微創經皮腎鏡碎石取石術后SIRS患者進展為膿毒癥休克的預測因素

李天 李遜 江先漢 謝清靈 黃奕橋 殷羽飛 劉一帆 趙風進

(廣州醫科大學附屬第五醫院泌尿外科，廣東 廣州 510700)

微創經皮腎鏡碎石術(MPCNL)是治療復雜性上尿路結石或處理體外沖擊波碎石術(SWL)、腎內逆行手術(RIRS)失敗后的主要治療方法。隨著內鏡裝置和手術技術的不斷進步，MPCNL已擁有極高的有效性及安全性。然而，全身炎癥反應綜合征(SIRS)及膿毒血癥仍然是MPCNL術后最嚴重及常見的并發癥之一。有研究顯示〔1，2〕，MPCNL術后發生SIRS及膿毒血癥的概率為9.8%～37%。SIRS被認為是膿毒癥級聯反應的第一步，研究〔3～8〕顯示，0.3%～4.7%的SIRS患者可發展成危及生命的嚴重膿毒血癥及感染性休克。碎石術后一旦發生膿毒血癥或感染性休克，其死亡率可高達50%～66%〔2，9〕。因此，對MPCNL術后SIRS、膿毒血癥的早期預測和干預，對病人的生存質量及術后恢復至關重要。既往研究〔2，4，6～9〕分析了導致MPCNL術后感染風險增加的因素，但這些研究大多比較的是術后非膿毒癥休克與膿毒癥休克，或術后非SIRS與SIRS患者之間的危險因素。本研究的目的是找出那些能夠預測MPCNL術后已出現SIRS的患者，進展為膿毒癥休克的危險因素，并加以進行干預。

1 對象與方法

1.1研究對象 回顧性分析2007年5月至2018年11月于廣州醫科大學附屬第五醫院泌尿外科行MPCNL術，且術后出現嚴重感染的156例患者，男74例，女82例。156例患者中135例僅出現SIRS為SIRS組，21例進展為膿毒癥休克為膿毒癥休克組。本研究已經過廣州醫科大學附屬第五醫院倫理委員會批準。

1.2納入及排除標準 納入標準：①單側上尿路結石，并于泌尿外科行MPCNL術；②依據2015版歐洲泌尿學協會(EAU)指南標準〔10〕，術后出現SIRS或膿毒癥休克；③圍術期相關數據齊全。排除標準：①免疫抑制性疾病及免疫抑制狀態，如服用糖皮質激素、免疫抑制劑等；②合并泌尿系統先天畸形，如馬蹄腎、腎盂輸尿管連接處狹窄、輸尿管狹窄、膀胱輸尿管反流等；③合并血液系統疾病者；④合并惡性腫瘤者；⑤慢性腎臟病≥4期者〔腎小球濾過率(GFR)≤30 ml/(min·1.73 m2)〕；⑥在除外發熱、疼痛、精神緊張等狀態下，術前心率>90次/min者。

1.3SIRS及膿毒癥休克標準 依據2015版EAU指南〔10〕，當滿足2個或2個以上下列條件時，即可診斷SIRS：①體溫>38℃或<36℃；②心率>90次/min；③呼吸頻率>20次/min或動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)<32 mmHg；④外周血白細胞(WBC)>12×109/L或<4×109/L或未成熟細胞≥10%。膿毒癥休克標準：在補液充足的情況下，膿毒血癥合并低血壓、血流灌注異常；血流灌注異常的患者若使用升壓藥物或收縮血管藥物，低血壓被糾正，但仍存在組織器官灌注異常。

1.4術前處理 術前常規完成實驗室檢查(如血常規、尿常規、C反應蛋白、凝血功能、生化全套等)、影像學檢查〔腹部X線平片(KUB)、泌尿系超聲、泌尿系CT及靜脈尿路造影〕及病原學檢查(尿培養)。對術前尿培養陽性的患者，根據藥敏檢測結果，給予適當的抗生素治療，療程為3～7 d，術前不再重復行尿培養。術前30 min對無菌尿患者預防性使用廣譜抗生素(二代頭孢)。

1.5手術方式 在全身麻醉起效后，取截石位，在輸尿管鏡引導下將5 Fr輸尿管導管插入患側輸尿管內，并由此建立人工腎積水。將患者調整至俯臥位。主刀醫生在超聲引導和X線定位下，將18號穿刺針經皮刺入指定腎盞。將斑馬導絲通過腎盞穿刺針插入腎盂及輸尿管。在導絲引導下，采用一步擴張法，經皮腎穿刺通道擴張至20 Fr。將一個匹配的剝離鞘插入腎收集系統。利用氣壓彈道或鈥激光完成碎石過程，大結石碎片用石器鉗取出，小結石碎片用脈沖灌注泵沖洗清理。手術結束時，在導絲引導下，通過經皮腎穿刺通道在患側輸尿管內放入6 Fr雙J管1條。最后在經皮腎穿刺通道內置入16 Fr帶球囊的腎造瘺管。

1.6收集指標 ①一般情況：年齡、性別；②病史：有無高血壓、糖尿病病史；③結石情況：結石部位、結石大小、結石成分(紅外光譜法分析)；④術前指標(陽性/陰性)：尿WBC、尿硝酸鹽試驗(NIT)、尿培養結果；⑤手術時間、術前及術后3 h內外周血WBC水平、術后3 h內血WBC水平與術前血WBC水平的差值(血WBC差值)。手術時間定義為：從腎穿刺開始到腎造瘺管置入完成的時間。利用紅外光譜法對結石進行成分分析。根據文獻〔11～13〕，對結石成分進行分類。含碳酸鹽磷灰石、磷酸銨鎂、尿酸銨結石為感染性結石；含磷酸鈣、草酸鈣、尿酸結石為非感染性結石。

1.7數據分析 采用SPSS20.0進行獨立樣本t檢驗、χ2檢驗、多元Logistic回歸分析、受試者工作特征(ROC)曲線。

2 結 果

2.1兩組一般資料比較 膿毒癥休克組術前尿WBC、NIT陽性率均顯著低于SIRS組(P<0.05,P<0.001)。膿毒癥休克組在結石負荷、手術時間上明顯高于SIRS組(P<0.05,P<0.001)。膿毒癥休克組血WBC差值明顯小于SIRS組(P<0.001)。兩組性別、年齡、結石位置、結石成分、高血壓史、糖尿病史、術前尿培養陽性率均無統計學差異(P>0.05)。見表1。

表1 兩組一般資料比較〔n(%)〕

2.2膿毒癥休克危險因素的單因素及多因素Logistic回歸分析 采用單因素回歸分析，篩選出那些可能的危險因素，如表2所示。在單因素回歸分析中，術前NIT、結石負荷和術后血WBC、術前尿WBC及手術時間與MPCNL術后膿毒癥休克的發生相關(P<0.05,P<0.001)。

為避免各指標間的相互干擾，進一步采用多因素回歸分析，如表3所示。術前NIT、結石負荷和術后血WBC是MPCNL術后發生膿毒癥休克的獨立危險因素(P<0.05,P<0.001)。

表2 膿毒癥休克危險因素的單因素回歸分析

表3 膿毒癥休克危險因素的多因素回歸分析

2.3術后血WBC的ROC曲線 用ROC曲線分析術后血WBC作為膿毒癥休克預測指標的診斷效能。ROC曲線下面積(AUC)為0.960(95%CI0.931～0.990，P=0.000)，提示術后3 h血WBC是可靠的預測指標。此外，通過曲線可確定術后血WBC的診斷閾值為2.98×109/L，此時對膿毒癥休克的預測具有90.5%的敏感性和92.6%的特異性。

3 討 論

臨床上，在進行MPCNL手術前，往往會進行藥敏、抗感染、預防性使用抗生素等大量準備工作，但患者在術后仍有可能發展成為全身性感染，有時甚至會危及生命。膿毒癥休克是SIRS的進展階段，一旦在MPCNL術后發生，具有較高死亡率。因此，關于膿毒癥休克、SIRS的危險因素分析一直是近年來泌尿外科研究的熱點。Kumar等〔7～9，14〕研究證實：術前尿培養、手術時間、結石大小、性別、血清肌酐升高、腎積水程度和糖尿病是導致術后出現膿毒癥休克的危險因素。而Omar等〔2，4，6，15〕則發現：腎盂尿培養陽性、手術時間、結石大小、術中心動過速、輸血和腎積水程度是導致術后出現SIRS的危險因素。然而，患者從SIRS發展到尿毒癥休克的危險因素尚不清楚。

尿WBC、NIT和尿培養被廣泛用于泌尿道感染(UTI)的診斷。然而，在既往研究中，NIT尚未被確認為SIRS或膿毒癥休克的危險因素。硝酸鹽是尿液中蛋白質的代謝產物，能被革蘭陰性菌轉化為亞硝酸鹽。因此，泌尿系革蘭陰性菌感染可通過NIT快速而間接的診斷。Ferry等〔16〕研究顯示NIT和尿沉渣WBC顯微鏡檢(SED)對尿路感染的診斷效能優于尿WBC與尿培養。因此，利用NIT可提高對UTI的診斷與評估。在本研究中，NIT可作為SIRS進展為膿毒癥休克的獨立危險因素。結合既往研究，其原因可能為：①NIT與細菌種類的關系。NIT對于不同病原菌的診斷陽性率有差異〔17〕，除常見的大腸埃希菌外，NIT對于銅綠假單胞菌、肺炎克雷伯、屎腸球菌的檢出率較高，而這些細菌往往伴有多重耐藥或對常規抗生素不敏感，因而更易由SIRS進展為膿毒癥休克；②NIT與菌落數的關系。由Nakamura等〔18〕的研究可知，當尿液標本中的革蘭陽性菌數≥105/ml、革蘭陰性菌數≥104/ml時，尿培養可提示陽性，而NIT在細菌數≥103/ml時即可提示陽性，故NIT在診斷UTI的敏感性優于尿培養。因此，當SIRS患者術前NTI陽性時，往往能提示尿培養不易發現的隱性感染可能。

術前尿培養陽性常作為術后出現感染并發癥的預測因子。既往研究顯示〔5，19〕，術前尿培養陽性的患者，術后出現發熱的風險較陰性者增加一倍。在本研究中，SIRS組與膿毒癥休克組在術前尿培養陽性率上無統計學差異。Mariappan等〔8〕研究表明，約25%定植于結石的細菌無法通過尿培養檢出。且對于尿路結石導致的UTI，尿培養只有50%的敏感性和63%的特異性。這一缺陷有可能是尿培養無法作為發生膿毒癥休克獨立危險因素的原因。

Troxel等〔19〕研究顯示，64%的感染性結石患者，術后會出現發熱；而這一比例在非感染性結石患者中只有24%。Mcaleer等〔20〕比較了16種感染性和18種非感染性結石的細菌及毒素成分，發現感染性結石中內毒素濃度較非感染性結石高達40倍。由于內毒素與膿毒癥休克顯著相關，因此結石成分似乎與膿毒癥休克的發生有緊密聯系。然而，本研究中SIRS組與膿毒癥休克組患者，在感染性結石的比例上無統計學差異。Conen等〔21〕亦發現，MPCNL術后發熱與結石成分之間沒有相關性。造成這一差異的原因，尚不明確，可能與手術中對結石的處理方式有關。由于毒素及細菌成分常處在結石的核心部分，若結石在碎石過程中被擊碎成較小片段，內毒素成分有可能會被釋放，誘發術后感染；反之，若結石在碎石過程中被處理為較大片段(取石鉗直接取出)或小的碎片在產生時直接被負壓泵收集，則內毒素可能不會被釋放。

手術時間和集合系統的腔內壓力是術后發熱的重要危險因素〔22，23〕。有研究表明〔24〕，當通道內壓>30 mmHg超過50 s時，術后有63.2%的概率出現UTI。較長的手術時間與較高的集合系統內壓、較多的沖洗液吸收量、較多的腎盂回流量有關〔14，15〕。而這些因素都會導致術后感染的發生，雖然在本研究中，手術時間不是SIRS進展為膿毒癥休克的獨立危險因素，但膿毒癥休克組手術時間明顯長于SIRS組。并且手術時間越長，膿毒癥休克的發生率越高。因此，MPCNL手術時間長短(2 h)可作為術后是否進展為膿毒癥休克的預警信號。

結石大小不僅是術后發生SIRS的危險因素，亦是術后發生膿毒癥休克的危險因素。在本研究中，結石大小還是術后SIRS進展為膿毒癥休克的危險因素。由于較大的結石常為感染性結石，結石核心往往含有更高濃度的內毒素〔6〕。并且，高結石負荷會導致細菌的定值、手術時間延長、感染概率增加等問題〔25〕，因而會增加膿毒癥休克的風險。

WBC的激活是抵御外來細菌感染的第一道防線。在膿毒癥休克的早期，血液中WBC計數會明顯減少。這是由于內毒素釋放到血液，激活并產生炎癥因子，引起全身炎癥反應所導致的。Wu等〔26〕研究表明，這種反應通常發生在術中或術后2 h內。這也是本研究選擇術后3 h內測量WBC的原因。Bozkurt等〔27〕進一步發現，MPCNL術后的血WBC會于術后逐漸增加并在術后第1天達到高峰，若WBC反彈失敗則會導致術后嚴重感染的發生。本研究也證實了這一現象，當術后WBC小于2.98×109/L時，患者往往會進展為膿毒癥休克。

Kang等〔28〕認為，泌尿系梗阻導致的膿毒癥休克，在發病的最初6 h是干預的黃金時間。因此，早期診斷尿源性膿毒癥休克，并給予積極的治療措施，可顯著降低因感染導致的術后死亡率。本研究顯示，術后血WBC作為是一種快速、簡便的檢測方法，可作為SIRS是否進展為膿毒癥休克的預測指標。當MPCNL術后3 h內血WBC為2.98×109/L或更低數值時，患者有極高風險發生膿毒癥休克，應當及時進行積極治療。本研究仍然存在樣本量少、回顧性研究限制等不足之處，仍需要進一步試驗予以完善、探索。

尿源性膿毒癥休克是MPCNL術后的嚴重并發癥，具有較高的發病率與死亡率。術前NIT檢測、結石負荷和術后WBC可作為MPCNL術后發生膿毒癥休克的獨立危險因素。MPCNL術后3 h內血WBC≤2.98×109/L可作為判斷SIRS患者是否會進展為膿毒癥休克的預測指數。當術后患者有進展為膿毒癥休克的風險時，應當及時診斷并給予積極干預。