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中华医学超声杂志（电子版）

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2023 , Vol. 20 >Issue 03: 297 - 300

DOI: https://doi.org/10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2023.03.007

生殖泌尿系统超声影像学

灰度比值在脓性肾积水与无感染性肾积水鉴别诊断中的应用价值

  • 孙梦瑶 ,
  • 武晓凤 ,
  • 张丽红 ,
  • 黄莹 ,
  • 胡梦裳 ,
  • 周梦琦 ,
  • 王凯 ,
  • 董凤林 , †
展开
  • 215006　江苏苏州，苏州大学附属第一医院超声科

通信作者：

董凤林，Email：

Copy editor: 吴春凤

收稿日期: 2021-07-09

  网络出版日期: 2023-07-05

版权

未经授权，不得转载、摘编本刊文章，不得使用本刊的版式设计，除非特别声明，本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。本刊为电子期刊，以网刊形式出版。
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Value of ultrasound gray scale ratio in differential diagnosis of pyonephrosis and hydronephrosis

  • Mengyao Sun ,
  • Xiaofeng Wu ,
  • Lihong Zhang ,
  • Ying Huang ,
  • Mengshang Hu ,
  • Mengqi Zhou ,
  • Kai Wang ,
  • Fenglin Dong , †
Expand
  • Department of Ultrasound, the First Affiliated Hospital of Soochow University, Suzhou 215006, China

Corresponding author:

Dong Fenglin, Email:

Received date: 2021-07-09

  Online published: 2023-07-05

Copyright

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Fold

摘要

目的

探讨肾盂内积液与肾皮质的灰度比值在鉴别脓性肾积水与无感染性肾积水中的应用价值。

方法

回顾性分析2016年1月至2020年6月在苏州大学附属第一医院超声科行肾穿刺造瘘术的119例患者的临床及影像检查资料，其中脓性肾积水患者52例，无感染性肾积水患者67例。采用Adobe Photoshop图像处理软件的“直方图”功能分别计算脓性肾积水、无感染性肾积水与肾皮质的灰度比值，采用t检验分析比较二者差异；绘制受试者操作特征（ROC）曲线分析灰度比值预测脓性肾积水的诊断效能。

结果

脓性肾积水与肾皮质的灰度比值高于无感染性肾积水与肾皮质的灰度比值（0.65±0.29 vs 0.23±0.16），差异具有统计学意义（t=5.208，P＜0.001）。ROC曲线分析显示，当灰度比值为0.205时，其鉴别诊断脓性肾积水与无感染性肾积水的敏感度为90.9%，特异度为74.1%，曲线下面积为0.869。

结论

灰度比值在脓性肾积水与无感染性肾积水的鉴别诊断中具有一定的临床应用价值。

关键词： 超声; 灰度比值; 肾积水; 脓性; 无感染性

本文引用格式

孙梦瑶 , 武晓凤 , 张丽红 , 黄莹 , 胡梦裳 , 周梦琦 , 王凯 , 董凤林 . 灰度比值在脓性肾积水与无感染性肾积水鉴别诊断中的应用价值[J]. 中华医学超声杂志（电子版）, 2023 , 20(03) : 297 -300 . DOI: 10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2023.03.007

Abstract

Objective

To assess the application value of ultrasound gray scale ratio in the differential diagnosis of pyonephrosis and hydronephrosis.

Methods

The clinical and imaging data of 119 patients who underwent nephrostomy at the Ultrasound Department of the First Affiliated Hospital of Soochow University from January 2016 to June 2020 were retrospectively analyzed, including 52 patients with pyonephrosis and 67 patients with hydronephrosis. The ultrasound gray scale ratio of pyonephrosis and hydronephrosis to the renal cortex was calculated using the histogram of Adobe Photoshop software, and the difference was compared. The diagnostic efficiency of ultrasound gray scale ratio in predicting pyonephrosis was assessed by receiver operating characteristic (ROC) curve analysis.

Results

The ultrasound gray scale ratio of pyonephrosis and hydronephrosis to the renal cortex was 0.65±0.29 and 0.23±0.16, respectively, and the difference was statistically significant (t=5.208, P＜0.001). According to the ROC curve analysis, when the ultrasound gray scale ratio was 0.205, the sensitivity, specificity, and area under the curve in the differential diagnosis of pyonephrosis and hydronephrosis were 90.9%, 74.1%, and 0.869, respectively.

Conclusion

The ultrasound gray scale ratio has appreciated value in the differential diagnosis of pyonephrosis and hydronephrosis.

Key words： Ultrasonography; Ultrasound gray scale ratio; Hydronephrosis; Purulent; Non-infectious

脓性肾积水是指肾盂肾盏积水、感染而形成一个积累脓液的囊腔［1］。脓性肾积水多由上尿路结石、肾盂肾炎等疾病进展过程中出现尿路梗阻，进而合并感染所致，也可由肾组织化脓性感染未能得到控制而进展所致，其是泌尿系统较为严重的化脓性感染性疾病［1, 2］。脓性肾积水的病理表现为肾盂内充满大量脓液，肾功能受到不同程度的损害，严重者可致患侧肾功能完全丧失，如若治疗不及时，细菌反流入血，可引发菌血症、尿源性脓毒血症、感染性休克，甚至对患者生命造成威胁［3, 4］。因此，对脓性肾积水应尽早鉴别和诊断，对其进行及时有效的干预，可减少相关并发症的发生，有效改善患者预后［2，5］。本研究收集在苏州大学附属第一医院超声科行超声引导下肾造瘘术患者的资料并进行回顾性分析，旨在探讨灰度比值在判断肾积水是否合并感染中的价值。

资料与方法

一、对象

回顾性分析2016年1月至2020年6月在苏州大学附属第一医院超声科行肾造瘘术的患者共119例，女性56例，男性63例，年龄为（52.5±11.8）岁（范围29~84岁）。根据患者肾穿刺造瘘引流尿液细菌培养结果分为2组：无感染性肾积水组和脓性肾积水组。无感染性肾积水组67例，男性35例，女性32例；年龄为（53.8±10.4）岁（范围30~84岁）；纳入标准为血常规中白细胞计数在正常范围内、腋温＜37.0 ℃且引流尿液细菌培养结果为阴性。脓性肾积水组52例，男性28例，女性24例；年龄为（49.6±10.4）岁（范围29~77岁）；纳入标准为穿刺引流尿液细菌培养结果为阳性。2组均排除重度肾积水（重度肾积水的超声诊断标准：肾增大，形态失常；肾窦回声被大的无回声区取代；冠状面声像图呈“调色碟”状；肾实质受压，萎缩，变薄）患者以及临床资料不齐全、图像资料不清晰者。

二、仪器与方法

1. 图像采集：采用GE LOGIQ E9超声诊断仪，探头型号C1-6，探头频率为2.5~6.0 MHz。嘱患者侧卧，每例患者在进行超声引导下肾造瘘术前均进行灰阶超声扫查，存储清晰显示经肾门的肾盏积水最大切面图像。
2. 灰度比值计算：将存储的超声二维图像以JPEG格式导入预先配置有Adobe Photoshop 21.1.2版图像处理系统的计算机中，打开图像后，选择屏幕上方“状态栏”的“窗口”按钮，在下拉式列表框中点击“直方图”选项，使用套索工具精准勾画感兴趣区，包括肾盂肾盏积水区域，避免选取肾盂肾盏外肾窦高回声区域，勾画线封闭后计算机将自动显示所勾画区域内所有像素的灰度平均值。在肾积水周围肾皮质处做同样操作，测量肾皮质的灰度值，感兴趣区避免包括肾锥体区域。积水区域及肾皮质灰度值均重复测量3次，取其均值。灰度比值=积水区域灰度值/肾皮质灰度值。

三、统计学分析

应用SPSS 24.0统计软件进行统计学分析。其中年龄、体质量指数、灰度比值为计量资料，非正态分布者经对数转换成正态分布数据后再进行统计分析，以
x¯
±s表示，采用t检验比较脓性肾积水组和无感染性肾积水组组间差异；性别、肾积水程度为计数资料，以例数表示。绘制受试者操作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线分析灰度比值诊断脓性肾积水和无感染性肾积水的诊断效能。P＜0.05为差异具有统计学意义。

结果

一、脓性肾积水组和无感染性肾积水组灰度比值比较

2组患者年龄、性别、体质量指数以及肾积水程度比较，差异均无统计学意义（P均＞0.05，表1）。脓性肾积水组（图1）灰度比值大于无感染性肾积水组（图2），差异具有统计学意义（P＜0.05，表1）。
表1 2组肾积水患者间一般情况及灰度比值比较
组别 例数 年龄（岁，
x¯
±s）		 男/女（例） 体质量指数（kg/m2，
x¯
±s）		 肾积水程度（例） 灰度比值（
x¯
±s）
轻度 中度
脓性肾积水组 52 49.6±10.4 28/24 26.4±2.6 22 30 0.65±0.29
无感染性肾积水组 67 53.8±10.4 35/32 26.2±2.1 30 37 0.23±0.16
统计值 t=0.873 χ2=0.216 t=1.435 χ2=0.965 t=5.208
P值 0.420 0.549 0.257 0.328 ＜0.001
图1 脓性肾积水直方图分析，灰度比值为0.62。图a虚线内为肾皮质区，图b虚线内为积水区域
图2 无感染性肾积水直方图分析，灰度比值为0.16。图a虚线内为肾皮质区，图b虚线内为积水区域

二、灰度比值预测脓性肾积水和无感染性肾积水的诊断效能

ROC曲线分析显示，当灰度比值为0.205时，其鉴别诊断脓性肾积水与无感染性肾积水的敏感度为90.9%，特异度为74.1%，曲线下面积为0.869（图3）。
图3 灰度比值预测脓性肾积水和无感染性肾积水的受试者操作特征曲线图

讨论

脓性肾积水常规超声表现有以下几点：（1）患肾可表现为体积增大，肾窦回声分离可见一个或者数个液性无回声区；（2）液性无回声内透声较差，可有絮状回声及云雾状回声漂浮于积液内；（3）重度肾积水可表现为肾实质变薄，回声增强；（4）患肾的活动度可有不同程度的受限；（5）常可发现梗阻因素，例如输尿管结石、输尿管狭窄等。超声对于肾盂内液性区回声的高、低以及透声良、差的界定会因观察者不同而有所差异，因此，如果能够量化回声水平，将在很大程度上减少观察者之间的主观判断差异。由于增益的调节会影响灰阶图像的整体灰度值，病变部位的灰度值不能直接用于诊断和鉴别诊断。因此，本研究采用了灰度比值来反映感兴趣区的灰度特征。
在国内的一项研究中，研究人员发现脓性肾积水组中近半数的患者尿培养结果为阴性，尿常规检查白细胞计数也没有显著升高，部分脓性肾积水患者尿常规检查白细胞计数甚至正常，因此患者尿常规中白细胞计数以及尿培养结果并不能真实反映肾内感染情况［6］。这是因为部分脓性肾积水是由上尿路梗阻引起的，此类患者的肾盂内有感染性的尿液无法通过输尿管进入膀胱内。另外，肉眼观察尿液浑浊或呈脓性也存在判断误差，脓性肾积水和乳糜尿在外观上有时难以区别。因此本研究未纳入尿常规以及尿液性状相关结果。有学者提出，临床症状、实验室检查以及影像学检查均难以鉴别脓性肾积水和无感染性肾积水，肾穿刺是确诊脓性肾积水的金标准［7］。本研究正是选取了行肾穿刺造瘘的患者作为研究对象，以肾造瘘引流液培养结果阳性为标准，以此更好地评判灰度比值对于脓性肾积水的判断价值。本研究选取了轻度和中度肾积水的患者入组，排除了重度积水的患者，是因为重度肾积水患者的患肾皮质菲薄，无法测量皮质的灰度值。另外，在利用Adobe Photoshop的套索工具勾画感兴趣区域时应避免选取肾窦高回声区域、肾结石强回声区域、肾实质内钙化灶区域及肾锥体低回声区域，因为这些区域的勾选会对感兴趣区域的灰度值造成较大误差。本研究结果显示脓性肾积水的肾盂内积液与肾皮质的灰度比值高于无感染性肾积水者，分析原因为：脓性肾积水的尿液中含有大量感染性物质、白细胞聚集、坏死细胞碎片以及微生物等，形成较多的反射、散射声学界面，相对于无感染性肾积水，前者的回声增高。国内学者及国外学者对此亦有相似的观点［6，8］。因此本研究认为，肾盂内积液与肾皮质灰度比值越大，则提示积液回声相对越高，脓性肾积水的可能性就越大；当灰度比值为0.205时，其鉴别诊断脓性肾积水与无感染性肾积水的诊断效能最高。
综上所述，灰度比值在鉴别脓性肾积水和无感染性肾积水中具有一定的临床价值，可指导临床早期识别脓性肾积水，进而早期干预以改善患者预后。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序
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Agrawal P, Pandey A, Sompura S, et al. Role of blood C-reactive protein levels in upper urinary tract infection and lower urinary tract infection in adult patients (＞16 years) [J]. J Assoc Physicians India, 2013, 61(7): 462-463.

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王澍, 施永康, 黄晓波, 等. 上尿路结石合并感染的细菌培养及药物敏感性分析 [J]. 北京大学学报(医学版), 2014, 46(5): 798-801.

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7
Li AC, Regalado SP. Emergent percutaneous nephrostomy for the diagnosis and management of pyonephrosis [J]. Semin Intervent Radiol, 2012, 29(3): 218-225.

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Yuruk E, Tuken M, Sulejman S, et al. Computerized tomography attenuation values can be used to differentiate hydronephrosis from pyonephrosis [J]. World J Urol, 2016, 35(3): 437-442.

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