列线图模型预测2.0～3.0 cm高CT值肾结石老年患者微创经皮肾镜取石术后全身炎症反应综合征的风险

伍鼎，王波，王永胜，范久伟

（眉山市人民医院 泌尿外科，四川 眉山 620000）

肾结石指发生于肾盏、肾盂及肾盂与输尿管连接部的结石，是泌尿外科常见疾病。我国一项2017 年的流行病学调查[1]显示，男性和女性肾结石发病率分别为6.50%和5.10%，且呈逐年升高的趋势。肾结石不仅给患者带来了巨大的痛苦，还给我国医疗体系带来了沉重的负担。老年患者心肺功能差，合并基础疾病多，且多伴有不同程度的肾功能不全，机体代偿能力有限，对手术的耐受能力较弱，手术风险大，特别是对于2.0～3.0 cm 高CT 值的肾结石患者，其临床并发症发生率较高。微创经皮肾镜取石术（minimally invasive percutaneous nephrolithotomy，MPCNL）与传统的经皮肾镜取石术（percutaneous nephrolithotomy，PCNL）比较，其肾扩张通道小，能有效降低出血风险，减少肾功能损伤，是清除肾结石的新手段[2]。但患者仍然不可避免地在术后发生全身炎症反应综合征（systemic inflammation response syndrome，SIRS）。SIRS 是肾结石手术的常见并发症，无论是感染性因素还是非感染性因素，都有可能导致SIRS，如果控制不好，极有可能进展为多器官功能障碍综合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS），严重影响患者的预后。因此，识别2.0～3.0 cm 高CT 值肾结石老年患者MPCNL术后发生SIRS的危险因素，对临床手术方案的制定具有积极意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年1月－2020年1月于本院泌尿外科就诊并行MPCNL 治疗的336例2.0～3.0 cm 高CT值肾结石老年患者作为研究对象，回顾性分析患者的临床资料。根据患者术后是否发生SIRS，分为SIRS 组（n=76）和非SIRS 组（n=260）。其中，男215例，女121例，年龄60～80 岁，平均（70.72±2.01）岁。本研究经医院伦理委员会批准通过。

1.2 纳入和排除标准

1.2.1 纳入标准 ①经B超、CT、泌尿系平片检查确诊为肾结石者；②肾结石直径2.0～3.0 cm，平均CT值>1 200 Hu者；③≥60周岁；④患者知情同意。

1.2.2 排除标准 ①合并全身出血性疾病；②有自身免疫性疾病；③孤立肾、多囊肾等先天性畸形患者；④有基础疾病，血糖、血压和感染控制不佳者；⑤不能耐受手术或未能正常完成手术者。

1.3 方法

1.3.1 术前准备 术前，所有患者行血尿常规检查、尿培养、凝血功能四项、肝功能、电解质和传染病学等检查，并行心电图、肾、输尿管及膀胱平片（kidney ureter bladder，KUB）、泌尿系超声、静脉肾盂造影或CT 尿路成像等影像学检查。患者的基础疾病已得到控制，合并尿路感染者，术前根据药敏试验结果，使用抗生素5至6 d控制感染。

1.3.2 手术方法 患者在硬膜外麻醉成功后，取截石位，先使用5/6 F输尿管通过患者的尿道进入膀胱，逆行至肾盂并固定。然后，在腰部垫一个小枕头，改俯卧位，通过输尿管注入生理盐水建立人工肾积水。在超声定位下定位目标肾盏，在第11 肋间、第12 肋下、腋后线与肩胛线之间确定穿刺点，使用18 G 穿刺针向目标肾盏进行穿刺，穿刺成功后退出针芯，经针鞘置入斑马导丝，切开皮肤0.8 cm，建立经皮肾镜通道。从8 F开始进行扩张，每次递增2 F，直至建立16 F 通道。在通道建立后，采用瑞士EMS 超声系统联合大功率钬激光（频率25 Hz，能量2.0～2.5 J）进行碎石，碎石后，使用真空吸引泵将碎石吸出并清除。对于其他部位的结石，相同条件下穿刺进针，并连接肾镜系统进行碎石，碎石后吸出并清除，操作同肾盏结石。

1.3.3 术后处理 术后拔除尿管，留置5 F 双J 管和肾造瘘管。术后7 d复查KUB平片，观察结石残留情况，如果无结石残留、明显发热和血尿症状，则可以在5～7 d 后拔除肾造瘘管。如果有结石残留（直径≥4 mm），则考虑行二期PCNL 或体外冲击波碎石术（extracorporeal shock wave lithotripsy，ESWL）。

1.4 SIRS诊断标准

①体温>38℃或<36℃；②心率>90次/min；③呼吸频率>20次/min或二氧化碳分压<32 mmHg；④白细胞计数>12×109/L或<4×109/L。符合以上任意两项或大于两项即可诊断为SIRS[3]。

1.5 观察指标

收集所有患者的临床资料，包括：性别、年龄、结石位置、结石主要成分、结石类型、基础疾病、术前尿培养结果、患侧泌尿系统手术史、二期PCNL或ESWL、术中肾盂高压（肾盂压力≥30 mmHg 且持续时间超过10 min）、结石表面积（长×宽×π×0.25）、手术时间、术前肌酐、术前中性粒细胞/淋巴细胞比值（neutrophil/lymphocyte ratio，NLR）和术后2 h NLR等。

1.6 统计学方法

选用SPSS 20.0 软件分析数据。计数资料以例（%）表示，组间比较行χ2检验；计量资料以均数±标准差（）表示，组间比较行t检验。比较两组患者临床资料，分别进行单因素和多因素Logistic 回归分析，探究术后发生SIRS 的独立危险因素，并采用列线图获得预测模型，绘制受试者操作特征曲线（receiver operator characteristic curve，ROC curve）。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者临床指标比较

两组患者性别、年龄、结石位置、结石类型、糖尿病史、术前尿培养阳性、患侧泌尿系统手术史、术中肾盂高压、结石表面积、手术时间和术后2 h NLR等临床指标比较，差异均有统计学意义（P<0.05），结石主要成分、二期PCNL 或ESWL、高血压史、尿路感染史、慢性肾功能不全史、肾积水史、术前肌酐和术前NLR 等指标比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。见表1。

表1 两组患者临床资料比较Table 1 Comparison of clinical indexes between the two groups

2.2 单因素Logistic回归分析2.0～3.0 cm高CT值肾结石老年患者MPCNL术后发生SIRS的影响因素

以术后是否发生SIRS 为因变量，以所有临床资料为自变量，经单因素Logistic回归分析，结果显示：性别、年龄、结石位置、结石类型、糖尿病史、术前尿培养阳性、患侧泌尿系统手术史、术中肾盂高压、结石表面积、手术时间和术后2 h NLR是2.0～3.0 cm高CT 值肾结石老年患者MPCNL 术后发生SIRS 的潜在危险因素（P<0.05）。见表2。

表2 单因素Logistic回归分析2.0～3.0 cm高CT值肾结石老年患者MPCNL术后发生SIRS的影响因素Table 2 Univariate Logistic regression analysis of the influencing factors of SIRS in elderly patients with renal calculi with high CT value of 2.0～3.0 cm after MPCNL

2.3 多因素Logistic 回归分析2.0～3.0 cm 高CT 值肾结石老年患者MPCNL术后发生SIRS的影响因素

以术后是否发生SIRS 为因变量，以单因素分析结果为危险因素的临床资料为自变量，经多因素Logistic 回归分析，结果显示：女性、鹿角结石或肾盏多发结石、糖尿病史、术前尿培养阳性、手术时间和术后2 h NLR 是2.0～3.0 cm 高CT 值肾结石老年患者MPCNL术后发生SIRS的独立危险因素（P<0.05）。见表3。

表3 多因素Logistic回归分析2.0～3.0 cm高CT值肾结石老年患者MPCNL术后发生SIRS的影响因素Table 3 Multivariate Logistic regression analysis of the influencing factors of SIRS in elderly patients with renal calculi with high CT value of 2.0～3.0 cm after MPCNL

2.4 列线图模型建立

根据多元Logistic 回归分析结果，建立2.0～3.0 cm高CT值肾结石老年患者MPCNL术后发生SIRS风险的列线图模型，获得各独立预测因素的积分，以女性、鹿角结石或肾盏多发结石、糖尿病史、术前尿培养阳性、手术时间和术后2 h NLR各项积分相加的总和为总分，该分数对应的预测概率值，即为术后发生SIRS 的概率。例如：某老年患者为女性，有糖尿病史，术后2 h NLR ≥6.15，手术时间<133 min，术前尿培养阴性，结石类型为鹿角形结石，上述6项对应的积分分别为：36分、64分、55分、0分、0分和40 分，总分为195 分，对应的预测术后发生SIRS 的概率为0.88。见图1。

图1 列线图模型Fig.1 Nomograph model

2.5 预测价值

采用ROC 曲线判断上述列线图模型对术后发生SIRS 的预测作用，获得ROC 曲线下面积（area under the curve，AUC）为0.860（95%CI：0.809～0.911），敏感度84.21%，特异度83.08%，具有极高的预测价值。见图2。

图2 列线图模型预测术后发生SIRS的ROC曲线图Fig.2 The ROC curve of nomogram model in predicting postoperative SIRS

3 讨论

3.1 肾结石老年患者术后SIRS的发生风险

有文献[4-6]报道，钬激光碎石术后SIRS 的发生率为9.8%～38.0%。肾结石老年患者一般身体机能较弱，免疫功能下降，抵抗能力差，对手术的耐受性差，且多伴有高血压、糖尿病、尿路感染和肾功能不全等基础疾病，即使在术前预防性使用了抗生素，术后发生SIRS 的风险仍较高。SIRS 是由感染性因素和非感染性因素（双重因素）导致的一种失控性炎症反应，当病原微生物入侵或集体遭受外源性损伤时，会诱导机体的免疫系统启动炎症反应，但炎症反应的持续扩大和内源性炎症因子的持续释放，会造成炎症瀑布反应，使机体正常组织遭受免疫攻击，引发代谢紊乱，导致SIRS的发生，甚至继续发展成为MODS，严重威胁患者的生命安全[7]。

3.2 2.0～3.0 cm 高CT 值肾结石老年患者MPCNL术后发生SIRS的危险因素

高CT值意味着结石硬度高，MPCNL可以通过大功率钬激光粉碎高CT 值的结石，其小通道操作可以减少患者的肾损伤，减轻机体的应激反应，是治疗2.0～3.0 cm 结石的有效手段[8]。但结石在粉碎时会释放出各种细菌和内毒素，这些有害物质不可避免地随着冲洗液进入外周血液循环，诱发术后SIRS。本研究选择336例在本院行MPCNL 的2.0～3.0 cm 高CT 值肾结石老年患者，回顾性分析其临床资料，探究术后发生SIRS 的独立危险因素，并通过列线图模型提出风险预测。通过单因素和多因素分析，最终确定了女性、糖尿病史、鹿角结石或肾盏多发结石、术前尿培养阳性、手术时间和术后2 h NLR是术后发生SIRS的独立危险因素。女性患者尿道解剖结构特殊，尿道离肛门口较近，有更高的泌尿系统感染风险。免疫力是决定机体是否发生感染的关键因素，糖尿病患者比非糖尿病患者具有更高的感染风险[9-10]，这是因为糖尿病患者长期处于高血糖状态，免疫力下降，同时高血糖又可以作为病原菌的良好培养基，导致糖尿病患者对病原体的易感性升高，术后发生SIRS 的风险也随之增加。LI 等[11]通过多元Logistic 回归分析发现，合并糖尿病会明显增加肾结石手术患者术后发热和SIRS 的风险。这提示：对糖尿病患者行MPCNL 时，要特别注意预防术后SIRS。与单纯肾盂结石相比，鹿角结石或肾盏多发结石更为复杂，复杂性的结石内部通常定植有多种病原菌，在行MPCNL 时，病原菌从被粉碎的结石中释放，并通过手术灌注系统进入破损的黏膜，最终进入外周血循环，引发SIRS[12]。WEI等[13]报道，糖尿病合并完全性鹿角形结石是术后感染的独立危险因素，总并发症发生率为31.14%（128/411）。此外，若是更为复杂的结石，手术过程中可能需要建立更多的手术通道，一方面会延长手术时间，另一方面也会加重黏膜损伤，为细菌感染提供便捷通道[14]。术前尿培养阳性意味着患者在术前已经发生了泌尿系统感染。尿液是术前唯一能获得的泌尿系样本，尿液细菌培养结果对指导术前抗生素使用具有重要意义。有文献[15]报道，尿培养结果与结石细菌培养结果的符合率较高；还有文献[16]报道，发生SIRS 的患者，术前尿液以及肾盂尿和结石的细菌培养阳性率均明显高于未发生SIRS 的患者。这些结果均提示：术前尿细菌培养结果可用于术后SIRS 预测。SIRS 的本质是一种炎症反应，中性粒细胞中参与炎症反应的主要是白细胞，其与淋巴细胞的比值升高则提示机体处于炎症状态。已有研究[17-18]报道，NLR是新冠肺炎和脓毒症等多种感染性疾病的预测指标。宋大龙等[19]的研究表明，NLR升高提示SIRS风险升高，其认为：NLR 比常规的WBC 和C 反应蛋白等指标具有更高的敏感性。本研究中，术前SIRS组和非SIRS组NLR比较，差异无统计学意义（P<0.05），但在术后2 h NLR发生了明显变化。这提示：NLR升高对术后发生SIRS 具有一定的预测价值。此外，除去上述因素，手术时间较长也是发生SIRS 的独立危险因素。术中需要持续灌注生理盐水，会导致机体体温降低，体液循环发生改变，病原菌更容易入侵，因而术后发生SIRS的风险升高[20]。

3.3 列线图模型在2.0～3.0 cm 高CT 值肾结石老年患者中的应用

基于以上研究结果，本研究引入列线图预测模型。列线图模型具有非常好的直观性，将患者的各因素得分相加获得总和，即可确定对应的概率值。本研究获得的列线图模型，经ROC 曲线验证，发现具有较高的预测价值：ROC AUC 为0.860（95%CI：0.809～0.911），敏感度84.21%，特异度83.08%。表明其可以为2.0～3.0 cm 高CT 值肾结石老年患者MPCNL术后预防SIRS的临床决策提供参考。

综上所述，女性、鹿角结石或肾盏多发结石、糖尿病史、术前尿培养阳性、手术时间和术后2 h NLR是2.0～3.0 cm高CT值肾结石老年患者MPCNL术后发生SIRS 的独立危险因素，列线图模型可以应用于术后发生SIRS 的风险预测。但本研究也存在单中心且样本例数有限的局限，仍需进一步扩大规模行多中心研究来佐证。