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转载 创新引领泌尿系结石防治新突破

史建华 副主任医师 濮阳市人民医院 泌尿外科
2018-11-13 108人已读
史建华 副主任医师
濮阳市人民医院

泌尿系结石在全球范围都是泌尿系统的常见病,且其发病率正逐年上升,给医疗体系带来沉重负担[1]。最新的横断面调查结果显示,我国结石患病率为6.4%,终生发病率为15.5%[2]。结石的高发病率及严重危害给我国医疗体系及临床医师提出巨大挑战,现有的外科手段在结石治疗和预防中仍力有不逮。近年来药物治疗、影像学检查、腔内技术和碎石设备技术的创新和改进,推动了先进治疗手段的应用和临床经验的积累,极大促进了泌尿系结石的预防和治疗[3]。我们拟从原始创新、细节改进、联合创新等角度,梳理泌尿系结石处理方面的创新成果,展望未来泌尿系结石防治的突破方向。

一、强化原始创新,增强源头供给

欲流之远者,必浚其泉源。在泌尿系结石临床处理方面,近年来出现了较多重大科学发现和技术发明,从源头上为结石的防治提供了新的思路和方案。

1.结石防治药物:

目前泌尿系结石的临床处理主要依靠外科手术,药物发挥的作用较为有限,发现和发明新的可预防结石形成或促进结石溶解的药物较为急迫。Chung等[4]发现柠檬酸盐及羟基柠檬酸盐能抑制一水草酸钙晶体生长并能直接引起已形成结石溶解;Langman等[5]证明口服草酸降解酶能降低正常志愿者尿草酸含量,具有预防草酸钙结石形成潜力;我国也有着眼于口服含草酸脱羧酶的食用菌制品降低草酸钙结石患者尿草酸水平的多中心研究。随着结石的临床处理重点从治疗转为预防,结石的药物防治更显重要;今后研究者应更关注结石发病的危险因素、结石晶体学及代谢途径,寻找治疗靶点及药物以促进基础研究向临床应用转化。

2.体外排石新手段:

较小体积结石或外科处理后残余结石在临床较为常见,体外排石可减少手术的必要而成为较理想的方法。体外物理振动辅助排石机通过改变患者体位,利用振动、重力及推动等多重作用,加快残余结石清除速度、提高清石率,并减轻肾绞痛[6,7]。聚焦超声推动碎石术利用聚焦超声波能量产生脉冲压强,改变肾结石位置并促进结石排出,其产生的肾脏损伤与体外冲击波碎石术(extracorporeal shock wave lithotripsy,ESWL)相比明显减少[8,9]。这些新的较为成功的体外排石手段主要应用了重力、超声波等新的能量方式,通过使结石发生位移或碎裂,促进其排出体外;更好地结合物理学进展,利用超声波、冲击波等能量方式有可能孕育新的治疗手段,减少结石治疗的不良反应,降低医疗费用。

3.新的手术方式及器械:

尽管ESWL、经皮肾镜取石术(percutaneous nephrolithotomy,PCNL)及输尿管(软)镜已能较好处理绝大多数结石病例,但仍存在创伤大、并发症多等弊端,对复杂性结石的处理也有不尽如人意之处。因此,新的术式及器械仍有较大发展空间[10]。后腹腔镜输尿管切开取石可安全高效处理大体积上尿路结石,特别是对嵌顿性输尿管结石或合并阻塞性肾盂肾炎的近端输尿管结石能降低出血风险,提高清石率[11,12,13]。此外,机器人辅助碎石取石术由于操作灵活精细、减少术者劳累、符合人体工程学等优势亦崭露头角,机器人辅助输尿管软镜碎石术、肾盂切开取石术及肾切开取石术等手段也开始替代PCNL或输尿管软镜用于肾结石治疗[14,15]。腹腔镜及机器人辅助手术有助于避免碎石带来的并发症,同时具备了微创、安全、高清石率的优势。目前这些新的术式也在我国开始实践,后续更多的技术探索及临床试验将有助于确定其在复杂性结石治疗中的地位,并优化手术细节。

为了减少手术并发症及治疗花费同时提高清石率,新的手术器械也层出不穷。输尿管镜手术利用人体自然腔道进行上尿路碎石,其在结石治疗中的地位逐渐提高,并催生了一系列设备改进和技术创新。我国学者自主研发了末端可弯曲输尿管肾镜(孙氏镜)、组合式输尿管电子软镜(少刚镜)、负压组合硬式输尿管肾镜(硕通镜)等一系列创新成果[3]。而为减少PCNL通道造成的出血及肾单位损失,更微创的经皮肾镜器械也接连出现。超微经皮肾镜系统由7 F肾镜、10~14 F灌注吸引双层金属鞘构成,高效取石同时有效减少手术损伤[16];世界最细针状肾镜(直径1.4 mm)也由我国学者开发成功并投入临床。当前我国在结石新设备开发方面较为领先,但后续仍需着眼解决临床的关键痛点,结合工程学、材料学、光学等领域的最新进展,与科技企业进行大协作,制造更多高性价比的手术设备。

二、着眼技术改进,促进细节优化

如切如磋,如琢如磨。目前结石临床处理手段大致完备,但仍有不少争议及不足,常规处理手段的创新探索也不可或缺。各种临床试验的开展和临床技术的改进,催生了许多新观点、新方法、新共识,对泌尿系结石的处理意义斐然。

1.结石诊断及预防创新:

结石诊断既往常依赖腹部平片、超声、静脉尿路造影,但目前新的实践结果显示,低剂量CT能更好地显示X线不显影的尿酸结石、黄嘌呤结石,协助估算结石密度及结石与皮肤的距离,有助于提高诊断效能及加强术前评估,因此,应该作为泌尿系结石的首选影像学手段[17]。结石手术后的重点应该转变为预防复发,可靠的结石分析和基本代谢评估显得较为重要[18]。除常规的红外光谱结石分析外,激光束直接照射结石表面后采用拉曼光谱和红外光谱进行联合分析,以及双源双能量CT都有助于明确结石成分,加强结石诊断及结石病因分析[19,20]。

2.ESWL创新:

ESWL利用体外冲击波使结石碎裂并排出,但仍有造成肾损伤及肾纤维化可能,如何更准确地传递冲击波、降低能量损耗并减少肾损伤是其技术优化的重点。相比固定最大电压模式,电压逐步增加模式可在不降低清石率的前提下降低肾周血肿发生率,减少肾损伤[21]。双波源碎石机利用交叉冲击波焦点区使结石接受两次冲击波打击,提高碎石效率,减少肾脏损伤[22];而应用光耦合控制技术的碎石机能更好传递冲击波,减少能量损耗[23]。为提高ESWL的碎石效能、减少损伤,临床也应该注意采取反复重新定位、限制最大冲击能量、根据HU值调整设置、电压逐步增加、加强耦合控制等手段,达到提高清石率、减少并发症的目的。

3.输尿管镜创新:

由于高效、微创及具有较好清石率,输尿管(软)镜的适应证不断扩大并成为未来结石微创治疗趋势之一,但改进设备及优化操作仍任重道远。目前输尿管(软)镜的设备创新主要集中在激光碎石设备改进、图像设备增强、机器人辅助及一次性使用。输尿管镜碎石中"碎片化"或"粉末化"是一个争议点,高频低能量模式下"粉末化"无需套石篮、手术时间短,对通道鞘和置双J管要求低,但对激光设备要求高,对高密度结石效果不佳;低频高能量模式下"碎片化"对高密度结石效果较好,但需使用套石篮[24];如何优化碎石模式,仍需开展高质量临床试验。另外,输尿管镜术中需防止结石后退以提高碎石效率,"摩西碎石模式"可在光纤头端和结石间形成小水泡造成无水通道从而防止结石后退[25]。但其他优化碎石的方法仍需积极探索。

4.PCNL创新:

PCNL是大体积或复杂性肾结石的重要方法,但PCNL的出血、感染等手术并发症却增加操作难度、限制临床应用,因此,在保留PCNL高清石率的前提下使该术式更为微创和高效是创新的方向。传统PCNL通道(22~30 F)容易造成肾脏创伤和出血,因此,PCNL的主要创新路径就是减少通道数量和大小,以及利用各种技术手段提高通路穿刺成功率。目前在临床方兴未艾的mini-PCNL、超微通道经皮肾镜系统及neddle-perc都是减少通道大小的技术代表。而在PCNL通路穿刺领域,也出现了超声磁场导航系统、Uro Dyna-CT、激光定位减少射线暴露技术、软镜监测下逆行或顺行穿刺、超声造影等各种穿刺引导手段,均有助于实时显示穿刺针道在肾盂肾盏中的位置,协助准确穿刺[26,27,28,29,30]。目前我国临床医师主要通过超声引导进行通道穿刺,能够有效减少X线辐射。实时引导、价格低廉的方法更容易被接受,但具体采取何种建立通道的方法仍需综合考虑。

5.药物排石疗法:

关于α受体阻滞剂、钙通道阻滞剂、糖皮质激素等是否能促进输尿管结石排出,一直存在争议。Lancet报道的一项纳入1 136例输尿管结石患者资料的研究结果显示,坦索罗辛或尼非地平均不能减少输尿管结石的外科治疗[31];而我国纳入30个临床中心及3 296例患者的研究结果则显示,坦索罗辛促进最大径>5 mm输尿管远端结石的排出,并可缓解肾绞痛[32]。对临床争议的探究也是创新的来源,扎实的高质量临床试验有助于厘清临床争议,指导临床决策。

三、增进优势互补,立足协同创新

合则强,孤则弱。泌尿系结石的临床处理有各种方法,如何加强各种处理手段的有机融合,如何与其他学科的最新进展进行优势互补,是创新发展中需要解决的重要问题。

1.影像融合:

影像融合在结石定位、通道穿刺、手术操作中都有重要意义。PCNL中将术前CT影像与术中超声融合可缩短目标盏定位时间,减少术后出血[33];输尿管镜手术中,利用超声融合定位可获得与X线透视定位相似的清石率和并发症发生率,却减少了射线暴露[34]。泌尿外科极为适宜整合最新影像学及工程学的科技成果,利用增强现实和混合现实的全息影像系统有望为临床医师提供高度还原的全息立体影像,三维打印有助于手术方案制定及术前推演,新的影像学进展用于影像融合也有助于提供更好的术中支撑。

2.多镜联合:

处理复杂性上尿路结石时,多种手术方式联合可能形成优势互补。目前较为常见的联合方式为PCNL联合输尿管软镜及联合不同口径多通道PCNL治疗复杂性肾结石,提高清石率,减少并发症[35]。此外,经大直径输尿管通路鞘联合应用半硬式输尿管镜及输尿管软镜治疗大体积肾结石,能获得更好的灌洗和视野,提高清石率[36]。多镜联合可更好发挥肾镜、输尿管软镜、膀胱软镜等器械的优势,使清石更安全高效,值得进一步探索。

四、

当前泌尿系结石的基础研究、诊疗手段方面均有新进展出现,其他科技领域的进步也为结石处理增加推力,掌握新进展、开展新创造、进行新研究,将为对抗结石病提供新武器。但进行泌尿系结石创新研究的同时也要坚持原则。我们需以解决患者病痛为宗旨,铭记预防为主的原则,把握微创化方向,以提高清石率、减少并发症为效果评价标准。我国泌尿外科临床医师及学者为泌尿系结石领域新进展及新突破贡献了许多力量,今后仍需不忘初心、砥砺奋进,通过各个突破口加强自主创新,争取创造出更多高效安全的结石防治药物、先进的设备器械、创新的手术方式,并促进成果转化,服务于群众,为解决泌尿系结石难题做出自己的努力。

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