尿路结石的实用管理（2）：尿路结石的成像

尿路结石的成像

一般来说，CT 在结石诊断和治疗计划中也已取代静脉尿路造影的作用。出于相同目的，低剂量 CT 似乎与 NCCT 一样准确。超声检查 (US) 被认为是儿童和妊娠组患者尿石症的一线成像。US 的各种迭代，尤其是多普勒设置，可以提高诊断准确性，而磁共振成像可能是孕妇的替代检查工具。可以将平片和超声扫描结合起来进行结石监测。结石成分的研究可以从双能 CT 扫描中推断出来。肾功能差异通常来自核肾图，但最近，CT 衍生参数已被证明是一种有前途的替代方案。 尿石症的患病率在全球范围内呈上升趋势，在亚洲，估计约为 1-5% [   1   ]。结石病发病率的上升主要归因于气候变化和生活方式的改变。因此，由于急性尿石症并发症，急诊科就诊人数有所增加，而结石复发的情况也不少见 [   2   ]。 因此，必须选择合适的影像来准确诊断尿路结石，因为它不仅有助于制定治疗计划，而且可以减少电离辐射对患者的伤害。成像方式也用于帮助患者在保守措施或确定性治疗后进行随访。最后，成像技术的输出可用作肾功能的替代指标。

成像的效用

紧急情况下尿石症的放射学诊断有助于确认急腹症中是否存在结石。非对比增强计算机断层扫描 (NCCT) 现在被认为是诊断成人急性肾绞痛尿石症的金标准。超声检查 (US) 是儿科和孕妇组患者的首选。在选择性设置中，结石的治疗计划利用各种成像方式进行结石定位、评估结石脆性和估计不同的肾功能。X 线平片和静脉尿路造影 (IVU) 仍然在识别结石和勾画上尿路轮廓方面发挥作用。磁共振成像 (MRI) 通常用于电离辐射和静脉内对比研究有禁忌的情况。放射性同位素扫描提供有关相对肾功能的信息，这可以帮助制定尿石症干预的决策。最近，已经开发了许多来自平片、CT 和 US 扫描的新迭代，以提高结石检测的准确性，同时减少对电离辐射的暴露。

成像的危害

使用成像方式存在风险，尤其是那些发射电离辐射的方式。风险可分为确定性或随机性影响。电离辐射的确定性影响发生在给定的阈值，因此该影响与剂量成正比。例子包括皮肤红斑和白内障的产生 [   3   ]。随机效应与诱发继发性癌症或遗传效应有关。这可能发生在任何剂量的辐射中。因此，随机效应发生的概率随着剂量的增加而增加。然而，严重程度与剂量无关。一般来说，在诊断成像辐射剂量中很少遇到确定性影响 [   3   ]。 有效剂量（以毫希沃特，mSv 为单位）是一种量化人类暴露于辐射风险的方法。它估计了辐射当量剂量总和对暴露器官的潜在不利生物效应 [   3   ,   4   ]。 使用静脉内造影剂（碘或钆）的成像方式也有相关的风险，如过敏反应、肾功能受损、肾源性系统性纤维化和死亡。因此，明智的做法是根据尽可能低的合理可实现 (ALARA) 原则选择成像研究，即使用最低电离辐射方式来回答临床问题 [   3   ]。

指导方针是怎么说的？

美国放射学会 (ACR)  ]、美国泌尿外科协会 (AUA) [   3、5   ] 、欧洲泌尿外科协会 (EAU) [   6   ] 和国际泌尿外科协会– 泌尿外科疾病国际咨询 (SIU)  指南  -ICUD) [ 7 ] 提供了关于影像学在尿石症中的应用的建议。对于儿童，欧洲小儿泌尿学会 (ESPR) [ 8 ] 提供了其他建议。

成年人

• 对于疑似尿石症的急性腰痛，所有指南都建议进行 NCCT [Level A]。EAU 指南在最初的美国评估后提倡 NCCT。

• 评估输尿管和肾结石 [ACR] 时应进行低剂量 NCCT，尤其是 BMI <30 的患者 [SIU-ICUD：A 级]。

• 对于年轻患者和已知结石形成者，既往有不透射线结石，AUA 和 ACR 推荐超声联合肾-输尿管-膀胱 X 线摄影（KUBXR）[C 级]。

• 在复杂的结石或解剖结构中，如果需要进一步定义收集系统和输尿管解剖结构，可以获得额外的对比成像 [AUA：C 级]。

• 如果怀疑结石通过或结石移动会改变管理，则可以在手术前进行聚焦区域重新成像 [AUA：原则]。

怀孕

• 超声是对疑似尿石症孕妇进行成像的首选方法。

• 二线选择是磁共振成像 [AUA/EAU：3 级]。

• 低剂量 NCCT 应作为孕妇的最后选择 [AUA/EAU]。

儿科

• 超声是疑似尿石症儿童的一线影像学检查方式，但应包括肾脏、充满液体的膀胱和输尿管 [EAU/AUA/ACR/ESPR：2b 级]。

• 如果美国未提供相关信息 [EAU/AUA 2b 级]，则可以选择 KUBXR 或低剂量 NCCT。

• 对于非梗阻性肾结石，可以使用定期超声检查进行主动监测 [AUA：专家意见]。

• 在进行 PCNL 之前，应获得低剂量 NCCT [AUA：C 级]。

• 然而，ESPR 无法推荐在儿科患者中普遍使用低剂量 NCCT。

手术计划

• 如果怀疑受累肾脏有临床显着的肾功能丧失，可以进行功能成像研究（DTPA 或 MAG-3）[AUA：C 级]。

• 在规划结石手术时，可以进行对比研究来评估肾脏集合系统的解剖结构 [EAU]。

• 对于冲击波碎石术 (SWL)，在 SWL 期间仔细的透视和/或超声监测有助于获得良好的结果 [EAU：2a 级]。

• 在规划泌尿外科手术时，可以通过超声或 CT 扫描对肾脏进行术前成像，包括可能的造影剂或开始手术时的逆行肾盂造影研究，以评估结石的全面性和收集系统的解剖结构 [EAU：1a 级]。

• 在对儿科患者进行经皮肾镜取石术之前，可以获得低剂量 NCCT [AUA：C 级]。

• 在 SWL、输尿管镜检查或经皮顺行碎石术后进行延迟成像以确定残留碎片的存在 [EAU：3 级]。

• 无症状或非梗阻性肾结石的儿科患者可以定期接受超声检查[AUA：专家意见]。

石材检查

• 对于结石成分未知的患者，在疑似尿石症的情况下进行超声检查，然后进行 NCCT 并确定 Hounsfield 单位以提供有关结石成分的信息 [EAU]。

成像方式

普通 X 光片/X 光片

普通 X 射线涉及使用单一能源来产生光子。这些穿过组织，然后遇到对侧接收器。从历史上看，肾-输尿管-膀胱 X 光片 (KUBXR) 用于补充静脉尿路造影研究 [   9   ]。 普通的 KUBXR 通常用于肾绞痛患者，因为大多数结石含有钙盐，因此是不透射线的。如果根据患者的症状在肾脏或输尿管的预期位置检测到射线不透性，它可以揭示肾绞痛的原因。然而，并不是所有的结石都是不透射线的，也不是所有的钙化都是静脉石。据报道，KUBXR 的敏感性和特异性分别为 57% 和 76% [   9   ]。在评估新结石时，每项 KUBXR 研究的有效辐射剂量范围在 0.7 到 1.5 mSv [   10   ] 之间。 KUBXR 的优点包括 (a) 低电离辐射暴露，(b) 广泛的可用性，(c) 不依赖于专业知识和 (d) 低成本（大约是超声研究成本的 10%）[   9   ] . 除了在诊断尿路结石方面的准确性相对较低外，KUBXR 也不能检测所有结石（放射性），例如尿酸、黄嘌呤和药物结石 [   6   ]。 尽管如此，KUBXR 在 (a) 体外冲击波碎石术 (ESWL) 中不透射线结石的治疗计划、(b) 输尿管支架置入评估和 (c) 治疗后残留结石负荷的随访中仍然有用 [   11   ]。 为提高其准确性，当结合腹部超声对急性绞痛进行初步评估时，输尿管结石诊断的敏感性和特异性分别为 96% 和 91% [   12   ]。一项针对 66 名患者的研究将 US-KUBXR 与 NCCT 进行了比较，发现该组合在检测结石方面的敏感性为 79%，而 NCCT 的敏感性为 93%。所有漏诊病例均报告自发性结石排出。因此，有人建议，在 US-KUBXR 综合评估为阴性后，NCCT 不会添加更多信息 [   13   ]。Lipkin 和 Ackerman 建议，KUBXR 应在超声之前进行，因为前者可以检测钙化，指导超声检查并明确诊断 [   14  ]。美国放射学会提出，这种联合成像方式可能能够检测到所有具有临床意义的结石，因此应考虑在年轻患者和已知结石病患者中使用 [   4   ]。 CT 上的 Scout 胶片在比标准 KUBXR 低的 mA 下进行。但是，NCCT 侦察图像并不等同于 KUBXR [   3   ]。前者可能会遗漏多达 25-51% 在 KUBXR [   10   ] 上检测到的结石。当在 NCCT 上检测到输尿管结石时，只有大约一半的时间在 CT 侦察图像上可以看到结石。因此，如果在 CT 探查中未发现结石，仍应使用 KUBXR，因为这些患者中有 10% 会检测到结石 [   3   ]。对于输尿管结石，AUA 建议在接受药物驱除治疗的患者中，KUBXR 可用于随访、CT 侦察图像或初始 KUBXR 上发现的结石[   11  ]。在位于骶髂区域的结石中可以考虑监测倾斜的 KUBXR 片，这在 CT 侦察或初始 KUBXR 上是不可见的 [   3   ]。 还发现 KUBXR 的发现能够显着改变最初在 NCCT 上检测到的 17% 的肾结石的手术治疗 [   15   ]。 在评估新结石时，发现 KUBXR 对于小于 5 毫米的结石的灵敏度为 37.0%，而对于较大的结石，灵敏度增加到 87.5%。因此，在结石形成者的随访中，这可能是一种具有成本效益的结石大小监测方式 [   9   ]。 总体而言，尽管 KUBXR 可能会提供较低的电离辐射剂量，但随着时间的推移进行的多次 X 光片，尤其是对于年轻的结石形成者，可能会使患者暴露于类似于低剂量 CT 扫描的有效剂量 [   4   ]。

数字断层合成

这种成像方式将通过患者周围 60 度弧线拍摄的 KUB 射线照相侦察片与数字检测器和特殊计算软件系统集成在一起，用于在相对端检测器上集成成像数据[   9、14、16   ]。拍摄冠状断面图像，同时减去重叠结构以产生感兴趣区域的图像 [ 9 , 14 ]。前后轴数字断层合成 (DT) 的增强可视化优于传统的 KUBXR [ 16]。DT 的分辨率低于 CT，但与标准或低剂量 CT 相比，辐射剂量减少。它在诊断准确性方面优于 KUBXR 或静脉尿路造影，同时保持图像质量，无论患者的 BMI [   16   ]。  与传统 CT [ 14   ]相比，DT 的成本也更低。 有新的证据表明，在体外研究中，DT 在检测肾结石而不是输尿管结石方面更敏感 [   16   ]。在一项体内研究中，发现 DT 在检测肾结石而不是输尿管结石方面明显比数字 X 射线照相更敏感。据报道，对于 2 至 5 毫米大小的结石的检测灵敏度为 64%，而对于较大的结石，检测灵敏度为 76%。与数字射线照相相比，辐射剂量仅略有增加，但大大低于标准和低剂量 CT [   14   ]。

静脉内/腔内尿路造影和肾盂造影

在 CT 扫描广泛应用之前，静脉尿路造影 (IVU) 是诊断和规划结石手术的标准成像技术。它提供有关肾功能、集合系统解剖结构和阻塞程度的信息 [   6   ]。每次检查都会产生 1.5 到 3.5 mSv [   10   ] 之间的有效辐射剂量。 在急性腰痛评估中，IVU 在检测结石方面的敏感性为 85.2%，特异性为 90.4% [   14   ]。IVU 的优势在于它能够 (a) 描绘具有挑战性的肾脏解剖结构，特别是在经皮肾镜取石术 (PCNL) 之前，以及 (b) 除了评估梗阻外，还能够提供相关的肾功能信息。所有这些信息对于手术计划都很有用 [   10   ]。 然而，IVU 具有以下缺点：(a) 与标准 X 光片相比，有效辐射剂量更高，(b) 采集时间比 CT 长，特别是在梗阻评估方面，(c) 与 CT 扫描相比无法识别替代诊断，(d ) 更高的成本和 (e) 由于使用对比剂而导致的更高风险 [   4   ]。 IVU 在钙化密度模棱两可的情况下也很有用，这可能代表静脉石或输尿管结石 [   4   ]。研究表明，在 DT 中加入 IVU 后，标准 IVU 对尿石症的诊断质量从 46.5% 上升到 95.5%，平均辐射剂量减少 56% [   17   ]。IVU 和排泄 CT 扫描有助于确定尿石症的下极解剖特征，以预测 ESWL [   10   ] 的成功。 IVU 禁用于肾功能不全、脱水、妊娠和对碘造影剂有过反应的患者。目前，非碘造影剂的可用性降低了造影剂过敏的风险 [   4   ]。 在经皮肾镜取石术 (PCNL) 或输尿管软镜手术前对麻醉患者进行逆行肾盂造影有助于对上尿路收集系统进行现场评估。这项审查可能会导致手术策略的改变 [   5   ,   10   ]。此外，PCNL 后肾造口管的放置可以通过顺行肾盂造影来促进。 一般来说，NCCT 和增强 CT 已取代 IVU 在肾结石治疗中的应用。

超声检查

超声检查 (US) 通常用作疑似尿石症的一线成像。一般来说，它可以很好地显示肾实质、肾集合系统和膀胱，但由于覆盖的肠气或厚脂肪组织 [   11   ]，它在描绘输尿管方面很差。除了肾结石和膀胱结石外，超声还能够检测肾盂-输尿管和膀胱-输尿管连接处的结石，以及检测上尿路扩张 [   6   ]。输尿管结石检测的敏感性和特异性分别为45%和94%。对于肾结石，准确率分别为 45% 和 88% [   9   ,   16  ]。但是，如果结石大小 < 3 毫米，则灵敏度会降低，因为它可能不会产生阴影或由于泌尿系统减压而漏诊 [   9   ]。此外，US 可用于发现尿路梗阻的继发性体征（即肾积水、输尿管积水和肾周积液），以及识别腰痛或腹痛的其他来源 [   3   ,   4   ]。 US 的优点包括 (a) 便携性，(b) 无处不在，(c) 无辐射暴露（因此适用于部分患者，即孕妇和儿科患者）和 (d) 可重复性 [   6   ,   14   ]。 然而，US 是不利的，因为 (a) 与 CT 扫描相比灵敏度和特异性降低，(b) 结石大小测定不准确，(c) 肥胖患者结石检测的准确性降低 [   14   ]，(d) 需要熟练的/ 医务人员执行，(e) 显着更耗时和 (f) 其可变的结果，因为它是依赖于操作员 [   10   ]。 在肥胖患者中，与 NCCT 相比，US 可能会高估结石大小，小于 5 毫米的结石可达 1 毫米 [   10   ,   16   ]。此外，US 无法区分无梗阻和真正梗阻的扩张 [   4   ]。 在一项比较超声和 CT 在评估疑似阻塞性尿路结石中的作用的随机对照研究中，两种干预组之间的敏感性（~85%）和特异性（~50%）或并发症发生率没有差异，从急诊室出院时。然而，对 40.7% 接受初始床旁超声扫描的患者和 27% 接受放射科超声检查的患者进行了后续 CT 扫描。各组之间的总体医疗保健费用也没有显着差异[   18   ]。因此，有人提出，超声可以安全地用作有尿石症症状患者的紧急情况下的一线成像 [   19   ]。 此外，对于急诊科就诊的患者，尤其是单肾、发热或对肾绞痛诊断有疑问的患者，EAU 建议将超声作为初步评估 [   6   ]。 美国的一项研究经过多次迭代，可能会提高其检测结石和阻塞的准确性。  彩色多普勒 US 在评估尿石症 [ 11   ,   16   ]时仅增加了灰度 US 的价值。 当使用彩色多普勒在横向视图中可视化膀胱时，输尿管射流表现为膀胱两侧的间歇性流体喷射。由于蠕动减少，单侧不存在或减少的射流流量与连续射流模式是特定于阻塞输尿管结石的存在 [   9   ,   14   ,   20   ]。 超声闪烁伪影的特征是在彩色多普勒上位于宝石深处的交替颜色的出现（通常在灰度 US 上被视为阴影）。与 NCCT 相比，具有高脉冲重复频率的成像已被证明可将尿石症诊断的灵敏度从 66% 的灰度提高到 97% [   10   ]。然而，假阳性率很高，约为 50% [   10   ,   11   ]，在急性情况下，这可能对确认性 NCCT 扫描有影响 [   16   ]。因此，应使用其他参数对人工制品进行评估。 多普勒超声也可用于计算肾积水肾脏中肾动脉的阻力指数(RI)。当在肾积水的肾脏中单侧升高时，该测量已被提议作为输尿管梗阻的指标。通常，两个肾脏之间的 RI 值为 0.70 或 RI 差异≥10% 表示阻塞 [   10   ,   11   ]。然而，由于结果相互矛盾，估计的 RI 并未被广泛接受 [   11   ]。 在出现急性腰痛的患者中，超声对输尿管梗阻的诊断敏感性高达 100%，特异性高达 90%。然而，值得注意的是，约 11-15% 的尿石症患者在超声检查中可能不会出现肾积水 [   20   ]。这可能是由于脱水或肾积水尚未发展，通常仅在临床表现后 2 小时内可见 [   4   ]。 US 的另一个作用是为肾镜取石术的经皮通路提供超声指导。在经验丰富的手中，在美国的指导下，访问成功率高达 88-99%。对于在透视引导下需要更高有效辐射剂量以获得可比图像质量的肥胖患者，US 更有利 [   16   ]。 鉴于其在检测肾结石方面的性能，超声可以作为 CT 的替代方法，作为对远端输尿管结石或接受保守治疗的肾结石患者的后续成像  。 

图 2.1

NCCT 显示右侧肾积水伴远端输尿管结石

多探测器计算机断层扫描

Smith 等人最初研究了螺旋/螺旋非对比增强 CT (NCCT) 用于治疗腰痛。在 1990 年代初期 [   21   ]。这种成像技术依赖于身体组织和石头对辐射的相对吸收，然后将石头和周围解剖结构的 3-D 图像重建为多平面视图 [   9   ]。通常首选较薄的横向切片（1-3 mm），以提高结石检测的灵敏度。然而，具有 3 mm 冠状面和矢状面重新格式化图像的 5 mm 轴向切片也可以在较低辐射剂量的情况下提供足够的结石检测 [   11   ]。 尿石症 CT 扫描最常用的迭代是 NCCT 或 CT-KUB。它现在被认为是急诊科疑似尿石症急性腰痛的一线影像学检查。NCCT 在检测结石方面具有高灵敏度 (95–100%) 和特异性 (96–98%) [   5   ,   6   ,   10   ]。此外，它还可用于检测输尿管结石引起的继发性梗阻症状，例如肾积水、输尿管积水、输尿管周围水肿和肾肿大（图  2.1  ）[   4   ]。它还可以在 9-15% 的扫描中显示其他器质性腰痛的原因（图  2.2  ）。NCCT 也被认为是检测治疗后残留结石碎片的金标准 [   11  ]。 除了结石诊断，NCCT 还提供其他定性测量，例如结石大小和位置，以及对结石成分和密度的推断，以 Hounsfield 单位表示（见下文） [ 4、5、6   ]  。CT 冠状位可准确提供最大结石大小估计，这可能是治疗决策和预测结石通过的一个因素 [ 4 , 22 ]。 NCCT 还传送皮肤到石头距离 (SSD) 测量，这在使用体外冲击波碎石术 (ESWL) 的治疗计划中很有用。SSD 大于 9-11 cm 与较低的无结石率相关 [   10   ]。该参数来自三个测量值的平均值（横向皮肤到石头、后部皮肤到石头和最初两次测量之间的 45 度）[   11   ]。来自 NCCT 的其他解剖参数可预测 ESWL 结石治疗是否成功，包括漏斗-骨盆角狭窄 (<70°)、漏斗长 (>3 cm) 和漏斗宽 (<5 mm) 等不利因素。  10   ]。 在急性肾绞痛期间，在仰卧位 NCCT 中区分壁内或已经进入膀胱的结石可能具有挑战性 [   22   ]。对于怀疑有远端输尿管结石的有症状患者，俯卧 NCCT 可能非常有帮助 [   10   ]。此外，俯卧位允许在规划 PCNL [   14   ] 时解剖确定肾脏与周围器官和胸膜。 NCCT 还可用于估计与骨盆系统和周围器官相关的结石体积。这可以从水置换法计算，这与使用软件的体积石头测量相当 [   22   ]。例如，这些信息对于经皮肾通路的部位和方向的术前评估至关重要。它还可用于预测 ESWL 和输尿管软镜检查的成功率 [   10   ]。 NCCT 的优点包括 (a) 易于在急诊科执行，非医务人员可以更快地获取图像 [   10   ]，(b) 不需要 IV 对比剂，(c) 能够评估其他腹盆腔脏器和病理学 [   14   ] 和 (d) 识别射线可透性结石的能力 [   16   ]。有趣的是，约三分之一的尿石症 NCCT 扫描导致对其他发现的观察，而高达 70% 的需要 NCCT 的急性腰痛导致非尿石症病因 [   14   ]。 缺点包括 (a) 使用电离辐射，这对有结石复发风险的人来说很重要，因此需要多次终身成像，以及 (b) 无法对蛋白酶抑制剂相关的结石（如茚地那韦）进行成像。 有时，当计划去除结石时，使用具有排泄期的对比增强 CT 描绘收集系统是有用的 [   5   ,   6   ,   11   ]。这被推荐用于复杂的肾脏或输尿管解剖结构（例如马蹄肾、交叉融合异位）和不寻常的患者身体习惯（参见第  25  章）[   5   ]。尽管 IVU 可以提供这些信息，但一项随机临床试验发现，对于仰卧位 PCNL 计划，CT 扫描可以更容易地进入盆腔系统并缩短手术时间 [   23   ]。 对累积辐射暴露的担忧是有道理的，特别是对于可能多年来重复扫描的年轻尿石症患者，以及可能需要三倍于非肥胖患者的有效辐射剂量的肥胖患者 [   16   ]。另一个相关问题是继发性癌症的诱发，每 660 名患者中就有 1 名患者接受了单次腹部 CT [   22   ]。

CT中降低电离辐射的措施

CT技术已经取得了一些进步，以解决辐射剂量问题。这包括修改扫描参数，根据患者的特征调制扫描参数，以及使用自动剂量调制软件或 X 射线过滤器，根据侦察图像和各种解剖结构的厚度和密度调整辐射区域 [   10   ,   16   ]。将视野范围限制在肾脏、输尿管和膀胱也可以减少辐射剂量 [   4   ]。 标准 CT 评估涉及每次检查的男性高达 9.6 mSv 和女性高达 12.6 mSv 的辐射剂量。CT 技术的最新进展允许每次检查进行低剂量 CT (LDCT)（有效辐射剂量为 0.7-2.3 mSv）。即使是低密度结石，如尿酸结石，LDCT 也能很好地检测到 [   14   ]。据报道，标准剂量和低剂量 CT 方案诊断尿石症的敏感性和特异性相似 [   10   ]。一项前瞻性研究的荟萃分析发现，LDCT 检测尿石症的综合敏感性为 93.1%，综合特异性为 96.6% [   24   ]。与标准剂量 CT 相比，LDCT 已被证明可以产生等效的结石测量值 [   4  ]。然而，LDCT 对肥胖患者（BMI > 30 kg/m 2）和较小结石（<3 mm）的表现不佳 [   14   ]。因此，LDCT 是 BMI ≤ 30 的首选，同时减少电离辐射剂量并将敏感性和特异性保持在 90% 或更高 [   3   ,   6   ]。 超 LDCT（即有效辐射剂量~1 mSv）的进展表明，结合基于模型的迭代重建，可以检测到 3 mm 或更大的结石 [   14   ,   22   ]。对于<3 mm 的结石，该方法的敏感性和特异性分别为 74% 和 77%，对于 ≥3 mm 的结石，灵敏度和特异性分别为 92% 和 82%。Ultra-LD CT 在检测次要体征方面也不如 LDCT [   14   ]。 超 LDCT 的局限性在于检测小于 3 毫米的结石和 BMI > 30 [   22   ] 的患者。Rob 等人的体内研究。比较了超 LDCT（有效剂量 ≤1.9 mSv）或 LDCT（<3.5 mSv）与标准剂量 CT（4.5-5 mSv）。他们报告超 LDCT 和 LDCT 的敏感性分别为 90-100% 和特异性 86-100% [   25   ]。 尽管低剂量 CT 有好处，但根据在美国进行的横断面研究，LD 方案的采用率不到 10% [   22   ]。

磁共振成像

这种成像方式提供了对腹盆区域软组织的全面审查。然而，磁共振尿路造影 (MRU) 不能用于直接检测尿石症[ 6、10   ]  。使用标准磁共振成像 (MRI) 序列，结石将显示为非特异性信号空洞 [ 9 ]。 MRI 能够检测由于尿石症引起的阻塞的继发影响，但这可能是非特异性的，因为输尿管中的填充缺陷可能是由于血凝块或肿瘤 [   10   ]。T2 加权序列能够揭示梗阻的迹象，例如肾积水和肾周水肿 [   4   ,   10   ]。与 CT 扫描相比，在急性输尿管梗阻中进行的 MRI 在检测肾周积液方面具有更高的敏感性（77%），而 CT 扫描中的肾周绞合（45%）[   14   ]。扩散加权序列允许检测单侧输尿管梗阻患者肾脏灌注和扩散的病理生理变化，并监测治疗进展 [   10  ]。然而，MRI 不能提供有关肾功能的定量信息，这些信息可以帮助治疗梗阻性尿路病变 [   14   ]。 MRI 对尿石症检测的敏感性是可变的。据报道，它的中位敏感度为 82%，高于 US 和 KUBXR，但低于 CT 扫描 [   3   ]。在梗阻性尿路病患者的利尿剂增强型排泄性 MRU 中，MRI 的准确率据报道为 93% [   20   ]。 MRI 的一种用途是检测 HIV 患者的蛋白酶抑制剂（茚地那韦）结石，这种结石是射线可透的，在 CT 或 KUBXR 上不可见 [   14   ]。 MRI 的优点包括 (a) 没有电离辐射，因此对于必须避免对比的儿科患者、孕妇和肾病患者来说是理想的 [   14   ]；(b) 它能够提供无辐射的 3-D 图像 [   9   ]。 MRI 的缺点是 (a) 访问受限，(b) 成本较高（即 CT 扫描的三倍以上），(c) 精度较低和 (d) 图像采集时间较长 [   9   ]。此外，如动物研究 [   10   ] 所示，使用高剂量顺磁造影剂可能会致畸。

特殊群体的成像

怀孕

怀孕期间进行调查程序的电离辐射风险取决于胎儿的胎龄（最低风险是在第 8 周之前和第 23 周之后）和辐射剂量（<50 mGy 被认为是安全的）[   6   ]。放射线照射对致命儿童癌症的风险为每 5000 人中小于 1 人（每 mGy 中 1 人），导致遗传性疾病的风险为每 10,000 人中小于 1 人（每 40,000 mGy 中 1 人）。因此，电离辐射对胎儿的随机影响尤其值得关注。在怀孕期间，可以通过以下方式进一步减少辐射伤害：(a) 仅对受影响的一侧进行成像，(b) 屏蔽母体骨盆和 (c) 将暴露时间或 X 光片数量保持在最低限度 [   26   ]。 对于怀疑有尿石症的腰痛的孕妇，经腹或经阴道超声被认为是最好的初步研究 [   4   ,   5   ,   6   ,   7   ]。为了提高超声检测的准确性，多普勒超声测量阻力指数 (RI)，使用 0.70 的截止值或 0.06 的 RI 变化，如果扫描在展示时间为 6-48 小时 [   26   ]。但是，如果在肾病患者和非甾体类抗炎药患者的此时间窗口之外进行检测，则检测率可能会受到影响 [   26   ]。 US 的闪烁伪影，使用 B 模式和多普勒，可以通过将结石与其他回声结构区分开来提高结石检测的灵敏度 [   9   ]。彩色多普勒可用于检测输尿管 - 骨盆交界处的输尿管喷射或尿液通过，其中没有喷射表示完全输尿管阻塞。然而，由于妊娠输尿管压迫输尿管，可能会出现假阳性。因此，本研究应在对侧褥疮患者体位上得到证实 [   26   ]。 如果 US 在检测结石方面模棱两可，建议将 MRI 作为二线成像方式。这项调查确定了阻塞的程度，在某些情况下，它提供了结石大小的估计值 [   6   ]。虽然它对胎儿没有有害的电离辐射，但由于胎儿器官发生过程中的安全性数据有限[   26   ]，在妊娠的前三个月应避免使用 MRI。然而，没有足够的数据来证明 MR 暴露对发育中的胎儿的有害影响。应使用 1.5 T 的非对比 MRI，因为医疗益处大于任何未知的潜在风险 [   27   ]。此外，人们普遍认为怀孕期间应避免使用钆对比剂 [   27  ]。 MRI 也可作为孕妇超声检查的有用辅助手段。肾脏在 90% 的情况下确实会发生生理性扩张，尤其是在右侧，通常早在妊娠 6 周时就可以看到，并在产后 6 周时消退 [   9   ]。肾积水可归因于妊娠子宫和终线之间的输尿管受压 [   4   ]。因此，如果在 US 上无法看到结石，MRI 是有用的，但临床上仍怀疑阻塞性尿石症 [   9   ]。 在妊娠中期和晚期，如果 US 和 MRI 无法诊断，低剂量 CT (LDCT) 扫描可被视为结石检测的最后选择 [   4   ,   5   ,   6   ]。LDCT的阳性预测值（95.8%）高于MRI（80%）和US（77%）；因此，这可以潜在地避免不必要的负面干预，例如输尿管镜检查 [   6   ]。美国妇产科学院指出，低于 50 mGy 的辐射暴露（远低于低剂量 CT 的平均水平）与胎儿畸形或胎儿丢失的发展无关 [   3   ,   5   ]。

儿科

患有尿石症的儿童代表了结石复发风险较高的群体。因此，随着在其整个生命周期内重复成像的前景，应遵守 ALARA 原则 [   6   ,   9   ]。此外，成像程序可能需要他们的合作、麻醉和暴露于电离辐射。成人方案不适用于儿童，因为 (a) 他们的结石小且钙化程度低，(b) 他们的输尿管较小，周围有脂肪，这会降低 CT 扫描的诊断准确性 [   6   ,   8   ]，以及 (c) 他们对辐射的敏感性是成年人的 10 倍，因此在以后的生活中患恶性肿瘤的几率更高 [   10   ]。 超声检查应该是调查儿童尿石症的首选。这种方式可以很好地显示肾脏和泌尿道的其余部分，并具有足够的水合作用和良好的膀胱容量。儿童的大部分结石位于盆腔交界处或输尿管近端和/或远端。有时，US 可检测到小结核，IVU 或低剂量 CT 可能会漏诊 [   8   ]。由于体型小，结石探测距离更短，US 在儿童结石检测中也具有更高的准确度 [   8   ]。 儿童结石的超声特征包括后部阴影的回声灶、输尿管和盆腔系统扩张，以及肾脏回声增强和大小，这比成人更明显 [   8   ]。然而，具有谐波和空间复合成像特征的小石头和现代美国机器可能无法投射声影 [   28   ]。虽然不如 CT 敏感 (70%)，但它是诊断大多数具有临床意义的结石的充分筛查工具 [   28   ]。此外，超声可用于儿童无症状和非梗阻性肾结石的监测 [   5  ]。通过闪烁伪影和使用彩色多普勒测量电阻指数可以增强超声在急性梗阻期间对结石的检测，例如在孕妇中 [   8   ]。然而，US 未能检测出超过 40% 的儿童结石，并且它提供的有关肾功能的信息有限 [   6   ]。US 是有利的，因为它不需要麻醉并且不涉及辐射。 使用 X 线平片有助于在碎石术前定位结石，对随访也很有用 [   6   ,   8   ]。IVU 应明智地用于特定适应症，通常它会补充美国的研究结果。IVU 应限制在三个或四个视图，包括 KUBXR，并且具有足够的锥体，这应该足以用于降低辐射剂量的诊断 [   8   ]。 鉴于 CT 在美国的广泛应用，现在广泛使用 CT 作为一线研究。在 2003 年至 2011 年间，大约 63% 的儿童接受了 CT 扫描，而美国 (24%) 作为美国的一线成像。NCCT 对尿石症的敏感性和特异性接近 100%。引入了使用石头方案的低剂量 CT（辐射剂量 <3 mSv），这对肾结石的诊断灵敏度达到了 96.6%。然而，小儿肾结石小剂量 CT 的准确性尚未得到证实 [   28   ]。因此，如果美国无法提供有关尿石症的信息，可以考虑使用低剂量 CT [   6   ]。

结石成分和脆性

结石成分的术前测定有助于优化结石管理。传统上，石头的成分是利用复杂的光谱法从化学分析中推断出来的，这种方法成本高昂且无法广泛使用。没有其他化学分析可以确定体内结石成分。可以评估石头的脆性以预测碎裂的可能性。 从历史上看，石头的密度一直被认为是其成分的替代品。这是使用 NCCT 测量的，并以 Hounsfield 单位 (HU) 表示。此外，HU 可用于预测结石治疗的成功率 [   16   ]。对于 ESWL 治疗，发现 HU 介于 900 和 1200 之间的结石是治疗失败的独立因素。在实践中，ESWL 故障率和 HU 值之间的关联不是线性的。此外，大多数结石的成分混合，导致它们的衰减值重叠，从而使对 ESWL 的反应难以预测 [   16   ]。HU 值的其他限制包括 CT 扫描仪模型之间的变异性和推导其值所涉及的高辐射剂量 [   29   ]。 土耳其对 115 名接受 HU 测量和随后的结石分析的肾结石患者进行的一项研究发现，HU diff（特定结石的最大和最小 HU 之间的差异）和平均 HU 值（HU ave）可以可靠地预测结石矿物质的复杂性。HU diff  < 341.5 显示出 81.8% 的敏感性和 67.2% 的特异性，用于识别单一矿物结石 [   30   ]。其他研究发现 HU ave  < 900 预测尿酸结石，HU ave  > 1000 有利于钙基结石，而 900-1000 的 HU 与其他结石相关（胱氨酸、鸟粪石和草酸钙一水合物-尿酸）[   30   ] . 双能 CT (DECT) 是通过使用两个扫描仪以两种不同的能量（80 和 140 kV）扫描物体，从而产生两组数据，然后将其合并成 CT 图像，是一种替代方法预测体内结石成分 [   16   ]。两种扫描仪对不同原子序数的各种石头元素获得不同的 X 射线衰减，可通过测量它们的差异来推断石头成分 [   11   ,   16   ]。 现在可以使用 DECT 进行尿路结石的体内表征和钙结石的亚表征。研究表明，DECT 在区分尿酸和非尿酸结石方面优于传统 CT [   11   ]。最近，DECT 也对鸟粪石和半胱氨酸结石进行了区分。这将有助于为 ESWL 选择更可能取得治疗成功的鸟粪石患者 [   11   ]。DECT 还可以产生低到高的能量比。不同石头类型的比例差异可用于预测其成分。例如，1.13 到 1.24 的比率预测半胱氨酸结石，而超过 1.24 的比率可能是钙盐 [   16   ]。 最初，DECT 需要更高的有效辐射剂量。因此，Nestler 等人。建议对尿酸结石患者进行分层，其中尿液 pH < 5.5 的患者应接受 DECT，而尿液 pH > 5.5 的患者应接受标准 CT [   22   ]。最近，据报道 DECT 的辐射剂量与标准 CT 相当（2.6 对 2.7 mSv）。事实上，通过进一步降低扫描仪中的电流，DECT 仍然可以在低 40% 的辐射剂量下进行结石成分分析，相当于低剂量 CT [   16   ]。目前，超低剂量 DECT 已成功区分尿酸（敏感性和特异性 100%）和非尿酸结石（敏感性 100%，特异性 79%）[   16   ]。 DECT 的局限性包括 (a) 扫描仪成本较高，(b) 如果需要前瞻性患者选择，临床工作流程将面临挑战，(c) 报告辐射剂量的可变性以及 (d) 成像和后期成像的最佳能量水平不确定-处理算法 [   4   ,   22   ]。 此外，高分辨率 CT 扫描产生薄（<5 毫米）切片，在骨窗中观察，可用于评估尿石症的内部结构。使用放大镜，与具有异质轮廓的石头相比，在 ESWL 期间，在结构中看起来均匀的石头不太可能碎裂 [   11   ]。然而，关于尿石脆性的研究仍然有限。

鉴别肾功能

尿石症会对肾功能产生影响。在可以更准确地做出治疗决定的情况下，应确定不同的肾功能，特别是当标准解剖成像显示肾实质的潜在损失时 [   5   ,   31   ]。功能信息将有助于在双侧尿石症的情况下优先考虑治疗侧，并有助于确定慢性结石病是否需要保留或切除肾脏  。此外，可以在以下上尿路结石病的治疗结果中确定基线肾功能  。 虽然通过超声或 CT 扫描测量的实质厚度可以估计肾功能，但在某些情况下，例如慢性肾病或鹿角/复杂结石，无法正确确定肾功能（图  2.3  ）。此外，过去，依赖于 X 射线胶片上造影剂排泄的演示，例如在造影剂增强 CT 或 MR 尿路造影中的 IVU 或排泄期，以提供肾脏的功能信息。然而，这现在已经受到质疑[   31   ]。 核肾扫描被认为是评估不同肾功能的金标准。这项研究还可以评估阻塞。常用的放射性同位素示踪剂包括纯肾小球过滤的 99m-锝-二乙烯-三胺-五乙酸 (DTPA) 和管状分泌的更有效的 99m-锝-巯基-乙酰-甘油三酯 (MAG3) [   32   ]。Sreenevasan 在 1974 年提出了不同肾功能的价值。在双侧肾结石中，肾造影提供了不同的肾功能信息，因此首先对较好的肾脏进行手术，术后结果为阳性 [   33  ]。然而，肾同位素扫描并不广泛可用，成本高，涉及辐射暴露，依赖于操作者并且采集时间延长，并且在结石手术中，它不提供任何解剖信息。在中度至重度慢性肾脏疾病的情况下，通过核肾造影评估梗阻的能力会受到影响。同样，在梗阻的情况下对肾功能的评估是有限的；因此，任何障碍都需要首先得到缓解[   5   ]。 鉴于这些限制，CT 扫描的各种衍生物已被用于估计肾功能。费德等人。研究了双肾实质面积的比例，并将其与 MAG3 肾扫描进行了比较。两者都显示出预测和观察到的肾功能之间的高度相关性，两者之间的平均差异为 4.7% [   34   ]。萨马尔等人。研究了 21 名单侧梗阻性尿路病患者，并从螺旋 CT 扫描中得出正常和梗阻肾脏的总肾体积百分比。这与由 DTPA 确定的肾功能百分比进行了比较。再次，他们证明了两个参数之间的强烈一致性，对于正常和阻塞的肾脏 [   35  ]。总之，CT 衍生参数在预测肾功能分裂方面似乎很有希望，尽管它的效用需要在精心设计的研究中进行测试。

结论

多年来，成像技术不断改进，以提高尿路结石检测的准确性，这有助于制定治疗计划。成人的 NCCT 和儿科和妊娠患者组的超声扫描已被证明可用于在紧急和选择性环境中检测大多数结石。与传统成像相比，具有较低电离辐射剂量的 NCCT 的不同迭代已被证明越来越准确。与美国扫描类似，可以通过 B 模式和多普勒特征（例如闪烁伪影、输尿管射流和电阻指数测量）获得有关尿石症的其他信息。使用现成的扫描，现在可以从先进的 CT 特征（如双能 CT）推断结石成分和硬度。此外，现在可以从 CT 参数推断不同的肾功能，