CT三维重建技术在泌尿系结石术前诊断及定位中的应用

张晨辰

[摘要] 目的 探討CT三维重建技术（CTU）在泌尿系结石术前诊断及定位中应用的实用性及准确性。 方法 将2017年1月～2019年12月我院泌尿外科收治的70例行PCNL的泌尿系结石患者随机分为观察组35例和对照组35例。观察组术前行CT尿路三维重建（CTU）检查，对照组术前行静脉肾盂造影（IVP）检查。术前通过不同方法检查，分别设计PCNL穿刺通道，比较两组在一次穿刺成功率、手术时间、术中出血量、结石取净率以及两组术后并发症的发生率等方面的差异。 结果 所有患者均成功完成PCNL，其中两组的手术时间和术中出血量比较，差异有统计学意义（P<0.01）。两组的一次穿刺成功率和结石取净率比较，差异有统计学意义（P<0.05）。观察组术后并发症总发生率低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。 结论 术前行CT尿路三维重建（CTU），精准设计PCNL穿刺通道，在PCNL中的实用性、精准性、安全性优于静脉肾盂造影（IVP）检查，值得推广。

[关键词] CT三维重建;泌尿系结石;经皮肾镜取石术;静脉肾盂造影

[中图分类号] R816.7          [文献标识码] B          [文章编号] 1673-9701（2020）22-0048-04

The application of CT three-dimensional reconstruction technology in the preoperative diagnosis and localization of urinarylithiasis

ZHANG Chenchen

Department of Urology， Beijing Changping Hospital， Beijing   102200， China

[Abstract] Objective To explore the practicability and accuracy of the application of CT three-dimensional reconstruction technology in the preoperative diagnosis and localization of urinarylithiasis. Methods 70 patients with urinarylithiasis admitted to and treated in Department of Urology of our hospital from January 2017 to December 2019 who received percutaneous nephrolithotomy （PCNL） were randomly divided into the observation group （n=35） and the control group （n=35）. The observation group had a CT urography （CTU） with three-dimensional reconstruction before operation， while the control group underwent intravenous pyelography （IVP） before operation. Since different methods were adopted for examination， the puncture approaches were respectively designed for PCNL before operation， and the differences between the two groups in the success rate of one-time puncture， the operation time， the intraoperative blood loss， the stone clearance rate and the incidence rate of postoperative complications were compared. Results All the patients successfully received PCNL. Among which the differences between the two groups in the operation time and the intraoperative blood loss were statistically significant（P<0.01）. The differences between the two groups in the success rate of one-time puncture and the stone clearance rate were statistically significant（P<0.05）. Compared with the control group， the overall incidence rate of postoperative complications in the observation group was lowerand the difference was statistically significant （P<0.05）. Conclusion Accurate design of puncture approaches for PCNL through CTU with three-dimensional reconstruction before operation is superior to IVP in practicability， accuracy and safety， which is worthy of promotion.

[Key words] CT three-dimensional reconstruction; Urinarylithiasis; Percutaneous nephrolithotomy; Intravenous pyelography

泌尿系结石（Urinary calculi，UC）是泌尿外科的常见疾病。结石可见于肾、膀胱、输尿管和尿道的任何部位。临床表现因结石所在部位不同而有异，肾与输尿管结石的典型表现为肾绞痛与血尿，在结石引起绞痛发作前，患者一般没有任何感觉，由于某种诱因，如剧烈运动、劳动、长途乘车等，突然出现一侧腰部剧烈的绞痛，并向下腹及会阴部放射，伴有腹胀、恶心、呕吐、程度不同的血尿。而超过60%的患者会表现为腰痛[1]。根据结石形状、大小、部位的不同选择不同的治疗方法和手术方式。微创手术经皮肾镜取石术已逐步取代传统开放式手术[2]。通常对于较大的肾结石，一般直径在2 cm以上或多发的肾结石，如果无法行体外冲击波碎石治疗，可以考虑行经皮肾镜碎石取石手术。该术式患者主要采用俯卧位，经皮肤、皮下组织、肾皮质到肾盏、肾盂，建立穿刺通道，而获取最佳的穿刺点是手术成功的关键。目前多层螺旋CT已成为泌尿系结石的主要影像学检查手段，但仍有一些情况会给临床医生造成困扰。本研究通过分析多层螺旋CT三维重建技术在经皮肾镜取石术中的应用，通过CT三维重建获取泌尿系结石的数量、形状、密度等方面的精确信息，能够更为精准的判断结石与肾脏及周围组织的位置关系，以确保经皮肾镜取石术中最彻底、最大化地取石[3-4]，希望为临床工作提供更多、更精准的依据，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2017年1月～2019年12月我院泌尿外科收治的70例行PCNL的泌尿系結石患者为研究对象。所有患者签署知情同意书，并经伦理委员会审核通过，随机将其分为观察组和对照组两组，每组35例。观察组术前行CTU检查，对照组术前行IVP检查。其中观察组男30例，女5例，年龄30～70岁，平均（48.2±13.1）岁，单侧26例，双侧9例。对照组男29例，女6例，年龄28～72岁，平均（50.1±14.2）岁，单侧28例，双侧7例。两组患者临床资料比较差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.2 纳入标准

①≥2 cm的肾结石;②有症状的肾盏结石;③体外碎石难以粉碎及保守治疗失败的肾结石;④伴有明显肾积水的2 cm以下的肾盂输尿管连接部结石[5]。

1.3 排除标准

①患侧肾及输尿管解剖结构异常或畸形;②凝血功能障碍;③合并严重感染;④存在严重心、肝、肾等重要器官疾病[5]。

1.4 方法

观察组术前采用美国通用电气公司生产的64排螺旋CT进行增强扫描，采用RadiAnt DICOM Viewer 5.5.0软件进行多层面重建（MPR），通过三维立体旋转，评估设计穿刺路径通道。对照组术前行静脉肾盂造影，设计穿刺路径通道。所有患者行硬膜外麻醉，先取截石位患侧插输尿管导管，接生理盐水，制造人工肾积水。患者换俯卧位，腰部垫高，常规消毒铺无菌单。采用美国PHILIPS Affinitial 70彩超机，在超声引导下根据术前的定位，于腋后线穿刺进入肾盏，抽出少许清亮尿液，沿穿刺针置入导丝，逐渐扩张穿刺通道至24 F，置入肾镜，探查穿刺盏、肾盂，反复检查各个肾盏及肾盂，发现结石后用EMS三代超声碎石系统将结石击碎后清除。超声频率23～26.4 KHz，超声探针尖端主振幅范围：20～80 μm，超声能量≥150 VA，吸附调控泵最大负压≥0.07 MPa，最大抽水效率不低于1 L/min。最后顺行置入斑马导丝，导丝头端置入膀胱，套入6 F输尿管支架管，退镜放置F14肾造瘘管，气囊注水3 mL，伤口包扎固定。

1.5 观察指标

包括手术时间、术中出血量、一次性穿刺成功率、结石取净率、术后并发症。（1）一次穿刺成功是指穿刺直接进入目标肾盏，没有周围脏器及血管损伤。（2）结石取净依据术后CT进行判断，肾内无结石影。（3）术后并发症包括漏尿、肾撕裂伤、输尿管损伤及周围脏器损伤。

1.6统计学方法

采用SPSS 19.0 统计学软件进行数据分析，计量资料以（x±s）表示，采用t检验，计数资料以[n（%）]表示，采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组手术相关指标比较

观察组手术时间、术中出血量均低于对照组，一次穿刺成功率、结石取净率均高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05），见表1。

2.2 两组患者术后并发症比较

观察组患者术后并发症总发生率低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05），见表2。

3讨论

泌尿系结石是泌尿系统常见疾病，根据中国结石病防治中心统计，患结石病人数逐渐增加，并明显呈上升趋势，患病率已达到我国总人数的1%～5%，部分南方地区已达5%～10%，其危害性仅次于心脑血管病、恶性肿瘤、糖尿病，成为危害人类健康的第4大杀手。杨杰等[6]研究显示泌尿系结石患病率已达我国成年人患病率的17%。泌尿系统包括肾脏、输尿管、膀胱、尿道，任何一个部位均可以发生结石，但以肾结石最为常见[1]。传统的开放式手术需要在腰部做一个10～20 cm的大切口，某种程度上开放视野利于肾结石的清除，但是损伤大、出血多、痛苦重、恢复慢[7]。随着微创手术的开展，经皮肾镜取石术逐渐取代传统开放式手术[8]。经皮肾镜取石术需要非常精细的手术技术，肾脏是血管非常丰富的器官，肾脏血流占心脏排出血量的1/4。既要尽量避免出血，又要努力取净结石，还要保护肾脏功能，故需要制定个体化手术方案。面对复杂的肾结石状况，术前探清结石的形态、位置、密度、数量尤为重要。如果穿刺通道选择不当，会增加并发症和结石残余的风险。术前行CTU检查，用计算机进行多种方式的重建，通过全方位、多角度旋转观察[9-10]，可以明确结石与肾盂肾盏的关系，从而通过精准的通道设计，提高PCNL的一次穿刺成功率和清石率，减少手术时间、手术创伤和并发症。本研究运用RadiAnt DICOM Viewer 5.5.0软件进行64排螺旋 CT图像的后处理，包括容积重建、多层面重建（MPR）及三维重建（VR）。重建后的影像，通过水平面、冠状面、矢状面及三维旋转等操作方式，可以多方位、多角度观察结石的位置、尿路梗阻的部位和积水扩张的程度，VR可以得到全尿路图像，能够清晰显示肾脏周围邻近脏器、各级肾动脉、肾静脉及肾盂肾盏，避免穿刺中损伤周围脏器组织，误入血管[11]，从而减少术中出血量，也有助于鉴别周围淋巴结及动脉钙化灶、肠道粪石等[12]。本研究显示，观察组一次穿刺成功率显著高于对照组，节省手术时间，提高取石率。且观察组并发症低于对照组，差异有统计学意义。这与Patel U等[13]的研究相似。

特别需要提出的是，术前准备及术后护理也不可忽视。患者普遍对手术存在恐惧、焦虑、紧张等不良心理反应，担心手术效果及术后的恢复。这就需要术前医护与患者之间进行充分沟通，提前耐心讲解术后可能出现的不适及应注意的问题，消除患者的思想顾虑，增强对手术的信心，以良好的心态迎接手术。同时还应使患者充分了解此手术并非无创伤手术，仍需做1～3 cm的切口，术后腰部需留置引流管，会造成一些不适。术前要充分做好手术准备，了解重要器官功能，掌握手术指征。必要时进行相关训练，如咳嗽训练，改善肺功能，避免肺不张等情况的发生。术后严密观察术后并发症，如：血尿、漏尿、感染、肾撕裂伤、输尿管损伤、周围脏器损伤等。本研究比较两组患者术后并发症的发生率，其中采取CT增强扫描三维重建方法进行手术后的患者发病率低于对照组，差异有统计学意义。因手术需留置输尿管支架管出院，故需向患者详细告知常见的不良反应及注意事项，若出现鲜红色尿液或肾区不适，应及时到医院就诊。如无不适按时返院拔除输尿管支架管。

RadiAnt DICOM Viewer 5.5.0软件是本研究中使用的软件，一般情况下，影像科给出的CTU扫描结果只有水平面的原始影像，手术医生如需了解更详细的结石空间、质地等方面的信息，需要单独联系影像科医生，提出重建要求，这样既增加了影像科医生的工作量，重建所给出的图像也不一定能达到临床医生所预期的结果，还有可能延长等待手术的时间，增加患者的痛苦和住院费用。RadiAnt DICOM Viewer 5.5.0软件不依赖影像科医生，临床医生可免费自行下载、安装、运行，患者的CTU检查结果需为DICOM格式文件，将一次扫描的所有影像资料导入软件中，利用菜单即可自动合成多种重建方式。另外還可以测量结石的CT值和各个径的长度，有助于没有影像学电脑基础的临床医生及时进行图像的三维重建，讨论手术方法，快速制定手术方案，为患者解除痛苦。如果患者复查过多次CT扫描，还可以将每次扫描结果显示在同一界面上，便于前后对比，更好的评估临床情况。

综上所述，PCNL微创手术的优势已被广大泌尿外科医生所接受[14]。但面对多样化的结石情况，在基层医院行PCNL手术仍面临巨大的挑战。获取最佳穿刺点是手术成功的关键。穿刺点选择的原则要求最安全、最彻底、最方便、最大化地取石及探查其他的肾盏[15]，成功及时有效地进行CT三维重建增加了对结石的空间认知，通过任意旋转图像，较为准确地辨别结石与肾脏的关系，从而选择角度最佳的穿刺点，可降低周围脏器的损伤，提高基层医院手术的成功率。本研究运用了RadiAnt DICOM Viewer 5.5.0软件，临床医生可免费下载，易于掌握，为临床医生及时有效地获取CT三维重建图像提供了便利，为临床医生更为及时、精准地制定手术方案创造了条件，相对缩短了患者等待手术的时间，提高了患者的满意度，值得在基层医院推广。

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[15] Mishra S，Jagtap J，Sabnis RB. Training in percutaneous nephrolithotomy[J]. Curr Opin Urol，2013，23（2）：147-151.

（收稿日期：2020-03-31）