經皮腎鏡取石術的研究進展

孫一鳴 周文生

[摘要] 泌尿系結石是泌尿外科的重要疾病，而腎結石又較為常見，因結石導致的梗阻和感染較易對腎臟功能造成損傷，因此及時且準確的診治十分重要。近來，隨著我國醫療技術的不斷發展，經皮腎鏡取石術在我國逐漸普及。經皮腎鏡取石術（Percutaneous nephrolithotomy，PCNL）是在上世紀80年代由西方國家發明，是通過經皮腎通道結合氣壓彈道、鈥激光或超聲碎石設備等對腎盂腎盞或輸尿管上段的結石擊碎并取出的方法。經皮腎鏡取石術手術具有創傷小、患者術后恢復快、手術效果與傳統開放手術相當、住院時間短等優點， 已成為治療腎及輸尿管上段結石的第一選擇。隨著臨床上這項技術的開展，通過不斷的實踐，積累經驗，改進技術及更新設備，經皮腎鏡取石術取得了很大進展，該技術已成為泌尿系結石手術方式中不可或缺的重要角色。本文現將近來經皮腎鏡取石術的發展情況綜述如下。

[關鍵詞] 腎結石；經皮腎鏡取石術；標準通道；無管化；并發癥；研究進展

[中圖分類號] R692.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 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

自經皮腎鏡取石術問世以來，經過國內外研究人員數十年來不斷探索和改進后，在當今泌尿外科治療泌尿系結石的手術方式中占有重要地位，這種術式相較于傳統手術具有創傷小、術后患者恢復快、住院時間短等優點，同時其碎石取石效果亦與傳統手術相當，然而其并發癥的高危性也使泌尿外科醫生和患者困擾和害怕。本文將對經皮腎鏡取石術的發展歷史、適應證與禁忌證、患者的手術體位選擇和結石定位方式、經皮腎穿刺通道的演化、碎石取石方式、術后引流方式、并發癥及其處理作一綜述，并對經皮腎鏡取石術的發展概況作一個簡單總結和展望。

1 經皮腎鏡取石術的歷史

20世紀40年代，Rupol和Brown成功通過一期開放手術留置的腎造瘺口利用內窺鏡取出術后殘石[1]；1955年，Goodwin等[2]成功應用經皮腎造瘺的方法解除一例梗阻性腎積水；1976年，Fernstrom等[3]經皮穿刺建立了一條直達腎盂的通道，然后成功取出結石，這便是經皮腎穿刺取石術的雛形。1981年，Wickham和Kollett正式將該技術命名為Percutaneous Nephrolithotomy，PCNL/PNL[4]。之后，西方國家對經皮腎鏡取石術的手術方法及設備不斷改進，該技術得到飛速發展，逐漸成為泌尿外科上尿路結石的一種重要治療手段。

我國的經皮腎鏡取石技術始于上世紀八十年代，但是由于早期此手術通常采用30F以上的通道，直徑較大，很容易引起損傷腎臟及出血，再加上手術的難度、高風險及并發癥發生率較高，所以在國內沒有得到推廣[5]。到了20世紀90年代，吳開俊等[6]改進手術，提出“經皮腎微造瘺”的方法，提高了手術成功率并一定程度上降低了并發癥發生率，此后，這項技術開始在國內慢慢普及。

2 經皮腎鏡取石術手術適應證與禁忌證

2.1 適應證[5]

①鹿角形結石、腎結石≥2 cm、腎盞或憩室內結石合并臨床癥狀、ESWL不能解決的結石；②輸尿管上段L4以上、造成嚴重梗阻、結石長徑>1.5 cm；③體外震波碎石或輸尿管鏡不能處理的輸尿管結石；④特殊類型的腎結石，包括嚴重梗阻并有臨床癥狀的兒童腎結石、輸尿管先天或后天性原因造成的狹窄合并腎結石、結石造成梗阻的孤立腎等。

2.2 禁忌證[5]

①一般禁忌證：未糾正的全身出血性疾病、高血壓、糖尿病；嚴重心肺功能不全者；凝血功能異常的患者，經過正規治療控制至正常后可視情況而定能否手術；②其他禁忌證：盆腔游走腎或重度腎下垂者；急性尿路感染；腎結核；結石體積過大的鑄型結石；鑄型結石合并腎臟解剖畸形者；腎后型結腸、合并腎臟腫瘤、妊娠；脊椎后凸或側彎畸形的患者、極度肥胖的、不能或不適合長時間保持俯臥位者，但可以考慮變換體位進行手術。

3 經皮腎鏡取石術體位的選擇和定位方式

體位對于經皮腎鏡取石術來說相當重要，合適的體位便于術者的操作也有利于降低并發癥的風險。目前常用的體位是俯臥位，其優點是術區操作空間相對較大，但是缺點也十分明顯，患者長時間俯臥，胸腹部受壓過久，易導致呼吸和循環不暢，尤其是肥胖和有肺部疾病的患者，不能長時間耐受手術。另外，俯臥導致術者難以清晰直觀地觀察患者。現今臨床上也有不少采用側臥位、斜45°臥位及仰臥位的，側臥位和仰臥位可以最大限度地減少對呼吸和循環系統的壓迫，較適合肥胖及心肺功能不全的患者，且便于術者觀察患者；斜45°臥位是一種側臥位和仰臥位的折中體位，即患者平臥后向健側傾斜45°，這種體位基本上具有和側臥位相同的優點，同時更適合多鏡聯合手術，且便于一旦發生大出血等嚴重并發癥而快速轉為開放手術。

精準的定位結石并建立良好的穿刺通道是一臺經皮腎鏡手術成功的關鍵。臨床上常用的是X線和超聲，也有使用CT輔助穿刺的，但是較少。X線是早期較為常用的一種方式，簡單直觀，比較經濟，但是長期的輻射對臨床醫生的身體會造成不小的損害。目前主流的是超聲引導，規避了輻射危害，特別是近年來推出的具有導航功能的超聲設備，可以實時監測探針的位置，大大提高了穿刺的準確率。而CT輔助穿刺是利用三維重建技術多角度顯示結石的位置、大小、形狀，對于鑄型結石等復雜情況有較高的價值，但是費用高昂、耗時較長等缺點導致其在臨床上并沒有得到大面積推廣。

4 經皮腎鏡取石術手術通道的演化

最初的經皮腎鏡取石術建立的手術通道較大，一般在26～36 F，優點是通道足夠寬闊，視野較好，方便手術器械的操作，一些稍大的結石甚至可以不需碎裂而直接取出。然而，這種粗大的手術通道缺點也十分明顯，容易導致腎臟損傷及血管破裂大出血，同時血行感染的風險較高，一旦發生險情，很可能需要切除腎臟來控制出血以保住患者生命。

上世紀90年代，在經歷了十余年的臨床經驗總結及技術探索之后，吳開俊等[6]提出將手術分為兩期的新方法，通過一期行經皮腎微造瘺，留置腎造瘺管，之后將其擴張至14～16 F，然后應用輸尿管鏡進行碎石取石，顯著提高了手術成功率及結石清除率，而腎損傷及出血等并發癥發生率明顯降低，之后李遜等[7]又在此基礎上再次做出改進，一期直接將通道擴張到14～16 F并行碎石取石術，有效地提高了手術的效率。同時Li SK等[8]也對手術設備和手術方法的改進，采用更細的和專門設計的器械來替代傳統腎鏡，在減小大通道創傷的同時增加了結石取凈率并進一步降低手術并發癥發生率；聯合負壓吸引器降低術中腎灌注壓并提高結石取出速度；這些方法明顯提高了經皮腎鏡取石術的手術效果，這種改良的微創經皮腎穿刺取石術被稱為中國式微創經皮腎鏡取石術（Chinese MPCNL）。近年來隨著科學技術的進步，第五代EMS超聲碎石清石系統問世，經皮腎鏡通道的選擇又有了新的進展[9]，確立了20～24 F的標準通道，兼顧了小通道損傷小不易出血的優點及大通道的大空間視野和操作便利性，并在臨床上被越來越多的人所采用，經皮腎鏡取石術的穿刺通道的發展又向前邁進一步。

然而在臨床上手術的實際操作過程中，穿刺通道的選擇并不是一成不變的。要結合患者結石大小、數量、位置、質地、腎臟積水情況、腎功能的好壞以及患者的體型和手術的風險等多種因素綜合考慮來選擇合適的手術通道。微通道適用于結石較小，沒有明顯感染的患者，手術操作難度及風險降低，患者術后恢復較快，住院時間較短。標準通道適用于有較嚴重的腎積水，大結石的患者，標準通道相較于微通道有更寬闊的空間，可以聯合使用超聲碎石清石系統，提高手術效率，同時降低大出血的風險。微通道經皮腎鏡取石術與標準通道經皮腎鏡取石術在處理不同類型結石時各有優點，微通道適合處理腎盞多發結石及腎盂小結石，標準通道適用于治療腎盂單一大結石[10]。而對于臨床上較為復雜的鑄型結石，結石常常分布于多個腎盞，碎石時大結石碎裂成多個小結石分散于各個盞內，單一個標準通道經常滿足不了手術需求，所以常常采取雙通道、三通道甚至更多通道，才能將結石盡可能取凈，然而多通道對腎臟造成的損傷及大出血的風險都極大的增加，因此通道的大小及數量選擇必須慎重[11]。

5 經皮腎鏡取石術的碎石方式

目前臨床上最常用的經皮腎鏡碎石方式主要有3種。

5.1 氣壓彈道碎石

氣壓彈道碎石是上世紀90年代發明的一種腔內碎石技術，其原理是通過大量壓縮氣體驅動碎石機中金屬彈體高頻撞擊結石將其擊碎。氣壓彈道碎石具有操作簡單，經濟耐用，對人體組織無熱損傷，安全可靠等優點，目前被廣泛應用于臨床。然而其缺點也十分明顯，它僅能將結石擊碎而不能排出結石，因此，通常需要術者同時鉗取結石，這勢必會增加手術時間，降低手術效率，增加患者感染風險，同時結石被擊碎后很難取凈，一些患者術后體內殘余結石較多，往往需要繼續藥物排石或者體外碎石甚至再次手術。

5.2 超聲碎石

超聲碎石是近些年發展起來的，如今第五代EMS超聲碎石清石系統問世，相較于氣壓彈道碎石，它有著更強大的碎石能力，同時因其具有負壓吸引裝置，在其碎石的同時可以將碎石吸附排出，具有更高的結石清除率，并且其可以迅速降低腎盂內壓力，可大大降低血源性感染的風險。臨床上有不少使用經皮腎鏡氣壓彈道聯合超聲碎石治療腎結石取得良好效果的報道。李建興等[12]回顧分析了經皮腎鏡氣壓彈道聯合超聲碎石術治療486例腎結石患者，術后復查尿路平片，結石清除率達86.1%；經皮腎鏡下氣壓彈道聯合超聲碎石術處理腎結石的效率明顯優于單獨采用超聲碎石，并且手術時間縮短、失血、沖洗液外滲及感染等并發癥的風險也相應降低。

5.3 激光碎石

激光碎石經過這些年的發展，目前臨床上應用的主要是鈥激光。1986年，Watson等[13]使用脈沖-染料式激光治療輸尿管結石，之后臨床上開始使用脈沖式鈥激光。鈥激光是一種波長2.1 μm的脈沖式激光，所擊發出的能量使經皮腎鏡取石術使用的沖洗液汽化后傳至結石，粉碎結石，具有極強的碎石能力[14]。同時激光產生的巨大能量可以被沖洗液吸收，大大減輕對周圍組織的損傷，而鈥激光僅能穿透人體組織0.4 mm，因此鈥激光碎石對人體有很高的安全性。鈥激光光纖非常細，并且是可彎曲的，因此具有極強的侵入能力，只需通過經皮腎鏡的工作通道將鈥激光光纖引入，然后發射激光，僅需數秒就可擊碎結石，既安全又省力。目前臨床上已報道的腔內鏡下鈥激光碎石單次成功率普遍在90%以上；但是，因為激光光纖末端很細，單次擊發碎石量比較小，所以在處理較大及多發結石時，手術時間就會較長，手術效率相對降低。此外，雖然鈥激光一次碎石成功率高，但是相對而言該方法碎石后殘留碎石也較多。

6 經皮腎鏡取石術的無管化

術后留置腎造瘺管及患側輸尿管支架管是目前經皮腎鏡取石術的共識。留置腎造瘺管主要是為了引流術區的血液、膿液、尿液、殘留的細小結石，并能起到壓迫周圍組織減少出血的作用；留置輸尿管支架管主要目的是促進排出殘留小結石、防止尿路梗阻。然而也有人提出腎造瘺管會增加患者術后的痛苦，如造瘺管周圍疼痛不適、造瘺口感染、延長住院時間等[15-16]；而輸尿管支架管在引流的同時自身也會占據輸尿管相當大一部分空間，其自身也可能會造成梗阻進而引發結石復發的并發癥[17]。Abt等[18]調查研究顯示約80%患者在留置輸尿管支架后存在著不同程度的膀胱刺激癥狀。

6.1 完全無管化PCNL

追求經皮腎鏡取石術的無管化成了近年來眾多學者的研究目標，這其中有一部分人傾向于完全無管化，即術后既不留置腎造瘺管也不留置輸尿管支架管。1985年，Wickham等[19]成功實施了100例未留置任何引流管的PCNL結石患者，最終所有患者均安全出院。近年來隨著手術設備不斷改進及技術水平的提高，無管化經皮腎鏡取石術成功的報道越來越多。Crook等[20]分析了100例行完全無管化PCNL的腎結石患者，均取得成功，并且術后未出現梗阻、尿液外滲，反而術后留置輸尿管支架管容易造成腎盂壓力增高、輸尿管麻痹、尿路梗阻等并發癥。2013年，Zhong等[21]研究認為完全無管化PCNL術后的結石殘留率、并發癥發生率與傳統PCNL無明顯差異，而前者卻能顯著減少患者的痛苦、有利于患者術后早期活動、縮短住院時間。盡管如此，完全無管化PCNL依然不能被廣大學者所完全接受。有學者提出完全無管化PCNL適應證：①單發非復雜性腎結石；②采用單一微通道；③結石殘留及出血較少；④盡量短時間內完成手術并注意術中維持低灌注壓；⑤圍手術期的精心管理等[22]。

6.2 部分無管化PCNL

對于PCNL的完全無管化，目前尚無統一定論，而現在更多學者更傾向于“部分無管化PCNL”，即術后只留置部分引流裝置，現在最多見的是不留置腎造瘺管而僅留置患側輸尿管支架管。腎造瘺管雖能減少壓迫管周組織，起到壓迫止血同時可以引流血液、尿液、殘留結石的作用，但是其也妨礙穿刺通道的自我收縮止血，并存在造瘺口感染、造瘺管脫落的風險[23-24]。張力杰等[25]認為對于直徑>1.5 cm的輸尿管上段結石，目前常采用的輸尿管鏡取石術的治療效果不如部分無管化PCNL，而且相比較而言，部分無管化PCNL住院時間較短、并發癥發生率較低。目前常規應用的留置輸尿管引流裝置是雙J管，具有促進排出殘留小結石、血塊、防止尿路梗阻的優點，但是存在導致腎盂內高壓、膀胱刺激癥狀、膀胱輸尿管返流等不足。因此有學者研究后提出使用輸尿管外支架管，將其頭端置入輸尿管中下段，尾端經過經皮通道置于體外，并有效減少輸尿管內支架管相關并發癥[26-27]，但也有學者提出部分無管化PCNL雖能減少患者術后疼痛、住院時間，但在穿刺點漏尿、感染發生率等方面與傳統PCNL無明顯差異[28]。

無論是完全無管化PCNL還是部分無管化PCNL，相較于傳統PCNL，雖有較多優勢，但依然存在很多暫時不可避免的弊端，并且二者對患者手術適應證有著較苛刻的要求，是一種不成熟的經皮腎鏡取石術，所以，目前臨床上無管化PCNL沒有得到廣泛認可，暫無法大面積推廣，特別是國內，相較于國外此種手術方式的相關報道十分罕見，但這是一個PCNL良好的改進方向，值得廣大學者進一步研究。

7 經皮腎鏡取石術的并發癥及處理

7.1 出血及腎周臟器損傷

在建立皮腎通道及碎石過程中，手術器械若損傷到腎盞、腎實質及血管，容易造成出血，當出血量較大時，則需停止手術。一般靜脈出血經電凝、壓迫及放置腎造瘺管后多數可以停止；但是若是動脈出血則容易出現大量的持續性出血，常規的電凝、壓迫、夾閉腎造瘺管如果也不能止血時往往需要行動脈栓塞術，必要時改為開放手術探查止血甚至被迫切除患腎；而一些腎實質動靜脈瘺或者假性動脈瘤的患者存在著術后遲發性出血的高風險，一旦發生常需要通過血管介入選擇性腎動脈栓塞[5]。

經皮腎通道建立的過程中，可能因為穿刺位置及深度的偏差，擴張器擴張過度造成腎臟本身及輸尿管的破裂穿孔甚至斷裂，之后可能引起血腫、尿瘺、感染等一系列并發癥；另外，在穿刺的過程中還可能造成肺、胸膜、十二指腸、肝脾或結腸，因此需要術者在術前做好穿刺準備工作并在術中細心觀察患者及時發現意外情況，并及早處理，由此可見，建立經皮腎通道的穿刺工作及其重要，十分考驗術者的操作能力。

7.2 感染

術中結石擊碎后釋放大量細菌、內毒素等進入血液導致患者出現尿路感染的臨床癥狀，嚴重者并發全身性的炎癥反應時，則被判斷出現尿膿毒癥[5]。常見原因有：對于結石合并梗阻感染的患者未及時引流及抗感染治療；對感染石的患者，術前及術中未合理使用抗生素；術中腎灌注壓過高，手術時間過長；患者身體狀況差，抵抗力弱以及術前可能未控制好高血壓、糖尿病等。對應措施：①支持治療，穩定血壓和維持呼吸，維持水電解質平衡；②合理使用敏感抗生素積極抗感染，對于積膿腎臟可予以積極引流[29]；③術前改善患者身體狀況，并控制好高血壓、糖尿病等基礎疾病；④手術過程中盡量縮短碎石時間，并注意降低腎盂內壓力[30]。

7.3 結石殘留

結石殘留是經皮腎鏡取石術患者的常見并發癥，原因和患者結石過大過多、結石形態復雜、質地過硬及結石位置處理起來較為棘手、手術時間過長、患者耐受性差等一系列原因相關。術中可聯合使用氣壓彈道及帶有負壓吸引裝置的超聲碎石清石系統處理結石，或者二期重復手術，提高結石清除率；對于殘留較為細小的結石，可后期再予以體外沖擊波碎石及藥物排石。

8 小結與展望

經過多年的發展，經皮腎鏡取石術不斷改進，穿刺定位方法從X線到超聲引導以及CT三維重建，患者的體位由俯臥位到仰臥、側臥、斜側臥位，經皮腎通道從大通道到小通道再到標準通道以及多通道聯合，碎石方式從氣壓彈道到超聲碎石、鈥激光碎石以及新一代的具有負壓吸引裝置的超聲碎石清石系統問世，從有管引流到向著無管化PCNL發展，術中術后并發癥的預防及處理措施不斷完善，如今經皮腎鏡取石術已廣泛應用于臨床治療復雜性上尿路結石，其結石清除率不斷提高，對患者的創傷不斷減小，并發癥發生率不斷降低，已成為當今泌尿外科上尿路結石手術方式中不可替代的重要角色。在此需要特別強調，雖然經皮腎鏡取石術并發癥的發生率在不斷降低，但持續大量的出血和嚴重的全身感染仍應引起我們的高度重視，上述并發癥如處理不當會導致十分嚴重甚至致命的后果。

綜上所述，盡管經皮腎鏡取石術還有很多不夠完善的地方，但是廣大臨床工作者從未停止積極探索與創新，隨著時間的推移，臨床醫生不斷積累手術經驗，提高操作技巧，在患者體位的選擇，穿刺入路的定位，經皮腎通道的建立，碎石方式及術后引流方式各個方面都努力改進，不斷優化每一個環節，并結合每一位患者的病情綜合考慮制定合適的個體化的治療方案，再加上各種輔助性醫療設備更新換代，相信未來經皮腎鏡取石術會發展到超出目前的想象，從而能夠更簡便快捷安全的為廣大病患解決痛苦。

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（收稿日期：2018-02-22）