203例上尿路结石成分化学分析及临床意义

陈玉林，陈寅，崔志敏，陈宏伟，方向明，朱宗明

（南京医科大学附属无锡人民医院医学影像科，江苏 无锡214023）

人体泌尿系结石中70%以上为上尿路结石，较大结石易造成不同程度肾积水并引起腰痛、血尿、恶心、呕吐等临床症状。上尿路结石成分主要为草酸钙，草酸钙结石可在pH值4.7～7.5的生理尿液下形成[1-2]，而磷酸钙结石在碱性尿液环境下形成[1]。有研究[3-4]显示，肾结石按结石大小及种类选择治疗方式，单纯性结石成分分析对患者的治疗选择有明显的滞后性。国内外关于上尿路结石形态学、成分构成与结石引起的梗阻性积水相关性研究较少。对上尿路结石患者的治疗不应仅局限于分析结石成分，关键在于结石造成梗阻性积水的程度及对患者造成的危害并及时处理，因此，全面分析结石及对人体造成的危害尤为重要。化学分析法检测结石无机成分操作简单、快捷、结果准确，但对胱氨酸的检查较为困难；高效液相色谱分析法对样品中氨基酸检出灵敏度及准确性均较高。二者联合检查可全面分析结石的成分构成，结合患者24 h尿液结果，指导临床对结石患者进行药物调节或食疗控制预防，改善患者尿液的酸碱环境，并进行个性化治疗或预防，对预防结石复发或结石复发患者的治疗具有重要指导意义。本研究旨在探究上尿路结石成分化学分析及临床意义，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料选取2015年5月至2019年1月本院收治的203例（离体单发结石样本203份）经双能CT扫描证实上尿路单发结石患者，患者男157例，女46例；年龄22～76岁，平均（49.5±4.1）岁。

1.2 方法患者入院后均行常规实验室检查，包括血白细胞、尿白细胞及红细胞计数。所有患者上尿路结石治疗前均进行双能双源CT泌尿系平扫及多平面重建，在矢状位或冠状位测量结石的最大面积、最大径，对肾积水程度进行分级。

1.2.1 肾积水程度分级[5]Ⅰ级：肾盂前后径＜10 mm；Ⅱ级：10 mm＜肾盂前后径＜15 mm；Ⅲ级：10 mm＜肾盂前后径扩张＜15 mm，伴肾盏轻度扩张；Ⅳ级：肾盏中度扩张，残留的肾皮质可清楚显示；Ⅴ级：肾盂肾盏严重扩张，皮质菲薄。

1.2.2 离体结石红外光谱分析成分经手术、经皮肾镜或输尿管钬激光碎石后取出或体外震波碎石后排出的离体结石样本203个，结石烘干后，红外线分光光度计将测定结石的吸收波谱传至泌尿系结石成分分析软件，计算机自动进行分析。

1.2.3 胱氨酸检测结果以标准胱氨酸色谱分析结果作为对照，对结石样本溶液中的胱氨酸成分进行检测。

1.3 观察指标分析结石组成成分、结石最大径及最大面积；分析CT检查结果；分析上尿路结石伴梗阻性积水患者相关临床资料。

1.4 统计学方法采用SPSS 18.0统计软件进行数据分析，计量资料以“±s”表示，比较采用t检验，采用Spearman进行相关性分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 离体结石形态学特征及结石成分203例患者离体结石大小为0.35 cm×0.28 cm×0.23 cm～5.22 cm×3.86 cm×1.98 cm。结石形态呈圆形或椭圆形、鹿角状、片状或不规则状。结石颜色为灰白色、黄褐色、棕色，色泽灰暗或光亮；质地较硬或中等，表面光滑或粗糙。203份结石成分构成：草酸钙成分占比96.6%（n=196），磷酸钙成分占比90.6%（n=184），磷酸镁铵占比15.8%（n=32），尿酸或尿酸铵占比9.9%（n=20），碳酸磷灰石占比8.4%（n=17），胱氨酸成分占比3.9%（n=8）。结石组成成分、结石最大径及最大面积，见表1。

表1 结石组成成分、结石最大径及最大面积Table 1 Stone composition,maximum diameter and maximum area of the stone

2.2 CT检查结果203例患者中，103例发生在肾盂与输尿管连接处结石（见图1A），57例发生在输尿管上段（见图1B），22例发生在输尿管中段，21例发生在输尿管下段。

图1 CT检查结果Figure 1 CT examination results

2.3 上尿路结石伴梗阻性积水患者相关临床资料203例上尿路结石患者均有不同程度的腰酸痛不适症状，病程0.5 h～10年。35例反复尿频、尿急，27例伴血尿。103例肾盂与输尿管连接处结石造成肾积水程度Ⅰ～Ⅳ级；57例输尿管上段结石造成肾积水程度Ⅰ～Ⅳ级；22例输尿管中段结石造成肾积水程度Ⅰ～Ⅲ级；21例输尿管下段结石造成肾积水程度Ⅰ～Ⅱ级。不同部位结石与相应肾积水程度相关性，见表2。

表2 不同部位结石与相应肾积水程度相关性Table 2 The correlation between stones in different parts and the degree of hydronephrosis

3 讨论

近十年来，上尿路结石发病率呈上升趋势，部分患者终身反复发作尿路结石，泌尿系结石复发率为6.1%～50.0%[6-7]，且男性结石复发率高于女性[7]，成人在经皮肾镜取石术和体外震波碎石术去除结石后，结石的复发率为37%和54%左右[8-9]。系统性代谢性结石病及家族性结石病需了解结石成分。双源双能CT可准确检测尿酸结石及非尿酸结石，并对非尿酸结石成分进行判断，其敏感性和特异性均高达95%，双源双能CT可为泌尿系结石病患者治疗提供可靠依据[10-11]，与常规CT相比，效辐射剂量较低，广泛应用于临床泌尿系结石检查或筛查中。双能CT检查后，对患者泌尿系结石进行处理后离体的结石成分分析，有助于了解结石形成的原因及患者体内矿物质的代谢情况，结合患者地区环境，制定合理健康饮食方案，采取个性化的预防措施，降低结石复发率。

输尿管上段结石＞2.0 cm，下段结石＞1.6 cm，需接受手术治疗[12-13]。上尿路结石发生的部位对钬激光碎石后结石排空率有一定影响，输尿管下段结石经钬激光碎石后结石排空率高于上段[14]；输尿管远段＞1.0 cm的结石造成中-重度肾积水，体外震波碎石效果较差[15]；因此，上尿路患者治疗前可通过CT检查以明确结石的发生部位、结石大小及肾积水程度，从而选择保守、体外震波碎石或手术治疗。本研究通过CT平扫及多平面重建技术发现，上尿路结石的面积及平均最大径数值自上而下呈递减趋势，输尿管上段及下段结石最大径、输尿管下段结石最大径与文献报道[14-16]相似，肾盂与输尿管连接处、输尿管上/下段结石的面积与最大径均与肾积水程度呈正相关，与文献[17]报道一致；输尿管下段结石＞1.0 cm可出现尿毒症症状[14]，提示CT图像上测量上尿路梗阻性结石的面积及最大径可预测肾积水程度的进展，对于输尿管下段接近1.0 cm的结石应尽早手术，避免结石造成尿毒症。

上尿路结石化学成分多为混合性结石，主要以草酸钙为主，其次为磷酸盐、尿酸盐和碳酸盐，胱氨酸结石较为少见。本研究结石样本以草酸钙或磷酸钙为主，分别为94.5%及89.0%，高于国内外其他地区的报道[6，12，17]。本研究发现上尿路结石成分以两种成分混合多见，主要为草酸钙+碳酸磷灰石，草酸钙+尿酸或碳酸磷灰石+磷酸铵镁少见，其发生率与El-Assmy等[18]报道一致，居尿路结石发生率首位。但结石成分组成与文献报道的草酸钙+尿酸组合不同；两种成分混合结石发生率为63.5%（129/203），远高于El-Assmy等[18]报道的26.6%，分析原因为，可能与当地地理位置、饮食、环境、生活习惯等有关，也可能与样本量有关。尿酸结石的临床治疗与预防不同于其他含钙结石，结石具有脆弱性，适合不同类型的手术或体外震波碎石治疗[19]，但结石治疗后，了解其成分对预防结石复发尤为重要。本研究4例纯尿酸结石患者，经体外震波碎石治疗后结石排出，离体结石经化学分析其成分后，医嘱患者减少嘌呤食物的摄入、禁止饮酒、多饮水；对其中1例痛风伴尿酸结石患者，指导临床给予患者服用碱性药物，减少碳水化合物的摄取[20]，最终减少尿酸形成。

综上所述，化学方法分析结石成分为泌尿外科疾病诊断治疗指南中推荐的检查方法。联合高效液相色谱分析法对结石定性分析可解决绝大部分结石成分定性问题，操作简单、费用较低、用时较短，可尽快给予结石患者针对性饮食指导，预防结石复发。