CT体外预测泌尿系结石硬度的研究

作者：王进峰，吴志坚，刘鑫国，李晓刚    作者单位：浙江省衢化医院泌尿外科，浙江衢州 324004

【摘要】  目的 探讨CT预测泌尿系结石硬度的可行性，为临床选择合理的治疗方法提供科学依据。方法 选择2002年3月-2004年3月60例住院行开放手术的尿路结石患者，手术取出结石后测定平均CT值，以硬度计测定结石的硬度，将结石标本的平均CT值与其硬度值进行直线相关性分析。结果 60枚结石平均CT值与其硬度值的Person相关系数为0.661，P=0.000。认为结石平均CT值与其硬度值间呈直线相关关系。结论 结石平均CT值与结石硬度呈正相关关系,提示混合性结石CT值越高，其硬度就越大，可能所需碎石次数就越多。

【关键词】  泌尿系结石；计算机X线断层摄影术；硬度

     泌尿系结石是常见疾病，占我国南方各医院泌尿外科住院患者的首位[1]，目前结石治疗方法主要有药物排(溶)石、腔内碎石、体外震波碎石、开放取石等。随着现代科学发展，碎石机性能不断改进及临床经验逐渐丰富，绝大部分泌尿系结石患者均可采用碎石治疗取得满意效果。碎石效果与结石的易碎性有关，结石易碎性由结石的硬度、脆性等因素决定[24]。本文探讨CT是否可以被用来预测泌尿系结石的硬度，并希望对泌尿系结石患者选择最佳治疗方案、减少并发症提供依据。

    1  资料与方法

    1.1  研究对象的选择  选择2002年3月-2004年3月间在本院收治住院的泌尿系结石患者。通过开放手术取出结石，结石用生理盐水洗净，天平称重，记录其大体外观特征等情况。避风、避光晾干后用手术标本袋隔绝空气密封保存备用。准备试验时再次用天平称重及容器盛水法测定体积，准备试验时与标本手术刚取出时大体特征、重量均一致者方可入选。研究对象排除标准：①结石太小，由于CT的容积效应会影响结石CT影像学的观察及CT值的准确测量，对于最小直径<0.5cm、体积≤0.8mL结石不作为研究对象；②准备试验前发现结石标本由于保存不善，与空气接触时间太长，结石內部水分流失，出现类似岩石风化现象，如脱壳、分层裂开或已完全变为碎块；③准备试验前后重量发生变化的结石。本研究期间遇到3例重量减轻，其中2例体积明显缩小。基质溶解、脱水重量会减轻，基质结石基质脱水也会增加结石硬度；④多发性结石患者只选取其中体积最大一枚结石，其余结石予以排除。

    1.2  临床资料  收集结石按拿到结石时间顺序编号，并记录患者性别、年龄、住院号、结石部位、X线片号、CT检查号，描述结石大体特征（形态、表面光滑度、颜色等）。本组结石体积最小为0.8mL，最大为7.6mL；重量最轻1.2g，最重为11.5g。结石患者年龄最小2岁，最大71岁，平均年龄52.4岁。

    1.3  方法

    1.3.1  主要仪器设备及标准  螺旋CT机采用美国GE公司hispeed FX/i型，扫描条件：120kV、120mA、1.0s，扫描层厚5mm、间距5mm。结石直径≤1.5cm时，加1-2mm薄层扫描。邵氏硬度计为台州兴发计量仪器实验厂产，按邵氏硬度计操作说明进行测定。刻度盘值：0-100Hz；压针行程：0-2.5mm。

    1.3.2  方法与步骤  ①结石标本准备：为防止术中沾在结石表面的血液形成血痂、包裹结石，影响体外试验的准确性，术中取出结石后，全部用无菌生理盐水清洗擦净，放入密封袋中，按收集的时间先后顺序编序号。②CT扫描：取3cm厚的平整泡沫板，依结石形状用组织钳在泡沫板上挖形态、大小相应的浅孔，将结石固定在泡沫板上，用CT机扫描，测量结石三个层面，分别记录核心、边缘及间边CT值，计算总体平均CT值。③测定结石硬度值：将上述60例结石标本，以邵氏硬度计测定结石表面对称4处，测点间相距至少6mm，计算平均硬度值(Hz)。

    1.3.3  统计学处理  所得数据经国际通用SPSS 14.0统计软件处理。将60枚结石术后平均CT值与其硬度值进行直线相关性分析。

    2  结    果

    上述60枚结石标本在CT扫描后，以邵氏硬度计测定结石的硬度值，将结石平均CT值与其硬度值进行直线相关性分析，Person相关系数为0.661，P=0.000，表明结石平均CT值与其硬度值之间呈直线相关关系(图1)。

    3  讨    论

    CT不仅能明确泌尿系结石大小、数量、形状、部位、肾积水程度等一般信息，而且对分析结石成分也有一定帮助。国内外已经开展CT分析结石成分研究[58]，治疗前了解其成分对药物溶石有重要意义。但临床上大部分结石为混合性结石，多采用碎石治疗。本课题侧重于预测结石硬度的研究，治疗前明确结石硬度对于是否选择碎石治疗及选择何种碎石手段有很好的临床指导意义。

    3.1  结石硬度的相关因素  硬度是固体坚硬程度，是对磨损和外力引起形变抵抗能力的大小。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。

    影响人体结石易碎性的最重要是硬度、脆性与内部结构。一般来讲结石硬度越大，则碎石所需消耗能量就越大，治疗时间就越长。结石硬度从高到低依次是羟基磷灰石、二水草酸钙、一水草酸钙、尿酸、胱氨酸、磷酸氢钙、磷酸镁胺。此外泌尿系结石硬度还有下列特点：①同一枚结石不同部位硬度可能不同[9]，磷酸钙结石内层区硬度9.49kP/mm2，多细孔区为21.76-81.83kP/mm2，外层区最高为120.77kP/mm2；②同一化学成分结石因晶体结构不同，其硬度亦不同[9]；③不均一性，有些物质在晶体不同方向上硬度可以不一致；④具[OH]、H2O存在于晶体结构中时硬度变小；⑤结石硬度还受环境影响[10]，结石硬度在干态下比湿态下要高的多。

    介于结石硬度与多种因素有关，结石多为混合性结石，不同患者结石成分复杂性程度不同，受结石晶体结构等影响因素较多，各种因素对不同患者结石硬度影响程度不一。临床上详细分析各因素影响程度仍很困难，本课题只是初步研究硬度的差别，这样虽然不够十分精确、细化，但对临床仍有参考价值。

    3.2  结石平均CT值与其硬度的关系  泌尿系统结石由晶体及基质两种成分组成。基质是所有尿结石共有成分，是一种黏蛋白复合物，其来源可能有肾小球滤过液、肾小管表面糖蛋白、坏死肾小管分泌物、肾小管基质、间质组织和细菌等。基质以地毯状、苔藓状、网络状及木耳状4种形式存在于晶体之间[11]，起到耦合作用，可以防止晶体解离与溶解。结石在湿态下相对易碎，可能与基质溶解有关。基质在泌尿系结石中含量因结石而异，大多数坚硬结石中基质占结石重量3%，基质结石中基质可达65%。基质的含量对硬度有影响 [12]，一般基质含量愈大，其硬度愈低。

    一般结石的硬度边缘带高于间边[13]，核心区最低，结石碎裂后断裂面大都是凹凸不平，对邵氏硬度计测量有一定影响，因此我们选择结石表面测量硬度。

    X线吸收程度取决于结石的密度和晶体结构，因而不同成分及晶体结构的结石，在CT扫描时通过的X线也会不同，所以CT成像后就会获得不同CT值。本研究对结石平均CT值与其硬度值进行直线相关性分析，结果Person相关系数为0.661，P=0.000，认为结石平均CT值与硬度值之间呈直线相关关系。

    泌尿系结石的易碎性与结石硬度密切相关，据此，我们认为平均CT值越高的结石其硬度就越大，结石也越难粉碎。所以，利用CT值与结石硬度及密度关系，治疗前通过CT扫描了解结石硬度，进而了解结石易碎性，对我们是否选择碎石治疗及选择何种碎石手段有很好临床指导意义。

    (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. 肾结石的治疗 [M]. 昆明：云南科技出版社, 1999:78.

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[12]叶章群，邓耀良，董诚. 泌尿系结石 [M]. 北京:人民卫生出版社, 2003:209212.

[13]吴阶平. 泌尿外科学 [M]. 济南:山东科学技术出版社，1993:545.