輸尿管結石梗阻繼發術前CT圖像特征對輸尿管鏡碎石術后發熱性尿路感染的預測價值*

盧揚柏, 張泳欣, 黃紅星, 黃亞強, 曹彬, 冷區, 袁潤強, 黎衛△

中山市人民醫院 1泌尿外科， 2MR室(廣東中山 528403)

輸尿管鏡碎石術(ureteroscopic lithotripsy，URS)是治療輸尿管結石有效、安全的微創方法，是治療輸尿管結石的首選方法。尿路感染、輸尿管損傷、血尿和術后腎絞痛是輸尿管鏡手術中常見的并發癥，其中發熱性尿路感染(urinary tract infection，UTI)是最常見的并發癥，部分病例嚴重時可發展為膿毒癥[1]。既往的研究多集中于應用尿液及血液的標志物預測URS術后發熱性UTI，然而當輸尿管結石完全堵塞輸尿管管腔時，不能采集結石梗阻上方的尿液，從而導致尿液標志物存在假陰性可能，血液標志物的結果需要一定時間才能報告。非增強螺旋CT(unenhanced helical computed tomography，UHCT)是診斷泌尿系結石最有效的影像學方法之一，CT除了提供結石大小、位置、CT值等信息外，還能提供腎積水、輸尿管管腔增寬、腎周脂肪鏈(perinephric fat stranding，PFS)、腎周脂肪增厚、腎周積液等結石梗阻導致的特征性改變[2]。PFS也被稱為“腎周浸潤”[3]，是一種相對常見的CT表現，在29.1%～72%的急性腎盂腎炎(acute pyelonephritis，APN)患者中可見，Tanizaki等[4]研究表明，APN患者中出現PFS提示菌血癥可能，不對稱或單側PFS是腎臟炎癥或急性梗阻的重要指標[5]。在本研究中擬回顧性分析本院2018年7月至2020年12月收治501例輸尿管結石并接受URS的患者臨床資料，探討術前輸尿管結石梗阻繼發CT圖像特征的預測URS后發熱UTI的應用價值，并分析URS后發熱UTI的可能預測因素。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2018年7月至2020年12月對501例年齡>18歲經UHCT確診輸尿管結石并接受輸尿管鏡下鈥激光碎石的患者進行了回顧性研究。

排除標準：(1)因腎結石而行逆行腎內手術的患者(如腎盂結石輸尿管軟鏡碎石術)。(2)因感染嚴重，術前使用輸尿管支架或經皮腎造口術引流的患者。(3)術前7 d內有發熱史。(4)惡性腫瘤、自身免疫系統及血液系統疾病。(5)因輸尿管解剖異常(如先天性狹窄等)，僅行輸尿管鏡檢行雙J管置入的患者。

本研究對發熱性UTI的定義是URS后排除其他感染因素，1周內UTI導致的高熱(>38℃)伴膿尿(白細胞>5個/HP)。術前均行使用西門子 16 層螺旋 CT(SOMATOM Emotion)腹部UHCT檢查，軸位5 mm層厚，冠狀位3 mm層厚。結石大小用術前CT圖像上的最大區域對每個腎的軸向圖像進行評估，測量最長軸為依據。腎周和輸尿管周圍脂肪鏈分別定義為腎周和輸尿管周圍間隙脂肪密度增加[6](圖1-A、B)。組織邊緣征是指由結石周圍輸尿管壁水腫引起的環狀軟組織密度衰減(20～40 HU)(圖1-C)。腎積水CT數值測量各組腎盂內或者輸尿管尿液CT值，每例患者CT值的測定以腎盂或腎盞或者輸尿管積水最大橫截面積處作為測量的區域，并在積水最大橫截面上下5 mm層面各測量1次，共3次取其平均值，盡量避開腎組織及結石(圖1-D)。

1.2 方法 URS術前均行體格檢查、常規血液檢查、尿檢、尿液培養及X線檢查，包括單純X線檢查(KUB)和UHCT檢查。術前尿培養顯示細菌生長的患者，應用適當抗生素進行治療，并確認無菌尿后進行手術。在手術當天，所有患者應用氟喹諾酮類藥物預防感染。

所有的術前解釋UHCT及繼發性影像特征的存在由同一名放射科醫生和一名泌尿科醫生同時進行并討論，一致決定。

同一診療組醫生使用9.8/8Fr輸尿管硬鏡(Wolf，德國)和550 μm鈥激光(瑞科恩，SRM-H3B，中國)進行所有手術。手術步驟：腰麻或者硬膜外麻醉后，取截石位，使用輸尿管灌注泵根據術中視力清晰和結石向后推的可能性保持60～120 cmH2O壓力，沿尿道置入輸尿管鏡，患側輸尿管置入超滑導絲，在導絲引導下進入輸尿管，到達結石處。上段輸尿管結石放置封堵器，預防結石上移。用鈥激光碎結石后，在輸尿管留置5F雙J 管。術后常規留置導尿管1～3 d，2周后拔除雙J 管。

根據術后2周內UTI的情況，我們將這些患者分為兩組：非發熱組(A組,n=432):URS后未出現發熱的UTI患者和發熱組(B組,n=69):URS后有發熱的UTI患者。通過回顧病歷，對兩組患者術前臨床資料和結石特征進行評價和比較。臨床資料包括年齡、性別、體質指數(BMI)、高血壓、糖尿病、慢性腎臟病、既往APN及結石手術史等，結石特征包括左右側、結石位置、平均結石數、大小、CT數值。繼發征象包括腎積水及CT值、輸尿管積水、單側腎增大、PFS、輸尿管周圍脂肪鏈和組織邊緣征、手術時間、結石清除率。

1.3 統計學方法 應用SPSS 21.0統計軟件進行數據處理，計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用t檢驗；計數資料以例(%)表示，組間比較采用四格表2檢驗或列聯表2檢驗；多因素處理采用逐步logistic回歸法確定URS術后發熱性UTI的危險因素；以P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

501例患者中69例出現發熱性UTI。A組與B組的患者特征、結石特征和CT繼發征象進行了比較(表1)。

表1 兩組間的術前患者特征及繼發CT影像學特征比較

A組和B組共患慢性腎臟病分別為24/432(5.6%)和14/69(20.3%)(P<0.001),患糖尿病分別為34/432(7.9%)和15/69(21.7%)(P<0.001),A、B兩組平均結石大小分別為(8.92±2.75)mm和(12.89±3.61)mm (P<0.001)。A組和B組BMI[(23.91±2.52)kg/m2vs.(25.12±2.31)kg/m2](P<0.001)差異有統計學意義。

繼發CT征象中，A組336/432(77.8%)、B組62/69(89.9%)分別出現腎積水(P=0.021)。腎積水CT值[(5.92±2.25)HUvs.(9.85±3.43)HU]。A組290/432(67.1%)、B組60/69(87%)分別出現輸尿管積水(P=0.001)。A組203/432(47.0%)、B組62/69(89.9%)PFS(P<0.001),256/432(59.3%)、61/69(88.4%)為組織邊緣征(P<0.001)、243/432(56.3%)、59/69(85.5%)為輸尿管周圍脂肪鏈 (P<0.001)，手術時間差異有統計學意義，A組與B組的結石清除率(92.6%vs. 95.7%)差異無統計學意義。

在多因素logistic回歸分析中，共患慢性腎臟病(OR=3.622, 95%CI: 1.778～7.378)，糖尿病(OR=2.921, 95%CI: 1.384～6.164),結石大小(OR=2.455, 95%CI: 1.463～4.118)、PFS(OR=5.425, 95%CI: 2.737～10.751)和組織邊緣征(OR=4.076, 95%CI: 2.190～7.586)、腎積水CT值(OR=1.887, 95%CI: 1.107～3.216)、手術時間(OR=1.603, 95%CI: 1.174～2.189)是URS后發熱性UTI的獨立預測因素(表2)。

表2 影響輸尿管鏡碎石患者術后發熱的多因素logistic回歸分析結果

3 討論

URS術后可出現各種并發癥，整體并發癥發生率在9%～25%之間[7]。UTI發熱是最常見、最重要的并發癥之一[8-9]，Bloom等[10]報道URS后再入院最常見的并發癥為發熱和疼痛，占43.8，在我們的研究中，盡管使用氟喹諾酮類預防感染，URS術后出現發熱的UTI并不少見，13.8%的患者輸尿管結石碎石術后出現發熱性泌尿系感染。Mitsuzuka等[11]分析了2011—2013年間153例腎結石和(或)輸尿管結石行URS的患者，并報告18.3%的患者發生了發熱性UTI。我們的研究與Mitsuzuka等[11]研究的主要區別是納入標準。他們包括術前膿尿患者及腎結石患者，這可能是該研究發熱性UTI發生率較高的原因之一，提示術前膿尿是發熱性UTI的危險因素。Sohn等[12]分析了531例輸尿管鏡或URS診斷患者，發現有3.8%的患者有感染性并發癥。這項研究顯示，與我們的研究相比，發熱性UTI的發生率較低，這可能與納入診斷性輸尿管鏡有關，后者比碎石術具有更低的感染性并發癥風險。

Kim等[1]研究表明，URS術后發熱部分病例嚴重時可發展為膿毒癥，尿源性膿毒血癥雖然發病率較低，但是病情兇猛，尤其對于年齡較大的女性，病死率高。因此，如何準確地預測URL 術后的發熱性UTI的危險因素，避免膿毒癥的發生，一直是泌尿外科手術醫生關注的問題。

臨床上，通常很難從術前癥狀及體征中預測URS術后UTI，確診通常是通過尿培養陽性。然而，培養通常需要超過24 h才能得出結果； Rohloff等[13]研究表明，結合性別、尿分析(UA)亞硝酸鹽、UA白細胞酯酶和膿尿預測尿培養陽性的準確率為87%，然而，該模型嚴重依賴于尿標志物，因為可能無法捕捉完全梗阻時的尿液。而其他依賴血液標志物的預測模型，存在一定的假陽性可能。

美國泌尿學協會指南和美國放射學會(American Urological Association guidelines and the American College of Radiology)推薦對于懷疑輸尿管結石的患者[14]，推薦無造影劑計算機斷層掃描(CT)進行初步診斷影像學檢查。CT首要目標是評估結石大小、位置，其次提供輸尿管結石梗阻導致的繼發影像學改變，如腎積水、輸尿管增寬、PFS、腎旁增厚及腎周積液[2]。不對稱或單側PFS是腎臟炎癥或急性梗阻的重要指標，尤其在急性腎盂腎炎和輸尿管結石導致急性梗阻等炎癥時發現[5]。

腎盂積水、PFS的嚴重程度，腎旁筋膜增厚的程度和單側腎實質增厚的程度與輸尿管梗阻的嚴重程度成正比，PFS常見于合并感染的輸尿管結石[15]，PFS在CT上表現為腎周間隙脂肪水腫，不對稱或單側PFS是腎臟炎癥或急性梗阻的重要指標。

Tanizaki 等[4]研究表明，PFS，由于急性梗阻導致腎盞穹窿的小撕裂、引起尿漏，腎周脂肪組織密度呈線性增加，也被稱為“腎周浸潤”[3]，是一種相對常見的CT表現，在29.1%～72%[16]的APN患者中可見，APN患者中PFS的存在預示著菌血癥;因此，臨床醫生應考慮進行血培養，如果發現APN PFS，患者在入院前應該接受了抗生素。

隨著UHCT圖像處理和分析的發展，已有多項研究對尿路結石繼發輸尿管梗阻UHCT征象的分析， Hwang 等[17]通過結石梗阻導CT平掃的影像特征預測輸尿管遠端<5 mm結石自發性通過的因素。Choi 等[18]分析CT平掃的繼發改變，探討體外沖擊波碎石治療輸尿管結石療效的預測因素，Chou等[19]尿酸性或鈣質輸尿管結石患者螺旋CT顯示的繼發性征象的比較，Hiller等[20]探討腎絞痛輸尿管結石特征與繼發征象的關系。Erbas等[21]通過腎實質CT數值的衰減程度鑒別腎臟的急性梗阻及慢性梗阻。

然而，迄今為止，繼發性CT影像改變URS術后UTI導致發熱的影響尚未見報道。Farrell等[22]通過在急性梗阻性輸尿管結石患者PFS與Cr升到的相關性分析中，發現中、重度PFS患者平均血清白細胞計數顯著高于無或輕度PFS(P=0.018)。中、重度PFS患者發熱發生率高于無或輕度PFS患者(P=0.049)，提示PFS是一個術后感染的預測指標。

在本研究的臨床因素中，與非發熱UTI組比較，糖尿病、慢性腎臟病差異有統計學意義(P<0.05)。糖尿病患者術后感染率增加的原因[23]主要集中在：(1)術后應激反應導致高血糖:對于 2 型糖尿病的患者，胰島素相對分泌不足以降低升高的血糖，機體處于高血糖狀態，高血糖有利于細菌的生長。(2) 2 型糖尿病患者的細胞免疫及體液免疫功能相對低下，均低于正常健康人；白細胞趨化作用、細胞吞噬作用、對外來的刺激抵抗減弱。(3)2 型糖尿病患者常常存在微血管的病變，導致局部組織器官血流減少，對感染的抵抗力下降，同時由于血流減少，抗生素藥物不能更好地擴散。Kazan等[24]研究表明URS術后發熱性UTI并不罕見，尤其是糖尿病患者，UTI的發生率較高，糖尿病患者術后UTI發生率為29%(13/45)。在非糖尿病組進行配對分析后，發病率為11% (5/44)(P=0.04)。單因素分析中，術前輸尿管支架、尿路感染史和糖化血紅蛋白水平是糖尿病患者URS后UTI的危險因素。

慢性腎臟病是一種腎小管清除下降的狀態，腎功能下降。雖然慢性腎臟病與術后UTI的確切機制和關系還沒有很好地闡明，我們認為URS術后慢性腎臟病患者的腎功能降低，腎小球濾過率降低，腎小管自我清除能力下降，可能延緩術中灌溉液和石頭碎片的沖刷(一種潛在的感染源)，這可能增加URS術后發熱的風險。

本研究中，在所有繼發影像學改變中，腎積水CT值增加、PFS和組織邊緣征是URS后發熱性UTI的預測因素。輸尿管結石梗阻導致腎小管壓力增加和GFR降低。最初，腎單位可以通過血管擴張劑進行代償，但持續的輸尿管壓力最終導致入球小動脈阻力增加，濾過壓降低，梗阻超過24 h后腎血流量減少[25]。此外，抗利尿激素介導的水通道蛋白下調，鈉轉運蛋白下調，尿酸化減少，鉀分泌減少導致尿濃縮能力下降。梗阻后，集合系統在42 h內擴張，7 d后腎實質水腫，從而導致腎積水。

吳江等[26]研究表明，當腎積水合并感染時，尿液密度高于單純腎積水，CT值與感染程度呈正比，當形成腎積膿時，CT圖像顯示腎盂尿液與腎實質的界限不清，部分腎積膿患者的尿液CT值甚至高于腎實質。腎積水合并感染時的尿液CT值增加，可能是由于發生尿路梗阻后，細菌及代謝產物不易隨尿液排出，細菌局部大量繁殖，以及壞死細胞碎片、白細胞聚集等導致腎盂內尿液密度增高，從而導致CT值增高。

PFS被定義為腎周脂肪間隙水腫，表現為腎周脂肪組織密度增加，36%～82%的成年輸尿管結石患者可出現PFS[27-28]，腎周間隙的變化是由結石周圍輸尿管壁的淋巴管壓力增加、炎癥和輸尿管壁水腫造成的腎周脂肪橋接間隔內的液體釋放引起。

組織邊緣征定義為結石周圍輸尿管壁水腫引起的軟組織密度衰減(20～40 HU)，據報道，在輸尿管結石[29]的病例中，組織邊緣征的發生率為34%～76%，該特征是區分輸尿管結石和靜脈結石的有用指標。組織邊緣征是由于與梗阻的輸尿管結石接觸而引起，從而導致輸尿管壁炎癥和水腫改變。

因此，術前UHCT上的腎周脂肪鏈和組織邊緣征反映了結石壓迫尿路引起的炎癥變化。本研究結果表明，術前CT上的存在這兩種征象，提示URS術后可能出現發熱。

結石大小、手術時間是另一個預測術后UTI的指標。在URS期間術中灌洗會增加腎盂壓力，可能導致腎內、腎盂靜脈和腎盂淋巴回流。腎盂高壓和含細菌或毒素灌洗液的返流引起全身性吸收已被證實促進URS術后發熱性UTI的發生[30]。

URS過程中的灌水量、手術時間隨著結石粒徑的增加而增加，較大的結石負擔需要更長的操作時間和大量灌洗液的沖洗，增加了對感染尿液的吸收。

Atis等[31]、Skolarikos等[32]手術時間的延長與術后并發癥的發生率較高相關, 我們的結果表明，手術時間的增加與隨后UTI的風險增加相關。因此，建議URS手術過程中控制灌水的總量及灌水壓力。一般認為干預時間不應超過1 h，對于較長的治療過程，應考慮上尿路系統引流和額外的抗生素預防。

輸尿管結石患者因梗阻多合并感染，通過本研究我們總結以下經驗：對于術前尿常規檢查提示無明顯感染的患者，特別是有腎功能不全、糖尿病的患者，CT提示繼發改變的(腎周脂肪滲出、組織邊緣征、腎積水CT數值增加)，應先控制感染和(或)者經皮微穿刺造瘺術引流、二期處理結石；同時，術前應與患者和家屬充分溝通，術中可能僅行內引流或外引流，二期處理結石；術中保持較低的灌注壓力、控制灌注總量及控制手術時間，選擇負壓碎石系統，如超聲碎石系統，EMS吸引膿液或膿苔以減少毒素的吸收，減少返流入血的細菌。術后應重視此類患者的生命體征，如出現改變，建議升級抗菌藥物治療，減少感染性休克的發生率。

本研究提示術前輸尿管結石梗阻導致繼發性CT改變(PFS、組織邊緣征、腎積水CT值增加)、慢性腎功能不全、糖尿病、結石大小及手術時間是輸尿管結石URS后發熱性UTI的獨立預測因素。UHCT是輸尿管結石的一種有用的診斷方法，術前UHCT輔助征象的測量有助于預測尿路結石術后的發熱性UTI。