目的:探讨经皮肾镜碎石术(percutaneous nephrolithotomy,PNL)治疗儿童上尿路结石的进展、安全性和有效性。方法:回顾性分析自2005年1月至2016年12月北京大学人民医院泌尿外科应用微通道及标准通道的PNL治疗儿童上尿路结石患者77例的临床资料,共87侧上尿路结石,其中肾结石69侧,上段输尿管结石6侧,肾合并上段输尿管结石12侧;单发结石35侧,多发结石43侧,鹿角型结石9侧,统计并分析患儿基本情况、术前及术后临床指标并复习相关文献,研究目前儿童PNL的进展、疗效,并利用Clavien分级系统研究PNL并发症。结果:77例患儿共行PNL 手术87例次。单通道PNL 81例次(93.1%),2通道5例次(5.7%),3通道1例次(1.2%)。平均手术时间(77.0±29.8) min。一期手术清石率:单发结石为100%,多发结石与鹿角型结石为71.2%,5例(5.8%) 再次接受后续治疗清除残余结石,最终清石率88.5%。儿童PNL的并发症主要是发热,术后中等发热(38~39 ℃)16例次(18.4%),高热(39~40 ℃)5例次(5.7%),无败血症、感染中毒性休克等感染严重并发症。术后血红蛋白下降(10.3±16.1) g/L,术后血肌酐升高(7.0±13.3) μmol/L。术后残石堵塞输尿管接受输尿管镜碎石手术解除梗阻1例次(1.2%)。无毗邻脏器损伤,无腹膜后尿外渗病例。根据手术并发症Clavien分级系统评估87例次儿童PNL手术的术后并发症,总体并发症22例次(25.3%), 其中Ⅰ级并发症14例次(16.1%),Ⅱ级并发症7例次(8.0%),Ⅲ级并发症1例次(1.2%),无Ⅳ级、Ⅴ级并发症病例。结论:PNL治疗儿童上尿路结石是有效的,根据Clavien分级系统分析PNL并发症均为轻度并发症,PNL治疗儿童上尿路结石是安全的。
Objective:To evaluate the development, safety and efficacy of percutaneous nephrolithotomy(PNL) for management of upper urinary tract calculi in pediatric patients.Methods:In the study, 77 pediatric patients undergoing 87 PNLs through mini or standard tract for upper urinary tract calculi between January 2005 and December 2016 in Peking University People’s hospital were reviewed, including 69 renal calculi, 6 upper ureteral calculi, 12 renal and upper ureteral calculi, 35 single calculi, 43 multiple calculi and 9 staghorn calculi. The development and efficacy of PNL in pediatric patients were studied by analyzing the characteristics and clinical indexes, and by reviewing the associated literature. The Clavien classification system was used to evaluate the complications after PNL.Results:A total of 87 PNLs were performed in 77 pediatric patients. Eighty-one upper urinary tract calculi were managed through a single tract(93.1%), 5 pediatric patients were managed through 2 tracts(5.7%), and 1 pe-diatric patient was managed through 3 tracts(1.2%). The mean operating time was (77.0±29.8) min. The stone-free rate after one session was 100% for single calculi and 71.2% for multiple or staghorn calculi, 5(5.8%) children underwent auxiliary procedure to remove the residual calculi and the final stone-free rate of PNL was 88.5%. One of the main complications of pediatric PNL was fever. Sixteen(18.4%) had moderate fever(38-39 ℃), 5(5.7%) had high fever(39-40 ℃) and there were no severe complications of infection, such as sepsis or septic shock. The mean hemoglobin loss was (10.3±16.1) g/L and the serum creatinine rise was (7.0±13.3) μmol/L. One(1.2%) pediatric patient suffered ureteroscopic lithotripsy because of the obstruction by the residual stone in ureter. No injury of organs or retroperitoneal urinary extravasation occurred. General assessment of the complications showed Clavien grade Ⅰ complications in 14 (16.1%) pediatric patients, grade Ⅱ in 7(8.0%) children and grade Ⅲ in 1(1.2%) children. There was no grade Ⅳ or Ⅴ complications. The overall complication rate was 25.3%.Conclusion:PNL for management of upper urinary tract calculi in pediatric patients is effective. Complications after PNL, as assessed with Clavien classification system, are mild and PNL in pediatric patients is safe.
自20世纪70年代末关于经皮肾镜取石术(percutaneous nephrolithotomy, PNL)治疗上尿路结石的报道以来, PNL已经成为成人上尿路结石的标准治疗方式。1985年Woodside等[1]报道将PNL用于治疗儿童上尿路结石, 但由于担心手术并发症及影响肾发育, 此后相当长一段时间体外震波碎石(shockwave lithotripsy, SWL)仍是儿童上尿路结石的主要治疗方式, 但是SWL治疗儿童上尿路大结石及质硬结石存在疗效不确定、治疗周期长、碎石排出困难、残留结石易复发等诸多不足, 因此PNL逐渐占据了更重要的位置。早期儿童PNL采用成人相同的手术方式及器械, 但是近三十年来儿童PNL各方面均有所改善, 被更多应用于治疗儿童上尿路结石。随着各方面的改善, 不同年龄段的儿童接受PNL治疗的疗效尚不明确, 且PNL并发症较多、程度不一。本文对北京大学人民医院泌尿外科2005年1月至2016年12月期间接受PNL手术的77例患儿的相关数据进行回顾性研究, 复习相关文献, 分析PNL治疗儿童上尿路结石的进展及有效性, 并利用Clavien分级系统对儿童PNL并发症进行分级来评估其安全性。
回顾性研究2005 年1 月至2016 年12 月于北京大学人民医院泌尿外科接受PNL的上尿路结石儿童患者77例, 其中男性54例, 女性23例, 年龄0.5~17岁, 左侧37例, 右侧30例, 双侧10例; 共87侧上尿路结石, 87例次手术。
病例入选标准:年龄29天至17岁的儿童患者; B超、泌尿系平片、CT诊断肾、输尿管上段的直径大于2 cm结石, 或SWL治疗失败直径小于2 cm的肾盂输尿管连接部或输尿管上段结石的患者; 单次或多次PNL 建立单通道或多通道患者。病例排除标准:凝血功能障碍患者; 心、肺功能衰竭患者; 年龄大于17岁患者。采集入选病例的以下临床资料:年龄, 性别, 结石位置, 结石最大径, 术前、术后的血红蛋白、肌酐, 术中或术后输血与否, 术前尿培养, 手术时间, PNL单次手术通道数目、手术次数, 术后清石与否, 术后发热与否及发热患者术后最高体温, 术后残留结石处理措施。表1为77例患儿的临床资料描述。
诊断方法:包括B超检查、X线检查(泌尿系平片+静脉肾盂造影)、泌尿系CT, 通过以上3种方法明确上尿路结石的诊断。
血常规、血肌酐、尿培养+药物敏感试验由北京大学人民医院检验科进行检验。
手术通道的计数为单次手术建立的通道数, 只建立一个通道计为单通道手术, 同侧建立2 个以上通道或两侧分别单通道计为多通道手术, 两侧手术分开进行每次仅建立一个通道也计为单通道手术。
对于手术时间的记录是指从术者穿刺建立皮肾通道开始至肾造瘘管放置完毕缝合伤口结束。
清石与否以术后3 d复查B超(术前X线片阴性结石患儿)、复查泌尿系平片(术前X线片阳性结石患儿)为准, 结石完全消失视为结石清除干净。
患儿均采取全身麻醉, 先于膀胱镜下逆行留置患侧4 F(1 F=0.33 mm)输尿管导管。后改为俯卧位, B超引导下以18G穿刺针于12肋上或12肋缘下建立皮肾通道, 确认穿刺针进入集合系统后, 沿穿刺针芯置入导丝, 微通道为扩张通道直到可以进入12 F或16 F剥皮鞘, 标准通道为扩张通道直到可以进入24 F金属外鞘。全部0.5~< 1岁的婴儿及1~< 3岁的幼儿均采用12 F微通道, 全部3~< 7岁学龄前患儿、大部分7~< 12岁学龄期及12~17岁青春期患儿采用16 F微通道, 部分7~17岁、结石负荷量较大(多发, 最大径大于2 cm, 或鹿角型结石)的患儿采用24 F标准通道。微通道利用8/9.8 F输尿管硬镜, 气压弹道及钬激光粉碎结石, 取石钳/网篮取出或加压泵水冲出结石碎屑; 24 F标准通道利用21 F肾镜, 超声结合气压弹道将结石击碎并负压吸出。根据儿童身高顺行置入合适长度DJ管, 皮肾通道留置8 F(12 F通道)或14 F(16 F及24 F通道)肾造瘘管。患者术后24 h卧床, 心电监护仪持续监测生命体征, 术后第一天清晨空腹化验血常规, 术后3 d复查B超(术前腹平片提示X线阴性结石)或泌尿系平片(术前腹平片提示X线阳性结石)。
术后3 d复查B超或泌尿系平片, 如果有可疑大于4 mm的残留结石, 先经原通道观察有无残留结石并取石, 必要时可重新穿刺建立通道取石。
本研究入组的77例患儿是2005 年1 月至2016 年12 月研究期间, 北京大学人民医院泌尿外科收治的全部接受PNL的上尿路结石儿童患者, 统计手术例数、一次手术建立通道数目、不同尺寸通道手术例数、术后较术前的血红蛋白下降值、术后较术前血肌酐升高值、不同穿刺位置例数、手术时间、单发和多发/鹿角型结石分别的一期清石例数、复查可疑大于4 mm结石残留的各类治疗方式的例数以及二期治疗后最终的清石例数, 进行描述性研究, 计数资料以均数± 标准差表示, 计量资料以构成比或百分比表示。
术后并发症根据改良的Clavien分级系统进行分级, 不同于以往的改良Clavien分级系统, 我们把术后不需对症治疗自行退热的发热未计入术后并发症; 术后需要对症退热治疗但不需要治疗性抗感染的发热归为Ⅰ 类并发症; 术后需要对症退热治疗且需要治疗性抗感染的发热归为Ⅱ 类并发症; 残留结石行二期手术或体外碎石, 我们归为结石的分期治疗, 未纳入术后并发症, 输尿管镜治疗输尿管内残石归为Ⅲ 类并发症。
77例患者共计87侧上尿路结石, 共行PNL 87例次, 其中10例双侧结石患者中1例患者双侧结石一期手术治疗, 8例患者双侧结石2次手术分别治疗两侧结石(其中2例患者治疗对侧结石手术同时原通道处理前次手术残石), 1例患者3次手术(第一侧结石2次手术共计2通道治疗, 对侧结石第三次单通道治疗)。平均手术时间 (77.0± 29.8) min(15~150 min)。超过4 mm 的残余结石根据具体情况做进一步处理, 行再次PNL、SWL, 小于4 mm的残留结石保守治疗。PNL后续治疗共计7例次, 实际二期碎石5例次, 其中2例次复查可疑结石, 原通道探查未探及结石未行处理; 2例次经原通道取出残石; 1例次新建通道取石; 1例次经输尿管镜取输尿管残石; 1例次结合体外碎石治疗。87例次手术, 建立通道数目共计94个:其中81例次为单通道手术; 6例次为肾一期多通道手术, 其中4例次为一期双通道, 1例次为一期3通道, 1例次为双侧一期手术。进行手术的87侧上尿路结石:单发结石35侧均一期清石, 一期清石率100%; 多发/鹿角型结石37侧一期清石, 一期清石率71.2%(37/52); 共计72侧一期清石, 总体一期清石率为82.8%; 经后续治疗(3侧二期PNL, 1侧输尿管镜碎石, 1侧体外碎石)后共计77侧清石, 最终清石率为88.5%(表2)。
术后发热是PNL最常见并发症, 87例次PNL手术, 62例次术后发热, 其中低热(37.4~38 ℃)41例次(47.1%), 中等发热(38~39 ℃)16例次(18.4%), 高热(39~40 ℃)5例次(5.7%)。未给予退热对症治疗自行降温的低热(37.4~38 ℃)41例次, 因发热未接受治疗故未纳入术后并发症内; 低于38.5℃需物理降温后降至正常的中度发热7例次; 38.5℃及以上需药物(口服布洛芬或对乙酰氨基酚等非甾体抗炎药、肌肉注射柴胡注射液或静脉滴注地塞米松等)退热治疗14例次(其中5例次为39 ℃以上高热), 这14例次中7例次尿培养阳性。87例次手术中术前尿培养阴性患儿均给予头孢曲松预防性抗感染3 d, 术前尿培养阳性患者均根据药敏结果治疗性抗感染至尿培养阴性。术后接受退热对症治疗、仅行预防性抗感染3 d的中度以上发热14例次纳入Ⅰ 级并发症, 术后接受退热对症治疗、行治疗性抗感染的中度以上发热7例次被纳入Ⅱ 级并发症。所有病例中无败血症、感染中毒性休克等严重感染并发症。PNL主要并发症之一是出血, 统计术后血红蛋白下降情况及需要干预(输血、选择性肾动脉栓塞或开放手术)的失血病例来评估出血情况。87例次PNL术后血红蛋白平均下降(10.3± 16.1) g/L, 无接受输血患者, 无接受介入或手术治疗控制出血患者; 术后血肌酐平均升高(7.0± 13.3) μ mol/L, 无毗邻脏器损伤, 不存在明显症状的尿外渗需外科干预者。PNL术后残石堵塞输尿管, 二次行输尿管镜取石1例次, 纳入Ⅲ 类并发症。根据PNL并发症的改良Clavien分级系统评分进行评估, 87例次儿童PNL手术, 术后共发生并发症22例次(25.3%), 其中 Ⅰ 级并发症14例次(16.1%), Ⅱ 级并发症7例次(8.0%), Ⅲ 级并发症1例次(1.2%), 无 Ⅳ 级、Ⅴ 级并发症病例(表3)。
20世纪80年代前, 肾切开取石一直是治疗儿童上尿路结石的唯一方式, 80年代初期SWL成为泌尿外科医生的主要选择, 1985年Woodside等[1]曾报道利用PNL治疗儿童上尿路结石, 但是PNL术后并发症及对肾发育的影响等因素始终困扰着泌尿外科医生。
PNL治疗儿童上尿路结石初期, 手术器械与成人无明显差异。虽然有文献报道用成人器械进行PNL是安全的[2], 但是也有文献报道用成人器械进行PNL与严重并发症有关[3]。儿童特别是婴幼儿肾体积较小, 大尺寸通道理论上会增加肾出血、纤维化、瘢痕化等风险。30年来儿童PNL操作通道、肾镜均越来越细小, 从初期的30 F通道、25 F肾镜到近年采用更细通道(12~16 F)和肾镜的微通道PNL逐渐得到了更多关注, 甚至4.85 F通道利用可视穿刺针碎石, 最细的肾镜也可达到5~8 F[4]。Mishra等[5]认为微通道PNL相对于标准通道可以减少术中出血、缩短住院时间, Kapoor等[6]建议儿童PNL通道应限制在24 F以内, Bilen等[7]认为14 F微通道比24 F、20 F通道患儿输血率更低。碎石和清石的方式也更加多样化, 如气压弹道、超声、激光碎石, 微通道手术的结石碎屑可经输尿管鞘或可连接负压的微通道外鞘等各种方式清除[8]。北京大学人民医院对于婴幼儿采用12 F通道, 学龄前和大部分学龄后患儿采用16 F通道, 使用8/9.8 F输尿管硬镜结合气压弹道和钬激光碎石; 学龄后结石负荷较大的患儿, 采用24 F标准通道、21 F肾镜超声结合气压弹道碎石。87例次手术中单发结石一期清石率100%, 总体一期清石率为82.8%, 因此不论是12 F或16 F的微通道8/9.8 F输尿管镜碎石, 还是24 F的标准通道21 F肾镜碎石, PNL治疗儿童甚至是婴幼儿上尿路结石都能达到很好的清石效果。
目前儿童PNL经皮肾穿刺可通过X线或超声两种方式进行定位, X线定位集合系统及结石显示直观清晰, 但是无法显示通道的肾外脏器及肾血管情况。X线辐射也会对儿童身体造成伤害, 包括对尚未发育完善性腺的伤害[9]。Kukreja等[10]认为超声定位穿刺是减少PNL出血的因素之一, Desai等[11]发现超声定位穿刺是儿童PNL减少出血的重要因素。近些年也有文献报道完全超声引导下PNL治疗儿童上尿路结石是安全有效的[12]。北京大学人民医院儿童PNL均采用超声定位, 87例次手术一期清石率82.8%、最终清石率88.5%, 无临近脏器损伤, 无严重出血病例。我们认为超声定位有以下优势:(1) 避免射线辐射对儿童的伤害; (2) 超声指示下观察临近脏器, 避免损伤; (3) 彩色多普勒可观察穿刺通道肾血管情况, 避免损伤血管, 降低出血风险。我们建议为了最小化射线对患儿的影响, 具有熟练超声定位手术经验的医生可选择超声定位进行PNL。
PNL治疗上盏或输尿管上段结石时, 有时需要在12肋上建立上盏通道, 成人12肋上通道已被证明是安全的, 但儿童选择12肋上通道是否会增加胸膜或肺脏的损伤风险呢?El-Nahas等[13]认为肋缘下或12肋上通道的儿童PNL安全、有效性并无差别。北京大学人民医院87例次儿童PNL手术共计94个通道, 14个通道是12肋上的上盏通道, 超声定位下均没有损伤胸膜或肺, 术后无气胸或胸腔积液等并发症, 因此我们认为12肋上的上盏通道是安全的。
儿童PNL并发症多, 发生比例也很高。据文献报道儿童PNL术后总体并发症发生率为29.2%~50.5%, 但大多为轻度并发症[14, 15]。改良的术后并发症Clavien分级系统已用于对PNL术后并发症进行分级, 其主要根据并发症治疗措施的程度来进行分级[16]。PNL术后并发症主要包括出血、感染、尿外渗、结石碎屑堵塞输尿管、临近脏器损伤等等, 以感染和出血最为常见。目前已有很多泌尿科医生利用Clavien分级系统来评估PNL术后并发症, 但是尚无统一标准将PNL并发症与Clavien分级系统进行关联, 主要分歧在于PNL术后的后续治疗是否应纳入并发症分级。有研究将二次PNL、输尿管镜取石、SWL定义为Ⅲ 级并发症, 也有研究认为残留结石的处理属于分期碎石, 不应属于术后并发症[16]。我们认为不应将肾残留结石行分期碎石纳入术后并发症, 输尿管镜治疗输尿管内残石应纳入Ⅲ 级术后并发症。
发热是PNL最常见并发症, 文献报道术后短暂发热发生率约为5%~50%[13, 17]。我们认为术后发热原因很多, 不应笼统的归纳为术后并发症, 应该根据退热的治疗方案以及抗生素的使用方案进行分级。本研究87例次PNL手术, 62例次术后发热, 其中41例次38 ℃以下低热自行退热, 由于不需任何对症治疗或治疗性抗感染, 我们认为不需归为术后并发症。38.5 ℃及以上需药物退热治疗14例次, 虽然都接受了抗感染治疗, 但我们认为应该根据预防性或治疗性应用抗生素进行并发症的分级, 因此术后发热仅需对症治疗的Ⅰ 类并发症14例次(16.1%), 尿培养阳性需治疗性抗感染的Ⅱ 类并发症7例次(8.0%), 无败血症、感染中毒性休克等严重感染并发症。为避免术后出现严重感染并发症, 我们认为应注意以下几点:(1)术前常规行尿常规、尿培养检查, 泌尿系感染患者应术前抗感染治疗; (2)术中应注意尽量缩短手术时间, 保持肾盂内低压; (3)对于术前尿培养阳性者, 术后应根据药物敏感试验结果继续抗感染治疗至尿培养转阴。
出血是PNL常见并发症, 文献对于儿童PNL术后因出血而输血的发生率报道约为0~23.9%, Zeren 等[18]报道输血率最高(23.9%, 16/67)。北京大学人民医院儿童PNL手术通过超声定位, 超声下彩色多普勒观察拟穿刺通道肾皮质血流情况避免损伤血管, 尽量采取单通道、12~16 F微通道, 尤其是肾较小的婴幼儿, 共计87例次手术均未进行输血、介入或开放手术止血治疗。
对于术后残石的治疗有很多选择, 4 mm以内的结石大多认为可以不予处理, 但也有研究认为小于4 mm的残石、特别是位于下盏的结石自行排出概率并不高, 会增加结石复发、血尿、输尿管梗阻的风险[19]。对于4 mm以上的残石, 首选还是经原通道取石, 必要时可再建通道取石。有文献报道[12]对于原通道硬镜无法取到的结石可通过膀胱软镜或输尿管软镜治疗, 我们在成人PNL的治疗中也曾采取这种治疗方式, 但目前尚未在儿童PNL治疗中使用, 鉴于儿童肾体积较小、集合系统空间局限, 该方法疗效有待进一步研究证实。北京大学人民医院术后复查可疑大于4 mm残石共计7例:1例二期新通道碎石, 2例经原通道碎石取石, 2例经原通道复查未见明确残石, 1例SWL治疗, 1例经输尿管镜治疗输尿管残石。二期PNL及SWL共计6例均为结石分期治疗, 故未纳入术后并发症。1例输尿管镜碎石患儿纳入Ⅲ 级并发症。有文献报道需留置DJ管引流的尿外渗为Ⅲ 级并发症[13], 北京大学人民医院患儿术后拔除肾造瘘管及DJ管, 均未出现需要外科干预的尿外渗。文献报道的其他Ⅲ 级并发症如肠道穿孔、胸膜或肺损伤、肝脾损伤、出血行手术或介入治疗等[13], 在北京大学人民医院患儿术后中均未发生。
PNL术后Ⅳ 级并发症, 如肾功能衰竭、严重感染或出血导致的多器官功能衰竭非常少见, 北京大学人民医院87例次PNL术后肌酐水平较术前平均仅升高7.0 μ mol/L, 术后肾功能短期无明显损害。但儿童肾尚未发育成熟, PNL术后肾纤维化或瘢痕化对肾形态及发育的影响尚不明确。Wadhwa等[20]对14例13岁以下泌尿系结石患儿随访3~6个月, 发现SWL和PNL对B超下肾形态和核素扫描肾功能无影响。Reisiger等[21]对74例平均年龄为9岁的结石患儿平均随访6.2年, 与未治疗侧肾及预测肾发育大小相比, PNL侧肾均无明显差异, 提示PNL不影响肾生长。北京大学人民医院部分接受PNL的患儿随访至今(最长5年, 最短1年), B超观察未出现肾体积萎缩, 部分患儿复查肾动态显像未见患侧肾功能不全, 故我们认为PNL对儿童肾发育无明确影响。
北京大学人民医院87例次儿童PNL手术, 术后发生并发症总计22例(25.3%), Ⅰ 级并发症14例(16.1%), Ⅱ 级并发症7例(8.0%), Ⅲ 级并发症1例(1.2%), 无Ⅳ 级、Ⅴ 级并发症病例。de la Rosette等[22]报道成人PNL术后并发症比例为43.8%, Tefekli等[14]报道为29.2%, Guven等[16]报道儿童PNL术后并发症比例为29.1%, 其中Ⅰ 级并发症比例为43.5%。北京大学人民医院术后并发症比例低于成人和儿童PNL术后并发症的文献报道, Ⅰ 级并发症比例为63.6%, 高于文献报道比例。
综上所述, PNL治疗儿童上尿路结石能够有效地清除结石, 术后并发症根据Clavien分级系统分析儿童PNL术后均为轻度并发症, PNL治疗儿童上尿路结石是安全的。
The authors have declared that no competing interests exist.