結(jié)石評分系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)展

何秋時 綜述 郝宗耀 審校

泌尿系結(jié)石幾乎在全年齡段發(fā)病率居高不下,且在急診中占比很高。一方面,結(jié)石患者入院時常伴隨腎絞痛、梗阻、尿路感染等合并癥;另一方面,泌尿系結(jié)石如不及時干預(yù),易進(jìn)展為慢性腎臟病、尿毒癥等[1-2],這對泌尿科醫(yī)師的診療水平無疑是一種挑戰(zhàn),要求醫(yī)師在更短的時間內(nèi)制定正確的臨床決策。結(jié)石評分系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,其通過患者入院資料及影像學(xué)檢查結(jié)果,對患者的一般情況和結(jié)石難度進(jìn)行快速評估,達(dá)到指導(dǎo)臨床醫(yī)師做出診療決定的目的,大大提升結(jié)石患者接受個體化診療的效率[3]。近年來,結(jié)石評分系統(tǒng)層出不窮,但臨床醫(yī)師普遍缺少對其統(tǒng)籌的認(rèn)知,鮮有在臨床上的使用。因此,將各類評分系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一描述,尋找其共性及特性是非常有意義的,有利于結(jié)石評分系統(tǒng)在臨床上的普及,使患者從中受益。

1 結(jié)石評分系統(tǒng)中常見指標(biāo)

在結(jié)石評分系統(tǒng)中有一些普遍被提到的常見變量,這些變量可能會影響到手術(shù)的復(fù)雜性和結(jié)果,主要包括以下幾項:

1.1 結(jié)石負(fù)荷結(jié)石負(fù)荷在既往研究[4]中是預(yù)測結(jié)石評分系統(tǒng)結(jié)果中最重要的因素。結(jié)石尺寸可以作為大多數(shù)泌尿科醫(yī)師估計手術(shù)復(fù)雜性及手術(shù)結(jié)果的指標(biāo)。

1.2 結(jié)石位置結(jié)石位置對于結(jié)石清除率的影響是顯著的。各結(jié)石評分系統(tǒng)中,對于不同位置的結(jié)石,都對其進(jìn)行了不同分級或賦值。下盞結(jié)石常常給手術(shù)增加難度,這一點(diǎn)是公認(rèn)的[5]。

1.3 解剖畸形解剖畸形對于手術(shù)結(jié)果的影響主要體現(xiàn)在經(jīng)皮腎鏡取石術(shù)(percutaneous nephrostolithotomy,PCNL)中,盡管尚無一致意見,但目前依然被反復(fù)討論[6]。重復(fù)腎、馬蹄腎、腎盞憩室等解剖畸形對手術(shù)難度的影響應(yīng)被設(shè)計為大樣本的隊列研究。

1.4 手術(shù)史及手術(shù)經(jīng)驗?zāi)壳爸挥星坏烂谀蛲饪茀f(xié)會臨床研究辦公室(Clinical Research Office of the Endourological Society,CROES)列線圖[7]將手術(shù)史及手術(shù)經(jīng)驗納入了評分考慮?；颊叽嬖谑中g(shù)史可能提示結(jié)石此前治療失敗,結(jié)石復(fù)雜程度高,影響手術(shù)成功率[8];術(shù)者經(jīng)驗也是結(jié)石手術(shù)成功與否的重要影響因素[9]。

1.5 鹿角形結(jié)石眾多結(jié)石評分系統(tǒng)都對鹿角形結(jié)石相當(dāng)重視,因其往往需要更復(fù)雜的手術(shù)操作,甚至需要多通道手術(shù)及多期手術(shù)來處理。然而,對于鹿角形結(jié)石的評判是主觀的,并沒有明確的定義,觀察者之間存在個體差異。

1.6 通道長度通道長度主要指皮石距離,即在PCNL術(shù)中皮膚到結(jié)石的距離。較長的皮石距離主要見于肥胖患者,會增加建立手術(shù)通道的難度,改變實時透視定位的有效性,延長手術(shù)時間[10]。不僅如此,皮石距離的增加也給穿刺擴(kuò)張,固定手術(shù)通道帶來了挑戰(zhàn),甚至?xí)档湍I鏡的可操作性。目前只有S.T.O.N.E結(jié)石評分系統(tǒng)[11]將此指標(biāo)納入。

1.7 結(jié)石密度結(jié)石密度通常由亨氏單位來表示,即泌尿系CT中報告的CT值。更高的CT值代表結(jié)石更加致密。高密度結(jié)石更難被鈥激光或氣壓彈道等工具擊碎,增加手術(shù)難度,降低清石效率,使得結(jié)石殘留和術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生顯著增加。該指標(biāo)在PCNL和輸尿管軟鏡碎石術(shù)(flexible ureterorenoscopy,F-URS)結(jié)石評分系統(tǒng)中均有涉及。

2 結(jié)石評分系統(tǒng)適用的手術(shù)方式

結(jié)石評分系統(tǒng)在其發(fā)明之初,主要的對象是PCNL,針對其他手術(shù)方式,尤其是F-URS評分系統(tǒng)興起得更晚[12],這與近年來手術(shù)方式的發(fā)展趨勢也是相符的?？梢詫⑸鲜鼋Y(jié)石評分系統(tǒng)進(jìn)行歸類,主要適用于PCNL的系統(tǒng)包括:S.T.O.N.E評分系統(tǒng)[11]、Guy′s評分系統(tǒng)[13]、CROES評分系統(tǒng)[7]、S-ReSC評分[14];主要適用于F-URS的評分系統(tǒng)包括:RUSS評分系統(tǒng)[15]、R.I.R.S評分系統(tǒng)[16],有無結(jié)石評分系統(tǒng)在不同術(shù)式里均適用,需要更多后續(xù)研究來證實。

3 PCNL相關(guān)的結(jié)石評分系統(tǒng)

3.1 S.T.O.N.E結(jié)石評分系統(tǒng)S.T.O.N.E結(jié)石評分系統(tǒng)于2013年建立[11],其主要通過5項來自于術(shù)前成像的可重復(fù)性變量來評定結(jié)石復(fù)雜程度及患者情況,分別是結(jié)石尺寸、皮石距離、梗阻水平、受累腎盞數(shù)目和亨氏單位,均是具有臨床相關(guān)性和可重復(fù)性的指標(biāo)。

當(dāng)結(jié)石評分系統(tǒng)在臨床具體應(yīng)用時,依然會有某些方面的不足,主要表現(xiàn)在以下方面:相較于結(jié)石尺寸、皮石距離等客觀變量,梗阻水平則是一項主觀評分項目,并無區(qū)分腎積水水平的客觀劃分標(biāo)準(zhǔn)。對于腎臟梗阻水平的判定會因為評分者的主觀因素造成偏倚[17]。另一方面,S.T.O.N.E結(jié)石評分系統(tǒng)將無腎積水賦予低分值,這一點(diǎn)值得商榷,無腎積水對于手術(shù)通道建立難度的提升已形成共識[18],PCNL常規(guī)需要建立人工腎積水通道。因此,無腎積水是否應(yīng)該重新賦值以更高的得分,需要更多的臨床數(shù)據(jù)支撐。最后,由于結(jié)石的異質(zhì)性,亨氏單位是通過創(chuàng)建一個圓形甜區(qū)(region of interest,ROI)來測量的,該ROI需要盡可能的包含多數(shù)結(jié)石,最小化相鄰的軟組織,提取結(jié)石的平均密度。大多數(shù)結(jié)石,尤其是片狀結(jié)石,結(jié)石中心到外緣的密度差異較大,在測量上常帶來較大的誤差[19],目前也尚無證據(jù)證明CT值的臨界點(diǎn)為最佳。

3.2 Guy’s結(jié)石評分系統(tǒng)Guy’s結(jié)石評分系統(tǒng)[13]在臨床實踐中使用相對廣泛。該系統(tǒng)依托于既往已發(fā)表的數(shù)據(jù),結(jié)合了多位高級泌尿外科醫(yī)師意見,以結(jié)石位置和腎臟解剖特點(diǎn)為評分標(biāo)準(zhǔn),將腎結(jié)石分為四個等級。Ⅰ級:中下極或腎盂孤立結(jié)石,腎臟解剖正常;Ⅱ級:上極孤立結(jié)石,腎臟解剖正常;多發(fā)結(jié)石,腎臟解剖正常;腎盂孤立結(jié)石,腎臟解剖異常;III級:多發(fā)結(jié)石,腎臟解剖異常;腎盞憩室結(jié)石;部分鹿角結(jié)石;IV級:脊柱畸形;脊髓損傷;完全鹿角形結(jié)石。與上文提及的S.T.O.N.E結(jié)石評分系統(tǒng)不同,Guy’s結(jié)石評分系統(tǒng)是基于腹部立位KUB平片為資料來源的,后文將提到的CROES列線圖也與之類似。有相當(dāng)多的文獻(xiàn)報道了Guy’s結(jié)石評分系統(tǒng)與結(jié)石清除率的相關(guān)性,但目前尚無確切證據(jù)說明其與術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率之間的聯(lián)系[20-21]。

同時,Guy’s結(jié)石評分系統(tǒng)也有不完善之處。該評分系統(tǒng)沒有納入結(jié)石尺寸、密度、成分等指標(biāo),評分相近的結(jié)石可能手術(shù)難度相差很多。再者,該系統(tǒng)對于脊柱畸形的患者評級過于嚴(yán)苛,無論其結(jié)石大小,統(tǒng)一定性于Ⅳ級。是否需要增加該評分系統(tǒng)的等級梯度需要后續(xù)研究探索。

3.3 CROES列線圖CROES列線圖[7]的發(fā)明時間較前兩種結(jié)石評分系統(tǒng)較晚,其在2013年被提出。它納入了全球96個機(jī)構(gòu)的2 806例腎結(jié)石患者的圍術(shù)期數(shù)據(jù),是一種以統(tǒng)計學(xué)為基礎(chǔ)的多元Logistic模型。該系統(tǒng)在開發(fā)時是作為Guy’s評分的改良版,故其核心目的在于預(yù)測結(jié)石清除率。參與該評分系統(tǒng)的指標(biāo)主要包括結(jié)石負(fù)擔(dān)、腎盞位置、結(jié)石計數(shù)、醫(yī)院技術(shù)水平,且CROES列線圖是第一個在連續(xù)尺度上對風(fēng)險分級的評分系統(tǒng)。

CROES列線圖的不足之處也值得討論。首先該系統(tǒng)以結(jié)石尺寸作為反映結(jié)石負(fù)荷的唯一標(biāo)準(zhǔn),但眾所周知,結(jié)石的成分密度同樣是影響結(jié)石手術(shù)難度的重要指標(biāo)。再者,該系統(tǒng)作為一個通用于各類手術(shù)方式的結(jié)石評分系統(tǒng),缺乏對于影響PCNL難度的特意指標(biāo),如皮石距離、腎積水情況等,對PCNL處理結(jié)石的預(yù)測能力有限。另外,對于CROES列線圖能否預(yù)測術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生,目前意見不一。最后,CROES列線圖較其他結(jié)石評分系統(tǒng)更復(fù)雜,構(gòu)建和使用難度均更高。

3.4 S-ReSC結(jié)石評分系統(tǒng)S-ReSC結(jié)石評分系統(tǒng)[14]有其特色,其設(shè)計者的初衷及要求即簡潔。該系統(tǒng)最早是為PCNL設(shè)計,旨在通過一項單一指標(biāo)來預(yù)測結(jié)石清除率。結(jié)石分布的復(fù)雜性被認(rèn)為是影響PCNL成功率的最重要因素。整個腎臟被認(rèn)為是一個9點(diǎn)系統(tǒng),9個特定的腎盂腎盞位置各視為1個點(diǎn)(即腎上盞、腎上盞前部的腎小盞、腎上盞后部的腎小盞、腎盂、腎中盞前部的腎小盞、腎中盞后部的腎小盞、腎下盞、盞前部的腎小盞、腎下盞后部的腎小盞)。當(dāng)結(jié)石累及各腎盞時,即記上相應(yīng)的分值。1～2分為低分,3～4分為中等,>5分為高分。

在S-ReSC評分的基礎(chǔ)上,Jung et al[22]針對F-URS術(shù)對此評分進(jìn)行了改良。對于F-URS術(shù)中操作難度更大的,也更難自發(fā)排出的下盞結(jié)石,改良S-ReSC評分進(jìn)行了新的賦值,即將腎下盞、盞前部的腎小盞、腎下盞后部的腎小盞各記2分。S-ReSC評分系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在其操作簡單,可重復(fù)性強(qiáng),僅僅通過術(shù)前CT即可快速完成評分[23]。但是,由于其過度追求簡潔,預(yù)設(shè)結(jié)石分布的復(fù)雜性為預(yù)測手術(shù)成功率的唯一變量,使其可靠程度降低。舉例來看,臨床中常有因體外超聲波碎石效果不佳來尋求手術(shù)處理結(jié)石的患者,該評分系統(tǒng)會對此類患者賦予極高分值。行體外超聲波碎石后,結(jié)石往往分散于多個腎盞,但因此認(rèn)為該結(jié)石非常復(fù)雜顯然是不合理的。是否可以通過適當(dāng)增加變量來改善該系統(tǒng)可靠性值得后續(xù)深入研究。

4 F-URS相關(guān)的結(jié)石評分系統(tǒng)

4.1 RUSS結(jié)石評分系統(tǒng)RUSS作為一項評估F-URS術(shù)后清除率的結(jié)石評分系統(tǒng),于2012年被建立。該系統(tǒng)基于一項納入了207例患者的回顧性研究[15]。賦值指標(biāo)包括:結(jié)石的尺寸大于 20 mm,結(jié)石位于腎的下極且腎盂漏斗角度(interpeduncular angle,IPA)小于45°,結(jié)石多發(fā)于不同腎盞,腎臟解剖畸形。RUSS結(jié)石評分系統(tǒng)是一種較為成熟的評分系統(tǒng),在全球應(yīng)用廣泛,較其他結(jié)石評分系統(tǒng)更被認(rèn)可。IPA作為一項新的賦值標(biāo)準(zhǔn),在RUSS結(jié)石評分系統(tǒng)中被首次提出,這對后續(xù)很多評分量表都有啟發(fā)作用。值得一提的是,RUSS結(jié)石評分系統(tǒng)對于結(jié)石清除的界定標(biāo)準(zhǔn)與其他系統(tǒng)有所差別,術(shù)后1個月結(jié)石殘余小于1 mm可被系統(tǒng)認(rèn)為結(jié)石清除。

RUSS結(jié)石評分系統(tǒng)的不足主要體現(xiàn)在以下方面:首先,其對于結(jié)石清除的標(biāo)準(zhǔn)有別于其他評分系統(tǒng),故與其他系統(tǒng)合用時會產(chǎn)生不便。再者,它將結(jié)石尺寸作為衡量結(jié)石負(fù)荷的唯一標(biāo)準(zhǔn),忽略了其他指標(biāo),如密度、成分等。增加上述指標(biāo)能否對該量表進(jìn)行改良,值得后續(xù)討論。最后,該系統(tǒng)對于結(jié)石尺寸賦值的臨界點(diǎn)為20 mm,實際在臨床實踐中,體積較大的結(jié)石并不被推薦以F-URS碎石,有證據(jù)顯示≥20 mm的結(jié)石平均需接受2、3次的F-URS來清除[22]。如何增加該量表的適用范圍還值得后續(xù)研究。

4.2 R.I.R.S結(jié)石評分系統(tǒng)R.I.R.S結(jié)石評分系統(tǒng)在直觀上與S.T.O.N.E結(jié)石評分系統(tǒng)類似,都是通過對患者各方面指標(biāo)進(jìn)行評分,累計總分以反映結(jié)石的復(fù)雜程度[16]。賦值項包括:(R)腎臟結(jié)石密度,(I)下盞結(jié)石,(R)受累盞頸長度,(S)結(jié)石負(fù)荷。該系統(tǒng)主要適用于RIRS手術(shù),對PCNL的預(yù)測效能尚無研究明確。該系統(tǒng)受到RUSS結(jié)石評分系統(tǒng)的影響,將IPA放入了評分細(xì)則中,并以30°為限,賦予不同的分值,有一定創(chuàng)新性。該系統(tǒng)的不足之處有以下幾點(diǎn):首先,與S.T.O.N.E評分類似,基于CT平掃的量表相較于腹部立位平片的量表在使用上相對復(fù)雜。再者,該量表對于PCNL是否有預(yù)測能力尚無明確結(jié)論。最后,該量表未考慮腎臟集合系統(tǒng)畸形的情況,毫無疑問的是,腎臟集合系統(tǒng)畸形會給F-URS手術(shù)提升難度。

F-URS評分系統(tǒng)有其自身的特點(diǎn),例如其會增加下盞結(jié)石的賦值。相比于面向PCNL的評分系統(tǒng),此類評分系統(tǒng)在考量項目上更簡潔。雖然更少的評分項目某種程度上降低了量表的效能,但考慮到F-URS本身較為安全,又有證據(jù)顯示此類量表可以出色地預(yù)測結(jié)石清除率[24],故并無必要增加過多的項目來追求此類量表在術(shù)后并發(fā)癥上的預(yù)測能力。在量表設(shè)計時,使用簡便和效能優(yōu)秀兩方面都應(yīng)該被考慮。

5 結(jié)石評分系統(tǒng)的意義及未來方向

盡管近年來不斷有新的結(jié)石評分系統(tǒng)問世,但依然沒有一種結(jié)石評分系統(tǒng)在臨床上廣泛應(yīng)用,多數(shù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)僅將其作為科研工具,并未作為臨床工具常規(guī)應(yīng)用于患者。但結(jié)石評分系統(tǒng)的優(yōu)勢和意義是毋庸置疑的,至少在以下幾個方面中得到了體現(xiàn):① 準(zhǔn)確識別患者,客觀評價患者術(shù)前情況,合理預(yù)測患者臨床進(jìn)程。② 提供比較不同術(shù)式的新思路,便于優(yōu)化各類術(shù)式和新舊術(shù)式的對比。③ 客觀預(yù)測手術(shù)難度,利于完善分級診療及轉(zhuǎn)診制度。④ 增進(jìn)學(xué)術(shù)交流,促進(jìn)科研成果產(chǎn)出。如上述,推廣結(jié)石評分系統(tǒng)的使用是有意義的。目前通用的結(jié)石評分系統(tǒng)基本上已經(jīng)在效能和簡便性上達(dá)到了可觀的水準(zhǔn),如何在各醫(yī)療機(jī)構(gòu)中普及使用將是后續(xù)主要問題。

近年來,又有學(xué)者以機(jī)器學(xué)習(xí)方法作為一種新的臨床預(yù)測模型,用于預(yù)測PCNL后結(jié)石清除狀態(tài),并取得了不錯的成績。Aminsharifi et al[25]在2020年首次提出了此方法,并將其成果與Guy’s評分和CROES列線圖進(jìn)行對比,受試者工作曲線下方區(qū)域面積(area under curve,AUC)顯著較高。后又有Zhao et al[26]用4種機(jī)器學(xué)習(xí)方法分別作為預(yù)測PCNL術(shù)后結(jié)石清除率的模型,證實每一種機(jī)器學(xué)習(xí)方法都展現(xiàn)出了優(yōu)于S.T.O.N.E評分的能力。后續(xù)需要更多大樣本的研究來驗證機(jī)器學(xué)習(xí)方法的預(yù)測能力,同時探索其可否應(yīng)用于F-URS,這也許會成為未來的研究熱點(diǎn)所在。

6 總結(jié)

綜上所述,結(jié)石評分系統(tǒng)的出現(xiàn)為泌尿外科醫(yī)師高效率做出臨床決策提供了新工具。結(jié)石評分系統(tǒng)基于患者入院檢查,可以在短時間內(nèi)對患者的一般情況和結(jié)石難度進(jìn)行評估。無論是PCNL或F-URS,均有適合的結(jié)石評分系統(tǒng)來指導(dǎo)診療進(jìn)程。但同時各結(jié)石評分系統(tǒng)也存在一定的不足之處,需要結(jié)合多中心、大樣本的臨床研究對其進(jìn)行驗證及改良。目前結(jié)石評分系統(tǒng)多作為一項科研工具而非臨床工具,如何普及結(jié)石評分系統(tǒng)在臨床上的使用,如何規(guī)范結(jié)石評分系統(tǒng)的使用方式,將成為未來的研究熱點(diǎn)。