趙金治,楊建昌(通信作者),麥 嘯,段小妹,趙春雷
(大理州人民醫(yī)院泌尿外科一病區(qū) 云南 大理 671000)
泌尿系結(jié)石屬于泌尿科多發(fā)病和常見病,臨床癥狀主要表現(xiàn)為感染、尿急、尿頻、血尿及疼痛等,若不及時治療可導(dǎo)致病情進展,造成尿路梗阻并誘發(fā)尿路感染,使得尿路受損,病情嚴重者可造成腎臟受損,長期受結(jié)石刺激還會加大癌變風險。當前,臨床針對結(jié)石治療主要以外科手術(shù)為治療手段,但是結(jié)石復(fù)發(fā)率仍居高不下。在臨床工作中對代謝因素進行研究和分析,對于控制結(jié)石形成并降低復(fù)發(fā)率有重要價值。尿中成石物質(zhì)濃度過高造成尿液過飽和為泌尿系結(jié)石形成過程中的重要驅(qū)動力,因此,明確成石物質(zhì),分析結(jié)石成分至關(guān)重要。當前,結(jié)石成分分析方法較多,包括生物化學法、分子生物學法、物理分析法、化學分析法等。其中,物理分析法為臨床常用方法,該方法包括原子光譜分析法、X 線衍射分析法、紅外光分析法。通過物理分析法能夠?qū)Y(jié)石進行定性分析,可為臨床制定泌尿結(jié)石復(fù)發(fā)控制方案提供指導(dǎo)和參考。本文旨在探討分析結(jié)石紅外光譜自動分析系統(tǒng)在尿路結(jié)石成分分析中的應(yīng)用,現(xiàn)報道如下。
選取2019 年7 月—2021 年5 月云南省大理州人民醫(yī)院收治的826 例尿路結(jié)石患者。
納入標準:①經(jīng)超聲波檢查、尿路平片檢查、B 超檢查、CT 掃描等檢查并結(jié)合患者臨床表現(xiàn)等確診,臨床癥狀主要包括腹部或腰部疼痛、排尿困難、肉眼血尿等;②患者知曉本次研究方案。排除標準:①凝血功能障礙者;②有精神障礙或者既往有酗酒史、藥物濫用史者;③合并惡性器質(zhì)性病變者;④合并傳染性疾病者。其中,男性患者473 例,女性患者353 例;年齡20 ~70 歲,平均年齡(45.2±3.7)歲;腎結(jié)石患者372 例,輸尿管結(jié)石患者421 例,膀胱結(jié)石患者33 例。本研究符合《赫爾辛基宣言》要求。
分別應(yīng)用化學分析法及紅外光譜自動分析系統(tǒng)對所有患者進行結(jié)石成分分析。
(1)化學分析法。研磨樣本成粉末狀,置入白板和試管內(nèi)。尿酸:孔內(nèi)滴入尿酸試劑,溶液呈藍色為陽性;銨鹽:滴入銨試劑,溶液呈紅棕色、黃色為陽性。胱氨酸,滴入胱氨酸試劑,藍色為陽性。磷酸鹽:滴入磷酸試劑,溶液呈黃色為陽性。(2)紅外線光譜自動分析法。應(yīng)用紅外光譜自動分析系統(tǒng)(天津藍莫德科學儀器有限公司)進行結(jié)石成分分析。測試前,將結(jié)石清潔干凈,放置到烘箱內(nèi)烘干(溫度約為70 ~100 ℃)。烘干處理后,選取結(jié)石樣本粉末(1 mg),和預(yù)先干燥純溴化鉀(200 mg)混合,濃度約為0.5%~2%,之后置入瑪瑙乳缽內(nèi),研碎至2 μm。使用壓片機,將混合物進行加壓處理,制作半透明片,同時置入紅外光譜槽掃描,計算機繪圖,同時分析結(jié)石成分。
(1)觀察本組患者泌尿系結(jié)石成分,包括一水草酸鈣、二水草酸鈣、碳酸磷灰石、無水尿酸、碳酸磷灰石、六水磷酸銨鎂、單純結(jié)石。(2)以CT 平掃結(jié)果為金標準,對比化學分析法與紅外光譜分析法分析結(jié)果和檢測價值,以結(jié)石第一成分最終含量作為結(jié)石成分統(tǒng)計結(jié)果。
紅外光譜分析法測得9 種結(jié)石晶體成分,化學分析法測得6 種結(jié)石晶體成分,兩種檢測方法均以草酸鈣檢出率為最高,差異均有統(tǒng)計學意義(<0.05)。以CT平掃結(jié)果為標準,計算化學分析法草酸鈣檢測特異度為27.86%、敏感度為93.96%,紅外光譜法草酸鈣檢測特異度為34.67%、敏感度為93.19%,兩種檢測方法草酸鈣結(jié)石檢測敏感度比較,差異無統(tǒng)計學意義(>0.05),紅外光譜分析法草酸鈣結(jié)石檢測特異度高于化學分析法,差異有統(tǒng)計學意義(<0.05),見表1 ~2。
表1 826 例尿路結(jié)石患者紅外光譜法成分分析結(jié)果[n(%)]
表2 826 例尿路結(jié)石患者化學成分分析法分析結(jié)果[n(%)]
分析結(jié)石成分能夠為臨床明確結(jié)石病因提供指導(dǎo),有助于臨床掌握結(jié)石形成潛在代謝紊亂機理,能夠為臨床治療提供指導(dǎo),在實施腔內(nèi)治療時可對激光使用量進行預(yù)先估計。由于草酸鈣結(jié)石在正常生理尿液中形成,極易受到外部制約條件影響形成草酸鈣結(jié)石,因此,草酸鈣結(jié)石在尿路結(jié)石成分分析中檢出率最高。結(jié)石生成是多機制、多因素影響的,其中混合性結(jié)石總體占比高。
化學分析法主要通過化學試劑與結(jié)石樣品發(fā)生反應(yīng)的方式檢測結(jié)石中離子以便臨床對結(jié)石成分進行初步推斷,具有成本低、檢測迅速及操作簡單等特點,在基層醫(yī)院中即可應(yīng)用。但是,化學分析法可能會導(dǎo)致藥物性結(jié)石及2,8-二羥基腺嘌呤等結(jié)石成分漏檢。此外,該檢測方式無法獲知結(jié)石結(jié)晶相,存在較高的誤診率。隨著影像技術(shù)快速發(fā)展,紅外光譜自動分析系統(tǒng)進入臨床,為結(jié)石的分析及處理提供了新的方向。紅外光譜分析法原理在于結(jié)石中不同物質(zhì)分子對紅外光吸收強度存在一定的差異,紅外光譜中能夠依據(jù)波長以及吸收率的關(guān)系并對照標準圖譜對特定成分進行鑒定,還可通過對各組分吸收峰強度進行對比的方式定量分析結(jié)合混合成分。當前,紅外光譜法可以定性、定量分析結(jié)石標本。紅外光譜自動分析系統(tǒng)對尿酸類結(jié)石的識別率高達100%。紅外光譜法結(jié)石成分鑒定應(yīng)用優(yōu)勢如下:(1)檢測速度較快,只需10 min 即可檢測;(2)結(jié)果準確度高;(3)可以檢測無機物、有機物,對于尿液中的重要成分,保持高度敏感性,如磷酸鹽;(4)可以檢測晶體、非晶體。
本文結(jié)果顯示,紅外光譜分析法測得9 種結(jié)石晶體成分,化學分析法測得6 種結(jié)石晶體成分,兩種檢測方法均以草酸鈣檢出率為最高,差異均有統(tǒng)計學意義(<0.05)?;瘜W分析法草酸鈣檢測特異度為27.86%、敏感度為93.96%,紅外光譜法草酸鈣檢測特異度為34.67%、敏感度為93.19%,兩種檢測方法草酸鈣結(jié)石檢測敏感度比較,差異無統(tǒng)計學意義(>0.05),紅外光譜分析法草酸鈣結(jié)石檢測特異度顯著高于化學分析法,差異有統(tǒng)計學意義(<0.05)。說明與化學分析法相比,紅外光譜法結(jié)石成分分析準確性明顯更高,且紅外光譜法結(jié)石成分分析對標本體積要求低,只需滿足1 mg 即可。此外,紅外光譜法能夠反映出結(jié)石結(jié)構(gòu)特征、組分含量,便于操作,可以快速分析結(jié)石內(nèi)的晶體、非晶體物質(zhì),無機成分、有機成分,樣品使用量少;屬于非破壞性分析方法,能夠?qū)悠方M成進行測定;可以檢測尿石草酸鈣形式,同時將鳥糞石區(qū)分出來,有效區(qū)分尿酸、尿酸銨。
通過紅外光譜法進行結(jié)石成分分析,能夠快速對結(jié)石病因進行診斷,有效指導(dǎo)臨床治療:(1)掌握結(jié)石形成潛在代謝紊亂機理。(2)幫助臨床醫(yī)生進行健康宣教,使患者積極預(yù)防結(jié)石復(fù)發(fā)。(3)在腔內(nèi)治療時,預(yù)先估計激光使用量。(4)通過結(jié)石成分分析,能夠?qū)Y(jié)石脆性進行預(yù)測。(5)對于特定結(jié)石,幫助醫(yī)生選擇最佳治療方案,降低并發(fā)癥發(fā)生率,提升治療效果。(6)針對高尿酸結(jié)石,給予多堿性飲食,減少尿酸生成;針對高磷酸鹽結(jié)石患者,通過藥物療法控制尿路感染,給予患者酸性食物;針對高鈣結(jié)石患者,以酸性食物為主,減少鈣質(zhì)食物攝入量;針對感染石患者,給予患者抗生素治療,控制細菌感染,多攝入酸性飲料;針對尿酸類結(jié)石患者,可以應(yīng)用堿化療法,針對大體積結(jié)石,可以應(yīng)用體內(nèi)、體外碎石取石療法。
在治療前期,準確識別尿酸結(jié)石,選擇口服溶石治療法,可以避免手術(shù)治療。若X 線片診斷為陰性結(jié)石,紅外光譜自動分析系統(tǒng)診斷存在尿酸結(jié)石特點,則能夠診斷為尿酸結(jié)石。此外,結(jié)石晶體成分,可以顯示出結(jié)石硬度,對體外沖擊波碎石預(yù)測的意義顯著。羥基磷酸鈣、二水草酸鈣質(zhì)地疏松,可以采用預(yù)測體外沖擊波碎石法治療,減少手術(shù)創(chuàng)傷影響。胱氨酸、碳酸氫鈣石、一水草酸鈣,結(jié)構(gòu)密度大,且硬度強,預(yù)測體外沖擊波碎石法治療效果不佳,患者需要使用經(jīng)皮腎鏡、輸尿管鏡取石術(shù),減少患者重復(fù)治療痛苦。相關(guān)研究表明,采用X 線無法準確判斷結(jié)石深度,并且操作人員可能會遭受放射傷害,并且占用空間比較大。彩色超聲技術(shù)能夠重復(fù)多次使用,準確掌握深度,準確定位結(jié)石。由于紅外光譜自動分析系統(tǒng)鑒別尿路結(jié)石成分的準確率高,且輻射劑量比較少,可將其作為結(jié)石定位、定性診斷的首選檢查方法,并且推廣到高危人群早期篩查中。隨著新技術(shù)與新設(shè)備的研發(fā),紅外光譜自動分析系統(tǒng)、結(jié)石比對卡,可以為取石術(shù)提供快速分析結(jié)石成分的技術(shù)支持。在CT 圖像后處理技術(shù)中,也開始應(yīng)用全模型迭代重建技術(shù),技術(shù)應(yīng)用效果顯著。相比于傳統(tǒng)濾波反投影算法,全模型迭代重建技術(shù)能夠提升圖像分辨率,擴大微小病灶顯示范圍,并且向體外顯微CT 方向靠近,減少輻射劑量,對泌尿系結(jié)石初步診斷、成分分析的意義重大。
綜上所述,紅外光譜自動分析系統(tǒng)在尿路結(jié)石成分分析中的應(yīng)用價值明顯高于化學分析法,有簡便、快捷及準確率高等特點,值得臨床應(yīng)用。