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小李之家

先前已经有研究者报道了使用双能CT评估肾及输尿管结石有很多方面的效益。数据表明，与标准结石协议CT来比，双能CT能精确的发现尿酸结石。这是相当重要的发现，因为尿酸结石能够通过药物治疗，而其他种类的结石需要清除或者碎石。

也就是说，受益于双能CT的肾结石病人，其患病数量可能在接下来的十多年时间会继续稳定的减少。

假如是梗阻或者是很大的结石，对于许多泌尿外科医生来都会选择放置一根输尿管支架，而不会去考虑这些结石的类型。这些输尿管支架可以被双能CT识别，根据它们的密度和化学成分来分配相应的颜色比值。更加特别的是，一些支架具有更加相似的非尿酸结石双能量特征（它们在图片上呈现为蓝色），而其他的具有更加相似的尿酸结石双能量特征（它们在图片上呈现为红色）。

因此，双能CT扫描如何显示一个特别的肾支架的预测能力是很重要的，因为这些知识有助于为个体病人了解支架的选择。在蓝色结石病人上放置一根红色支架将允许我们更加容易的评估结石的移动及尿潴留情况，而如果放置一根蓝色的支架，则容易掩盖结石，而导致敏感性降低和误诊。

输尿管支架，由许多公司制造，使用许多特有材料和涂料。主要材料包括聚合物、聚氨酯、硅和金属，所有的材料都会嵌入表面性质增强剂和抗菌涂料。出于对这些支架的制造和成分的变量的考虑，我们通过使用7根最普遍的的支架评估了双能CT的性能，来表明梗阻的肾结石，我们目前的研究目的有助于泌尿外科医生通过使用双能CT根据结石的类型来最佳的选择支架。

这个7号支架被单独放置在一个鱼缸模型中，这个模型由树脂鱼缸构成，大小为13.25x14x10英寸，里面充满了温水。这个支架放置在中心，并与一根玻璃棒相连接（如图1），通过使用西门子炫速双源CT扫描和我们的双能CT肾结石协议来执行双能CT扫描。每一根支架被评估两次，根据病人的体重指数，为了反映出我们的双能协议起始电位为80和kVp，然后为和kVp，如果BMI35kg/m2则使用更高的电位。为了和我们的临床试验相符合，我们使用了一个厚5mm间隔为5mm的连续切片。通过使用CTsyngoPost-Processing

Suite软件这些数据然后被重建，重建使用一个0.75mm厚，间隔为0.5mm的切片。这个颜色定义被检测通过尿酸结石的双能CT扫描。因此，和尿酸结石双能CT扫描更为相似的材料将会显示为红色，而那些和非尿酸结石双能CT扫描相似的材料则会显示为蓝色。

审查委员会机构同意了我们目前的研究。总共27个病人，携带了31根支架参与了我们的标准双能CT扫描。这些支架分别来自4根BostonScientificPercuflexPlus,18根CookUniversaFirm,2根CookUniversaAmplatz-Ultrathane,1根CookEndo-Sof,and7根BardInLayOptimastents。根据病人的体重指数，选择80/kVpor/kVp的电位来给病人摄像，所有其他的参数都是和这个双能CT协议是相同的，这个图片被CTsyngoPost-ProcessingSuite软件重建，所有图片被同一个放射科医生阅片评估。

双能CT能同时收集来自两个垂直方向的阵列数据，各收集高电压（KV）、低电压（80或KV）以及加权平均值（通常是70%高电压和30%低电压）。分别测定高、低电压的CT值。简单的说，双能CT是计算双能函数（双能函数=[X80?X]/[X80+X+]，其中X80是80KV条件下感兴趣区的CT值，X是KV条件下感兴趣区的CT值），该公式可以计算有效原子质子数，从而得到该物质的化学成分。但是这个公式相对局限，不适用于混合成分结石及有毛细孔的结石，后者往往混有尿液成分。西门子公司的后处理软件系统可以计算三种成分（尿酸、钙和尿液），可提供更精确的结果，包括含毛细孔的结石，混合有尿酸、尿液和钙三种成分。像素值通过图表显示，X轴代表高电压的CT值，Y轴代表低电压的CT值。根据这些像素在图表中的位置，用不同的色彩进行标记。在尿酸范围内的像素标记为红色，在钙范围内的像素标记为蓝色，两者均不在的标记为灰色。最后的诊断图像不包括像素衰减值，但包括色彩编码。

病人平均年龄为64岁（27-90岁），平均体重指数为31.9kg/m2（24-51.6）。在27个病人中，4个为尿酸结石，22个为含钙结石，1个病人有肾移植的病史。每个支架在双能CT上的显示结果见表1。BostonScientificPercuflexPlus输尿管支架，无论在体内还是体外，在双能CT模式下显示均为类似于尿酸的红色。

TheBostonScientificPolarisLoop和GyrusACMITelcoflex支架在双能CT模式下，仅仅在体外实验中显示为红色。所有的BardInLayOptima,CookUniversaAmplatz-Ultrathane,CookUniversaFirm和CookEndo-Sofureteral支架在双能CT模式下均显示为类似于钙的蓝色，无论在体内还是体外。

病人年龄、体重指数、性别、结石位置，支架放置的时间及位置对实验结果均无影响。体内及体外实验结果无差异。改变电压值对支架性质的判断无影响。同一制造商的支架在双能CT上的特征无差异。所有Cook和Bard的支架管都显示为蓝色，所有Boston和GyrusACMI支架均显示为红色。

双能CT扫描提高了泌尿系结石成分的探测能力，随着双能CT应用的增多，现有的不透射线的输尿管支架需要改进以适应双能CT的模式。双能CT的一个价值在于通过双能CT得到的结石的类型来选择治疗方案。目前，通过双能CT评价支架成分相对不足。根据我们的研究结果，如果支架管和附近的结石有不同的双能CT信号特征，结石的治疗则更容易监测。图2C显示一个蓝色的结石与红色的支架管对比，使得结石更容易鉴别和监测。

随着双能CT在肾结石诊断中的广泛应用，输尿管支架管不仅仅要满足不透射线的条件，还要具有双能CT的最佳显像特征。双能CT的特点是基于不同电压下的信号衰减改变。在肾结石研究模式中，我们应用syngoPost-Processingsoftware后处理软件对三种不同的成分（尿酸，钙和尿）在显像中赋予不同的颜色。通过显示不同的颜色，类似于尿酸或者含钙的颜色，来反映物质的特征。

大多数支架管都由改良高分子聚合物、聚胺脂、硅及金属植入体构成，表面均有表面增强剂和抗菌包膜。本研究发现，BostonScientificPolarisLoop,BostonScientificPercuflex和GyrusACMITelcoflex支架管在双能CT显像上显示为红色；而CookandBard产品则显示为蓝色。其临床意义在于，在含钙结石（双能CT显示为蓝色）的病人体内植入在双能CT显示为红色的支架管，更容易对结石碎片进行监测。

虽然本研究推荐当代泌尿外科医生用双能CT鉴别及治疗肾结石，但必须指出，在肾结石的双能CT显像领域，。理想的支架管材料并不在图像上显示蓝色或红色，而是显示一种不同的色彩。而且，理想的支架材料应该能够长时间保持显像特征，无论表面是否有附着物，是否有感染，并且与病人个体差异无关。将双能CT的运用范围局限于鉴别尿酸及含钙结石会降低双能CT诊断肾结石的能力。因此，有必要将更多不同材料的支架管投入临床研究及使用。

双能CT在鉴别尿酸结石及非尿酸结石中最有价值。但是，更多研究发现不同成分的结石在双能CT上也有不同特征，包括胱氨酸结石、草酸钙结石及磷酸盐结石。研究表明，双能CT能够鉴别大多数的结石成分，尽管其敏感性和特异性不是%。也许支架管和结石的显像对比对临床上治疗小结石意义不大，但是小结石的不显影会导致临床上过早拔出支架管，并形成泌尿系梗阻。双能CT的色彩对比显像是否能帮助结石的临床治疗，减少输尿管支架的过早拔出以及结石碎片形成的泌尿系梗阻仍有待进一步研究。

本研究的不足在于每种类型的体外支架研究数量较少。尽管目前研究表明，支架的色彩显像在体外及体内是一致的。但一旦进入临床研究，并不能保证%的一致性。我们的样本量非常小，因此需要增大样本量来证实我们的结论。

不同材质的支架管能够在双能CT上显像并鉴别，就如同尿酸结石与非尿酸结石的颜色显像一样。我们提供了一种显像方法来帮助泌尿外科医生根据不同的结石类型选择最佳的支架管。

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