2019年泌尿系统结石诊治进展

储传敏 张 鹤 王 磊 崔心刚

泌尿系统结石是泌尿外科常见疾病之一，发病率高，患者基数大。虽然临床上泌尿系统结石的治疗方法较前明显增多，结石清除率有所提高，泌尿外科医师也越来越重视对其并发症的预防；但是,该疾病的复发率仍居高不下，故对泌尿系统结石的预防和诊治依然任重道远。本文通过梳理2019年国际指南更新的内容，以及总结、归纳同年国内外临床和基础研究进展，以期为泌尿系统结石的临床和科研工作提供新思路。

1 基础研究进展

Ye等[1]针对中国人群进行的结石成分研究显示，按结石成分比例从高到低排列的结石类型依次为：草酸钙结石、尿酸结石、碳酸磷灰石结石、磷酸铵镁晶体(鸟粪石)结石和透钙磷石结石。目前，国内外关于结石成分的研究主要围绕尿酸结石和草酸钙结石进行。

1.1.1 X线暗视野成像仪(X-ray dark-field radiography)检测泌尿系统结石 Scherer等[2]通过X线暗视野成像仪检测发现，不同类型的泌尿系结石具有不同的X线散射比。如图1A所示，与草酸钙结石的X线透射图像相比，尿酸结石X线透射图像显影较不明显。而如图1B所示，通过X线暗视野成像仪检测，尿酸结石显影明显强化，且显影程度显著超过草酸钙结石。可见，X线暗视野成像仪以其较高的成像灵敏度和特异度，可检测出普通X线成像仪难以捕捉的尿酸结石，同时减少了患者因反复行X线成像检查而受到的辐射量。暗视野图像通过处理后可更为直观地显示出尿酸结石及其为药物溶石的性质,如图1C所示，这为经皮肾穿刺精准溶石提供更明确的图像定位，从而增加了结石治疗的成功率。

1.1.2 CT检查在泌尿系统结石检测中的应用和发展

1.1.2.1 常规薄层单能CT(routine single-energy CT) 常规薄层单能CT较双能CT辐射量低，操作简便，是诊断泌尿系统结石更为常用的检查手段。泌尿系统结石的CT衰减值与结石成分密切相关，但不同结石的衰减值会有重叠。亨氏单位(maxHU)和峰点值(ppLapl)是定位和定性结石的常规CT参数。Lidén[3]认为，尿酸结石的maxHU≤1 000，ppLapl ≤195，并且常规薄层单能CT对尿酸结石预测效能的灵敏度为95%，特异度为99%，可为医师判断尿酸结石提供依据，并指导临床治疗。

A X线透射成像图 B X线暗视野成像图 C X线暗视野成像图处理后图像图1 X线暗视野成像与X线透射成像的对比

1.1.2.2 第三代双能CT(dual-energy computed tomography，DECT) DECT具有两组线圈，可采用两种能量的X线扫描结石，并得到不同的衰减曲线，相比单能CT可多一组数据。对于尿液pH值≤6的结石患者，DECT可准确地鉴别其结石是否为尿酸结石，且DECT具有放射剂量较低的优势。DECT可在无法取得患者结石标本进行成分分析的情况下，更为精准地判断结石成分，鉴别难以定性的尿酸结石，以帮助泌尿外科医师判断是采用口服药物溶解结石还是行外科手术取石，提高结石治疗的成功率[4]。

1.1.2.3 局限于肾脏的CT检查 在2019年美国泌尿外科学会年会(AUA)的大会报告[5]中，一项来自美国萨克拉门托地区的研究提出，对于无症状但已知患有肾结石患者的随访，可采用局限于肾脏(即T11至L5水平)的CT检查，可使患者接受的射线辐射剂量降低50%;其中，患者乳腺、性腺、膀胱接受的辐射剂量可分别下降72%、74%和82%。

1.2 草酸钙结石预防的进展 草酸降解酶能催化草酸的分解，使胃肠道内草酸浓度降低，达到预防草酸钙结石的目的[6]。Zhao等[7]的研究显示，从数千物种中筛选得到的可食用的草酸降解酶，具有活性强、底物亲和力高等特点，且能够适应胃肠环境，快速降解胃肠道中的草酸。健康志愿者在正常饮食的情况下，每天口服1 g草酸降解酶，持续7 d后测得24 h尿液中草酸水平降幅可达26%；而肾脏草酸钙结石患者在正常饮食情况下，每天食用1 g草酸降解酶，持续7 d后测得24 h尿液中草酸水平降幅可达33%。因此，口服草酸降解酶可使机体草酸水平维持稳态，从而有效预防泌尿系统草酸钙结石的发生；但是，长期口服草酸降解酶是否会引发药物不良反应尚待进一步研究明确。

1.3 胱氨酸结石预防的进展 胱氨酸结石的形成是由于肾脏近端小管上皮细胞对胱氨酸的重吸收障碍所致，且该疾病具有遗传倾向性[8]。目前，该类疾病的发病机制、诊断方法已较为明确[9]，但是在治疗方面，除外科治疗手段外，尚无其他有效方法。而且，该类结石复发率高，且无有效的预防措施。 针对胱氨酸结石的研究[5]证实，控制食物摄入或者调整饮食方案对胱氨酸结石的形成和疾病的进展可能并无显著影响。因此，目前对胱氨酸结石的治疗仍以外科治疗手段为主，但难以做到精准预防。

1.4 感染性结石的治疗 结石治疗的围术期感染是对患者威胁较高的结石术后并发症之一。随着抗生素的广泛使用，耐药菌尤其是多重耐药(MDR)菌给结石感染的治疗增加了难度。在2019年AUA的大会报告[5]中，北京清华长庚医院的研究显示，结石患者感染MDR菌的概率高达44%；其中，以大肠埃希菌最为常见，其MDR率可达80%。对于常见的革兰阴性菌，采用头孢哌酮舒巴坦钠、哌拉西林他唑巴坦钠、阿米卡星、碳青霉烯类抗生素治疗较为有效。因此，对于严重泌尿系感染患者，泌尿外科医师在取得药物敏感试验结果前可以根据经验选用抗生素治疗，后再根据尿培养和药物敏感试验结果进行用药调整。

根系浅的地块和不易挥发的肥料宜适当浅施；根系深和易挥发的肥料宜适当深施，防止氮素的挥发，减少氨离子被氧化成硝酸根离子几率，降低对黄芩的污染。底肥一般于秋季前作物收获后，每亩(666.7 m2)均匀撒施腐熟的农家肥2 000～4 000 kg，磷酸二铵等复合肥10～15 kg，并根据生长状况适时适量追肥，追施化肥数量不宜过大，尤以氮肥不宜单独过多施用。采收前不施用各种肥料，防止化肥和微生物污染。

1.5 结石的基础检查 2019年AUA发布的专家建议指出，临床医师应对高危的或有意愿的结石患者进行代谢测试，并至少进行1次结石分析。代谢测试应包括1或2次在正常饮食下进行的24 h尿液标本的收集，并分析总尿量、尿液pH值、尿钙含量、尿液草酸含量、尿液尿酸水平、尿液柠檬酸盐、尿钠离子水平、尿钾离子水平和尿肌酐水平等。在开始治疗后的半年内再收集1次24 h尿液标本，以评估患者对饮食和(或)药物治疗的反应。此外，对于治疗效果欠佳的患者，建议复查结石成分分析。

2 欧洲泌尿外科学会(EAU)指南更新

2019年EAU指南更新如下：①推荐在确定取石手术方案之前，医师应先根据患者的病史、结石成分分析结果或CT检查得到的结石maxHU分析患者当前的结石成分，并根据结石的成分制订更为适合的治疗方案。②2018年EAU指南推荐将吗啡作为药物治疗结石引起的肾绞痛的二线治疗，而2019年EAU指南则扩大范围，将阿片类药物(氢吗啡酮、喷他佐辛、曲马多)也纳入二线治疗的队伍，为不宜即刻行外科手术的肾绞痛患者扩大了药物镇痛的选择范围。③欧美国家复杂性结石患者比例较国内少，故体外冲击波碎石术(ESWL)应用更为广泛，ESWL除了在结石定位方面有局限性外，其治疗过程中产生的能量损失，以及因患者位移导致的定位焦点位置偏移等都会影响碎石效果。2019年EAU指南推荐，在行ESWL时，可在体外冲击波的水囊探头与患者皮肤之间使用适当的耦合剂，以减少能量传播的损耗，从而提高碎石治疗的成功率。此外，在碎石过程中准确定位结石有助于改善疾病治疗效果。在治疗期间，应严格控制患者疼痛程度或减少患者疼痛的发生，从而避免因疼痛引起患者移动和呼吸急促导致的定位不准的情况。在有输尿管支架置入、感染性结石发生和(或)尿液被细菌污染的情况下，推荐行ESWL前预防性使用抗生素，以减少患者发生感染、出血等相关并发症。④关于儿童结石的治疗。对于儿童输尿管中单个直径<10 mm结石，如可定位结石，ESWL可作为一线治疗；对于ESWL无法处理的输尿管结石，输尿管镜碎石术是一种可行的替代方法。当患儿的肾结石直径达20 mm时，手术医师可为患儿施行ESWL。若患儿肾盂或肾盏结石直径>20 mm，则建议施行经皮肾镜取石术。若患儿肾结石直径<20 mm，逆行输尿管软镜术也是一种可行的治疗方案，但不作为重点推荐。总体来说，针对儿童结石的治疗，ESWL、经皮肾镜取石术和输尿管软镜碎石术的适应证和禁忌证均与成人类似；但是，医师应选用更为纤细的器械施行手术。⑤2019年EAU指南删除了“在进行开放手术治疗泌尿系统结石之前，建议先尝试腹腔镜输尿管切开取石手术”的推荐；同时，对于ESWL、经皮肾镜取石术和输尿管软镜碎石术治疗失败的患者，以及有经皮肾镜碎石术和输尿管软镜碎石术等禁忌证的患者，指南也删除了“实施腹腔镜输尿管切开取石手术”的推荐，进一步弱化了腹腔镜输尿管切开取石手术的地位。⑥相比2018年EAU指南，2019版指南删除了“对于肾移植患者，特别是儿童患者，当其出现不明原因发热或发育停滞时，进行超声检查或CT扫描检查以排除结石”的推荐。⑦在泌尿系统结石高危因素总结中，指南新增了“高维生素D血症、高温环境和长期接触铅和镉”等条目，同时，将高维生素D血症归为与结石形成相关的疾病因素，将高温环境和长期接触铅和镉归为环境因素。并且将结石发生的高危因素总体划分为一般因素、与结石形成相关的疾病因素、与结石形成相关的遗传因素、药物相关性因素、与结石形成相关的解剖异常因素和相关环境因素6类。

3 临床先进技术和设备

3.1 泌尿系统结石碎石设备进展

3.1.1 ESWL设备进展 Lyu等[10]进行的一项关于光学耦合监控(optical coupling control，OCC)技术及其应用的研究指出，冲击波水囊与皮肤之间的耦合面如有气泡(即耦合不良)，ESWL碎石为达到同等的效果需更高的冲击波数，如耦合面含5%的气泡需要增加26%的冲击波数，含10%的气泡需要增加51%的冲击波数。如采用OCC，则可有效减少耦合面气泡从而提高ESWL仪器的冲击波传导效率，以减少能量损失。Zwaschka等[11]研究发现，冲击波联合超声波技术可优化碎石效果，在超声频率达60次/min时，碎石效果较佳，超声波碎石是ESWL技术的有效辅助技术。Lithogold 380为德国生产的新一代的电动液压碎石机，该仪器具有以下特色：通过“挤压效应”使结石碎裂，减少肾脏损伤；手术实施时无需使用麻醉；内含X线和超声双成像系统，其宽脉冲技术使手术定位的难度降低；聚焦范围大(20 mm×101 mm)，峰值能量低(最大值为36.9 MPa)，一次性碎石效率高，肾脏损伤率低；脉冲穿透深度可达165 mm，较适合肥胖结石患者的碎石治疗。上述各项ESWL设备和技术的进展，为扩大体外冲击波的治疗范围和优化治疗方案提供了有力保障，使得相关治疗在泌尿系统结石门诊即可开展，节约了治疗成本，降低了住院率。

3.1.2 激光碎石技术的设备进展 超脉冲铥激光(SuperPulseTMthulium fiber laser)是2019年EAU年会报道的新一代激光碎石设备[12]。超脉冲铥激光具有更高的频率(最高值可达2 000 Hz)和更低的脉冲能量(最小值为0.025 J)，以及更长的脉冲宽度(最大值为12 ms) 。在相同的能量下，其碎石效率是传统钬激光的1.5～4倍，且碎石时结石的位移更小。同时，超脉冲铥激光的光纤更细(最小直径为50～150 μm)，节约了工作腔道的空间，从而使灌注压力增加，也使软镜在碎石时弯曲度更大，局部温度更低。以上特性为提高软镜的碎石效率、扩大软镜的治疗范围提供了保障。

3.1.3 新一代气压弹道联合超声(EMS)碎石系统(EMS lithoclast TrilogyTM)技术 2019年EAU年会就新一代EMS碎石系统进行了首次报道和手术演示，EMS碎石系统技术是一种超声、气压弹道和负压吸引三合一的碎石技术[13]。超声、气压弹道负荷的强弱和负压吸引力的大小皆可被独立调节；一般在开始处理结石时，可设置为高频满负荷气压弹道+非满负荷超声+50%负压吸引力；当处理结石碎块时，则可设置为低频非满负荷气压弹道+满负荷超声+80%负压吸引力；这样的设置模式有效提高了清石和碎石的效率，尤其是在粉碎大体积、高密度结石方面具有优势。同时，直角形手柄有效缓解了术者的疲劳感。

3.2 泌尿系统结石碎石成像设备进展

3.2.1 一次性电子输尿管软镜 目前，输尿管软镜在国内各级医院中被广泛使用，包括电子输尿管软镜和纤维输尿管软镜。然而，输尿管软镜购置成本、维护费用高昂，易损坏，且镜体细长，操作腔道彻底消毒困难，难以符合医院感染管理规定的标准。为了解决上述问题，在国外，目前已有一次性电子输尿管软镜问世。近年来,国内针对一次性电子输尿管软镜的研究也取得了较大进展。国内的产品特性大致相仿，以英诺伟TM一次性输尿管软镜为例，总结如下:软镜镜体周长为8.6 Fr，操作通道为3.6 Fr，操作上下弯曲角度均为275°，弯曲半径为8 mm，与各种显示器兼容性均较高。一次性电子输尿管软镜采用电子成像技术，其摄像头采用互补金属氧化物半导体(CMOS)感光芯片，分辨率为16万像素。先端(镜子头端)集成双发光二极管(LED)照明，视场(FOV)为115°、视向角为0°，先端部外径≤9.3 Fr、长度≤6.5 mm，最小弯曲半径≤8.4 mm。在无负载条件下，该软镜双向弯曲角度可>275°，在200 μm光纤负载条件下双向弯曲角度则≥270°。插入部整体为蛇骨结构，手柄与镜体同轴性为1∶1。插入部外径不超过8.7 Fr,操作通道内径≥3.6 Fr，质量≤180 g。而且，部分一次性电子软镜兼有符合术者左右手不同操作习惯的型号供选择，这种设计更符合人体工程学需求(以上参数在不同品牌软镜中会有所差异)。一次性电子输尿管软镜的问世，大大降低了仪器的购置、使用和维护成本，并且避免了因仪器重复使用和消毒不彻底导致患者发生二次感染，也避免了在使用过程中突发软镜故障而发生手术中断的情况。

3.2.2 针状肾镜可视穿刺系统(Needle-Perc)[14]许多鹿角型结石的体积大、结构复杂，往往需要采用多通道、大通道经皮肾镜取石，既往的研究结果[15-16]已证实，经皮肾镜通道大小与肾脏出血和肾损伤程度呈正相关。采用Needle-Perc可视穿刺系统可有效提高经皮肾穿刺的成功率，并能减少穿刺的通道数，降低结石的残留率，Needle-Perc穿刺成功后无需扩张通道即可直接碎石，其穿刺针长度与传统穿刺针长度相仿，可操作性强、轻便、术者无操作疲劳感，具有可视、注水、激光碎石等多种功能，且为一次性使用。该系统的外径为4.2 Fr，对肾脏损伤小，纤维镜外接便捷，可兼容多种摄像头。既可保证穿刺碎石的精确性，同时无需置肾造瘘管，便可粉碎肾脏平行盏的小结石，从而提高了复杂结石的治疗成功率。该技术亦可在胸腔、腹腔、关节腔的积液穿刺中发挥作用，适用范围较广。

3.2.3 机器人输尿管软镜 Avicenna Roboflex机器人配合ELMED机器人操控台[17]，可控制外接的输尿管软镜(电子输尿管软镜或纤维输尿管软镜)。机器人可控制镜体的旋转和激光碎石光纤的前进和后退，尤其可以精确地控制液体流速；与传统输尿管软镜手术相比，虽不能进行复杂的结石治疗，但是其可减少患者的术后不适感，降低患者术后出血、感染等相关并发症的发生率，但其疗效和安全性仍有待相关临床试验进一步明确。

3.3 输尿管支架进展

3.3.1 螺旋形、热成形镍钛合金输尿管支架 镍钛合金输尿管支架是一种新型镍钛记忆合金输尿管支架，具有遇热膨胀、遇冷变软的特性，在体外用冰水冷却，放置体内后遇热膨胀可固定于狭窄部位。该支架表面覆有特殊涂层，可减少输尿管上皮细胞的增殖数量，避免输尿管结石的形成。同时该支架可在体内永久性放置，减轻了输尿管狭窄患者需要频繁更换输尿管支架的痛苦。

3.3.2 生物覆膜支架(allium) 该支架具有以下优点：①具备特殊覆膜结构(图2A)，支架植入后，患者植入处不易再生长结石，并可避免植入处组织生长入支架;②口径大，植入的支架不易堵塞组织，引流畅，不易伴发感染(图2B);③可在狭窄位置自膨胀固定(图2C)，因此，不易摩擦植入处组织，患者血尿症状少见，对其日常生活影响较小;④具有局部支撑作用，对狭窄以外区域影响小、反流少，无膀胱刺激症状，进行支架移动、位置调整和移除等操作后患者相关并发症发生率较低;⑤可长期放置(3年甚至更久)。该生物覆膜支架的植入具有以下适应证：钬激光输尿管碎石热损伤导致的输尿管瘢痕、穿孔和断裂；输尿管嵌顿性结石引起的继发性狭窄；输尿管瘘；盆腔肿瘤、腹膜后肿瘤压迫输尿管导致的上尿道梗阻；长段输尿管缺损(缺损达6 cm)等。此款支架的问世，是输尿管狭窄且无法行球囊扩张和切除吻合治疗，或治疗失败患者的福音。

A 生物覆膜支架构造 B 生物覆膜支架与普通输尿管支架对比 C 在内镜视野下生物覆膜支架植入的图像图2 生物覆膜支架

4 总结与展望

通过梳理与总结2019年泌尿系统结石的相关指南更新内容、临床研究和基础研究进展，笔者对泌尿系统结石预防、诊治的发展方向有了更为深刻的理解。目前，对于尿酸结石和草酸钙结石的基础研究有一定的进展，但尚未有革命性突破。儿童泌尿系统结石的处理与成人结石的处理方法类似。ESWL设备技术虽较先进，但其应用的比例仍呈下降趋势。随着输尿管软镜和激光设备的日新月异，输尿管软镜适用范围将进一步扩大，并可取代部分经皮肾镜碎石术，应用于相关患者的治疗。 针对复杂性肾结石的经皮肾镜手术，由原来的多通道、大通道技术，向软、硬镜结合，硬镜与可视穿刺、无管化穿刺相结合等多元化方向发展，从而实现穿刺的通道减少、创伤减轻、治疗效率更高。