超声实时定位技术在经皮肾镜碎石术治疗肾盏无明显扩张肾结石中的应用

李　翔，龙清志，陈兴发，贺大林，何　辉

(西安交通大学医学院第一附属医院泌尿外科，陕西西安　710061)



·临床研究·

超声实时定位技术在经皮肾镜碎石术治疗肾盏无明显扩张肾结石中的应用

李翔，龙清志，陈兴发，贺大林，何辉

(西安交通大学医学院第一附属医院泌尿外科，陕西西安710061)

目的超声引导经皮肾镜碎石术(PCNL)目前已广泛应用于临床，但穿刺难度较大，特别是对于肾盏无明显积水的患者实施精确穿刺尤为困难。本文旨在探讨一种新型的超声实时定位系统(SonixGPS)在PCNL治疗肾盏不扩张或轻微扩张肾结石中的临床价值。方法回顾性分析2012年6月至2015年12月共131例肾盏积水<1 cm的肾结石患者，其中79例患者接受Sonix GPS超声引导PCNL(SonixGPS-PCNL)，52例接受普通超声引导PCNL(C-PCNL)。分析、比较两组患者术前基线资料，术中相关指标以及术后并发症发生率。结果两组患者术前基线指标大致相似，结石清除率以及手术后并发症发生率无明显差异，与传统超声相比，SonixGPS技术使穿刺更加快速精确，成功穿刺时间由(15.42±6.52)min降至(8.15±5.15)min，术中出血更少，手术前后血红蛋白的下降由(2.07±1.04)mg/L降至(1.58±0.74)mg/L，而且SonixGPS-PCNL组患者手术时间及住院时间更短。结论与传统超声相比，SonixGPS超声实时定位系统能够帮助术者实施更加准确、快速、安全的穿刺，尤其对于肾盏无明显扩张的患者更加适用。此外SonixGPS系统可以直观观察并追踪针的轨迹，从而降低了操作难度，对于初学者尤为有益。

经皮肾镜碎石术；超声实时定位技术；肾结石；肾脏出血；肾盏积水

超声引导经皮肾镜碎石术(percutaneous nephrolithotripsy, PCNL)是治疗上尿路结石的一线方案，现已广泛应用于临床。出血是手术最常见的并发症[1-2]，严重的出血可能导致肾脏丢失[3-4]，甚至危及生命[5]。准确的肾盏穹隆部穿刺是避免严重出血、成功实施PCNL的基础和关键[6]。超声引导PCNL在临床已普遍应用，但对于缺乏超声背景的泌尿外科医生而言，操作难度大，常常出现“丢针”现象，如果在穿刺过程中不能了解针的位置，很可能出现误穿或者穿刺过深，从而导致手术失败。特别是对于肾盏没有明显扩张的病例而言，穿刺难度更大，稍有不慎就可能导致严重出血等并发症的发生。超声实时定位系统(Sonix GPS)是一种全新的超声示踪技术，能够直观的展示针的位置及进针轨迹，理论上能够提供更加精准地穿刺[7-8]。我们拟通过一项回顾性研究探讨Sonix GPS-PCNL对肾盏不扩张或轻微扩张的肾结石的治疗效果及安全性。

1　资料与方法

1.1患者资料回顾性分析2012年6月至2015年12月共131例肾盏积水小于1 cm的肾结石患者，其中79例患者接受Sonix GPS超声引导PCNL (SonixGPS-PCNL)，52例接受普通超声引导PCNL(conventional ultrasound-PCNL，C-PCNL)。所有患者均签署临床研究知情同意书，本项目获得西安交通大学医学院第一附属医院伦理委员会批准。所有患者术前均接受尿常规检查以及尿细菌学培养，如果术前合并尿路感染，均需给予抗感染治疗直至尿常规白细胞计数<100/Hp；使用超声检测肾盏积水程度，IVP结合腹部CT扫描测定结石负荷，出院前及术后2月腹部平片检查分析结石清除情况。

1.2手术操作步骤C-PCNL:麻醉满意后，患者先取截石位，输尿管镜直视下留置F5输尿管导管至患侧肾盂，改为俯卧位，B超引导下穿刺，穿刺针刺入后拔针芯，观察针孔流出液体颜色，若为清亮尿液则置入扩张导丝，筋膜扩张器逐级扩张至F16或F20，采用钬激光碎石(科医人，以色列)或者EMS超声碎石(第四代EMS,瑞士)。如果针孔流出血性液体，则重新穿刺，直至可见清亮液体。

SonixGPS-PCNL:超声实时定位系统 (SonixGPS，UMS, 加拿大)利用电磁信号示踪技术，可以实时探测并追踪穿刺的位置。操作过程中，首先将电磁信号发射装置置于工作区域(15 cm之内为有效区域)，开启GPS导航模式，移动B超探头(内置运动感应器)获取理想的超声图像，调整穿刺针(内含电磁针芯)与超声探头位置，在屏幕上可见穿刺针的实际位置以及模拟穿刺路径(图1)。其余操作步骤与C-PCNL一致。

图1 SonixGPS仪器设备、工作原理以及SonixGPS-PCNL操作

A: SonixGPS仪器设备，在超声基础上增加了GPS定位导航设施，主要包括一个电磁信号发射器及2个运动感受器(分别位于超声探头及穿刺针内);B:中空的穿刺针内置入电磁内芯;C: 屏幕上可见红色的穿刺针的位置以及模拟的穿刺路径。

1.3观察指标记录、分析两组患者术前基线资料，肾脏结石情况包括：结石大小、结石位置；肾集合系统积水情况；比较两组患者术中及术后相关指标包括：成功建立穿刺通道时间、穿刺次数、手术时间、术后出血量、术后并发症发生率等。

1.4统计学方法采用SPSS20.0统计软件，计数资料χ2检验，计量资料采用采用独立样本t检验，P<0.05认为具有显著差异。

2　结　果

2.1两组患者术前基线资料及结石情况比较两组患者的年龄、性别构成、体质量指数(body mass index，BMI)、结石负荷、结石位置的构成、目标肾盏是否积水情况差异均无显著性意义(P>0.05，表1)，具有可比性。

2.2两组患者手术及术后情况比较与C-PCNL组相比SonixGPS-PCNL组穿刺更加快速有效，术后出血更少，患者恢复时间更短(P<0.05,表2)

表1两组患者术前基线资料及结石情况比较

项目C-PCNL组SonixGPS-PCNL组t/χ2值P值患者例数5279年龄(岁)45.6±16.251.2±19.52.860.367性别比(男/女)[例(%)]34(65.38)/18(34.61)51(64.55)/28(35.44)1.870.304BMI26.4±5.125.2±4.70.4890.732结石负荷(cm) 2.8±1.7 2.6±2.20.5120.409结石位置(左/右)例(%)23(44.23)/29(55.77)34(43.03)/45(56.96)2.620.391目标肾盏积水[例(%)] 无积水30(57.69)43(54.43)1.870.409 积水<1cm22(42.31)29(36.71)

BMI:体质量指数。

表2两组间穿刺效果、手术效率、清石效率、术中失血及术后并发症比较

项目C-PCNL组SonixGPS-PCNL组t/χ2值P值患者例数5279穿刺成功时间(min)15.42±6.528.15±5.1514.511<0.001穿刺次数(次)3.51±1.521.46±0.680.878<0.01血红蛋白下降(mg/L)2.07±1.041.58±0.740.821<0.05输血[例(%)]2(3.84)1(1.26)0.06>0.05手术时间(min)90.15±20.6275.39±13.410.693<0.05住院时间(d)6.12±2.514.09±1.680.731<0.05结石清除率[例(%)]80.62%84.53%2.889>0.05并发症分析[例(%)] Grade042(80.76)68(86.08)2.563>0.05 1级6(11.53)9(11.39) 2级4(7.69)2(2.53) 3级0 0

3　讨　论

成功的建立穿刺通道是PCNL手术最重要步骤，也是避免严重出血等并发症的关键。引导穿刺的方法主要包括两大类：超声引导以及X线引导[9-10]。X线引导能够清晰地观察穿刺过程，但缺点也显而易见：需要特殊的X线器械以及防护设备，对医护人员及患者也会造成潜在的射线损害。B超引导可以避免上述弊端，目前广泛应用于临床，但超声引导PCNL技术门槛高，需要较强的B超操作背景，学习曲线长，初学者很难在穿刺过程中实时掌控穿刺针的方向及深度，而穿刺的偏差可能导致严重出血等并发症的发生[11]。因此需要一种新的技术帮助医生实施精确的穿刺，以提高手术的安全性。

SonixGPS是一种实时超声定位系统，在普通超声基础上，增加了电磁信号感应装置，可以实时定位、示踪穿刺针的位置及方向。这套系统包括2个电磁运动感受器，分别位于B超探头以及穿刺针内，还包括一个发射装置，在手术过程中需要将其靠近手术区域(15 cm范围内)，在工作状态下可以通过捕捉并示踪电磁信号，实时探测针的位置以及穿刺方向。此外还可以通过锁定穿刺目标，设定模拟的穿刺轨迹，操作者通过参照屏幕上的穿刺轨迹实施穿刺(图1)。作为一项全新的技术，SonixGPS近年刚刚开始应用于临床，并且已经在硬膜外麻醉穿刺等领域展示了良好的前景[12-13]。

我们是国内最早将这项技术应用于PCNL手术中的单位之一，在过去几年时间里采用SonixGPS-PCNL治疗了大量上尿路结石患者。我们前期一项前瞻性研究已经证明了SonixGPS技术可以有效提高穿刺准确性，减少术中出血并且加速患者康复[14]。国内其他中心的研究也证实了这项技术相对于传统超声在穿刺准确性及安全性方面存在的优势[15]。

相对于积水明显的肾集合系统，无积水或轻度积水的肾盏穿刺难度更大，更容易损伤重要肾实质血管，导致严重出血[16-17]。本文回顾性分析在治疗肾盏积水小于1 cm的肾脏结石方面，SonixGPS-PCNL与传统超声引导PCNL(C-PCNL)在碎石效果以及手术安全性方面的差异。众所周知，精确的肾盏穹隆部穿刺是完成PCNL手术的基础以及关键步骤，对于肾盏少量积水甚至不积水的患者，穿刺难度明显增大。轻微的偏差都可能导致严重出血。我们采用超声实时定位系统引导PCNL治疗肾盏积水小于1 cm的上尿路结石，结果发现相对于C-PCNL，SonixGPS-PCNL能够带来更加快速且精确的穿刺，并且显著降低术中出血量，缩短手术及恢复的时间。 我们的经验表明实施SonixGPS-PCNL首先需要移动B超探头以获取理想的超声图像，能够显示结石以及目标肾盏，然后开启SonixGPS导航模式，移动穿刺针并观察屏幕上针的位置，按照模拟的轨迹实施穿刺。在整个过程中可以全程实时观察针的位置，了解穿刺方向及深度，避免误穿或者穿刺过深。由于SonixGPS可以通过捕捉电磁信号直观的掌控穿刺针的进针轨迹，从而避免了普通超声引导可能出现的“丢针”现象，因此降低了操作难度，极大的缩短了学习曲线。

总结

SonixGPS-PCNL是一项重要的技术革新，能够帮助术者实施更加准确、快速、安全的穿刺，尤其对于肾盏不扩张或者轻微扩张患者更加适用。由于SonixGPS系统可以直观的观察并追踪针的轨迹，从而降低了操作难度，对于初学者尤为有益。

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(编辑何宏灵)

The clinical use of real time poisoning technology in PCNL for treating kidney stone patients with no obvious target renal calyx dilation

LI Xiang, LONG Qing-zhi, CHEN Xing-fa, HE Da-lin, HE Hui

(Department of Urology, the First Affiliated Hospital of Xi’an Jiaotong University,Xi’an 710061, China)

ObjectiveUltrasound guided percutaneous nephrolithotripsy (PCNL) is wildly used in clinical practice. However, the puncture is difficult especially for patients with no obvious dilation in target renal calyx. The purpose of this study is to investigate the clinical value of a novel Sonix GPS technology for PCNL in treating upper urinary tract stone patients with no obvious target renal calyx dilation. MethodsThis retrospective analysis included a total of 131 kidney stone patients with no obvious dilation in renal calyx treated during Jun. 2012 and Dec. 2015. Of them, 79 underwent SonixGPS guided PCNL and 52 received conventional ultrasound guided PCNL. The baseline preoperative parameters, operative parameters and postoperative complications were recorded and evaluated. ResultsThere were no significant differences in stone clearance rate and postoperative complications between the two groups. Compared with conventional PCNL, Sonix GPS technology made puncture quicker and more accurate;the puncture time was reduced from (15.42±6.52)min to (8.15±5.15)min;the decrease of hemoglobin was dropped from (2.07±1.04)mg/L to (1.58±0.74)mg/L. And Sonix GPS technology caused less blood loss, and needed shorter operation time and hospital stay. ConclusionSonix GPS technology helps urologists to perform PCNL more efficiently and safely, especially in the difficult puncture cases with no obvious dilation in renal calyx. Besides, this technology helps to overcome the technological barriers and shorten learning curve.

percutaneous nephrolithotripsy;real time ultrasound positioning technology;kidney stone;kidney hemorrhage;renal calyx dilation

2016-05-02

2016-05-19

何辉，副主任医师.E-mail:hehui1970@126.com

李翔(1978-)，男(汉族)，博士，主治医师.研究方向：泌尿系结石.E-mail：urologistlx@163.com

R692.4

A

10.3969/j.issn.1009-8291.2016.08.005