经皮肾镜取石术的研究进展

孙一鸣 周文生

[摘要] 泌尿系结石是泌尿外科的重要疾病，而肾结石又较为常见，因结石导致的梗阻和感染较易对肾脏功能造成损伤，因此及时且准确的诊治十分重要。近来，随着我国医疗技术的不断发展，经皮肾镜取石术在我国逐渐普及。经皮肾镜取石术（Percutaneous nephrolithotomy，PCNL）是在上世纪80年代由西方国家发明，是通过经皮肾通道结合气压弹道、钬激光或超声碎石设备等对肾盂肾盏或输尿管上段的结石击碎并取出的方法。经皮肾镜取石术手术具有创伤小、患者术后恢复快、手术效果与传统开放手术相当、住院时间短等优点， 已成为治疗肾及输尿管上段结石的第一选择。随着临床上这项技术的开展，通过不断的实践，积累经验，改进技术及更新设备，经皮肾镜取石术取得了很大进展，该技术已成为泌尿系结石手术方式中不可或缺的重要角色。本文现将近来经皮肾镜取石术的发展情况综述如下。

[关键词] 肾结石；经皮肾镜取石术；标准通道；无管化；并发症；研究进展

[中图分类号] R692.4 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2018）15-0159-05

The research progress of percutaneous nephrolithotomy

SUN Yiming ZHOU Wensheng

Department of Urology Surgery， the First Affiliated Hospital of Bengbu Medical College， Bengbu 233000， China

[Abstract] Urinary calculi is a kind of important disease in urology， and renal calculi is relatively common. Because the obstructions and infections caused by stones are more likely to cause damage to kidney function， timely and accurate diagnosis and treatment are very important. Recently， with the continuous development of medical technology in China， percutaneous nephrolithotomy has gradually popularized in our country. Percutaneous nephrolithotomy （PCNL） was invented by western countries in the 1980s， by which stones in renal pelvis and calyx or upper ureter are crushed and removed by percutaneous nephrostomy pneumatic lithotripsy， holmium laser or ultrasonic lithotripsy equipment. Percutaneous nephrolithotomy has the advantages of less trauma， rapid postoperative recovery， comparable surgical outcome to traditional open surgery， and short hospital stay. It has become the first choice for treatment of upper ureteral calculi. With the development of this technology in the clinic， great progress has been made in percutaneous nephrolithotomy through continuous practice， accumulating experience， improving technology and updating equipment. This technique has become an indispensable important role in urinary calculi surgery. This article summarizes recent developments in percutaneous nephrolithotomy.

[Key words] Renal calculi； Percutaneous nephrolithotomy； Standard channel； Tubeless； Complication； Research progress

自經皮肾镜取石术问世以来，经过国内外研究人员数十年来不断探索和改进后，在当今泌尿外科治疗泌尿系结石的手术方式中占有重要地位，这种术式相较于传统手术具有创伤小、术后患者恢复快、住院时间短等优点，同时其碎石取石效果亦与传统手术相当，然而其并发症的高危性也使泌尿外科医生和患者困扰和害怕。本文将对经皮肾镜取石术的发展历史、适应证与禁忌证、患者的手术体位选择和结石定位方式、经皮肾穿刺通道的演化、碎石取石方式、术后引流方式、并发症及其处理作一综述，并对经皮肾镜取石术的发展概况作一个简单总结和展望。

1 经皮肾镜取石术的历史

20世纪40年代，Rupol和Brown成功通过一期开放手术留置的肾造瘘口利用内窥镜取出术后残石[1]；1955年，Goodwin等[2]成功应用经皮肾造瘘的方法解除一例梗阻性肾积水；1976年，Fernstrom等[3]经皮穿刺建立了一条直达肾盂的通道，然后成功取出结石，这便是经皮肾穿刺取石术的雏形。1981年，Wickham和Kollett正式将该技术命名为Percutaneous Nephrolithotomy，PCNL/PNL[4]。之后，西方国家对经皮肾镜取石术的手术方法及设备不断改进，该技术得到飞速发展，逐渐成为泌尿外科上尿路结石的一种重要治疗手段。

我国的经皮肾镜取石技术始于上世纪八十年代，但是由于早期此手术通常采用30F以上的通道，直径较大，很容易引起损伤肾脏及出血，再加上手术的难度、高风险及并发症发生率较高，所以在国内没有得到推广[5]。到了20世纪90年代，吴开俊等[6]改进手术，提出“经皮肾微造瘘”的方法，提高了手术成功率并一定程度上降低了并发症发生率，此后，这项技术开始在国内慢慢普及。

2 经皮肾镜取石术手术适应证与禁忌证

2.1 适应证[5]

①鹿角形结石、肾结石≥2 cm、肾盏或憩室内结石合并临床症状、ESWL不能解决的结石；②输尿管上段L4以上、造成严重梗阻、结石长径>1.5 cm；③体外震波碎石或输尿管镜不能处理的输尿管结石；④特殊类型的肾结石，包括严重梗阻并有临床症状的儿童肾结石、输尿管先天或后天性原因造成的狭窄合并肾结石、结石造成梗阻的孤立肾等。

2.2 禁忌证[5]

①一般禁忌证：未纠正的全身出血性疾病、高血压、糖尿病；严重心肺功能不全者；凝血功能异常的患者，经过正规治疗控制至正常后可视情况而定能否手术；②其他禁忌证：盆腔游走肾或重度肾下垂者；急性尿路感染；肾结核；结石体积过大的铸型结石；铸型结石合并肾脏解剖畸形者；肾后型结肠、合并肾脏肿瘤、妊娠；脊椎后凸或侧弯畸形的患者、极度肥胖的、不能或不适合长时间保持俯卧位者，但可以考虑变换体位进行手术。

3 经皮肾镜取石术体位的选择和定位方式

体位对于经皮肾镜取石术来说相当重要，合适的体位便于术者的操作也有利于降低并发症的风险。目前常用的体位是俯卧位，其优点是术区操作空间相对较大，但是缺点也十分明显，患者长时间俯卧，胸腹部受压过久，易导致呼吸和循环不畅，尤其是肥胖和有肺部疾病的患者，不能长时间耐受手术。另外，俯卧导致术者难以清晰直观地观察患者。现今临床上也有不少采用侧卧位、斜45°卧位及仰卧位的，侧卧位和仰卧位可以最大限度地减少对呼吸和循环系统的压迫，较适合肥胖及心肺功能不全的患者，且便于术者观察患者；斜45°卧位是一种侧卧位和仰卧位的折中体位，即患者平卧后向健侧倾斜45°，这种体位基本上具有和侧卧位相同的优点，同时更适合多镜联合手术，且便于一旦发生大出血等严重并发症而快速转为开放手术。

精准的定位结石并建立良好的穿刺通道是一台经皮肾镜手术成功的关键。临床上常用的是X线和超声，也有使用CT辅助穿刺的，但是较少。X线是早期较为常用的一种方式，简单直观，比较经济，但是长期的辐射对临床医生的身体会造成不小的损害。目前主流的是超声引导，规避了辐射危害，特别是近年来推出的具有导航功能的超声设备，可以实时监测探针的位置，大大提高了穿刺的准确率。而CT辅助穿刺是利用三维重建技术多角度显示结石的位置、大小、形状，对于铸型结石等复杂情况有较高的价值，但是费用高昂、耗时较长等缺点导致其在临床上并没有得到大面积推广。

4 经皮肾镜取石术手术通道的演化

最初的经皮肾镜取石术建立的手术通道较大，一般在26～36 F，优点是通道足够宽阔，视野较好，方便手术器械的操作，一些稍大的结石甚至可以不需碎裂而直接取出。然而，这种粗大的手术通道缺点也十分明显，容易导致肾脏损伤及血管破裂大出血，同时血行感染的风险较高，一旦发生险情，很可能需要切除肾脏来控制出血以保住患者生命。

上世纪90年代，在经历了十余年的临床经验总结及技术探索之后，吴开俊等[6]提出将手术分为两期的新方法，通过一期行经皮肾微造瘘，留置肾造瘘管，之后将其扩张至14～16 F，然后应用输尿管镜进行碎石取石，显著提高了手术成功率及结石清除率，而肾损伤及出血等并发症发生率明显降低，之后李逊等[7]又在此基础上再次做出改进，一期直接将通道扩张到14～16 F并行碎石取石术，有效地提高了手术的效率。同时Li SK等[8]也对手术设备和手术方法的改进，采用更细的和专门设计的器械来替代传统肾镜，在减小大通道创伤的同时增加了结石取净率并进一步降低手术并发症发生率；联合负压吸引器降低术中肾灌注压并提高结石取出速度；这些方法明显提高了经皮肾镜取石术的手术效果，这种改良的微创经皮肾穿刺取石术被称为中国式微创经皮肾镜取石术（Chinese MPCNL）。近年来随着科学技术的进步，第五代EMS超声碎石清石系统问世，经皮肾镜通道的选择又有了新的进展[9]，确立了20～24 F的标准通道，兼顾了小通道损伤小不易出血的优点及大通道的大空间视野和操作便利性，并在临床上被越来越多的人所采用，经皮肾镜取石术的穿刺通道的发展又向前迈进一步。

然而在临床上手术的实际操作过程中，穿刺通道的选择并不是一成不变的。要结合患者结石大小、数量、位置、质地、肾脏积水情况、肾功能的好坏以及患者的体型和手术的风险等多种因素综合考虑来选择合适的手术通道。微通道适用于结石较小，没有明显感染的患者，手术操作难度及风险降低，患者术后恢复较快，住院时间较短。标准通道适用于有较严重的肾积水，大结石的患者，标准通道相较于微通道有更宽阔的空间，可以联合使用超声碎石清石系统，提高手術效率，同时降低大出血的风险。微通道经皮肾镜取石术与标准通道经皮肾镜取石术在处理不同类型结石时各有优点，微通道适合处理肾盏多发结石及肾盂小结石，标准通道适用于治疗肾盂单一大结石[10]。而对于临床上较为复杂的铸型结石，结石常常分布于多个肾盏，碎石时大结石碎裂成多个小结石分散于各个盏内，单一个标准通道经常满足不了手术需求，所以常常采取双通道、三通道甚至更多通道，才能将结石尽可能取净，然而多通道对肾脏造成的损伤及大出血的风险都极大的增加，因此通道的大小及数量选择必须慎重[11]。

5 经皮肾镜取石术的碎石方式

目前临床上最常用的经皮肾镜碎石方式主要有3种。

5.1 气压弹道碎石

气压弹道碎石是上世纪90年代发明的一种腔内碎石技术，其原理是通过大量压缩气体驱动碎石机中金属弹体高频撞击结石将其击碎。气压弹道碎石具有操作简单，经济耐用，对人体组织无热损伤，安全可靠等优点，目前被广泛应用于临床。然而其缺点也十分明显，它仅能将结石击碎而不能排出结石，因此，通常需要术者同时钳取结石，这势必会增加手术时间，降低手术效率，增加患者感染风险，同时结石被击碎后很难取净，一些患者术后体内残余结石较多，往往需要继续药物排石或者体外碎石甚至再次手术。

5.2 超声碎石

超声碎石是近些年发展起来的，如今第五代EMS超声碎石清石系统问世，相较于气压弹道碎石，它有着更强大的碎石能力，同时因其具有负压吸引装置，在其碎石的同时可以将碎石吸附排出，具有更高的结石清除率，并且其可以迅速降低肾盂内压力，可大大降低血源性感染的风险。临床上有不少使用经皮肾镜气压弹道联合超声碎石治疗肾结石取得良好效果的报道。李建兴等[12]回顾分析了经皮肾镜气压弹道联合超声碎石术治疗486例肾结石患者，术后复查尿路平片，结石清除率达86.1%；经皮肾镜下气压弹道联合超声碎石术处理肾结石的效率明显优于单独采用超声碎石，并且手术时间缩短、失血、冲洗液外渗及感染等并发症的风险也相应降低。

5.3 激光碎石

激光碎石经过这些年的发展，目前临床上应用的主要是钬激光。1986年，Watson等[13]使用脉冲-染料式激光治疗输尿管结石，之后临床上开始使用脉冲式钬激光。钬激光是一种波长2.1 μm的脉冲式激光，所击发出的能量使经皮肾镜取石术使用的冲洗液汽化后传至结石，粉碎结石，具有极强的碎石能力[14]。同时激光产生的巨大能量可以被冲洗液吸收，大大减轻对周围组织的损伤，而钬激光仅能穿透人体组织0.4 mm，因此钬激光碎石对人体有很高的安全性。钬激光光纤非常细，并且是可弯曲的，因此具有极强的侵入能力，只需通过经皮肾镜的工作通道将钬激光光纤引入，然后发射激光，仅需数秒就可击碎结石，既安全又省力。目前临床上已报道的腔内镜下钬激光碎石单次成功率普遍在90%以上；但是，因为激光光纤末端很细，单次击发碎石量比较小，所以在处理较大及多发结石时，手术时间就会较长，手术效率相对降低。此外，虽然钬激光一次碎石成功率高，但是相对而言该方法碎石后残留碎石也较多。

6 经皮肾镜取石术的无管化

术后留置肾造瘘管及患侧输尿管支架管是目前经皮肾镜取石术的共识。留置肾造瘘管主要是为了引流术区的血液、脓液、尿液、残留的细小结石，并能起到压迫周围组织减少出血的作用；留置输尿管支架管主要目的是促进排出残留小结石、防止尿路梗阻。然而也有人提出肾造瘘管会增加患者术后的痛苦，如造瘘管周围疼痛不适、造瘘口感染、延长住院时间等[15-16]；而输尿管支架管在引流的同时自身也会占据输尿管相当大一部分空间，其自身也可能会造成梗阻进而引发结石复发的并发症[17]。Abt等[18]调查研究显示约80%患者在留置输尿管支架后存在着不同程度的膀胱刺激症状。

6.1 完全无管化PCNL

追求经皮肾镜取石术的无管化成了近年來众多学者的研究目标，这其中有一部分人倾向于完全无管化，即术后既不留置肾造瘘管也不留置输尿管支架管。1985年，Wickham等[19]成功实施了100例未留置任何引流管的PCNL结石患者，最终所有患者均安全出院。近年来随着手术设备不断改进及技术水平的提高，无管化经皮肾镜取石术成功的报道越来越多。Crook等[20]分析了100例行完全无管化PCNL的肾结石患者，均取得成功，并且术后未出现梗阻、尿液外渗，反而术后留置输尿管支架管容易造成肾盂压力增高、输尿管麻痹、尿路梗阻等并发症。2013年，Zhong等[21]研究认为完全无管化PCNL术后的结石残留率、并发症发生率与传统PCNL无明显差异，而前者却能显著减少患者的痛苦、有利于患者术后早期活动、缩短住院时间。尽管如此，完全无管化PCNL依然不能被广大学者所完全接受。有学者提出完全无管化PCNL适应证：①单发非复杂性肾结石；②采用单一微通道；③结石残留及出血较少；④尽量短时间内完成手术并注意术中维持低灌注压；⑤围手术期的精心管理等[22]。

6.2 部分无管化PCNL

对于PCNL的完全无管化，目前尚无统一定论，而现在更多学者更倾向于“部分无管化PCNL”，即术后只留置部分引流装置，现在最多见的是不留置肾造瘘管而仅留置患侧输尿管支架管。肾造瘘管虽能减少压迫管周组织，起到压迫止血同时可以引流血液、尿液、残留结石的作用，但是其也妨碍穿刺通道的自我收缩止血，并存在造瘘口感染、造瘘管脱落的风险[23-24]。张力杰等[25]认为对于直径>1.5 cm的输尿管上段结石，目前常采用的输尿管镜取石术的治疗效果不如部分无管化PCNL，而且相比较而言，部分无管化PCNL住院时间较短、并发症发生率较低。目前常规应用的留置输尿管引流装置是双J管，具有促进排出残留小结石、血块、防止尿路梗阻的优点，但是存在导致肾盂内高压、膀胱刺激症状、膀胱输尿管返流等不足。因此有学者研究后提出使用输尿管外支架管，将其头端置入输尿管中下段，尾端经过经皮通道置于体外，并有效减少输尿管内支架管相关并发症[26-27]，但也有学者提出部分无管化PCNL虽能减少患者术后疼痛、住院时间，但在穿刺点漏尿、感染发生率等方面与传统PCNL无明显差异[28]。

无论是完全无管化PCNL还是部分无管化PCNL，相较于传统PCNL，虽有较多优势，但依然存在很多暂时不可避免的弊端，并且二者对患者手术适应证有着较苛刻的要求，是一种不成熟的经皮肾镜取石术，所以，目前临床上无管化PCNL没有得到广泛认可，暂无法大面积推广，特别是国内，相较于国外此种手术方式的相关报道十分罕见，但这是一个PCNL良好的改进方向，值得广大学者进一步研究。

7 经皮肾镜取石术的并发症及处理

7.1 出血及肾周脏器损伤

在建立皮肾通道及碎石过程中，手术器械若损伤到肾盏、肾实质及血管，容易造成出血，当出血量较大时，则需停止手术。一般静脉出血经电凝、压迫及放置肾造瘘管后多数可以停止；但是若是动脉出血则容易出现大量的持续性出血，常规的电凝、压迫、夹闭肾造瘘管如果也不能止血时往往需要行动脉栓塞术，必要时改为开放手术探查止血甚至被迫切除患肾；而一些肾实质动静脉瘘或者假性动脉瘤的患者存在着术后迟发性出血的高风险，一旦发生常需要通过血管介入选择性肾动脉栓塞[5]。

经皮肾通道建立的过程中，可能因为穿刺位置及深度的偏差，扩张器扩张过度造成肾脏本身及输尿管的破裂穿孔甚至断裂，之后可能引起血肿、尿瘘、感染等一系列并发症；另外，在穿刺的过程中还可能造成肺、胸膜、十二指肠、肝脾或结肠，因此需要术者在术前做好穿刺准备工作并在术中细心观察患者及时发现意外情况，并及早处理，由此可见，建立经皮肾通道的穿刺工作及其重要，十分考验术者的操作能力。

7.2 感染

術中结石击碎后释放大量细菌、内毒素等进入血液导致患者出现尿路感染的临床症状，严重者并发全身性的炎症反应时，则被判断出现尿脓毒症[5]。常见原因有：对于结石合并梗阻感染的患者未及时引流及抗感染治疗；对感染石的患者，术前及术中未合理使用抗生素；术中肾灌注压过高，手术时间过长；患者身体状况差，抵抗力弱以及术前可能未控制好高血压、糖尿病等。对应措施：①支持治疗，稳定血压和维持呼吸，维持水电解质平衡；②合理使用敏感抗生素积极抗感染，对于积脓肾脏可予以积极引流[29]；③术前改善患者身体状况，并控制好高血压、糖尿病等基础疾病；④手术过程中尽量缩短碎石时间，并注意降低肾盂内压力[30]。

7.3 结石残留

结石残留是经皮肾镜取石术患者的常见并发症，原因和患者结石过大过多、结石形态复杂、质地过硬及结石位置处理起来较为棘手、手术时间过长、患者耐受性差等一系列原因相关。术中可联合使用气压弹道及带有负压吸引装置的超声碎石清石系统处理结石，或者二期重复手术，提高结石清除率；对于残留较为细小的结石，可后期再予以体外冲击波碎石及药物排石。

8 小结与展望

经过多年的发展，经皮肾镜取石术不断改进，穿刺定位方法从X线到超声引导以及CT三维重建，患者的体位由俯卧位到仰卧、侧卧、斜侧卧位，经皮肾通道从大通道到小通道再到标准通道以及多通道联合，碎石方式从气压弹道到超声碎石、钬激光碎石以及新一代的具有负压吸引装置的超声碎石清石系统问世，从有管引流到向着无管化PCNL发展，术中术后并发症的预防及处理措施不断完善，如今经皮肾镜取石术已广泛应用于临床治疗复杂性上尿路结石，其结石清除率不断提高，对患者的创伤不断减小，并发症发生率不断降低，已成为当今泌尿外科上尿路结石手术方式中不可替代的重要角色。在此需要特别强调，虽然经皮肾镜取石术并发症的发生率在不断降低，但持续大量的出血和严重的全身感染仍应引起我们的高度重视，上述并发症如处理不当会导致十分严重甚至致命的后果。

综上所述，尽管经皮肾镜取石术还有很多不够完善的地方，但是广大临床工作者从未停止积极探索与创新，随着时间的推移，临床医生不断积累手术经验，提高操作技巧，在患者体位的选择，穿刺入路的定位，经皮肾通道的建立，碎石方式及术后引流方式各个方面都努力改进，不断优化每一个环节，并结合每一位患者的病情综合考虑制定合适的个体化的治疗方案，再加上各种辅助性医疗设备更新换代，相信未来经皮肾镜取石术会发展到超出目前的想象，从而能够更简便快捷安全的为广大病患解决痛苦。

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（收稿日期：2018-02-22）