基于术前多层螺旋CT测量的腰大肌指数对逆行输尿管软镜激光碎石手术难度的影响分析

贺翔,杨科,陈贵恒 （.湖南省人民医院/湖南师范大学附属第一医院急诊外科，湖南 长沙 4000；.湖南省人民医院/湖南师范大学附属第一医院泌尿外科，湖南 长沙 4000）

输尿管结石是泌尿系统的常见疾病。对于上尿路结石，临床中广泛采用具有明显微创优势的逆行输尿管软镜激光碎石术，其具有结石清除率高和并发症发生率低的特点[1-3]。对于即将接受手术的患者，应充分评估结石参数和患者基本情况，制定有效的管理计划。有研究表明，手术时间可反映手术的复杂程度，且手术时间延长会引起围术期并发症的风险增加[4-5]。术前通过影像学及其他参数评估手术难度和手术时间尤为重要，收集并准确评估这些信息，可以降低围术期并发症的发生风险，并提高术者和手术室日程安排效率。

在影响输尿管激光碎石手术时间和激光能量的研究中，结石平均密度是比较常用的评估参数，但其与手术时间、激光能量的相关性尚存在争议[6-7]，因此需要寻找更有效的参数来评估手术时间。影像学评估的肌肉面积及肌肉质量很早就被确立为预测功能状态及手术并发症的替代标志[8-11]。根据CT影像发现的肌肉减少也与恶性肿瘤短期恶化有明显的相关性[12]。有研究将腰大肌指数作为上皮性卵巢癌患者生存率的预测指标，结果显示腰大肌指数高的患者总体生存率显著较高[13]。从解剖学角度看，输尿管是连接肾与膀胱的一个肌性器官，输尿管管壁从上至下越来越厚，其管腔直径最窄处为1~2 mm，其中上段与腰大肌紧密伴行，因此我们认为腰大肌指数有可能成为预测输尿管软镜激光碎石术手术时间的一个指标。腰大肌指数易于从术前螺旋CT获得，且具有客观、经济的特点，探讨其对外科手术时间的影响具备积极的临床意义。因此，本研究基于术前多层螺旋CT测量的腰大肌指数对逆行输尿管软镜激光碎石手术难度的影响进行分析，旨在确定影响逆行输尿管软镜激光碎石手术难度的参数。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选择2019年1月1日至2021年6月30日湖南师范大学附属第一医院泌尿外科收治的257例因输尿管上段结石接受逆行输尿管软镜激光碎石术的患者为研究对象。输尿管上段结石定义：位于髂血管上方的结石[14]。

1.2 纳入、排除标准

纳入标准：①由多层螺旋CT诊断为输尿管上段结石，并接受输尿管软镜激光（Ho:YAG 60W激光）碎石手术；②年龄≥18岁；③术后达到无结石状态；④临床及影像学资料完整。排除标准：①合并心、肝、肾等重要器官功能不全；②处于孕期或哺乳期；③输尿管中、下段结石；④接受双侧结石手术或同时进行腔内泌尿外科手术；⑤合并恶性肿瘤。

1.3 腰大肌面积测量方法

由放射科高年资医生对2名观察员进行CT识别L5的培训。1名观察员使用医院标准PACS成像软件（PACS Clinnical Viewer V2.7.1.0）在L5水平的一个CT横切面上于双侧腰大肌周围徒手绘制感兴趣区域，由软件自动生成区域内面积（图1）。另1名观察员随机测量100例患者的数据，与第1名观察员测得的数据进行对比分析，确保标准化。将双侧腰大肌面积相加得到双侧腰大肌区域总面积，并与患者身高进行标准化得出腰大肌指数；结石平均密度是通过PACS成像软件在结石最大横径处选取3~4个不同方向的测量点，测量CT值后计算平均值得出，单位为HU。无结石状态定义：术后通过B超或腹部平片复查该侧肾内集合系统内无残留结石，或残留结石碎片直径<2 mm。

图1 PACS成像软件测量L5腰大肌面积

1.4 统计学方法

采用SPSS 26.0统计软件对数据进行分析。计量资料采用达格斯提诺检验法进行正态性检验，呈正态分布的指标用均数±标准差()表示，呈非正态分布的指标用中位数和四分位间距(inter quartile range，IQR)表示，计数资料用率(%)表示。采用线性回归分析确定与手术时间相关的变量，选择P<0.1的变量进行多变量分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者临床资料

本研究共纳入患者257例，其中男149例，女108例；年龄中位数为51.00岁(IQR：43.00~63.00岁)；左侧手术142例，右侧115例。结石长径中位数为8.00 mm(IQR：7.00~10.00 mm)；结石平均密度中位数为789.00 HU(IQR：546.00~988.00 HU)；手术时间中位数为50.00 min(IQR：40.00~65.00 min)。根据身高标准化的腰大肌指数中位数为933.00 mm2/m2(IQR：711.00~1 135.00 mm2/m2)。

2.2 手术时间的线性回归结果

男性和女性患者的腰大肌指数差异有显著统计学意义(P<0.001)。结石长径、结石平均密度、BMI及腰大肌指数与手术时间之间均呈正相关，见表1。将P<0.1的因素纳入多重线性回归分析，在调整结石长径、BMI混杂因素之后，结果显示，结石平均密度和腰大肌指数均与手术时间独立相关，见表2。

表1 手术时间和各变量之间的关系

表2 输尿管软镜激光碎石术手术时间影响因素的多重线性回归分析

2.3 腰大肌指数在2名观察员之间的差异对比

将第2名观察员随机测量的100例患者的数据与第1名观察员测得的腰大肌指数结果进行比较发现，2组腰大肌指数比较差异无统计学意义(P=0.830)。使用Spearman相关系数测试观测值发现，2组腰大肌指数测量值无明显差异（r=0.954，P<0.001)，见图2。提示2名观察员测得的数据具有较高的准确性。

图2 Spearman等级相关系数测试

2.4 结石平均密度与腰大肌指数之间的相关性分析

通过Spearman相关性分析发现，结石平均密度与腰大肌指数之间无明显相关性(r=0.279,P<0.001)，见图3。提示结石平均密度与腰大肌指数是相互独立的预测因子，可分别作为影响输尿管软镜激光碎石手术时间的预测因素。

图3 结石平均密度与腰大肌指数之间的分布散点图

3 讨论

手术时间可反映手术的复杂程度,手术时间的延长可能会增加围术期并发症的发生风险，并可能在一定程度上扰乱手术室的计划，延长医护人员的工作时间，进而增加医护人员职业压力和倦怠的风险[15-17]。因此，术前对手术难度的评估有利于更好地优化手术计划，提高手术室的利用率，减少手术并发症。

肌肉减少症是外科手术中的重要概念，越来越受到临床重视。传统的肌肉质量减少症筛查试验是测定老年患者体能(步态平均速度)和肌肉力量(握力)，在临床实践中缺乏实际指导意义[18]。基于CT扫描测量的腰大肌面积易从术前腹部CT中获得，有一定的临床指导意义，不会增加患者的痛苦和创伤，且不会增加医疗费用，具有较大的优势。Tee等[18]对比了胸椎、腰椎等骨骼肌指数发现，通过腰椎得出的骨骼肌指数对于身体机能具有较高的预测性能、预测价值和易用性。因此，基于多层螺旋CT测得的腰大肌指数越来越受到重视，将其应用于临床诊断和预测研究已成为大多数学者的共识[19-21]。本研究中,笔者团队使用医院存档图片和PACS成像软件测量数据在一定程度上更方便、更准确。本研究中2名观察员测量的数据之间无统计学差异，提示观测数据准确可靠。根据以往的研究，腰大肌指数已作为肌肉减少症的相关标志物使用[10,22]，并被认为是预后不良的影响因素[13]。同时，腰大肌指数也被用于恶性肿瘤术后并发症及预后的预测[23-25]。Lieffers等[11]的研究显示，腰大肌指数甚至与结直肠癌手术时间、住院时间、术后感染率相关。还有研究发现，腰大肌指数与患者并发症发生率相关，并得出了肌肉减少症患者主要并发症发生率明显升高这一结论[26]。目前人们越来越关注与肌肉减少症相关的围术期并发症发生率及病死率，但少有研究分析腰大肌指数对外科手术难度的影响。本研究发现，腰大肌指数与手术时间呈正相关。Albakheet等[27]的研究发现，在成年人中，腰大肌面积与BMI呈正相关。Chikopela等[28]的研究发现，BMI的增加与内皮功能障碍显著相关，随着BMI的增加，机体通过内皮依赖性血管舒张途径降低平滑肌张力的能力显著下降，机体平滑肌的张力将会明显增加。有动物实验研究阐述了其可能的发生机制，证实了大鼠主动脉中不同的血浆过氧亚硝酸盐水平与平滑肌张力急剧变化相关，超重大鼠中较高水平的血浆过氧亚硝酸盐可能导致这些大鼠出现内皮功能障碍，而平滑肌松弛具有内皮依赖性，内皮功能障碍将增加平滑肌紧张度[29-30]。因此，由腰大肌面积根据身高标准化得到的腰大肌指数的增加同样可能会增加平滑肌的张力。而输尿管作为以平滑肌为主的器官，在平滑肌张力增加时输尿管顺应性会受到影响，进而导致术中输尿管进镜阻力及手术操作难度增加。而反复进出输尿管过程中导致的组织损伤和水肿同样可能会进一步增加进镜阻力[31-32]。同时，可能出现的出血、视野不清晰等情况将在一定程度上对整个手术进程产生影响。

有研究将结石平均密度作为手术时间的重要预测因子，Ito等[6]发现结石平均密度增加会导致手术时间延长。本研究同样发现结石平均密度与手术时间具有显著相关性，这可能是由于结石平均密度增加将需要更多的能量进行碎裂，但激光设备的能量具有限值，进而导致手术时间延长[33-34]。Sorokin等[35]发现，结石体积与手术时间同样有较高的相关性，结石体积每增加100 mm3，手术时间大约延长2 min。但是有学者认为这个参数存在一定的争议，因为同样质量的结石由于密度不同，其体积有可能存在很大差异[36]，因此本研究未将其列入研究因素。

本研究揭示了腰大肌指数是影响逆行输尿管软镜激光碎石手术时间的重要预测因素，且易于测量。但本研究也存在一定的局限性：第一，总手术时间可能还受到其他未测量的混杂因素的影响；第二，本研究是回顾性分析，可能会影响研究结果的准确性；第三，本研究中的手术医生均为高年资医生，没有考虑外科医生的专业水平可能会对手术时间有影响；第四，本研究中数据来自单一的三级中心，还需要多中心验证研究。