邵軼群 達(dá)駿 朱文靜 徐明曦 王一惟 彭煜 王忠
摘 要 體外沖擊波碎石術(shù)(extracoporeal shock wave lithotripsy, ESWL)是臨床上治療泌尿系結(jié)石的常用方法,已在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用數(shù)十年,具有操作簡便、定位準(zhǔn)確、療效確切、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。近年來,隨著腔道內(nèi)鏡和微創(chuàng)外科技術(shù)的迅速發(fā)展,輸尿管鏡碎石術(shù)和經(jīng)皮腎鏡碎石術(shù)的應(yīng)用率逐漸增加,但ESWL仍是泌尿系結(jié)石最主要的治療方法之一。本文概要介紹ESWL治療泌尿系結(jié)石的現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞 體外沖擊波碎石術(shù) 泌尿系結(jié)石 物理震動(dòng)排石機(jī)
中圖分類號:R691.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1006-1533(2019)17-0007-04
The current situation and progress of extracoporeal shock wave lithotripsy in the treatment of urolithiasis
SHAO Yiqun1, 2*, DA Jun1, ZHU Wenjing2, XU Mingxi1, WANG Yiwei1, PENG Yu2**, WANG Zhong1**(1. Department of Urology, Shanghai Ninth Peoples Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200011, China; 2. Department of Urology, Yueyang Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 200437, China)
ABSTRACT Extracorporeal shock wave lithotripsy (ESWL) is a common clinical method for the treatment of urolithiasis and has been widely used for decades at home and abroad. It has the advantages of simple operation, accurate location, definite effect, safety and reliability. The utilization of ureteroscopic lithotripsy and percutaneous nephroscope lithoipsy has gradually increased in recent years with the rapid development of endoscopy and minimally invasive surgery, but ESWL is still one of the most important methods in the treatment of urolithiasis. This article reviews the current situation and progress of ESWL in the treatment of urolithiasis.
KEy WORDS extracorporeal shock wave lithotripsy; urolithiasis; physical vibration lithecbole
泌尿系結(jié)石為泌尿外科的常見病,長期以來一直位列泌尿外科患者住院治療病因的首位[1]。近年來,隨著飲食結(jié)構(gòu)等的改變,我國泌尿系結(jié)石的發(fā)病率逐年升高,是世界上三大結(jié)石高發(fā)區(qū)之一。我國泌尿系結(jié)石的發(fā)病率存在著明顯的地區(qū)、性別和年齡差異,其中南方地區(qū)的發(fā)病率明顯高于北方地區(qū),高發(fā)年齡為20 ~ 50歲[2]。泌尿系結(jié)石急性發(fā)作時(shí)表現(xiàn)為絞痛、血尿、排尿困難、尿潴留等癥狀,給患者帶來很大的痛苦。若發(fā)生結(jié)石梗阻,還可引起梗阻平面以上的輸尿管和腎盂、腎盞發(fā)生進(jìn)行性加重的積液與感染。而若不能解除結(jié)石梗阻,則長期的腎盂積水將導(dǎo)致腎功能損害、腎皮質(zhì)受擠壓變薄、腎實(shí)質(zhì)萎縮,最終出現(xiàn)腎功能衰竭,危害嚴(yán)重。
體外沖擊波碎石術(shù)(extracoporeal shock wave lithotripsy, ESWL)通過體外沖擊波碎石機(jī)產(chǎn)生的沖擊波持續(xù)沖擊泌尿系結(jié)石,以達(dá)到擊碎結(jié)石并使結(jié)石隨尿液自然排出的目的。ESWL技術(shù)誕生于20世紀(jì)80年代,1980年由德國慕尼黑大學(xué)的Chaussy等[3]應(yīng)用HM1型體外沖擊波碎石機(jī)完成了世界上首例ESWL,由此拉開了應(yīng)用體外沖擊波治療泌尿系結(jié)石的序幕。ESWL已在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用數(shù)十年,具有操作簡便、定位準(zhǔn)確、療效確切、安全性高等優(yōu)點(diǎn),目前基本上取代了傳統(tǒng)的外科開放性取石術(shù),成為泌尿系結(jié)石治療的重要方法之一。本文概要介紹ESWL治療泌尿系結(jié)石的現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展。
1 治療現(xiàn)狀
ESWL治療泌尿系結(jié)石已在臨床上廣泛應(yīng)用數(shù)十年,療效良好。隨著體外沖擊波碎石機(jī)的不斷改進(jìn)和ESWL技術(shù)的不斷進(jìn)步,ESWL的療效和安全性均有所提高。但對ESWL治療的結(jié)石清除率,各研究報(bào)告的結(jié)果不一。總體來說,對腎結(jié)石,ESWL治療的結(jié)石清除率為32% ~ 90%;對輸尿管結(jié)石,ESWL治療的結(jié)石清除率為34% ~ 97%[4]。結(jié)石清除率差異巨大的原因可能與患者的選擇、體外沖擊波碎石機(jī)的性能、醫(yī)師的專業(yè)水平等有關(guān)。相比之下,目前普遍認(rèn)為輸尿管鏡碎石術(shù)(ureteroscopic lithotripsy, URL)和經(jīng)皮腎鏡碎石術(shù)(percutaneous nephroscope lithoipsy, PCNL)的結(jié)石清除率更高,均>90%[4]。
需予指出的是,隨著腔道內(nèi)鏡和微創(chuàng)外科技術(shù)的迅速發(fā)展,輸尿管鏡和經(jīng)皮腎鏡的臨床應(yīng)用率逐漸提高。目前,URL已成為泌尿系結(jié)石治療最主要的方法,并在各級醫(yī)院得到廣泛應(yīng)用。在美國,ESWL治療的費(fèi)用較URL高[5],主要原因是體外沖擊波碎石機(jī)的成本高昂。我國則恰恰相反,ESWL治療的費(fèi)用遠(yuǎn)低于URL。實(shí)質(zhì)上,與URL和PCNL治療相比,ESWL治療具有無創(chuàng)、無需麻醉、操作簡便等優(yōu)點(diǎn),特別適用于那些高齡且存在麻醉禁忌的泌尿系結(jié)石患者。ESWL治療的禁忌證包括凝血功能障礙、出血傾向、嚴(yán)重的心腦血管疾病、妊娠等,患者選擇時(shí)須予注意。由于醫(yī)院設(shè)備條件不同,不同國家或地區(qū)推薦的泌尿系結(jié)石碎石方法也不盡相同。2014年美國泌尿外科學(xué)會發(fā)表的泌尿系結(jié)石治療指南[6]強(qiáng)烈推薦,對直徑<2 cm并伴有臨床癥狀的非腎下盞腎結(jié)石和直徑<1 cm并伴有臨床癥狀的腎下盞結(jié)石,ESWL和URL均為首選治療方法(均B級證據(jù))。另外,無論是美國還是歐洲泌尿外科學(xué)會發(fā)表的泌尿系結(jié)石治療指南[7]均推薦,ESWL是絕大多數(shù)腎和輸尿管結(jié)石的一線治療方法。
2 技術(shù)發(fā)展
2.1 治療前應(yīng)用CT值來預(yù)測結(jié)石成分及ESWL療效
雖然ESWL已廣泛用于泌尿系結(jié)石治療,但對部分患者療效不佳。結(jié)石的成分和硬度是影響ESWL療效的重要因素。尿酸結(jié)石的質(zhì)地松脆,ESWL的療效較好。而草酸鈣結(jié)石的質(zhì)地堅(jiān)硬,不易粉碎,即使進(jìn)行多次 ESWL治療,其仍不易粉碎,患者卻可能出現(xiàn)一系列的并發(fā)癥。
CT值是CT檢查時(shí)X線穿過組織或器官被吸收后的衰減值,不同的組織或器官的CT值不同。CT值對判斷結(jié)石的成分有重要價(jià)值。一項(xiàng)早期研究對87塊結(jié)石進(jìn)行了CT檢查及其成分分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)草酸鈣結(jié)石、鳥糞石和尿酸結(jié)石的CT值分別為(812±135)、(614±121)和(413±143)HU,各型結(jié)石CT值間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[8]。一般來說,軟組織窗下純尿路結(jié)石的CT值以草酸鈣結(jié)石最高(990 ~ 1 291 HU),以下依次為磷酸鈣結(jié)石(925 ~ 1 146 HU)、胱氨酸結(jié)石(708 ~ 899 HU)、磷酸鎂銨結(jié)石(553 ~ 625 HU),尿酸結(jié)石的CT值最低(369 ~ 483 HU)[9]。
另一項(xiàng)早期研究納入了50例因泌尿系結(jié)石而接受ESWL治療的患者,結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)石已清除患者的結(jié)石CT值顯著低于有結(jié)石殘留的患者,兩組數(shù)據(jù)分別為(551.20±46.66)和(926.20±51.42)HU,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[10]。一項(xiàng)臨床研究顯示,對結(jié)石CT值<750 HU的患者,ESWL治療的結(jié)石清除率達(dá)88%,而對結(jié)石CT值≥750 HU的患者,ESWL治療的結(jié)石清除率僅為65%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[11]。結(jié)石的CT值與易碎性間存在著顯著的相關(guān)性。換言之,應(yīng)用CT值能預(yù)測ESWL治療的結(jié)石清除率,指導(dǎo)臨床篩選出適合進(jìn)行ESWL治療的泌尿系結(jié)石患者。目前通常認(rèn)為,對結(jié)石CT值<750 HU的泌尿系結(jié)石患者,應(yīng)用ESWL的療效較好,但對結(jié)石CT值>900 HU的患者,則宜選用腔內(nèi)碎石方法治療。
2.2 治療中應(yīng)用逐級增能法來減少ESWL的并發(fā)癥
逐級增能法是指在進(jìn)行ESWL時(shí)逐漸提高沖擊波的強(qiáng)度來擊碎結(jié)石,這既能使患者逐漸適應(yīng)碎石過程、減輕痛苦,又能減少患者術(shù)后腎周血腫的發(fā)生率[12]。一項(xiàng)早期研究應(yīng)用逐級升高電壓法沖擊豬腎,結(jié)果發(fā)現(xiàn)能較固定電壓法沖擊顯著減少豬腎周損傷及其出血的發(fā)生率和嚴(yán)重程度[13],機(jī)制可能為應(yīng)用低能量沖擊時(shí)可先引起腎血管廣泛收縮,相對提高腎血管強(qiáng)度和硬度,從而增強(qiáng)抵抗高能量沖擊波所產(chǎn)生的剪張力的能力,最終減少了腎周血腫的發(fā)生率[14]。另一項(xiàng)動(dòng)物研究也發(fā)現(xiàn),與直接應(yīng)用24 kV沖擊波沖擊2 000次相比,先應(yīng)用18 kV沖擊波預(yù)處理100次,再以24 kV沖擊波沖擊2 000次,豬腎損傷的范圍大大縮小(分別為4%和0.5%)[15]。但以24 kV沖擊波先沖擊100次作為預(yù)處理,卻無類似效果。最近進(jìn)行的一項(xiàng)共納入418例腎結(jié)石患者的隨機(jī)、對照臨床研究顯示,與應(yīng)用18 kV的固定電壓法相比,應(yīng)用14 ~ 18 kV逐級增能法ESWL治療結(jié)石,患者的腎周損傷發(fā)生率顯著降低(分別為13%和5.6%),尿液中β2-微球蛋白水平也顯著更低,而兩治療法組患者的尿微量白蛋白水平、碎石率、結(jié)石排凈率和二次碎石率間則均無顯著差異[16]。
盡管應(yīng)用逐級增能法碎石的療效沒有提高,但并發(fā)癥、尤其是患者的腎臟損傷發(fā)生率較固定電壓法碎石顯著降低。因此,目前大多數(shù)醫(yī)院已應(yīng)用逐級增能法ESWL來治療各種泌尿系結(jié)石。
2.3 治療中應(yīng)用低頻率碎石法來提高碎石率和減少并發(fā)癥
一項(xiàng)動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn),與120次/min的碎石頻率相比,應(yīng)用60次/min的碎石頻率進(jìn)行ESWL,豬腎的損傷面積顯著減少,其腎小球?yàn)V過率的下降幅度也減少了1倍,提示低頻率碎石對腎臟的損傷程度較輕[17]。不過,迄今為止并無明確證據(jù)表明ESWL治療會導(dǎo)致患者發(fā)生慢性腎功能損害[18]。
此外,多項(xiàng)前瞻性研究和薈萃分析結(jié)果顯示,以60次/min的低頻率進(jìn)行ESWL,碎石效果較120次/min的高頻率碎石法顯著更優(yōu)[19-20]。研究發(fā)現(xiàn),沖擊波作用會導(dǎo)致結(jié)石周圍的液體內(nèi)部局部出現(xiàn)拉力和應(yīng)力,由此形成局部負(fù)壓,壓強(qiáng)迅速降低后使原來溶于液體的氣體過飽和,氣體逸出并成為小氣泡消散。但高頻率碎石時(shí)小氣泡的產(chǎn)生速率大于消散速率,使得結(jié)石周圍的小氣泡逐漸增多,嚴(yán)重阻礙了沖擊波能量的傳導(dǎo)過程[21]。在沖擊波能量的傳導(dǎo)過程中,強(qiáng)大的負(fù)壓能將液體“撕開”成一空洞,這被稱為空化效應(yīng)。空化效應(yīng)對結(jié)石有碎裂和剝落的作用。高頻率碎石時(shí)增多的小氣泡也會降低結(jié)石周圍的負(fù)壓,阻礙空化效應(yīng)的產(chǎn)生,導(dǎo)致碎石效果降低。因此,應(yīng)用低頻率碎石法進(jìn)行ESWL除能減少腎組織損傷程度外,還能提高碎石效果。
2.4 治療后通過物理震動(dòng)來提高排石率
ESWL具有操作簡便、無需麻醉、安全性高的特點(diǎn),但其治療的結(jié)石排凈率卻低于URL和PCNL。對泌尿系結(jié)石,既往的研究主要聚焦于碎石方法,對排石方法的研究則較少。雖然運(yùn)動(dòng)、α-受體阻滯劑以及應(yīng)用體位排石、中藥排石有一定的排石作用,但效果差強(qiáng)人意,尤其是對腎下盞結(jié)石。物理震動(dòng)排石機(jī)的出現(xiàn)正逐漸改變這一現(xiàn)狀。該排石機(jī)由我國鄭州大學(xué)第二附屬醫(yī)院自主研發(fā),其由主、副振子及可調(diào)節(jié)傾斜角度的床體組成,排石時(shí)先將主、副振子協(xié)同緊貼于患者腎區(qū)及腹部,然后利用高能物理震動(dòng)作用使結(jié)石與周圍組織分離并懸浮于腔中,通過排石機(jī)自帶的超聲影像系統(tǒng)實(shí)時(shí)觀察碎石位置并據(jù)此調(diào)整振子觸壓位置,最后調(diào)整床體位置,讓結(jié)石自然下墜直至進(jìn)入膀胱[22]。若一次排石效果不佳,可重復(fù)進(jìn)行排石。許長寶等[22]的研究顯示,ESWL后輔以物理震動(dòng)排石機(jī)排石,1周后的結(jié)石排凈率為79%,而未用排石機(jī)排石患者組僅為49%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。另一項(xiàng)相似的研究也顯示,對上尿路結(jié)石患者,ESWL后輔以物理震動(dòng)排石機(jī)排石患者組的當(dāng)日排石率(88.1%)、次日排石率(100%)、1周后的結(jié)石排凈率(81%)和2周后的結(jié)石排凈率(90.5%)均顯著高于未用排石機(jī)排石患者組(分別為68.6%、80.2%、62.8%和69.8%);對腎下盞結(jié)石患者,ESWL后輔以物理震動(dòng)排石機(jī)排石患者組2周后的結(jié)石排凈率也顯著高于未用排石機(jī)排石患者組(分別為88.2%和40.0%)[23]。
應(yīng)用物理震動(dòng)排石機(jī)幫助排石是一項(xiàng)新技術(shù),現(xiàn)有的單中心研究納入的患者數(shù)較少,隨訪時(shí)間亦短,需進(jìn)行多中心、大樣本量并有長時(shí)間隨訪的臨床研究,以進(jìn)一步明確物理震動(dòng)排石機(jī)幫助排石的效果。需予指出的是,物理震動(dòng)排石機(jī)不僅適用于ESWL后幫助排石,且理論上也可用于URL和PCNL后幫助排石,臨床上應(yīng)進(jìn)行相關(guān)研究。
3 結(jié)語
ESWL是一種安全、簡便、有效的結(jié)石治療方法,可用作絕大多數(shù)泌尿系結(jié)石的首選治療方法。不過,隨著URL和PCNL的逐漸普及,ESWL的臨床地位已受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。如何進(jìn)一步改進(jìn)體外沖擊波碎石機(jī)的性能、提高ESWL的操作技術(shù)和技巧、優(yōu)化ESWL患者的選擇,進(jìn)而不斷提高ESWL治療的結(jié)石清除率及排凈率,是目前臨床面臨并需予解決的問題,應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行深入的研究。
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