Analiza strukturalna kamienia nerkowego za pomocą helikalnej tomografii komputerowej (CT)

Spiralna tomografia komputerowa stała się narzędziem radiologicznym z wyboru w ocenie i leczeniu pacjentów z kamicą dróg moczowych (Hubert i in., 1997; Smith i in., 1999). Jednak pełny potencjał spiralnej tomografii komputerowej do różnicowania typów kamieni na podstawie struktury lub gęstości promieniowania nie został jeszcze wykorzystany. Większość tomografii komputerowej w poszukiwaniu kamieni służy po prostu do identyfikacji istnienia kamienia i wskazania jego wielkości i lokalizacji. Skany te są oglądane za pomocą okien tkanek miękkich w celu wyszukania innych możliwych przyczyn bólu pacjenta, takich jak zapalenie wyrostka robaczkowego, kamienie żółciowe i zapalenie uchyłków okrężnicy. Jednak okienka tkanki miękkiej nie pokazują struktury kamienia nerkowego: na tych obrazach kamienie wyglądają jak jasne, białe obiekty. W badaniach klinicznych nie oceniano możliwości obserwowania struktury kamieni (przy użyciu okienek zbliżonych do tych używanych do oglądania kości). Obecnie badano jedynie średnią wartość tłumienia CT kamieni w drogach moczowych jako wskaźnik składu kamienia (Nakada i in., 2000; Mostafavi i in., 1998; Kuwahara i in., 1984). Wykazano, że średnia wartość tłumienia CT jest przydatna do rozróżniania niektórych kamieni (takich jak kwas moczowy od szczawianu wapnia), ale istnieje znaczne nakładanie się tłumienia CT między typami kamieni.

Leczenie kamicy moczowej zależy od wielu czynników, w tym lokalizacji, wielkości i składu złogów. Litotrypsja falą uderzeniową (SWL) jest skuteczną, nieinwazyjną metodą leczenia większości kamieni nerkowych. Jednakże, podczas gdy niektóre kamienie nerkowe łatwo ulegają fragmentacji przez SWL, inne kamienie o podobnym składzie są odporne na SWL i muszą zostać usunięte metodą inwazyjną po nieudanej litotrypsji. Ponadto SWL nie jest pozbawiony powikłań z długotrwałym ryzykiem nadciśnienia tętniczego i niewydolności nerek (Evan i in., 1998; Willis i in., 1998). Znaczne różnice w kruchości SWL występują w obrębie każdej głównej grupy składu kamienia, co najlepiej tłumaczy strukturalna niejednorodność kamienia (Saw i in., 2000). Związek struktury kamienia i kruchości SWL nie jest nową koncepcją, ponieważ Dretler i Polykoff (1996) w retrospektywnym badaniu kamieni szczawianu wapnia opisali cztery różne wzorce struktury kamienia na zwykłych radiogramach jamy brzusznej. Niestety, łamliwość SWL nie była bezpośrednio testowana, a autorzy polegali na klinicznej intuicji, że kamienie, które na zdjęciu rentgenowskim są gładkie i mają większą gęstość radioaktywną (i zazwyczaj mają wyższą zawartość jednowodnego szczawianu wapnia), są trudniejsze do fragmentacji za pomocą SWL. Wreszcie, technologia klinicznej tomografii komputerowej stale się rozwija. Najnowsza generacja wielodetektorowych helikalnych maszyn CT znacznie poprawiła rozdzielczość obrazu w porównaniu z technologią pojedynczego detektora CT. Te czterowarstwowe skanery mają 4 sąsiadujące ze sobą, równoległe rzędy detektorów rentgenowskich w połączeniu z większą prędkością obrotową gantry, co zwiększa szybkość zbierania danych nawet 8-krotnie w porównaniu z konwencjonalnymi jednowarstwowymi spiralnymi skanerami CT. Ewolucja od skanerów jednowarstwowych do wielowarstwowych nie zmienia wydajności obrazu pod względem rozdzielczości kontrastowej, rozdzielczości przestrzennej w płaszczyźnie i dawki promieniowania, jeśli napromieniowuje się tę samą objętość. Jednak zalety spiralnej tomografii komputerowej z czterema warstwami w porównaniu ze spiralną tomografią tomograficzną z pojedynczą warstwą są znaczące. Skany można wykonywać cieńszymi warstwami tomografii komputerowej, co oznacza wyższą rozdzielczość przestrzenną wzdłuż osi podłużnej pacjenta. Skany można również wykonywać znacznie szybciej, co oznacza lepszą rozdzielczość czasową i mniej artefaktów ruchu. W związku z tym możliwość zarówno przewidywania składu kamienia na podstawie wartości tłumienia CT kamienia nerkowego, jak i określania cech strukturalnych niezbędnych do przewidywania kruchości kamienia na fale uderzeniowe litotryptera - jeśli nie jest to obecnie praktyczne przy obecnej technologii - z pewnością będzie możliwa w miarę postępu tej technologii.