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目的基于影像能谱定量参数、临床指标构建泌尿系感染性结石术前风险预测模型,并对模型进行验证,为临床医生术前筛查感染性结石高危人群提供方法。方法前瞻性收集宁夏医科大学总院2020年4月至2021年12月经Revolution能谱CT平扫诊断为泌尿系结石患者243名,结石共280例。通过后处理工作站GSI Viwer软件测量结石能谱数据,包括最佳单能量CT值、能谱曲线、有效原子序数均值及与结石成分检测相关的基物质对;根据国内外文献,选取可能是感染性结石的预测因素纳入研究。经碎石取石术(体外冲击波碎石、经皮肾镜取石术、输尿管镜碎石取石术、腹腔镜输尿管取石术、开放手术等)后获得结石样本,采用SUN-3G结石成分红外光谱检测仪确定结石成分并进行分组,就感染性结石而言,含感染性结石成分即确定为感染性结石,对其他结石类型来说,根据主要成分占比≥70%定义结石类型。最终纳入泌尿系结石患者165名,共178例结石。采用SPSS22.0软件和R4.1.2软件进行数据的统计分析,采用单/多因素Logistic回归分析筛选出感染性结石预测的独立危险因素,依此建立感染性结石的风险预测列线图模型,并対模型进行验证,包括:ROC曲线下面积(AUC)检验模型区分度、校准曲线(Hosmer-Lemeshow检验)检验模型符合度和决策曲线(DCA)检测模型临床有效性。结果(1)共纳入泌尿系结石178例,其中感染性结石组共有78例(43.82%),非感染性结石组100例(56.18%),在78例感染性结石中有一患者经尿道输尿管软镜钛激光碎石术后发生尿源性脓毒血(1/78),患者经积极抢救、治疗,好转出院。(2)按照“金标准”红外光谱分析的结果,结石主要成分占比≥70%定义结石性质。共分为以下5组:COM结石组43例(组1)、COM+COD结石组40例(组2)、COX+Cap和/或Str结石组28例(组3)、非COX结石组50例(组4)及UA结石组17例(组5)。其中单能量区间在64keV~70keV能区分6组结石类型(组1vs组3、组2vs组3、组5vs组1~4,P<0.05),取其中位数67keV作为鉴别泌尿系结石最佳单能量。随着能级逐渐升高,单能量能够鉴别的组在逐渐减少,单能量区间在118keV~140keV组仅可区分2组结石类型。67keV在鉴别感染性结石与非感染性结石的临界值为992.91HU,ROC曲线下的面积为AUC=0.803,特异性、敏感性分别为63.0%、81.8%。(3)基于影像能谱数据构建risk score模型,其算法如下Rs=-15.48125+0.05735(X1)+0.00059(X2)+0.00151(X3)+0.00927(X4)+0.01181(X5)+0.00100(X6)-0.00098(X7)-3.19E-6(X8)+0.00125(X9)+0.82837(X10),其中能谱曲线斜率(X1)、Caox Mono/Water(X2)、Brushite/Water(X3)、Calcium/Water(X4)、Iodine/Water(X5)、HAP/Water(X6)、Uricacid/HAP(X7)、Water/Iodine(X8)、Water/Struvite(X9)、Zeff均值(X10),截距为-15.48125。(4)Logistic回归分析显示预测感染性结石的6个独立因素包括:尿PH值(OR=1.987,95%CI 1.097-3.772,P=0.026)、血尿酸(OR=0.995,95%CI 0.990-1.000,P=0.041)、血Ca值(OR=7.812,95%CI 2.670-87.606,P=0.034)、结石部位(OR=0.445,95%CI0.170-1.030,P=0.046)、结石单发(OR=0.625,95%CI 0.291-0.979,P=0.029)以及score(OR=177.269,95%CI 33.680-1188.287,P<0.001),基于以上独立因素构建感染性结石的风险预测模型。该列线图的初始C-index为0.888,采用bootstrap重复抽样1000次进行内部验证后,C-index为0.865,仅降低了0.023;建模数据的ROC曲线下面积为0.888(95%CI,0.839-0.937),敏感性、特异性分别为87.5%、83.5%,说明该模型可以有效鉴别感染性结石与非感染性结石,具有很好的区分度;校准曲线显示模型预测感染性结石发生的风险与实际观察值的风险一致,H-L检验(X~2=1.283、P=0.526),提示模型具有较好的的校准度;决策曲线显示模型具有较好的临床有效性。结论感染性结石是泌尿系结石中治疗过程中最具挑战的一类结石,是尿源性脓毒血症发生的危险因素。在本研究有一例感染性结石术后发生了尿源性脓毒血症(1/78),可见该类结石患者在临床工作中属高危人群,应加强对该人群的目标性监管。结石多发、较高水平的尿PH值及血钙值、较低水平的血尿酸水平、结石部位为肾脏或膀胱及影像能谱参数的风险score是预测泌尿系感染性结石的独立预测因素,基于上述因素建立了具有良好区分能力、精准校准度及较好临床有效性的Nomogram风险预测模型。可以协助临床医生实现早识别感染性结石危险人群,从而制定相应诊治方案,降低术后并发症的发生。