摘要
本研究评估双源CT（DECT）区分肾绞痛患者尿结石成分精确性。该研究同样评估双能量CT标准扫描模式下的辐射剂量。
共收集经过红外光谱分析的19枚结石。回顾性分析年10月-年10月期间名患者双源CT扫描数据。所有病人的图像源自东芝第一代Aquilion双源CT。所有的病人完成管电压80-kv、40mm视野低剂量CT腹盆部非增强扫描。使用剂量长度乘积评价辐射剂量。
结果共评估枚结石。结石平均直径为8.8mm（范围3-4.8）。与普通扫描模式相比，双源CT的平均剂量长度乘积增加了18.7％（.4比.1mGycm;p.）。红外光谱分析收集的19枚结石中15枚为碳酸钙，2枚为胱氨酸，2枚为混合结石。双源CT正确区分14枚碳酸钙结石中的11枚(78.6%),2枚混合结石(%)以及0枚胱氨酸结石(0%)，源自客观的一致性分析(Cohensκ=.,p=.)。
结论双源CT可以精确鉴别输尿管结石成分。双源CT能够在泌尿外科医生选择治疗计划之前提供有价值的结石成分信息。
泌尿系结石是急诊常见病，并且常需要二次转诊，流行率大约10-14%，复发率达50-70%。结石相关常见并发症包括急慢性腹痛、肾衰竭。因此，结石病给全球医疗系统带来相当大的经济负担。
非增强CT被认为是诊断尿结石的金标准。低剂量扫描模式凭借减少积累的放射暴露风险、对诊断质量影响小，临床使用日益广泛。泌尿外科医生使用晶体分析（比如红外光谱分析）对手术后取出的结石确定其化学成分。所以，治疗前明确成分可以指导治疗策略。质地硬的结石，例如胱氨酸结石或一水草酸钙结石不容易被冲击波碎石粉碎，取而代之以输尿管镜或经皮肾镜侵入性治疗。尿酸结石可以通过碱化尿液治疗，例如柠檬酸钾+别嘌呤醇口服液。家族性代谢性骨病患者也可以从药物治疗中获益，例如卡托普利用于胱氨酸尿症患者。
双源CT技术进步为新的临床应用铺平了道路。双源CT的原理是同时采集相同解剖位置高、低能量两组数值。DECT高能和低能衰减的特定变化（Hounsfield单位;HU）能够区分电子密度相似但光子吸收不同的物质。使用软件，双源CT可以生成尿酸结石和碳酸钙结石不同衰减影像，并显示不同颜色。体内研究表明双源CT与红外光谱分析结果准确性相同。本研究目的是进一步比较DECT与金标准（红外分析）预测英国NHS医院尿石症患者的价值。该研究同样把双源模式与单源模式的辐射剂量做了比较。
材料与方法
病人与研究设计
收集的数据来源于年10月至年10月期间，组DECT数据中的名住在Morriston医院尿结石患者。住院和门诊患者采用相同的扫描模式。男性患者占多数（比例=70M：32F），平均年龄为53.4岁（范围=14至87;标准偏差[SD]=15.9）。
双源CT同意书：首先进行腹部至骨盆单能量低剂量非增强CT扫描，随后使用ToshibaAquilionONETMCT（ToshibaMedicalSystems，Otawara-shi，Japan）采集患者双能量图像。每个患者CT剂量受到自动曝光和管电流调节控制。如果经验丰富的放射学专家在双能量数据采集中获得尿路结石原始数据，随后进行40mm扫描野的泌尿系DECT。AquilionONE设备在电压和电流快速转换以提供相似噪声相似图像。高能量模式为kVp/37mAs，低能量模式为80kVp/mAs。全部技术参数见表1.两组数据在床不动、比率相同扫描模式下获得。
Table1–TechnicalDataforDual-energyCTprotocol
结石特征
双能量软件内置于CT扫描仪中,对数据进行自动化后处理。结石最初的兴趣区由技术员来确认。随后，结石的衰减曲线表现为曲线图，其特征是分别用x轴和y轴表示低kVp衰减值和高kVp衰减值。红色线和蓝色线叠加的图像分别表示尿酸结石和含钙结石的衰减曲线。由一名专家对结石数目、位置、最大直径及化学组成等参数进行评估。所医院的生物化学实验室，使用傅立叶变换红外光谱技术进行成分分析。随后的双源CT扫描中，共收集到19名患者的19枚结石。收集的结石包括输尿管镜及和经皮肾镜等侵入性的治疗后，也包括自发排处的。
剂量
计算机断层摄影剂量指数（CTDIvol）和剂量长度乘积（DLP）值记录所有个分别以单能CT和双源CT辐射剂量的CTDIvol和DLP值。对于每次扫描，将单能DLP和双能DLP联合计算每次总累积DLP。
统计分析
对平均单能DLP和平均总累积DLP值进行统计学评价。Shapiro-Wilks测验显示数据呈不正态分布;因此采用非对照统计分析。Wilcoxon符号检验评估平均DLP的差异性。
对于结石化学组成，使用科恩κ系数评估发现DECT与红外光谱一致。这种统计方法此前用于评估DECT和晶体学之间的一致性。使用SPSS统计软件进行数据分析。
结果
泌尿系结石
组双源CT图像中，枚结石被分析。84人为单发结石、16人为两枚结石、4人为3枚结石、一人为4枚结石，一人为5枚结石。结石的最大直径平均为8.8mm（范围3到48，SD=6.1）。枚结石位于肾脏(84.7%);21枚结石位于输尿管(15.3%)。双源CT测定碳酸钙结石79枚(57.7%)、尿酸结石17枚(12.4%)、混合成分41枚(29.9%)。
红外光谱
红外光谱分析收集的19枚结石中，草酸钙15枚(78.9%）、胱氨酸结石2枚(10.5%)、混合成分2枚(10.5%)。双源CT正确识别15枚草酸钙结石中的11枚（73.3%）、2枚混合结石全部识别（%），无法识别出胱氨酸结石（0%）
剂量
计算的CT辐射剂量平均值如表3所示。标准单源低剂量模式下的剂量长度乘积平均值为.1mGycm（范围98.5mGycmand.5mGycm）。双源扫描模式比单能量模式剂量长度乘积值多出50.3mGycm(18.7%)，总剂量长度乘积平均值.4mGycm，范围.5mGycmand.4mGycm.。标准单能低剂量CT平均剂量乘积平均值明显多于DECT模式(.1vs..4mGycm;Z=9.;p.)
Table2–(a)Retrievedstonesize,location,DECTpredictedmaterialandinfraredspectroscopyconfirmedmaterial;(b)AgreementbetweenDual-EnergyCTandinfraredspectroscopyfordeterminationofurinarytractstone
