灰阶超声助力体内尿路结石化学成分精准预判：开启结石诊疗新篇

《BMC Urology》：Predicting the chemical composition of urinary calculi in vivo using gray scale ultrasound

尿路结石患病率和复发率高，NCCT 虽为诊断金标准但有辐射问题。天津医科大学第二医院研究人员开展 “用灰阶超声预测尿路结石化学成分” 研究，发现超声可区分含钙结石和无水尿酸结石等，为临床治疗方案选择提供依据。

　　在医学领域，尿路结石是一种常见且令人痛苦的泌尿系统疾病，就像隐藏在人体泌尿系统中的 “定时炸弹” 。它不仅会引发剧烈疼痛，还与心血管疾病和慢性肾脏疾病等存在关联，严重威胁着人们的健康。随着生活方式和饮食习惯的改变，尿路结石的发病率和复发率不断攀升，给患者带来了沉重的负担。

目前，非增强计算机断层扫描（NCCT）是诊断尿路结石的金标准，尤其是双能计算机断层扫描（DECT），能通过测量原子序数差异预测结石成分，帮助治疗尿酸结石患者，避免手术。然而，辐射剂量问题却不容忽视，频繁接受检查可能会对患者造成电离辐射的生物效应。

在这样的背景下，天津医科大学第二医院的研究人员开展了一项旨在利用灰阶超声在体内初步预测尿路结石化学成分的研究。该研究成果发表在《BMC Urology》上。

为开展此项研究，研究人员采用回顾性设计，选取 2018 年 9 月至 2020 年 1 月在天津医科大学第二医院泌尿外科接受经尿道输尿管镜碎石术或经皮肾镜取石术的成年患者。所有患者术前均完成超声检查和 NCCT 检查，并在术后获得结石成分分析结果 。研究中，运用了多种关键技术方法：使用 DC - 8 S 超声扫描仪和 GE Light Speed Pro 64 排螺旋 CT 进行检查；借助专业软件 ImageJ 1.47 V 测量超声相关信息；采用先进的红外光谱法分析结石化学成分；运用多种统计学方法（如方差分析、非参数检验、ROC 分析、Spearman 相关分析）处理数据 。

研究结果如下：

1. 患者及结石基本信息：共纳入 267 例患者，结石经红外光谱分析有四种混合成分类型，分别为水草酸钙结石、二水草酸钙结石、碳酸磷灰石结石和无水尿酸结石。不同类型结石患者在年龄、性别、结石大小（NCCT 测量）、HU 值、超声结石灰阶值和超声后声学影长度等方面存在显著差异（P<0.05） 。
2. 区分结石的指标及效能：
   • HU 值：通过 ROC 分析，发现其区分含钙结石和无水尿酸结石的截断值为 644.00 HU，曲线下面积（AUC）为 0.907，敏感性为 88.00%，特异性为 95.04%（P<0.001） 。
   • 超声结石灰阶值：区分含钙结石和无水尿酸结石的截断值为 200.29，AUC 为 0.705，敏感性为 38.84%，特异性为 96.00%（P<0.001） 。
   • 超声后声学影灰阶值：区分碳酸磷灰石结石和无水尿酸结石的截断值为 31.48，AUC 为 0.699，敏感性为 58.33%，特异性为 84.00%（P = 0.011） 。
   
   
3. 结石各特征间的相关性：超声测量的结石大小与超声后声学影宽度呈正相关（相关系数为 0.755，P<0.001）；HU 值与超声结石灰阶值呈正相关（相关系数为 0.121，P<0.05） 。

研究结论和讨论部分指出，该研究表明超声在预测尿路结石化学成分方面具有一定潜力。在临床治疗中，超声检测的结石灰阶值和后声学影灰阶值等信息，可辅助医生选择合适的治疗方案，如对于含钙结石，因其硬度高可能更适合经皮肾镜取石术；而尿酸结石质地相对较软，可能更适合体外冲击波碎石（ESWL） 。同时，在药物预防治疗方面，对于疑似尿酸结石患者，在进行碱化治疗前测量尿液 pH 值，若 pH 值小于 5.5，碱化尿液有助于溶解和预防结石复发。

尽管该研究存在一定局限性，如红外光谱分析技术无法区分某些病因不同但光谱特征相似的草酸钙单水合物结石；超声检测存在对特定位置和小结石检测困难、易受干扰等问题 。但该研究为后续进一步研究奠定了基础，有望推动超声在预测尿路结石化学成分方面的应用，为临床医生提供更全面的信息，优化尿路结石患者的治疗和管理。