單中心輸尿管結石單期ESWL治療成功率預測模型的建立及應用效果評價

薛清平 陳惠洪 張家彬 劉昌明 黃友鋒

福建醫科大學附屬閩東醫院泌尿外科，福建福安 355000

體外沖擊波碎石術（ESWL），20世紀80年代初才誕生的技術被譽為“尿石癥治療上的革命”，目前已經被公認為治療泌尿系結石的首選方法[1]。ESWL作為一種非介入式技術，創傷小、簡便、安全，不需麻醉，并發癥少，可僅需于門診開展治療，治療各段輸尿管結石的成功率高，是輸尿管結石治療優先選用的方法。盡管ESWL是治療輸尿管結石的良好選擇，但是文獻報道治療后結石排凈率為53%～ 97%，再次治療率為10%～30%[2]，就是說，不是所有的輸尿管結石患者都能從ESWL治療中獲益，這是由于影響ESWL療效的因素眾多，即包括結石因素，又包括患者因素以及技術設備因素[3]。若體外沖擊波碎石術治療前可以判斷出成功率，就能幫助篩選更加適合ESWL治療的患者，為患者的治療提高較為準確而直觀的參考意見，減輕患者醫療風險和經濟負擔，實現醫療資源的合理利用和科學應用，從而進一步促進該項技術的科學應用和合理發展。因此，一些臨床中心創建了ESWL治療尿路結石的預測模型，方便了患者以及醫護人員做出治療選擇和臨床決策等[4-5]。但目前鮮有關于Dornier Compact Delta Ⅱ型體外沖擊波碎石機開展輸尿管結石ESWL單期治療成功率的預測模型的報道。因此我院開展此項針對性研究，本項研究納入2014年1月～2016年12月在我院行單期ESWL治療的輸尿管結石患者795例，收集準確的臨床資料，判定ESWL治療效果，運用統計學工具，分析出影響碎石成功的因素，且建立相應的預測模型，其取得的結果報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

隨機收集我院泌尿外科2014年1月～2016年12月間收治的初發、不透X線的輸尿管結石患者，在明確均有ESWL適應癥、排除禁忌證、并愿意接受ESWL治療的基礎上，給予單期體外沖擊波碎石術（ESWL）治療，結果納入本研究項目的輸尿管結石患者共計795例，符合的基本條件：（1）未經ESWL或其他手術方式（不包括輸尿管逆插留置D-J管）治療的X線陽性輸尿管結石；（2）排除重復輸尿管畸形、輸尿管狹窄、輸尿管囊腫等解剖學異常；（3）隨訪資料齊全。

1.2 方法

1.2.1 ESWL方法 所用治療設備是德國Dornier Compact DeltaⅡ型體外沖擊波碎石機。在患者進行治療前期，需經彩色多普勒超聲（彩超）、腹部平片（KUB）、全腹CT掃描（或CTU）檢查，確定結石的位置，進行ESWL治療時患者均取仰臥位，采取X線精準定位，若結石在輸尿管上段，沖擊波源（治療頭）位于下方（即腰背側）；若結石在輸尿管中、下段，沖擊波源（治療頭）位于上方（即腹側）。在進行體外沖擊波碎石術時，需超實時超聲及X線觀察，確定碎石的粉碎程度。ESWL治療之后，患者需每日進水量＞2000mL。在ESWL后第14天、28天以及90天進行復查彩超、KUB及CT，了解碎石屑的排除狀況[6-8]。

1.2.2 影響ESWL 療效的可能因素 了解、明確在ESWL治療之前患者的狀況及結石特征，研究中關于輸尿管結石進行單期體外沖擊波碎石治療成功率預測的指標包含以下11項，如：性別、年齡、體重指數、結石部位、結石側別、結石數目、結石CT值、腎盂分離情況、結石CR值、有無留置D-J管、結石是否活動（指2個月內出現腎絞痛、血尿、結石移位等結石活動征象）。

1.3 觀察指標

通過χ2檢驗或者t檢驗進行單因素分析ESWL治療成功率與患者年齡、體重指數、結石部位、結石數目、結石CT值、結石CR值、結石表面積、腎盂分離情況、有無留置D-J管、結石的關系，進一步運用Logistic多因素回歸分析上述顯著影響單期ESWL治療輸尿管結石成功率的預測因素，逐步回歸，再通過Hosmer-Lemeshow 檢驗預測模型的擬合優度，進行應用效果評價。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 ESWL治療成功率單因素分析

本次研究795例患者，根據隨訪情況，其中單期ESWL治療成功的病例有685例，成功率為86.16%。通過χ2檢驗或者t檢驗進行單因素分析發現ESWL治療成功率與患者年齡、體重指數、結石部位、結石數目、結石CT值、結石CR值、結石表面積、腎盂分離情況、有無留置D-J管、結石是否活動有關，這些預測因素差異均有統計學意義。見表1 ～ 2。

表1 患者在基本情況中對碎石成功率影響的單因素計算分析情況

表2 患者基本情況及影響因素的單因素分析結果

2.2 單期ESWL治療輸尿管結石成功率的Logistic多因素回歸分析

進一步運用Logistic多因素回歸分析上述顯著影響單期ESWL治療輸尿管結石成功率的預測因素，逐步回歸后，結果顯示結石部位、結石數目、結石CT值、結石CR值、結石表面積、腎盂分離情況、有無留置D-J管、結石是否活動等8項構成單期ESWL成功率的獨立相關因素，Hosmer-Lemeshow檢驗預測模型結果：卡方：10.030，自由度：8，p：0.263，Logit P= 6.957-2.006× 結石數目 -0.007×結石面積-0.423×結石部位-0.032×腎盂分離+2.637×結石活動-0.991×留D-J管-0.001×結石CR值-0.001×結石CT值。賦值情況：輸尿管上段結石賦值1，中段2，下段3；有留置D-J管1，未留置0；結石有活動1，無活動0。當取最佳截斷值0.8376為分界值時，準確預測治療成功率（靈敏度）為87.06%，準確預測治療失敗（特異性）為72.48%。詳見圖1。

圖1 預測模型靈敏度和特異度

3 討論

輸尿管結石是泌尿外科常見病、多發病，是引起腎絞痛的最常見原因。結石引起輸尿管梗阻，導致腎積水、對腎功能產生傷害，嚴重時會繼發感染，出現尿源性膿毒血癥，引起感染性休克，甚至危及生命。在臨床上，治療輸尿管結石就是解除梗阻，盡可能的將結石清除掉，減輕患者的疼痛，緩解腎積水，保護腎功能。如今，治療輸尿管結石常用的技術手段主要有體外沖擊波碎石術（ESWL）、手術碎石取石、藥物治療（MET）等等，但臨床上ESWL是最常用的治療方法，則也是綜合治療效果最好的方法。

但體外沖擊波碎石術并不能治療所有的輸尿管結石，部分病人進行ESWL治療并不能取得理想的效果。《2014版中國泌尿外科疾病診斷治療指南》指出，在排除技術及設備因素外，通常情況下，以下幾項因素會對ESWL成功率產生影響，如結石成分、結石大小、結石位置、結石數量、結石透光性、結石停留時間等結石因素，以及肥胖、解剖異常、配合治療能力等患者因素。本研究中發現，患者的年齡能顯著影響ESWL治療的預后，治療成功組的年齡（48.9±13.0）歲明顯小于治療失敗組年齡（53.6±11.1）歲，兩者有統計學差異。表明輸尿管結石的年輕患者較年長患者更有取得ESWL治療成功的優勢。有學者推測這結果可能與年輕人具有較強的腎臟排瀉能力和輸尿管蠕動（舒縮）能力有關，但也有研究質疑這種推測[9]。筆者推測還可能與年長者治療耐受性及治療后活動力相對年輕者弱些有關，導致治療過程中結石相對粉脆不夠徹底、治療后排石不夠徹底。有學者[10]回顧性研究了輸尿管結石失敗原因，其中獨立預測因素就包括體重指數（BMI）＞30kg/m2。國人肥胖者相對少， 本研究中治療失敗組體重指數[（24.23±3.02）kg/m2]并未達到＞30kg/m2標準，但單因素分析發現治療失敗組和成功組 [體重指數（23.63±2.61）kg/m2]BMI對比有統計學差異，預示著BMI可作為ESWL治療輸尿管結石預后的預測因素。

此前，國內外一些研究顯示結石大小、結石位置、是否留置D-J管、是否發生腎絞痛等均構成ESWL治療效果影響因素。有報道結石大小和位置是影響碎石成功的獨立因素[11]。有研究發現影響輸尿管結石體外碎石效果的三個因素分別為結石位置、大小、輸尿管支架管存在與否。在表示結石的大小時，結石的表面積或體積比單一的結石長徑或寬徑更客觀和科學，本研究以結石表面積來代表結石大小，研究結果再次證實結石大小是ESWL治療輸尿管結石成功率的最重要影響因素之一[12]。而研究結果顯示輸尿管上、中、下段結石ESWL治療成功率不同（上段84.21%，中段78.85%，下段91.20%），Logistic多因素回歸分析結果顯示輸尿管結石部位（上、中、下段）是單期ESWL成功率的獨立相關因素之一。輸尿管中段結石單期ESWL治療成功率相對上段、下段結石低，考慮與中段結石受骨盆影響不易X線精準定位及ESWL治療過程中受腸氣干擾最明顯、沖擊波能量衰減最嚴重等因素有關。本研究中，輸尿管下段結石單期ESWL成功率最高，考慮主要有以下原因：（1）輸尿管下段結石相對體積偏小，排石負荷低；（2）輸尿管下段距離膀胱近，排石行程相對較短；（3）ESWL技術方面因素：①輸尿管下段結石均采取膀胱非排空狀態下行ESWL，通過膀胱充盈推開腸管，盡量減少腸氣的干擾；②均采取較為舒適的仰臥OT位進行ESWL，增強患者對治療的耐受性；③術前進行CT預定位，采取患側入波或健側入波，避開恥骨或髂骨對沖擊波的阻擋。本研究發現，術前原位放置D-J管也是影響輸尿管結石ESWL成功率的獨立因素，放置D-J管后原位ESWL治療輸尿管結石，治療成功率明顯降低，認為可能主要與下列因素有關：（1）D-J管引流作用，導致結石周圍缺少“水-石”界面，使沖擊波的“空化效應”減弱；（2）D-J管本身對沖擊波的阻擋，引起沖擊波效能降低；（3）有學者認為原位放置D-J管影響輸尿管蠕動，阻擋結石碎屑通過管腔下排[13]。

輸尿管結石是否活動，是另外一個影響ESWL治療效果的重要因素。臨床上，一般近期（2個月）內有腎絞痛發作、出現血尿、或影像學檢查提示結石移位等，可視為結石活動征象。有學者認為兩個月內有腎絞痛發作的結石行ESWL治療容易成功[14]，本研究結果顯示治療前結石有活動者ESWL成功率顯著高于無活動者，與之相符。有活動的結石，尤其引發腎絞痛者，往往結石體積偏小，有利于沖擊波粉碎；結石有在輸尿管內移動，容易引發腎絞痛或血尿，有學者認為輸尿管結石移動，結石與輸尿管黏膜間可產生新空隙，局部炎癥和水腫較輕，有利于擊碎[15]。

目前，相關指南一般認為結石數目是輸尿管結石ESWL成功率的一個重要影響因素，本研究多因素分析結果亦證實了輸尿管結石數目是體外碎石成功率的獨立預后因素。我們發現，一側輸尿管多發結石較單發結石明顯ESWL療效差。究其原因，可能系：多發結石明顯排石負荷增加，不但對結石的排出有阻礙，同時對尿流動力學有阻擋效果，提升排石的阻力[16-17]；多發結石會存在因為近端結石梗阻使遠端結石缺少“水-石”界面現象，導致沖擊波碎石作用減弱，導致遠端結石粉碎不完全，形成“龍頭石”，因而結石下排不徹底；多發結石往往是遠端結石梗阻時間相對較長，梗阻部位輸尿管黏膜水腫明顯，甚至結石與黏膜形成粘連，導致ESWL治療失敗。

有報道[18]，ESWL治療輸尿管結石664例并行療效預測研究，其排除了重度腎積水，而納入了輕度及中度腎積水，分為無積水、輕度積水、中度積水三組，單因素分析表明若無腎積水或僅輕度積水則ESWL治療效果好，而多因素分析發現腎積水程度在輸尿管結石的ESWL療效方面所產生的影響甚微。而我們的研究將腎積水程度進行量化，以治療前彩超檢測的腎盂分離程度（單位：毫米）來表示，單因素分析發現腎盂分離程度輕者ESWL治療成功率高，腎盂分離程度重者成功率低，兩者比較存在顯著統計學差異。多因素分析進一步確立腎盂分離程度是輸尿管結石單期ESWL治療成功率的獨立影響因素。臨床上，腎盂分離數值一般代表腎積水程度，而腎積水的輕重一般與輸尿管結石梗阻的時間（也就是病程的長短）呈正相關。輸尿管梗阻時間越長，腎積水越嚴重，腎盂分離距離越大，ESWL治療成功率越低。究其原因，有學者認為可能是重度腎積水的腎臟分泌尿液的功能差，即使ESWL能成功擊碎結石，也無法有效排出結石[19]。筆者認為，主要原因可能還是輸尿管梗阻時間過長，由于結石的刺激使結石停留部位的周圍管壁產生慢性炎癥反應，出現增生，形成炎性肉芽腫，甚至致使結石被纖維組織包裹，則結石難以被擊碎或擊碎了仍然難以排離。

研究ESWL治療結石成功率的影響因素，不能不考慮結石的放射學特點，其中結石CT值是一個最重要的因素。有研究得出結論，非增強螺旋CT的結石CT值能預測ESWL治療輸尿管結石的排空率，CT值低者容易排空，CT值高者排空率明顯下降[20]。本研究亦納入結石CT值進行深入研究，單因素及多因素分析結果證實結石CT值確實是輸尿管結石單期ESWL治療成功率的影響因素，而且還是獨立因素。研究發現CT值低者體外碎石治療的成功率高，這結果與相應文獻報道相符。究其原因，筆者認識是因為決定結石粉碎率和清除率的最直接的客觀因素就是結石的成分，低CT值的結石往往脆性大、更容易被粉碎和排出。另外，眾所周知X線檢查可對泌尿系結石密度的高低提供一個粗略的印象性診斷，如何將這種診斷進一步更加形象的數值化，是臨床工作者面臨的一個問題，而CR技術（即數字化X線攝影）在放射學科的普及可能為解決這個問題提供了一個突破點。所以，本研究獨創性地提出結石CR值可能構成輸尿管結石單期ESWL成功率的影響因素并加以研究。所謂“結石CR值”，就是采用數字化X線攝影（計算機X線攝影，即CR）攝取的KUB片（腹部平片），于StartPACS系統上讀取該KUB片時所測量的目標結石的數值。研究發現，CR值一定程度上能代表目標組織X線矢狀位上的透光性（或者密度），CR值高，組織密度高，透光性差。我們研究發現，輸尿管結石的CR值能顯著影響單期ESWL治療的預后，治療失敗組的結石CR值（2286.35±322.13）明顯大于治療成功組結石CR值（2006.22±365.33），兩者存在明顯統計學差異，進一步多因素分析還發現結石CR值是輸尿管結石單期ESWL治療成功率的獨立影響因素。目前幾乎未見關于結石CR值應用ESWL治療預后預測方面的相關文獻報道，后續可進一步進行相關研究，比如將結石CR值除以體重指數進行標準化處理以排除體重因素干擾等再進行對照研究，以期獲得一個更為合理的預測ESWL成功率的指標。

本研究是單中心基于同一部Dornier Compact Delta II型體外沖擊波碎石機、由同一個操作者進行ESWL治療輸尿管結石，已盡量減少設備和技術因素造成干擾，建立的成功率預測模型有較高的預測靈敏度和特異度，具有一定的臨床實用價值。就如國內外業內同行之前所報道的那樣，應用建立的輸尿管結石單期ESWL治療成功率的預測模型，可以根據單個患者的相應客觀數據在進行體外沖擊波碎石術治療之前計算出成功的機率，并告知患者，強化醫患之間的交流[21]，促進ESWL技術更加科學化、人性化的開展和管理。