Differential diagnosis for urinary stones of different chemical composition, by using dual energy computed tomography

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The use of dual energy computed tomography (DECT) has become widespread in urology, including in the diagnosis of urolithiasis. DECT makes it possible to visualize and differentiate urinary stones of different chemical density and composition from each other. Studies have shown the advantages of DECT not only in the detection, but also in the differentiation of the main groups of urinary stones. At the same time, a number of in vivo studies evaluate DECT as a technique for the high-accuracy differential diagnosis of urate stones. The accuracy of diagnosing urate stones with DECT reaches 92-100%, as confirmed by sensitivity (84.6-98.4%) and specificity (100%).

About the authors

V. Ryazanov

Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Health of Russia

Author for correspondence.
Email: val9126@mail.ru

MD

Russian Federation, Saint Petersburg

V. Kutsenko

Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Health of Russia

Email: val9126@mail.ru

Candidate of Medical Sciences

Russian Federation, Saint Petersburg

G. Sadykova

Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Health of Russia

Email: val9126@mail.ru

Candidate of Medical Sciences

Russian Federation, Saint Petersburg

S. Menshikova

Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Health of Russia

Email: val9126@mail.ru
Russian Federation, Saint Petersburg

P. Seliverstov

S.M. Kirov Military Medical Academy

Email: val9126@mail.ru

Candidate of Medical Sciences

Russian Federation, Saint Petersburg

S. Bagnenko

Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Health of Russia; S.M. Kirov Military Medical Academy

Email: val9126@mail.ru

MD

Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg

A. Nikolaev

Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Health of Russia

Email: val9126@mail.ru
Russian Federation, Saint Petersburg

R. Postanogov

Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Health of Russia

Email: val9126@mail.ru
Russian Federation, Saint Petersburg

A. Libert

Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Health of Russia

Email: val9126@mail.ru
Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Zueva L.F., Kapsargin F.P., Simonov K.V. Metaphylaxis of kidney stones based on component composition detected by DECT and CE methods. Medicine and High Technology. 2020; 1: 55–67 (in Russ.).
  2. Kapanadze L.B., Serova N.S., Rudenko V.I., et al. Experience of using dual-energy computed tomography in patient with urolithiasis. Medical Visualization. 2018; 4: 59–64 (in Russ.). doi: 10.24835/1607-0763-2018-4-59-64
  3. Kapanadze L.B., Serova N.S., Rudenko V.I. et al. Results of application of dual-energy computed tomography in the diagnosis of urolithiasis. REJR. 2018; 8 (2): 94–104 (in Russ.). doi: 10.21569/2222-7415-2018-8-2-94-104
  4. Nazarov T.K., Rychkov I.V., Lebedev D.G., Trubnikova K.E. Comparative analysis of data from a dual-energy computer tomograph and the results of a mineralogical research of urinary stones. Diagnostic radiology and radiotherapy. 2018; 2: 54–8 (in Russ.). doi: 10.22328/2079-5343-2018-9-2-54-58
  5. Lopatkin N.A. Urology. Ed. N.A. Lopatkina. M.: GEOTAR-Media, 2011; 1024 s. (in Russ.).
  6. Appel E., Thomas C., Steuwe A. et al. Evaluation of split-filter dual-energy CT for characterization of urinary stones. Br J Radiol. 2021; 94 (1127): 20210084. doi: 10.1259/bjr.20210084
  7. Erdogan H., Temizoz O., Koplay M. et al. In Vivo Analysis of Urinary Stones With Dual-Energy Computed Tomography. J Comput Assist Tomogr. 2019; 43 (2): 214–9. doi: 10.1097/RCT.0000000000000831
  8. McGrath T.A., Frank R.A., Schieda N. et al. Diagnostic accuracy of dual-energy computed tomography (DECT) to differentiate uric acid from non-uric acid calculi: systematic review and meta-analysis. Eur Radiol. 2020; 30: 2791–801. doi: 10.1007/s00330-019-06559-0
  9. Nourian A., Ghiraldi E., Friedlander J.I. Dual-Energy CT for Urinary Stone Evaluation. Curr Urol Rep. 2021; 22 (1): 1. doi: 10.1007/s11934-020-01019-5
  10. Ogawa N., Sato S., Ida K. et al. Evaluation of Urinary Stone Composition and Differentiation between Urinary Stones and Phleboliths Using Single-source Dual-energy Computed Tomography. Acta Med Okayama. 2017; 71 (2): 91–6. doi: 10.18926/AMO/54976
  11. Rompsaithong U., Jongjitaree K., Korpraphong P. et al. Characterization of renal stone composition by using fast kilovoltage switching dual-energy computed tomography compared to laboratory stone analysis: a pilot study. Abdom Radiol. 2019; 44: 1027–32. doi: 10.1007/s00261-018-1787-6
  12. Shalini S., Kasi Arunachalam V., Kumar Varatharajaperumal R. et al. The role of third-generation dual-source dual-energy computed tomography in characterizing the composition of renal stones with infrared spectroscopy as the reference standard. Pol J Radiol. 2022; 87 (1): 172–6. doi: 10.5114/pjr.2022.114841

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Three patients with nephrolithiasis: a – right uric acid stone on conventional CT scan is seen as (b) red on the corresponding DECT image; c – left non-uric acid stone is visualized as blue on the DECT image; d – mixed composition left lower pole stone seen as both red and blue on the DECT image (source [9])

Download (333KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. In a 60-year-old patient, a 22×12-cm stone (arrow) is seen in the bladder lumen in the unenhanced axial CT image (a). The stone is coded with pink, consistent with uric acid stone in axial (b) and 3D reformatted (c) images, which were obtained at high and low kVp values and analyzed at the workstation; d – when this stone, the attenuation rate of which are calculated as 0.96 at different kVp values, is positioned on the graphics on which cutoff values are shown, the stone is seen to be coherent with uric acid stone; b – the yellow circle in the second image shows the scanned area (FOV) belonging to the second tube, on which an evaluation can be made with dual energy (source [7])

Download (217KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. With the help of DECT, in the lower group of calyxes of the left kidney, a 10,9×11,2 cm and 535 cm3 irregular rounded calculus is visible. Estimated chemical composition: mixed stone (purple color) with a predominance of the uric acid component (source [2])

Download (180KB)
Indexing metadata

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».