输尿管软镜在泌尿系统结石治疗中的应用

廖邦华，曹晨曦，王坤杰，李 虹

(四川大学华西医院泌尿外科，四川 成都 610041)

泌尿系结石是泌尿系统的常见多发病，其发病率在世界范围内为 5% ～15%［1］，中国为 1% ～5%［2］。根据结石的大小、部位等不同，泌尿系结石的治疗方式存在着较大的差异。过去泌尿系结石的治疗手段多以创伤较大的开放手术为主，但随着腔道内镜技术的不断发展和完善，泌尿系结石的治疗发生了革命性的变革。目前，传统的开放手术已逐渐被经皮肾镜取石术、输尿管镜碎石术、体外冲击波碎石等微创治疗手段所取代，使得泌尿系结石的治疗效果得到了明显的改善，极大程度减轻了患者的痛苦及负担。然而，诸如经皮肾镜碎石术等微创治疗手段仍存在创伤大、并发症较多等缺点，同时对多发肾结石、肾盏憩室结石、具有出血倾向、过度肥胖、肾脏解剖畸形、孕妇等特殊病患疗效欠佳或无法适用。因此，探索创伤更小、适用范围更广、疗效良好的泌尿系结石的新兴治疗手段将进一步提升泌尿系结石的治疗水平，进一步改善泌尿系结石患者的生活质量、减轻社会负担。

近年来随着输尿管软镜设备的发展与完善，输尿管软镜技术已逐渐应用于泌尿系结石的治疗当中，成为治疗泌尿系结石的新兴手段。输尿管软镜通过人体自然腔道逆行进入输尿管、肾盂及肾盏，不仅能够直观的观察输尿管、肾盂及肾盏内的病变，同时可联合钬激光治疗泌尿系结石，具有创伤小、恢复快等特点。因此，输尿管软镜技术已在泌尿系结石的治疗中逐步显现其有效性、安全性，成为治疗泌尿系结石的又一重要手段。同时，随着输尿管软镜以及激光光纤和套石器材等辅助碎石设备的不断改进和提高，输尿管软镜技术治疗泌尿系结石将越发成熟，治疗效果将进一步提升，势必成为今后泌尿系结石的主要治疗手段。

1 输尿管软镜的发展历程

输尿管软镜经历了长达半个世纪的发展，不断地完善并逐渐成熟起来。1964年，Marshall［3］首次将输尿管软镜用于窥察输尿管病变，随后Takagi等［4］又利用可弯曲的输尿管软镜完成了输尿管、肾盂和肾盏的窥察，从而开辟了输尿管软镜应用于泌尿系疾病诊疗的新时代。然而，由于受到制造工艺的限制，早期的输尿管软镜缺少灌注和操作通道，且其图像清晰度相对较差，仅作为检查手段用于上尿路疾病的诊断，而难以用于输尿管结石、肾结石等上尿路疾病的治疗，这就限制了输尿管软镜的大范围推广及应用。

自上世纪90年代以来，材料技术、医学工程、电子技术的发展为输尿管软镜的改进及配套碎石设备的研发创造了条件。随着具有清晰图像、操作通道和镜身可主动弯曲的输尿管软镜的问世，输尿管软镜逐步大范围地运用于临床。由于此时的输尿管纤维软镜运用成束导光纤维构成输尿管纤维软镜的光源和镜体而称为输尿管纤维软镜，其成像技术得到明显改善，图像更为清晰，且镜身更纤细，更易通过狭窄或扭曲的输尿管管腔直至肾盂、肾盏当中。同时，可弯曲的导光纤维束的运用使得输尿管软镜具有了弯曲的能力，实现了270°的单向最大弯曲度到270°的原发双向弯曲，进一步提升了输尿管纤维软镜操作的便捷性。同时，输尿管纤维软镜的主动弯曲和辅助弯曲功能的开发进一步提高了输尿管纤维软镜的活动范围与视野，使其能够方便地进入各个肾盏，可探查到整个集合系统而无视野盲区。加之，诸如激光光纤、套石篮等辅助碎石设备的研发和改进，尤其是激光技术的飞速发展，使得输尿管软镜在弯曲条件下进行碎石、取石成为可能。这进一步推动了输尿管软镜在临床的应用和发展。至此，输尿管纤维软镜已开始联合激光用于泌尿系结石的治疗，对输尿管结石、肾结石取得了良好的治疗效果。

随着电子技术的进一步发展，输尿管电子软镜(digital flexible ureteroscope，DUR)的问世进一步提升了输尿管软镜的成像质量。输尿管电子软镜镜体前端安置了第三代互补金氧半导体传感器芯片，能够传递数字图像，具有自动对焦功能，可将图像放大1.5倍，其视野范围为80°，与纤维软镜的光学系统所传递的低像素图像相比，有了质的飞跃，不仅扩大了手术视野，而且改善了图像的清晰程度。同时，由于输尿管电子软镜用LED驱动的光载体替代了外部光纤和摄像头，比普通光学软镜的光源寿命长10～20倍，操作通道内径达3.6～4.5F，主动弯曲能力270°，较纤维软镜轻巧、操作更轻便，更利于术者长时间操作(最长持续使用时间可达10000 h)。此外，输尿管电子软镜配备有激光保护系统(endoscope protection system，EPS)，当激光光纤操作不当时能自动报警并暂停工作，以达到保护电子软镜和延长使用寿命的目的。由于操作简便、图像清晰、操作通道足够粗大、镜身弯曲容易等特点，输尿管电子软镜增加了软镜的运动范围和稳定性，提高了软镜治疗泌尿系结石的成功率，同时缩短了手术时间，进而提高了泌尿系结石的治疗效果，随后的临床研究也证实了这一点［5～7］。因此，输尿管软镜将逐步成为泌尿系结石的主要微创治疗手段，在世界范围内得到大规模的推广和运用，开辟输尿管软镜治疗泌尿系结石的时代。

2 输尿管软镜是治疗泌尿系结石的有效手段

随着输尿管软镜技术在泌尿系结石治疗领域的大规模推广，越来越多的临床研究着力于评价输尿管软镜治疗泌尿系结石的疗效与安全性，进而探索出适合行输尿管软镜联合激光治疗的泌尿系结石的条件。已有大量临床研究证实输尿管软镜联合激光治疗输尿管上段及肾结石具有良好的疗效。Breda等［8］等发现，对于结石直径大小范围为0.3～1.5 cm，单次输尿管软镜手术后无石率(stone free rate，SFR)为64.7%、二次手术后SFR为92.2%，且无严重并发症发生。Cannon等［9］通过回顾性分析证实对直径≥1.5 cm的肾结石输尿管软镜成功率为33%，而直径＜1.5 cm的成功率则可高达93%。因此，输尿管软镜用于治疗泌尿系结石的早期，各地区的泌尿系结石治疗指南主要将输尿管软镜作为直径＜1.5 cm的输尿管上段或肾结石的治疗手段。

由于临床研究的不断深入，不少研究已证实了输尿管软镜对2.0 cm以下的输尿管上段及肾结石具有良好的治疗效果。Wong［10］、Koo［11］和 El-Nahas［12］等的研究发现，与体外冲击波碎石相比，输尿管软镜对直径为1.0～2.0 cm的输尿管及肾结石具有良好的治疗效果及安全性。Preminger［13］通过前瞻性的临床研究评价了输尿管软镜、PCNL和ESWL治疗＜2.0 cm肾结石的疗效，发现输尿管软镜的治疗效果明显优于ESWL(SFR:87%vs 43%);而输尿管软镜的结石清除率并不低于PCNL(SFR:87%vs 91%)。然而，该研究发现输尿管软镜术后血尿、疼痛、严重大出血等并发症风险明显降低。国内孙颖浩［14］、薛蔚［15］、叶利洪［16］等的研究同样证实了输尿管软镜对直径 ＜2.0 cm的肾结石具有良好的治疗效果，尤其是体外冲击波碎石术失败或肾盂、肾盏无明显积水的肾结石。因此，结合这样一些临床研究的结果可以发现，输尿管软镜适合用于处理直径＜2.0 cm的肾结石和输尿管上段结石，不仅手术时间短而且结石清除率高;而对直径 ＞2.0 cm的输尿管上段结石和肾结石，输尿管软镜仅可作为PCNL无法施行情况下的补充手段。

然而，随着输尿管软镜制作工艺的改进和输尿管软镜技术的日益成熟，输尿管软镜也从治疗 ＜2.0 cm结石，逐步拓展至治疗 ＞2.0 cm结石。Takazawa等的研究发现输尿管软镜对2.0～4.0 cm肾结石的结石清除率高达100%、＞4.0 cm肾结石的结石清除率亦可达67%［17］。Aboumarzouk等则系统地评价了输尿管软镜治疗 ＞2.0 cm输尿管上段及肾结石的临床疗效及安全性。该系统评价纳入了9个病例研究，共计445例输尿管上段及肾结石患者，发现平均结石清除率可高达93.7%(77% ～96.7%)、其中2.0～3.0 cm结石的结石清除率可高达95.7%，＞3.0 cm结石的结石清除率达84.6%［18］。同时，该研究发现术中、术后并发症均较轻微，少有严重并发症发生。因此，随着输尿管软镜的进步，输尿管软镜将逐渐由治疗＜2.0 cm的输尿管上段及肾结石向治疗 ＞2.0 cm的输尿管上段及肾结石发展，其在泌尿系结石的治疗领域显现出越来越重要的地位。

3 输尿管软镜治疗泌尿系结石的优势

输尿管软镜广泛用于治疗泌尿系结石之前，对于多发肾结石、肾盏憩室结石、具有出血倾向、过度肥胖、肾脏解剖畸形、孕妇等特殊人群，ESWL、PCNL等治疗手段要么是无法适用，要么就是治疗效果欠佳，因此对这些特殊人群的治疗极其困难。由于输尿管软镜技术的推广，给多发肾结石、肾盏憩室结石、具有出血倾向、过度肥胖、肾脏解剖畸形、孕妇等特殊人群的泌尿系结石的治疗带来了新的希望。

由于肥胖患者皮下组织较厚、体表距结石的距离增大，影响ESWL超声或X射线定位，导致能量衰减增加，从而影响ESWL的治疗效果;而对BMI＞40 kg/m2的肾结石患者行PCNL，其结石清除率低、出血多、术后血栓形成率高［19］。因此，如何改善肥胖的泌尿系结石患者的治疗效果一直是大家重点思考的内容。随着 Delorme［20］和 Wheat［21］等报道了输尿管软镜对肥胖患者的泌尿系结石的良好治疗效果后，输尿管软镜逐渐成为肥胖患者肾结石或输尿管上段结石的重要治疗手段。Aboumarzouk等关于输尿管软镜治疗肥胖患者(平均BMI 42.2 kg/m2)输尿管及肾结石的系统评价发现结石清除率为87.5%，其并发症发生率仅为11.4%［22］。这些研究结果更是直接将输尿管软镜作为肥胖患者泌尿系结石的一线治疗手段。

由于出血倾向或长期口服抗凝药物是PCNL、ESWL的禁忌证，因此这类患者泌尿系结石的治疗就显得十分困难。然而，随着输尿管软镜技术的发展，为其治疗带来了新的希望。Aboumarzouk等系统分析了输尿管软镜治疗73名具有出血倾向的泌尿系结石患者(结石大小0.5～3.5 cm)，发现结石清除率可达87.7%，并发症发生率仅为11%，其中出血的发生率仅为4.1%，且出血的程度非常轻微［23］。因此，相比于 ESWL和 PCNL等手段，输尿管软镜对具有出血倾向或长期口服抗凝药物的患者具有独特的优势。

同时，输尿管软镜对马蹄肾合并肾结石具有良好的治疗效果。Molimard等［24］回顾了输尿管软镜治疗的17例马蹄肾合并肾结石(其中PNL失败4例、ESWL失败8例)的疗效发现 SFR为88.2%;Chouaib等［25］发现通过多期输尿管软镜手术治疗马蹄肾合并肾结石患者，其SFR可达89%。输尿管软镜治疗马蹄肾合并肾结石、盆腔异位肾结石，将避免因解剖结构异常或腹腔和盆腔脏器阻挡等因素影响ESWL治疗效果的现实，同时也可以回避PCNL穿刺过程中损伤肠管等风险，将是治疗此类解剖、位置畸形肾结石的首选治疗方案。

由于孕妇自身条件限制，ESWL和PCNL均无法用于治疗孕妇的泌尿系结石。输尿管软镜由于其通过人体自然腔道进行手术、且无放射线，这为孕妇泌尿系结石的治疗提供了可选择的手段。Semins等［26］对输尿管软镜钬治疗孕妇的泌尿系结石的系统评价发现，孕妇的手术并发症发生率、结石清除率与非怀孕患者相比无显著性差异。这就证实了输尿管软镜是治疗孕妇泌尿系结石安全而有效的手段。

同时，对于儿童泌尿系结石的治疗，输尿管软镜亦具有良好的治疗效果。Nerli等纳入了80例儿童患者，其结石大小为0.7～1.6 cm，输尿管软镜单次手术结石清除率为90%、两次手术结石清除率为97.5%［27］。此外，输尿管软镜对于双肾结石具有明显的优势，可同期处理双肾结石，并且具有良好的治疗效果及安全性。对PCNL、ESWL等治疗困难的特殊人群，输尿管软镜具有其独特的优势，不仅改善了多发肾结石、肾盏憩室结石、具有出血倾向、过度肥胖、肾脏解剖畸形、孕妇等特殊人群的治疗效果，而且具有良好的安全性，势必成为泌尿系结石治疗的重要手段。输尿管软镜的运用和推广，不仅丰富并完善了泌尿系结石的治疗手段，而且将进一步提高泌尿系结石的诊疗水平。

4 输尿管软镜治疗泌尿系结石的局限性

输尿管软镜用于治疗泌尿系结石的早期，其治疗效果受结石大小、结石部位、肾脏解剖结构、激光或套石篮等辅助碎石设备等因素的影响明显。输尿管软镜用于治疗泌尿系结石的初期，其治疗成功率仅为60%左右，究其原因可能受镜身弯曲角度、激光光线粗细及功率、灌注及操作通道大小等因素的影响。然而，随着输尿管软镜和激光光纤等辅助碎石设备制作工艺的改进，尤其是电子输尿管软镜、200 μm激光光纤的问世，输尿管软镜的治疗成功率得到明显改善，基本可达90%以上。同时，结石部位、肾脏解剖结构等因素对输尿管软镜治疗泌尿系结石的成功率和疗效的影响也越来越小。因此，输尿管软镜技术在泌尿系结石的治疗领域得到了迅速的发展。

然而，由于输尿管软镜自身价格昂贵、维修费用高、维修周期长等因素，输尿管软镜在泌尿系结石的治疗领域同样存在一定的局限性。Monga等［28，29］的研究发现ACMI DUR-8Elite、Storz Flex-X软镜使用25次需维修 1次;而 Afane等［30］发现 Storz 11274 AA、ACMI AUR-7、Olympus URF-P3、Wolf 7325.172等软镜，大约6～15次手术、累积手术时间3～12.8 h就需要维修一次。这将极大程度地增加输尿管软镜用于治疗泌尿系结石的成本。此外，Sooriakumaran等［31］调查输尿管软镜的损坏原因、维修费用及损耗时发现28%的损坏是因外科医生对输尿管软镜和激光光纤操作不当所致，72%的损坏原因是设备保管不当等非手术因素所致。这就对输尿管软镜的操作技巧和保管维护提出了更高的要求。这些因素均将在一定程度上限制输尿管软镜在泌尿系结石治疗领域的发展。

此外，目前关于输尿管软镜用于治疗泌尿系结石的卫生经济学评价相对较少。Koo等评价了ESWL和输尿管软镜治疗1.0～2.0 cm肾结石的成本-效益，发现输尿管软镜与ESWL的治疗效果相当，但其治疗费用却是ESWL的6倍左右［11］。同时，根据现有输尿管软镜的价格，以及激光光纤、套石篮和输尿管软镜引导鞘等辅助碎石耗材的价格，加之输尿管软镜容易损坏等特点，可以推断单次输尿管软镜治疗泌尿系结石的成本可能不低于PCNL。当然，输尿管软镜治疗泌尿系结石的成本效益等问题仍需大量的研究进一步证实。然而，这些因素肯定将对输尿管软镜在泌尿系结石治疗领域的推广提出新的挑战。

5 输尿管软镜技术的应用前景

从纤维输尿管软镜到电子输尿管软镜，不断革新的技术使得输尿管软镜治疗泌尿系结石更加高效、微创和稳定。从对＜2.0 cm的泌尿系结石的治疗到 ＞2.0 cm的泌尿系结石的治疗，输尿管软镜的治疗范围在不断扩大。虽然受到输尿管主件易损坏、维修成本昂贵、治疗费用高等因素的限制，输尿管软镜的适用和推广受到了一定程度的限制。然而，新型可拆式输尿管软镜、机器人辅助输尿管软镜碎石术的开展将在一定程度上降低上述因素的影响和限制;同时，将输尿管软镜治疗泌尿系结石逐步纳入日间手术范畴将进一步降低治疗费用。这都将促进输尿管软镜的使用和推广，将促使输尿管软镜已成为治疗上尿路结石的重要手段。

目前，输尿管软镜治疗泌尿系结石在欧美国家已得到了迅速发展和推广。然而，国内输尿管软镜在泌尿系结石治疗中的应用才刚刚起步，尤其是西南、西北地区。随着各地区泌尿系结石诊疗的学术交流、输尿管软镜培训班等开展，输尿管软镜将会在全国范围内得到推广和使用，将成为各级医院治疗泌尿系结石的重要手段。同时，随着国民素质水平和健康意识的提升、体检制度的改进和完善，以及大结石的一期治疗成功率的提高，今后泌尿系结石将会以小结石为主。加之，输尿管软镜技术的不断完善与成熟、激光等相应辅助碎石设备的改进，输尿管软镜治疗泌尿系结石势必会成为今后的主要手段。

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