SonixGPS影像穿刺定位在脊柱畸形伴上尿路结石中的临床应用

卢穗琳?戚德峰?刘冠炤?曾国华

[摘要] 目的 探討SonixGPS影像穿刺定位系统在经皮肾镜治疗脊柱畸形伴上尿路结石患者的安全性及有效性。方法 从2014年1月～2016年1月，我院共收集脊柱畸形伴上尿路结石患者60例，男35例，女25例，平均年龄57.3 （44～77）岁。所有患者均经B超、KUB、CT检查确诊为脊柱畸形伴上尿路结石。按照穿刺方法将患者随机分为SonixGPS影像穿刺和B超定位穿刺法，比较并分析两组穿刺方法对患者术后血液动力学变化和肾功能的变化。结果 SonixGPS影像穿刺组患者均一次穿刺成功并行一期碎石，手术时间35～120min，平均55min，经皮肾穿刺时间2～15min，平均6min。术中术后未出现大出血、肠道损伤、气胸等并发症。SonixGPS影像穿刺组的患者碎石后，血液动力学变化如血红蛋白、红细胞压积和血氧饱和度以及术后肾功能的变化均优于常规B超定位穿刺组，两组间差异具有统计学意义（P<0.05）。结论 SonixGPS影像穿刺定位系统可精准地看到穿刺针在组织中的穿刺轨迹，缩短了术中穿刺的时间。与常规B超穿刺法相比，脊柱畸形伴上尿路结石患者采用SonixGPS影像穿刺法降低了术后并发症的发生，值得在临床推广应用。

[关键词] 脊柱畸形；肾结石；经皮肾镜取石术；超声引导

[中图分类号] R693 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616（2017）09-20-05

Clinical application of SonixGPS image puncture location in spinal deformity accompanied by upper urinary calculi

LU Suilin QI Defeng LIU Guanzhao ZENG Guohua

Department of Urinary Surgery， the First Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University，Key Laboratory of Department of Urinary Surgery， Institute of Department of Urinary Surgery， Guangzhou 510120， China

[Abstract] Objective To explore the safety and effectiveness of SonixGPS image puncture location system in treatment of patients with spinal deformity accompanied by upper urinary calculi under percutaneous nephroscope. Methods 60 patients with spinal deformity accompanied by upper urinary calculi from January 2014 to January 2016 in our hospital were collected. Of whom， there were 35 male cases and 25 female cases， with the average age of 57.3（44-77）. All patients were diagnosed as spinal deformity accompanied by upper urinary calculi by B ultrasound， KUB and CT. Patients were randomly divided into the SonixGPS image puncture and B ultrasound located puncture method according to puncture methods. Effects of puncture methods on postoperative hemodynamics and renal function of patients were compared and analyzed. Results Patients in the SonixGPS image puncture group were punctured successfully in one time and underwent one stage lithotripsy. Operative time was ranging from 35 to 120 mins and the average time was 55 mins. Time of percutaneous renal puncture was ranging from 2 to 15 mins and the average time was 6 mins. No complication such as massive hemorrhage， intestinal injury and pneumothorax occurred in and after operation. After lithotripsy， hemodynamic changes of patients in SonixGPS image puncture group such as hemoglobin， hematocrit， blood oxygen saturation and postoperative renal function were all better than those of the B ultrasound located puncture group. There were significant differences between two groups（P<0.05）. Conclusion SonixGPS image puncture location system can precisely see puncture tracks of puncture needles and shorten intraoperative puncture time. Compared with routine B ultrasound puncture method， application of SonixGPS image puncture location in patients with spinal deformity accompanied by upper urinary calculi can reduce the occurrence of postoperative complications， which is worthy of clinical promotion and application.

[Key words] Spinal deformity； Renal calculi； Percutaneous nephrolithotomy； Ultrasound-guided

脊柱畸形伴上尿路结石是泌尿系统常见的一种结石，其治疗方法主要包括经皮肾镜取石术

（PCNL）、输尿管镜碎石术（URL）和体外冲击波碎石术（ESWL）[1-3]。PCNL是超过2cm的肾结石的首选治疗方法[4]。伴脊柱畸形上尿路结石是PCNL手术的难点，其难点主要在于因体位变化导致的穿刺难度加大[5]。随着时代的发展和科技的进步，2011年10月，SonixGPS影像穿刺定位系统开始用于临床，在本研究中，我们回顾性分析比较使用SonixGPS影像穿刺和常规B超定位的PCNL治疗脊柱畸形伴上尿路结石患者60例，效果满意，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2014年1月～2016年1月，我院共收集脊柱畸形伴上尿路结石患者60例，男35例，女25例，平均年龄57.3 （44～77）岁。按照SonixGPS影像穿刺和B超定位穿刺法两种穿刺方法将入组患者按随机数字表法分为SonixGPS影像穿刺组和常规B超穿刺组（经伦理委员会通过）。所有患者均经B超、KUB、CT检查确诊为脊柱畸形伴上尿路结石。伴发脊柱畸形单纯侧凸32例，侧凸合并前、后凸28例；凸向患肾24侧，凸向健肾36侧，8例位置变异，12例输尿管结石。脊柱畸形引发患肾形态改变14侧，位置明显移位26侧，引发胸廓畸形20例。

1.2 手术方法

脊柱畸形伴上尿路结石诊断确诊方法：采用实时彩色多普勒超声联合X线定位经皮肾镜取石术治疗脊柱畸形伴上尿路结石，所有患者均经B超、KUB、CT检查确诊为脊柱畸形伴上尿路结石。

使用有SonixGPS的超声系统（SonixTOUCH）和3.5MHz实时多普勒超声检查了解肾脏位置、大小、有无变形、集合系统及结石情况，尤其注意觀察肾脏与周边器官毗邻关系，选择目标肾盏时注意皮肤到目标盏的穿刺通道上避开邻近脏器，并使用彩色超声探查避开段叶间血管。

常规B超定位穿刺法：患者取俯卧位，B超探头紧贴第11、12肋下皮肤，先行平行的纵行检查，定位结石所在的肾小盏（多选择中、下盏）。再取经过该小盏的横切面，局麻下将18G肾穿刺针穿刺结石所在的积水小盏并置入导丝。

SonixGPS影像定位穿刺法：患者取俯卧位，在SonixGPS影像穿刺定位系统的引导下选择目标肾盏，在穿刺前预判和设计穿刺路径及角度。在11肋间或12肋缘下、肩胛下角线至腋后线范围内，采用SonixGPS影像穿刺定位系统自带的16G穿刺针穿刺目标肾盏，穿刺时可监控穿刺针针道及针尖的位置，并及时调整穿刺针的角度与深度，针道校准主要由超声显示屏右下方的探头完成，当穿刺针有尿液溢出或有落空感后表明穿刺成功。

1.3 血液动力学检测

血液动力学的检测指标包括血红蛋白、红细胞压积、血氧饱和度。采用心电监护仪检测患者血氧饱和度，采用自动血细胞分析仪检测血红蛋白和红细胞压积。

1.4 肾功能检测

肾功能的监测指标包括血肌酐和血尿素氮。术后采集患者静脉血，采用Dade Behring Dimension RxL Max全自动血生化分析仪检测血肌酐和血尿素氮。

1.5 统计学方法

所有统计学数据均采用SPSS19.0进行统计分析，数据均以（）表示，两组间比较采用t-test检验，P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者的一般特征分析

常规B超穿刺组30例患者有18例一次穿刺成功并行一期碎石，经皮肾穿刺时间为10～25min，平均为14min；术后出现气胸1例，大出血1例。未见肝脾损伤和肠道损伤等并发症。SonixGPS影像穿刺组30例均一次穿刺成功并行一期碎石，经皮肾穿刺时间2～15min，平均8min。术中术后未出现大出血、肠道损伤、气胸等严重并发症。

2.2 两组患者术后血液动力学的改变

SonixGPS影像穿刺组患者术后，血液动力学变化如血红蛋白、红细胞压积和血氧饱和度均优于常规B超穿刺组患者，且两组间差异具有显著统计学意义（P均<0.01）；此研究结果表明，与常规B超穿刺组相比，SonixGPS影像穿刺组在治疗脊柱畸形伴上尿路结石患者术后患者可获得较好的血液动力学结果。见表1。

2.3 两组患者术后肾功能的比较

常规B超组患者术后的血肌酐血和尿素氮水平显著高于SonixGPS影像穿刺组患者（P<0.01和P<0.05）。此研究结果表明，与常规B超穿刺组相比，SonixGPS影像穿刺组在治疗脊柱畸形伴上尿路结石患者术中穿刺损伤较少，术后对肾功能影响较小，见表2。

3 讨论

正常脊柱矢状面有4个生理弯曲，冠状面不应有任何弧度，一旦向两侧出现弧度即为脊柱侧凸。脊柱畸形侧凸的患病率约为1%[6]，以先天性、神经肌肉性脊柱侧凸畸形为常见。这类患者的解剖异常可能导致尿液的滞留或尿流的梗阻从而容易形成尿路结石。脊柱畸形伴上尿路结石是泌尿系统常见的一种结石，严重危害患者的身体健康和生活质量，目前通过手术方法清除结石是主要治疗方法[7-8]。

PCNL是通过经皮肤至肾盏通道对肾和输尿管上段的结石进行治疗的手术，是腔内泌尿外科的重要组成部分[9]。目前治疗上尿路结石的方法主要有体外冲击波碎石术、输尿管镜碎石术和PCNL。与ESWL和开放手术相比，PCNL的优点是可以在直视下发现结石并碎石，大部分结石均可一次将结石击碎取净[10]。同时术中操作可以随时停止、分期进行，一定程度避免并发症的发生，术后如果存在残石可与ESWL配合治疗结石[11]。

严重脊柱畸形常引发胸廓变形，同时伴随内脏移位或畸形。脊柱侧凸伴前后凸严重者，伴随着内脏移位，肾脏为腹腔间位器官，对手术影响明显，使穿刺经腹腔甚至损伤腹腔器官的风险增加[12]。严重的脊柱侧弯或前后突畸形常压迫周围器官，导致胸腔、腹腔和盆腔的扭曲和倾斜并改变了其内器官的正常解剖位置。故本研究术前均行胸部正侧位、IVP及CT三维成像明确胸腹腔器官位置变化及其与目标肾穿刺盏之间的关系。术中需在B超和SonixGPS影像穿刺系统的定位下探明肾盂、肾盏情况，有无积水、积水程度以及与周围脏器的联系。

与普通患者一样，脊柱畸形患者并发小体积的肾结石可采用输尿管软镜治疗，但对于结石负荷较大或输尿管严重扭曲不适合行软镜碎石时常需要采用PCNL[13]。对于这类脊柱畸形患者的上尿路结石行PCNL的困难在于在异常的解剖结构改变下如何建立一合适的经皮肾通道便于处理结石，同时又要避免周围器官的损伤。所以，这类患者单用X线定位有时较危险且不易成功，常需要结合超声介导。

超声医学在近年来取得了快速发展，SonixGPS影像穿刺定位系统在2011年10月开始用于临床，SonixGPS的目的在于帮助医务人员获得正确的穿刺针路径。SonixGPS是一款基于电磁定位的超声穿刺定位系统，拥有超宽频带GPS凸阵探头、GPS定位感应器、GPS穿刺定位发射器、GPS定位穿刺针等设备，工作原理类似于美国的全球定位系统，可以简化PCNL穿刺过程，提高穿刺成功率。目前SonixGPS影像穿刺定位系统在国内逐渐开始应用于临床，其中在PCNL的应用中取得了一定的临床经验[14-15]。

PCNL手术操作过程中，穿刺定位是最为关键的步骤之一。目前常用B超或X线定位，有的情况下需使用两者联合定位[16]。对于脊柱畸形伴上尿路结石患者穿刺定位以B超应用较多[17-18]。我中心在处理此类患者具有较为丰富的经验，目前我中心开始试用SonixGPS定位技术，通过SonixGPS进行术前规划，根据所选择的不同角度，穿刺针会在图形中进行描记，然后进行三维重建和可视化，操作醫生通过观察三维超声图像明确穿刺方向和深度[19-20]。

SonixGPS影像穿刺定位系统是一种全新的超声示踪技术，可在解剖异常造成安全的穿刺径路变窄的情况下引导安全建立经皮肾通道并避开周围器官的损伤[21-22]。据我院多年在经皮肾穿刺操作中的经验总结，利用SonixGPS影像穿刺定位系统在穿刺前可以预判和设计穿刺路径及角度，一般有肾脏位置变异的，肾脏都会因周围组织的异常变动而相对固定，在穿刺时基本采用靠背部脊柱侧穿刺，成功率较高，术后较不容易出现出血、胸膜、膈肌、脾脏、肝脏及肠道损伤等并发症[23-24]。对脊柱畸形患者的穿刺更要求术者术前对患者肾脏变异有明确的解剖方面定位。

本研究中我们共纳入分析了60例脊柱畸形伴上尿路结石患者，随机将这些患者分为SonixGPS影像穿刺定位和常规B超定位两组，研究结果显示在相同的手术条件下，采用SonixGPS影像穿刺定位的患者术后血红蛋白、红细胞压积和血氧饱和度等指标均明显优于常规B超组，这说明SonixGPS影像穿刺定位有助于减少穿刺出血的风险，减少了术中穿刺造成的失血，很大程度上改善了穿刺的精度。同时，术后我们也复查了两组患者的血肌酐血和尿素氮水平，我们发现SonixGPS影像穿刺组的患者术后肾功能恢复更好，这说明术中采用SonixGPS影像穿刺定位减少了术中穿刺给肾脏带来的损害。脊柱畸形导致的解剖异常不可避免的需要在术中多次穿刺，因此，对于肾脏也会造成一定的损伤。

本研究纳入患者的特点可以归结为脊柱右侧凸时两侧肾脏向后上方移位，左侧凸右肾下移，左肾向左前上移位，位置甚至高于脾脏，与在临床工作中我们觉得对存在肾脏位置变异的患者其肾脏一般比较固定，随呼吸摆动的变异比较小。

SonixGPS影像穿刺定位系统可精准地看到穿刺针在组织中的穿刺轨迹，实时记录针尖的位置，不受穿刺平面和深度的影响。而应用常规设备穿刺中，患者的呼吸运动会使观察穿刺针的显影变得更加困难，无法判断穿刺的深度，极易损伤肾脏及肾周脏器[25]。建议穿刺时采用先B超定点穿刺成功后，X线在造影剂显影下明确是否在目标盏后再人造水囊下置入斑马导丝，置入过程中注意导丝置入时要轻柔，注水后使肾脏扩张的情况下置入建立经皮肾通道并避免了周围脏器的损伤。

总之，建议对各类脊柱有不同角度侧弯畸形的患者术前应行静脉肾盂造影，三维CT及血管成像明确结石与周围组织结构间的关系，术中可应用SonixGPS影像穿刺定位系统探明肾盂肾盏的情况，该超声系统在PCNL中安全、高效，具有定位精确、穿刺准确、操作方便、成像清晰的优点，为脊柱畸形伴上尿路结石患者进行PCNL提供了一种新的引导穿刺方法，术中发生并发症的概率更低，术后对肾脏功能影响较小，值得在临床上广泛推广。

[参考文献]

[1] Luo YY.Treatment of unilateral renal tuberculosis with concomitant calculus on the opposite side of the upper urinary tract and hydronephrosis[J].Zhonghua Jie He He Hu Xi Za Zhi，1989，12（2）：91-92，126.

[2] Mccarthy JF.Management of upper urinary tract calculus[J].J Urol，1950，64（2）：295-299.

[3] Ryan PC，Lennon GM，Mclean PA，et al.The effects of acute and chronic JJ stent placement on upper urinary tract motility and calculus transit[J].Br J Urol，1994，74（4）：434-439.

[4] Ghani KR，Andonian S，Bultitude M，et al.Percutaneous Nephrolithotomy： Update， Trends， and Future Directions[J].Eur Urol，2016，70（2）：382-396.

[5] 李志剛， 阳旭明.上尿路结石合并脊柱畸形的微通道经皮肾镜取石术治疗经验[J].实用医学杂志，2013，29（2）：278-280.

[6] Hedequist DJ.Snrgical treatment of congenital scoliosis[J].Orthop Clin North Am， 2007， 38（4）： 497-509.

[7] Fay R.Calculus disease of upper urinary tract in San Francisco Chinese[J].Urology，1981，18（2）：123-126.

[8] Singh EO，Malek RS.Calculus disease in the upper urinary tract[J].Seminars in Roentgenology，1982，17：113-32.

[9]钟喜廷.微创经皮肾穿刺取石术治疗嵌顿性输尿管上段结石186例临床体会[J].中国医药科学，2013，3（21）：192-193.

[10] 常丛旺.经皮肾镜取石术治疗上尿路结石新进展[J].中国医药科学，2012，2（21）：60-62，86.

[11] Nakajima H，Mori K，Tanda H，et al.Clinical results of extracorporeal shock-wave lithotripsy（ESWL） and percutaneous nephroureterolithotripsy（PNL） in combination[J].Hinyokika kiyo Acta urologica Japonica，1988，34（2）：237-239.

[12] 李建兴，胡卫国，杨波，等.伴脊柱畸形上尿路结石的经皮肾镜取石术[J].中华泌尿外科杂志，2010，31（2）：107-109.

[13] 朱斌，潘卫兵，谢礼仁，等.输尿管软镜治疗上尿路结石的疗效分析[J].中国医药科学，2016，6（22）：172-174.

[14] Wong SW，Niazi AU，Chin KJ，et a1.Real-time ultrasound-guided spinal anesthesia using the SonixGPS needle tracking system： a case report[J].Can J Anesth，2013，60（1）：50-53.

[15] 江伟凡，吴勇，邹高德，等.SonixGPS影像穿刺定位系统在经皮肾镜取石术中应用的早期经验[J].中华泌尿外科杂志，2013，34（4）：272-275.

[16] 刘岚，刘松华，张俊新，等.B超定位与C臂X光定位在经皮肾镜取石的临床应用比较[J].中国医药科学，2013，3（12）：115，121.

[17] 何朝辉，曾国华，陈文忠，等.B超介导微创经皮肾取石术治疗严重脊柱畸形合并上尿路结石[J].中华生物医学工程杂志，2012，18（3）：223-226.

[18] 马凯，黄晓波，熊六林，等.超声引导下行经皮肾镜取石术处理脊柱畸形患者上尿路结石临床分析[J].中华医学超声杂志（电子版），2015，12（6）：433-434.

[19] 张志华，李健，冯起庆，等.GPS超声在经皮肾镜取石术中的应用报告[J].微创泌尿外科杂志，2016，5（1）：16-18.

[20] 李翔，龙清志，陈兴发，等.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[J].现代泌尿外科杂志，2016，21（8）：589-592.

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（上接第页）

[21] McVicar J，Niazi AU，Murgatroyd H，et al.Novice performance of ultrasound-guided needling skills： effect of a needle guidance system[J].Reg Anesth Pain Med，2015，40（2）：150-153.

[22] Sander D，Schick V，Ecker H，et al.Novel navigated ultrasound compared with conventional ultrasound for vascular access-a prospective study in a gel phantom model[J].J Cardiothorac Vasc Anesth，2015，29（5）：1261-1265.

[23] Niazi AU，Chin KJ，Jin R，et al.Real-time ultrasound-guided spinal anesthesia using the SonixGPS ultrasound guidance system： a feasibility study[J].Acta Anaesthesiol Scand，2014，58（7）：875-881.

[24] Tielens LK，Damen RB，Lerou JG，et al.Ultrasound-guided needle handling using a guidance positioning system in a phantom[J].Anaesthesia，2014，69（1）：24-31.

[25] Li X，Long Q，Chen X，et al.Real-time ultrasound-guided PCNL using a novel SonixGPS needle tracking system[J].Urolithiasis，2014，42（4）：341-346.

（收稿日期：2017-01-21）