculi
DENG An-chang, WANG Jin-feng, WU Zhi -jian, et al
(Department of urology of Chenzhou First People's Hospital of Nanhua University, Hunan 423000, China)
【Abstract】 Objective：We sought to assess whether computed tomography could be use to predict the fragility for urinary calculi. Methods:We choice 40 urinary calculi which were obtained by open surgery, the volume of stones are between 0.25 and 8ml, all stones were examined by computed tomography and broken by air pressure lithotripsy. The composition of fragment was measured. Hounsfield units (HU) of stone and the frequency of broken stone to pieces are carried out correlation analyze.Results: HU of stone and the frequency of broken stone to pieces are carried out correlation analyze, the person correlation are 0.886, p=0.000, We consider that HU of stone and the frequency of broken stone to pieces are significantly correlation.Conclusions: The HU and image character of urinary calculi may be a effective method of predict the fragility for urinary calculi.
【Key words】Urinary calculi; Computed tomography; Fragility; Predict
结石是泌尿系常见的疾病，我国的南方更是世界三大泌尿系结石高发地区之一［1］。结石的治疗方法也很多，而结石的理化性质正是影响治疗效果的主要因素之一，所以治疗前准确预测结石的理化性质对临床选择合理的治疗方法很有帮助。本文拟研究结石CT值及CT影像学特征在预测结石易碎性上的应用价值，现报告如下。
1 资料及方法
1.1 一般资料 选择本院2005年6月~2006年1月40例开放手术所取出结石，结石洗净晾干备用，结石称重及测量体积，并描述结石大体解剖特征。其中结石体积<1 ml 10例，1~2 ml 10例,2~5 ml 16例,>5 ml 4例。结石各自外观有规则，不规则，年轮，棱角，中央筛孔，苍白，褐色等特征。
1.2 方法
1.2.1 测量结石CT值 将结石固定于泡沫板上，用HITACHI-PRATICO型CT机扫描结石，测量结石值并了解结石的影像学特征，结石分扫两个层面，分别记录核心、边缘及间边CT值，分别计算总体CT平均值及各点CT平均值。工作条件：120 kV,200 mA,层厚5 mm,小结石加1 mm~2 mm薄层扫描。
1.2.2 体外碎石 市售猪空肠或鸡肠一段，固定于一长方形木板上，根据结石大小将结石装入医用手套指套内或手掌部，再将手套固定于肠腔内。连接气压弹道碎石机（广州珠江科技公司产），以碎石探针击碎结石，记录碎石次数，并分别收集结石核心及边缘（壳）碎石标本。结石粉碎标准：碎石屑<1.5 mm，弹道碎石工作条件：气道压力为0.4 kPa,探针距结石距离为1 mm。
1.2.3 结石化学成分分析 收集碎石标本，以北京泌外研究所化学试剂分别检测核心及边缘化学成分。
1.2.4 统计分析 所得数据经国际通用SPSS12.0统计软件处理，将CT值作为预测相关因素，与每ml结石碎石次数进行相关分析；了解CT影像学特征在预测结石易碎性上的应用价值。 LSD法对纯结石的CT值进行单向方差分析，得出各类纯结石的CT值有无显著性差异。
2 结果
2.1 结石CT值 本组结石平均CT值范围为251~1 722 Hu，40例平均CT值为978 Hu,结石CT值<500 Hu 5例，500~1 000 Hu 13例，1 000~1 500 Hu 16例，>1 500 Hu 6例。CT扫描容易发现分层、筛孔及明显CT密度差别的影像学特征。其中发现10例有中央筛孔结构，且有筛孔者CT值均大于1 000 Hu。
2.2 碎石结果 每ml结石碎石次数范围为192~1 538次。平均每ml体积碎石次数为777次，有筛孔者每ml结石碎石次数范围212~483次。
2.3 成分分析 31例为含钙混合性结石和感染结石,单一成分结石9例(22.5%),结石成分见表1。表1 40例结石标本的化学成分定性分析结果及CT值表
2.4 统计分析 经国际通用SPSS 12.0统计软件处理，9例纯结石LSD法单向方差分析,5类纯结石成分的CT值差异均有统计学意义(P<0.05), 4类混合结石均主要含两种化学成分;混和结石的CT值均在相应两种成分纯结石的CT值之间。
将CT值作为预测相关因素，与每ml结石碎石次数进行相关分析，Person相关系数r=0.886,P=0.000,认为结石CT值与碎石次数之间存在正相关关系，而且相关性很高。线性回归分析，决定系数为0.784，F=94.593,P=0.000，有统计学意义。
3 讨论
NCHCT不仅能明确泌尿系结石的大小、形状、部位、肾积水程度等一般信息，而且对分析结石的成分也有一定帮助。国内外已经广泛应用CT进行结石成分的研究，国外已完成相关研究主要集中在用CT值预测结石的成分，而本课题侧重于结石硬度与脆性的预测研究，治疗前搞清成分对药物治疗有重要意义，搞清硬度与脆性对碎石治疗有指导意义。
CT值是利用探测器探测一定厚度的X线束环绕穿透人体某一层面后的各方向衰减值。X线的吸收程度取决于结石的密度和晶体结构，而结石密度与硬度不一定成正比，例如，二水磷酸钙密度是2.32 g/cm3，二水草酸钙密度是1.99 g/cm3，但后者硬度是前者的2倍。国内外已经广泛应用CT进行结石成分的研究，他们发现结石的CT值与结石的成分之间有规律可循。Serkan等［2］检测86例纯泌尿系结石，尿酸结石、鸟粪石、胱氨酸结石、磷酸钙结石、草酸钙结石的CT值依次为311 Hu、613 Hu、1 088 Hu、1 417 Hu、1 249 Hu。Deveci［3］等人分析86例纯结石，显示结石的CT值从高到低依次为草酸钙结石、磷酸钙结石、胱氨酸结石、“感染”石、尿酸结石。而Mostafavi［4］等人的研究发现结石的CT值从高到低依次为磷酸钙结石、草酸钙结石、胱氨酸结石、“感染”石、尿酸结石。这里似乎表明磷酸钙结石和草酸钙结石之间很难鉴别。但本组研究显示成分不同结石CT值明显不同，9例纯结石LSD法单向方差分析,5类纯结石成分的ＣＴ值差异均有统计学意义,说明体外CT扫描法可以对上述5类纯结石进行成分分析。4类混合结石均主要含两种化学成分;混和结石的CT值均在相应两种成分纯结石的CT值之间。
脆性是物体受到拉力或冲击时容易破碎的性质。已知材料硬度决定了结石对空化微喷射撞击的阻抗力，断裂韧性决定结石对剥脱性破坏和裂延伸的阻抗力。一般结石硬度大，碎石消耗能量大，治疗时间长。
结石的脆性及硬度与结石的成分和结构有很大关系，结石成分与硬度有关，结石硬度从高到低依次是磷灰石、二水草酸钙、一水草酸钙、尿酸钙、胱氨酸、磷酸氢钙、磷酸镁胺。本组研究显示不同成分结石所需碎石次数明显不同。磷酸镁铵结石最容易粉碎，而草酸钙结石最难击碎。但同一化学成分结石因晶体结构（粒晶结构、缅状结构、复合结构）不同而硬度不同,同一枚结石硬度呈不均一性,例如,磷酸钙结石内层区硬度为9.49 Kp/mm2,多细孔区为21.76~81.83 Kp/mm2，外层区最高为120.77 Kp/mm2。而且本组其中10例CT扫描发现结石中央有筛孔样结构，这10例结石虽然CT值很高，基本上都＞1 000 Hu，但每ml碎石次数范围为212~483次。所以我们认为术前进行CT扫描，必要时加1 mm~2 mm薄层扫描，了解结石的内部影像学特征对合理选择治疗方法很有帮助。
本课题研究显示40粒结石标本CT影像学及CT值差别很大。本组结石平均CT值范围为251~1 722Hu，将CT值作为预测相关因素，与每ml结石碎石次数进行相关分析，Person相关系数r=0.886,P=0.000,认为结石CT值与碎石次数之间存在正相关关系，而且相关性很高。线性回归分析，决定系数为0.784，F=94.593,P=0.000，有统计学意义。这显示结石CT值越高所需碎石次数就越多。 Saw等［5］的研究显示，NCHCT值能预测结石的脆性，并能估计出粉碎结石所需要的ESWL冲击次数，提出结石CT值低则容易被击碎，其所需要的冲击次数也较少，与本组研究的结果相似。但本组有2例标本结石CT值较高且结石影像学未见筛孔特征，但每ml 体积碎石次数却很小，我们分析可能与结石标本保存不善，如与空气接触时间太长而导致风化有关。这有待于进一步在人体进行体外预测研究，排除这类干扰的可能性。
本课题同时拟研究结石外层和核心CT值的差值与碎石次数之间有无相关性，但发现结石核心与外层CT值的差值大小与碎石次数无关，无明显相关性。
综上所述，通过了解泌尿系结石的CT值及其影像学结构特征 ，可以为我们在临床工作中选择合理治疗方法提供科学依据，但这种方法还存在诸多缺陷，如结石混合成分太复杂而影响其预测结果的准确性，这都影响它在临床上发挥作用，因此，在今后一段时间内，临床泌尿外科医生和影像学工作者应共同努力，致力于寻找更佳的预测方法。
（本课题得到申鹏飞、叶章群、蒋先镇、邓耀良等多位教授的指导，在此表示衷心感谢！）
【参考文献】
［1］ 吴志坚.肾结石治疗［M］.昆明:云南科技出版社,1999:19.
［2］ Serkan D，Mehmct C. Spiral computed tomography：role in determination of chemical composition of pure and mixed urinary stones-an vitro study［J］. J Urol，2004，64(2):237-240.
［3］ Deveci S, Coskun M, Tekin MI, et al .Spiral computed tomography :role in determination of chemical composition of pure and mixed urianry stones -an in vitro study［J］. J Urol,2004,64(2):237-340.
［4］ Mostafavi MR, Ernst RD, Saltzman B, et al. Accurated determination of chemical composition of urinary calculi by spiral computerized tomography［J］. J Urol ,1998,159(3):673-675.
［5］ Saw K，Mcateer J, FinebergN,et al .Calcium stone fragility is predicted by helical CT attenuation values［J］. J Endourol，2000,14(6):471-474.
作者单位：湖南省南华大学附属郴州市第一人民医院泌尿外科，湖南 郴州 423000