X线数字断层融合技术在泌尿系统结石定位诊断中的应用

刘 彬，曲 博，张建坤，张新成，宋伟强，刘志春

(1.中国石油天然气总公司中心医院泌尿外科，河北 廊坊 065000；2.中国石油天然气总公司中心医院放射科，河北 廊坊 065000；3.中国石油天然气总公司中心医院肝胆外科，河北 廊坊 065000)

·论著·

X线数字断层融合技术在泌尿系统结石定位诊断中的应用

刘 彬1，曲 博2，张建坤1，张新成2，宋伟强1，刘志春3*

(1.中国石油天然气总公司中心医院泌尿外科，河北 廊坊 065000；2.中国石油天然气总公司中心医院放射科，河北 廊坊 065000；3.中国石油天然气总公司中心医院肝胆外科，河北 廊坊 065000)

目的探讨X线数字断层融合技术(Tomos技术)在泌尿系结石定位诊断中的应用价值。方法选取确诊的泌尿系结石患者69例，均行肾-输尿管-膀胱摄影(kidney-ureter-bladder，KUB)、Tomos技术及双源CT平扫后重建检查，由影像诊断医师对3种影像进行分级判定和比较。结果双源CT和Tomos技术的图像质量优于KUB平片，双源CT的图像质量优于Tomos技术，双源CT和Tomos技术阳性检出率和确诊率高于KUB平片，差异有统计学意义(P<0.05)。结论Tomos技术提高了结石的阳性检出率，且影像质量显著提升，对结石的定位诊断起到有益的补充。

尿路结石；X线数字断层融合技术；诊断

泌尿系统结石是泌尿外科常见病，在泌尿外科住院患者中占据首位。影像学检查对于泌尿系结石的诊断具有重要意义。肾-输尿管-膀胱摄影(kidney-ureter-bladder，KUB)、CT扫描检查在结石定位中具有重要地位。现在一些国外医疗机构已经开始用CT替代传统的KUB、排泄性尿路造影检查，成为诊断泌尿系统结石的金标准。X线数字断层融合技术(Tomos技术)是一种新的影像技术，能够以相对低的X线辐射剂量及廉价的检查费用，提供类似CT的断层影像[1]，并且有效解决了传统KUB成像组织重叠、伪影干扰的问题，可获得高清晰度的结石图像，在泌尿系统结石定位诊断中具有较高的应用前景。本研究比较Tomos技术、KUB及双源CT扫描成像技术确定泌尿系结石大小、位置等的实用价值，旨在为Tomos技术在临床泌尿系统结石诊断定位中的应用提供依据。报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2014年12月—2015年12月中国石油天燃气总公司中心医院临床明确诊断的泌尿系结石住院患者69例，其中男性43例，女性26例，患者均有腰腹痛病史。本研究经医院伦理委员会、学术委员会充分论证批准，患者接受的辐射剂量约等于普通CT检查的辐射量，KUB平片、Tomos技术检查均为免费，患者均充分了解诊疗过程并签署知情同意书。

1.2 方法 检查前禁食水，仰卧位，均采用3种方法进行检查。KUB平片检查应用SIEMENSAXIOMAristosVXPIUSDR，管电压85kV，管电流9.71MAS，SID=150mm。Tomos技术检查应用SHIMADZUsonialvisionsafireⅡ多功能平板X线机。将检查床放至水平，检查体位与普通X线检查体位相同，均采用仰卧位，选择Tomos程序，行常规矢、冠状位扫描，同时根据患者实际情况，相应采取外展位或内收体位。选择SID=1 100mm，曝光参数为95kV、1.8MAS，以距离床面 60mm为中心，上下扫描范围120mm，管球移动角度40 °。成像参数均在日常临床工作使用范围之内[2-4]。扫描后可以得到74帧原始容积图像，采用重建参数为Height100mmRange200mmPitch1.5mm，进行后期重建处理，挑选其中适当的层面图像，使用适当的窗功能调整后提供诊断并打印胶片。CT检查应用SiemensDefinitionFlash双源CT，扫描参数：A组管电压100kV，管电流112MAS；B组管电压140kV，管电流96MAS。采用自动曝光控制技术(CareDose4D)，重建算法：B30f。行双源CT扫描后进行结石影像三维重建。3种方法结果显示尿路走形区域异常高密度影为阳性(图1～3)。

图1泌尿系结石KUB平片检查图2泌尿系结石Tomos技术处理后图像图3泌尿系结石CT重建图像

Figure2PostprocessingimageswithTomostechnologyinurinecalculusFigure1KUBexaminationinurinecalculusFigure3CTreconstructionimageinurinecalculus

由3名主治医师以上泌尿科医师和影像科医师共同对图片影像质量作出评价，根据图像质量和准确度，评价分为优、良、差3个等级。影像学图像评价标准：准确定位结石位置，并且结石影边缘轮廓清晰为优；准确定位结石位置，结石影边缘轮廓可辨认为良；结石影模糊不清，无法准确定位结石或未显影为差。

1.3 统计学方法 应用SPSS 22.0统计学软件分析数据。计数资料比较采用χ2检验；等级资料比较采用秩和检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

69例患者均为输尿管结石，其中输尿管上段结石38例，输尿管中段结石11例，输尿管下段结石20例，结石最大直径0.3～1.5 cm。 KUB平片检查结果阳性52例，其中5例假阳性，为非泌尿系结石的高密度影，47例为影像确诊病例；Tomos技术摄片检查结果阳性65例，其中5例假阳性，为非泌尿系结石的高密度影， 60例为影像确诊病例；双源CT检查结果阳性68例，68例为影像确诊病例，1例需要行多层CT尿路造影检查明确为泌尿系结石。双源CT和Tomos技术的图像质量优于KUB，双源CT的图像质量优于Tomos技术，双源CT和Tomos技术阳性检出率和确诊率高于KUB，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1，2。

表1 KUB、Tomos技术、双源CT片图像质量比较Table 1 The image quality comparison of KUB,Tomos technology and dual-source CT (n=69，例数)

*P<0.05与KUB比较 #P<0.05与Tomos技术比较(秩和检验)

表2 KUB、Tomos技术、双源CT结石阳性检出率比较Table 2 The positive detection rate comparison of KUB,Tomos technology and dual-source CT (n=69)

*P<0.05与KUB比较(χ2检验)

3 讨 论

近年来随着影像设备和影像学技术的不断改进发展，放射影像学检查对疾病诊断的准确率得到了明显提高，安全性更高，适用性更广泛。KUB是临床最为常用、经济、有效的尿路结石检查方法，但KUB仍有一定的局限。泌尿系统各器官位于体层深部，周围被脂肪、肌肉、骨骼、邻近脏器包绕，由于肠道内气体、肠内容物遮挡，骨骼肌肉及邻近脏器影像重叠，KUB检查时常出现局部图像不清晰或结果不能判定的现象，需要进行静脉尿路造影检查进一步明确，但静脉尿路造影检查仍然图像不清晰，不能明确诊断。

随着我国卫生系统条件的改善，CT设备在基层医院得到普及，CT扫描在泌尿系结石的诊断、定位方面已得到了越来越广泛的应用，由于CT扫描所获得的数据量巨大，并可对扫描数据进行重建后处理，从多个角度对尿路结石进行清晰定位，在临床应用中有替代KUB及静脉尿路造影检查的趋势。一些国外医疗机构已经开始用CT替代传统的KUB、排泄性尿路造影检查，成为诊断泌尿系统结石的金标准[5]。但CT扫描范围过大(肾脏上极至盆腔底部)和扫描次数过多(常规平扫、肾实质期和排泄期扫描)，导致患者接受辐射剂量过大是CT扫描的主要弊端[6]。此外，CT扫描价格相对较高[7]。近年来，影像学科在CT扫描中就如何减少辐射进行了许多方法学的探索，研究表明双源CT有效缩短了扫描时间，降低了检查过程中患者接受的辐射量，从诊断及保护患者方面效果较好[8]。双源CT技术的发展是CT技术的一大变革，其成像扫描及后期数据重建速度明显提高，扫描在肺、胃肠道、大动脉等不断运动的器官，尤其是心脏的检查和诊断中极大提升了图像质量，同时患者所承受的辐射量明显下降。但与传统CT相比较，对于泌尿系统结石的检查和诊断意义并没有明显提升，且检查费用较高，故在基层医院的推广受到一定的限制。

随着影像设备和技术的不断发展，数字化透视摄影系统SHIMADZUSONIALSAFIRE17(SonialvionSafireⅡ)搭载的直接转换式FPD具有极佳的空间分辨率，直接转换介质非晶硒的利用，使X线直接转变为电信号，降低了图像信息的丢失[9]，消除了光的散射造成的图像模糊，降低周边影像的畸变率，实现了鲜明清晰的图像。该设备具有Tomos功能，成像参数低，在一次扫描下可获得74幅高清晰原始体层图像，经计算机重建处理后可得到感兴趣区域内任意层面的图像，俗称“冠扫CT”，图像重建采用位移与叠加法降低了层面之间的干扰，极大提高了泌尿系统图像的对比度和清晰度，可以清晰地显示出肾脏的形态、轮廓及肾盂肾盏的细微结构，它对病灶在纵向的边缘形态及邻近结构的变化显示更加清楚[10]。Tomos功能可以对一次采集的数据进行后处理，通过图像重建显示出多个层面图像，可选择性消除周围组织重叠或肠道气体内容物的遮挡[11]，清晰地显示出目标区域解剖结构及病变情况。一般在评价影像质量时，要以使用的辐射剂量为参考[12]，但Tomos功能具有与CT扫描一样的快速优势，而辐射剂量不足CT的五分之一，远远小于CT的辐射剂量[13]。国内外学者的多项研究发现Tomos技术在对肺小结节、乳腺结节、骨关节病变及口腔科等疾病诊断中的应用效果均优于常规X线检查[14-18]。Tomos技术尚未在泌尿外科领域得到应用，在泌尿系结石诊断、定位方面的应用研究报道更为稀少，有待进一步研究推广应用。

本研究结果显示，KUB平片拍摄快捷(检查时间约1min)，检查时接受的辐射量最小约0.7mSv，但能确诊的图片占总病例的68.1%，清晰成像的图片比例仅为45.2%；双源CT扫描检查过程快速(检查时间约5min)，检查时接受的辐射量较大，为5.1～11.1mSv，但在泌尿系结石定位诊断方面具有非常明显的优势，扫描数据后期重建可获得高质量影像，清晰优质成像比例为97.6%，仅有1例未能明确，进一步行多层CT尿路造影检查后明确诊断，可能与结石本身成分有关[19-22]。Tomos技术操作稍慢于KUB平片(检查时间约5min)，与CT检查所用时间相近，后期图像重建处理稍缓慢，一次扫描所接受的辐射量介于KUB与CT之间，但价格接近普通KUB平片，比CT具有明显优势，通过一次扫描确诊病例比率为87.0%，清晰优质图像比率76.2%，与KUB平片比较，影像质量有所提高。与双源CT检查相比较，Tomos影像质量仍存在一定的差距，在结石定位诊断中特异性也略低于双源CT，可能出现假阳性结果，本研究中部分老年人因盆腔非结石高密度影大量存在，不能与输尿管下段结石相鉴别，需结合CT影像方可将泌尿系结石清晰显示并定位诊断。本研究还发现，Tomos技术对于直径<1mm的结石显示不清晰，对直径2～5mm的结石成像最为清晰。这与Mermuys等[23]的研究结果相似。因此，Tomos技术在泌尿系结石的定位诊断中并不能完全取代双源CT。

综上所述，Tomos技术与KUB平片比较显著提高了泌尿系结石的影像检查图像质量，且结石阳性检出率也有所提高。综合患者接受的辐射量和经济等因素，Tomos技术在临床泌尿系结石的定位诊断中是KUB平片的有益补充。

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(本文编辑：赵丽洁)

The application of X-ray digital tomosythesis in localization diagnosis of urinary calculus

LIU Bin1, QU Bo2, ZHANG Jian-kun1, ZHANG Xin-cheng2, SONG Wei-qiang1, LIU Zhi-chun3*

(1.DepartmentofUrinarySurgery,ChinaPetroleumCorporationCentralHospital,Langfang065000,China； 2.DepartmentofRadiology,ChinaPetroleumCorporationCentralHospital,Langfang065000,China； 3.DepartmentofHepatobiliarySurgery,ChinaPetroleumCorporationCentralHospital,Langfang065000,China)

ObjectiveTodiscusstheapplicationvalueofX-raydigitaltomosynthesis(Tomostechnology)inlocalizationdiagnosisofurinarycalculus.MethodsSixty-ninepatientswithdefinitediagnosisofurinarycalculiweretreatedwithkidney-ureter-bladder(KUB),TomostechnologyanddualsourceCT.Thequalityoftheimagewasgradedandcomparedbytheimagediagnosisphysician.ResultsTheimagequalityofdualsourceCTandTomostechnologyisbetterthanthatofKUBplainfilm.TheimagequalityofdualsourceCTisbetterthanthatofTomostechnology.ThepositiverateanddiagnosisrateofdualsourceCTandTomostechnologywerehigherthanthoseofKUBscan,thedifferencewasstatisticallysignificant(P<0.05).ConclusionTheTomostechnologyimprovedthedetectionrateofureteralcalculusandsignificantlyimprovedtheimagequality,whichplayedausefulsupplementroleintheclinicalexaminationofthelithiasis.

urinarycalculi；X-raydigitaltomosythesis；diagnosis

2017-02-27；

2017-05-31

廊坊市科学技术研究与发展计划(2014013016)

刘彬(1979-)，男，河南许昌人，中国石油天然气总公司中心医院主治医师，医学硕士，从事泌尿外科疾病诊治研究。

*通讯作者。E-mail：13463606565@163.com

R691.4

A

1007-3205(2017)09-1037-04

10.3969/j.issn.1007-3205.2017.09.011