输尿管软镜术后清石率的影响因素分析及肾结石评分系统的研究进展

Analysis of Influencing Factors of Stone Free Rate after Flexible Ureteroscopy and Research Progress of Renal Calculi Scoring System

摘要: 随着腔内泌尿外科技术的发展，经尿道输尿管软镜碎石取石术(RIRS)已成为治疗肾结石主要的方式之一。术后清石率(SFR)作为判断术后效果的一项客观指标，是我们选择手术方式时的主要关注对象。目前许多学者对RIRS治疗肾结石术后SFR的影响因素进行了研究，研究显示，结石负荷、结石位置、结石成分和密度、肾脏解剖结构异常、肾积水程度、术前是否留置双J管、钬激光碎石模式的设置、医师经验等是术后SFR的主要影响因素。此外，一些学者还基于这些影响因素探索建立术前量化预测模型，用于预测术后SFR和指导手术方式的选择。本文对目前该领域的研究成果进行综述。

Abstract: With the development of endourology, transurethral ureteroscopic lithotripsy (RIRS) has become one of the main methods for the treatment of renal calculi. As an objective index to judge the postoperative effect, postoperative stone free rate (SFR) is the main concern when we choose the mode of operation. At present, many scholars have studied the influencing factors of SFR after RIRS treatment of renal calculi. Studies have shown that stone load, stone location, stone composition and density, abnormal renal anatomical structure, degree of hydronephrosis, preoperative indwelling double J tube, holmium laser lithotripsy mode setting, physician experience and so on are the main influencing factors of postoperative SFR. In addition, some scholars also explore the establishment of preoperative quantitative prediction models based on these influencing factors, which can be used to predict postoperative SFR and guide the choice of surgical methods. This paper summarizes the current research achievements in this field.

1. 背景

泌尿系结石是泌尿外科一种比较常见的疾病，在过去的几十年里，其患病率有所上升。而上尿路结石约占泌尿系结石的80%，其发病率因性别、年龄、地域环境和饮食习惯不同而存在差异 [1]。欧美国家的流行病学调查表明，我国泌尿系结石的发病率在5%左右 [2]。我国肾结石总发病率约为6.5%，南方地区为8.85% [3]，据最新调查显示，我国1/17的成年人患有肾结石 [4]。对于需要手术治疗的肾结石患者，欧洲泌尿外科协会及2019年中国泌尿外科疾病诊疗指南推荐，体外冲击波碎石术、经尿道输尿管软镜碎石取石术(RIRS)、经皮肾镜取石术以及腹腔镜开放取石术作为结石患者的主要手术方式 [5]。相较于体外冲击波碎石术、经皮肾镜取石术由于RIRS具有精准、安全有效、快速康复等优点，对于≤2 cm结石RIRS作为首选治疗方式，对于>2 cm且不适合行经皮肾镜取石术治疗的结石，可考虑RIRS分期手术 [6]。

对于外科治疗的肾结石患者，医生和患者最关心的是术后结石的清除情况，不管采用哪种手术方式，都有可能出现术后结石残留。综合文献资料，影响RIRS术后结石残留的因素包括：结石的负荷、位置、成分，肾脏解剖结构、积水程度，以及钬激光碎石模式的设置、术前是否留置双J管等 [7]。

2. 影响输尿管软镜术后清石率的主要因素分析

2.1. 结石负荷

结石负荷是引起一期RIRS术后结石残留的主要因素之一。结石负荷越大，所需手术时间越长，越容易出血，从而导致术野不清晰，影响结石清除率。目前没有一项公认的测量结石负荷的指标，常用的几种测量指标包括：结石最大直径，结石截面面积，结石体积等。

2.1.1. 最大直径

结石最大径是结石负荷最常用的指标测量方法，一般用腹部X线平片(KUB)即可测得。2019年中国泌尿外科疾病诊疗指南推荐，经皮肾镜碎石术是直径>2 cm肾结石的首选，RIRS作为二线治疗方案；对于直径≤2 cm肾结石患者可选择体外冲击波碎石术(ESWL)及RIRS [5]。而在软镜技术的发展和普及之下，人们利用输尿管软镜处理>2 cm肾结石也取得了满意的效果。Ergin等 [8] 认为在治疗1~2 cm肾结石时输尿管软镜与经皮肾镜有相似的清石率，但在术中及术后并发症方面，输尿管软镜更有优势。Hussain等 [9] 的研究则提示，当结石最大直径2~3 cm、3~4 cm，>4 cm时，一次性RIRS术后清石率分别为73.3%、34.5%、12.0% (P < 0.001)，研究表明结石直径越大，输尿管软镜碎石时间越长，一期手术清石率低。直接测量结石最大虽然简单、实用，但是与结石真正的大小，即结石负荷，还存在差距。

2.1.2. 结石体积

近年来越来越多的医师以结石体积来评估结石负荷。文献中提到的结石体积计算公式：长 × 宽 × 高 × π × 1/6。Lto等 [10] 的研究首先报告结石体积<1120 mm³和≥1120 mm³时的清石率分别为81.0%与21.5%，其在预测RIRS术后清石率的效果明显优于结石最大直径。Sorokin等 [11] 报道，结石体积是影响RIRS手术时间的独立危险因素，他们通过计算得到，当结石体积每增加100 mm³手术时间约延长2 min。对于已偏离了标准的几何结构的形状明显不规则结石以及鹿角形结石，目前无法用单一的结石体积公式来衡量结石负荷，但利用现代CT三维重建技术可以精确的计算出结石负荷大小。与结石直径相比，结石体积可以更好地反映出实际的结石负担，并能更精确地预测术后清石率。

2.2. 结石的位置

结石位置对碎石和术后排石有很大的影响。输尿管软镜因其弯曲角度限制和视野死角等原因，使部分结石无法看见或无法触及导致术后结石残留。GEAVLETE等 [12] 认为肾盂肾下盏的夹角越小，肾下盏漏斗部的长度越长，术后清石率越低。罗靖等 [13] 的研究中报道位于肾下盏结石组的结石清除率为12.2%，而位于非肾下盏结石组中的结石清除率为80.2%，差异有统计学意义(P < 0.05)。一般我们认为位于中上盏的结石的清除率明显高于下盏，而肾下盏结石的术后清石率主要受肾下盏解剖因素的影响。

2.2.1. 肾下盏解剖

肾下盏的解剖特点中人们主要关注的是肾下盏盏颈宽度(IW)、肾下盏盏颈长度(IL)以及肾盂输尿管长轴线与肾下盏漏斗部长轴线的夹角(IPA)。JESSEN等 [14] 研究发现IPA在结石排空组与结石残余组之间的差异有统计学意义﹐IPA小于30˚时将明显降低手术成功率。叶利洪等 [15] 的研究中发现IPA大于90˚组的结石患者，软镜碎石后结石清除率达92.3%，而IPA 30˚~90˚组则下降至73.2%，IPA小于30˚组则会碎石失败。杨嗣星等 [16] 的研究认为IPA ≤ 30˚主要影响术后排石过程而非碎石。GEAVLETE等 [12] 发现，当IL < 3 cm时，软镜治疗下盏结石成功率为88.2%，当IL ≥ 3 cm时，其成功率为61.1%；SARISARI等 [17] 也研究发现，IL在结石清除组和结石残留组中有统计学差异。关于IW，2008年GEAVLETE等 [12] 研究发现：IW < 0.5 cm是软镜治疗下盏结石的重要不利因素。目前大部分学者都认为肾下盏解剖学特征是影响RIRS手术后清石率的一个重要因素，所以在使用输尿管软镜治疗肾下盏结石时，应该充分评估IW、IL、IPA等解剖因素。

2.3. 结石成分

结石成分影响结石硬度，Ye等 [1] 研究显示中国人群的结石成分主要为：草酸钙、尿酸、磷酸钙、磷酸铵镁结石。结石成分在按性别、年龄、体重指数、结石位置和地理区域分组的患者中有显著差异。Bellin等 [18] 研究显示通过结石CT值能够预测64%~81%的结石成分，以及结石的易碎性和手术难度。Fabio等 [19] 的研究也同样认为，结石CT值能够很好地区分尿酸结石和含钙结石。而在预测清除率中，陈永良等 [20] 的研究中在比较结石CT值<1200 Hu和结石CT值>1200 Hu两组碎石效果中提出：术前测定结石CT值，对于手术方式的选择、减少手术时间、提高术后清石率以及减少并发症都有帮助。上述研究结果均显示，结石CT值能大致预测结石成分，且随着CT值的增加手术难度也随之增加，清除率降低。

2.4. 肾脏解剖结构异常

文献表明，应用输尿管软镜技术治疗肾脏解剖结构异常合并上尿路结石亦能获得较好的治疗结果。彭光伟等 [21] 回顾性分析了21例马蹄肾合并肾结石患者，结果发现：ESWL术后1月排石率71.4% (5/7)，RIRS术后1月排石率78.6% (11/14)认为RIRS处理马蹄肾合并肾结石是安全有效的。但这些肾脏结构异常势必会造成手术操作困难、降低清石率。

2.5. 肾积水程度

众所周知肾积水严重程度会影响PCNL术后清石率，但是肾积水是否与RIRS术后清石率具有显著相关性的意见并不统一。一般认为肾积水会导致碎石和套石篮取石困难，增加了术后结石残留的机会。Molina等 [22] 研究报道肾积水可以作为影响软镜术后清石率的显著因素。而俞蔚文等 [23] 则认为肾积水与FURL术后清石率无显著相关性。

2.6. 术前留置双J管

行RIRS需常规置入输尿管工作鞘(UAS)引导输尿管软镜入镜，以利于流量灌注，保证术野清晰。对于输尿管狭窄的病人无法在手术中置入UAS，所以术前常留置双 J管被动扩张输尿管。黄晨等 [24] 报告：预留双J管组一次放置输尿管工作鞘(UAS)成功率为70.2%，在RIRS术前留置双J管被动扩张输尿管安全有效。然而对于术前留置双J管是否会影响手术清石率，学者观点并不一致。Christopher等 [25] 的研究显示，术前预留和未预留双J管的两组患者术后清石率分别为95.1%与86.7%，术前预留双J管具有更高的清石率。而杨炜青等 [26] 的随机对照研究中显示，术前是否留置双J管，两组术后1个月结石清除率分别为96.7%、93.13%，差异无统计学意义，表明术前是否留置双J管不会影响术后清石率。

2.7. 钬激光碎石模式的设置

目前RIRS处理结石包括两种：粉末化 + 自然排石和碎块化 + 套石 [27]。粉末化 + 自然排石主要采用低能 − 高频加上残留较大结石的爆米花效应碎石；而碎块化 + 套石主要采用的是高能 − 低频模式。不同的能量输出，可以达到不同的碎石效果。但是到底哪一种碎石模式更有效，各学者之间尚未达成一致。周治军等 [28] 研究报告：术中根据结石硬度将功率设置为0.8~1.5J/15~30 Hz (12~45 W)，采用低能–高频模式，总的结石清除率为98.9% (277/280)。吴忠等 [29] 的研究中认为：联合碎石模式(粉末化 + 碎块化)是应用RIRS技术治疗CT值≥1200 HU的肾结石更适合的治疗方法。选择合适的钬激光参数，可以提高患者的排石率，降低术后并发症。

3. 肾结石评分系统研究进展

随着软镜技术的不断发展及被应用得越来越广泛，建立一个用于术前评估操作难度及预测术后清石率的评分系统一直是泌尿外科的重要课题。目前，此类术前预测模型的研究多在PCNL中进行，关于RIRS的预测评分体系较少见。以下对主要几种应用于RIRS的肾结石评分体系进行综述。

3.1. RUSS评分系统及改良RUSS评分系统

Resorlu等 [30] 的研究表明结石大小、结石数量、结石成分、漏斗肾盂角度和肾脏畸形是影响RIRS术后的重要因素，进而提出了RUSS评分系统用于预测RIRS术后清石率，该系统是首次应用于RIRS的预测模型，运用相对简便但纳入的影响因素不全，预测准确率不高。李武学等 [31] 在研究中提出了改良RUSS标准，评分项目包括：结石直径、结石位于肾下盏且IPA < 45˚、结石位于不同的肾盏、结石多发、结石平均CT值、肾解剖位置异常、结石面积。研究结果显示将改良RUSS和术后清石率绘制ROC曲线，曲线下面积(AUC)为0.865，而运用RUSS结石评分AUC为0.707，差异均有统计学意义(P < 0.05)。结果表明，改良RUSS评分系统具有更高的预测精度。

3.2. 改良S.T.O.N.E.

Okhunov Z等 [32] 首先提出一种可用于预测经皮肾取石术后清石率的S.T.O.N.E.评分系统，包括CT可获得的5个可重复变量：结石大小(S)、穿刺通道长度(T)、梗阻程度(O)、累及的肾盏数量(N)和结石密度(E)。Wilson R等2014年提出的改良S.T.O.N.E.评分系统适用于预测RIRS术后清石率，通过术前CT量化结石特征，包括因素有结石大小、结石位置、梗阻程度、结石数量及结石密度，每项评分1~3分，总分5~15分。黄建林等 [33] 在回顾性分析127患者的临床资料的研究报告中：ROC曲线改良S.T.O.N.E.结石评分，原S.T.O.N.E.结石评分的AUC分别为0.831，0.663。改良S.T.O.N.E.结石评分系统实用性强，可以有效地预测RIRS术后清石率，有助于术前评估和手术方式的选择，但该系统参数仅包括结石相关特征。

3.3. S-ReSC评分系统及改良S-ReSC评分系统

2013年，Jeong等 [34] 根据肾盂解剖位置发表了关于预测PCNL术后结石清除率的S-ReSC评分系统。Jung等 [35] 为了预测RIRS术后清石率建立了改良S-ReSC评分系统。经内部验证，改良S-ReSC评分的AUC (0.806)明显高于RUSS评分(0.692)，预测准确性较高。而Erbin等 [36] 评估和比较Resorlu-Unsal Stone评分(RUSS)和改良的首尔国立大学肾结石复杂性评分(S-ReSC)在RIRS中的适用性中认为RUSS评分预测强度比改良S-ReSC评分高，同时认为改良S-ReSC评分只考虑结石所在的肾盏解剖特点，而未考虑结石其他特征﹑患者特征等。

3.4. 清石指数模型

俞蔚文等 [23] 研究分析影响RIRS清石率的相关因素中建立了清石指数(SFI)模型，用于预测RIRS的疗效。评分项目包括：鹿角形结石、结石累计最大径﹑盏颈长度﹑盏颈宽度与肾盏横径最小比值。将SFI和术后清石率绘制ROC曲线，曲线下面积(AUC)为：0.867。内部验证结果显示，对于预测术后清石效果，SFI越高提示结石复杂性越低，当SFI值>7.5分预示RIRS具有较高的清石率。该评分系统将结石特征、患者特征﹑肾解剖特点结合运用，其预测强度较高。

3.5. SHA.LIN评分系统

在研究分析影响RIRS清石率的相关因素中彭国辉等 [37] 改良建立了SHA.LIN协和评分系统，评分项目包括：结石负荷、肾积水程度、结石分布、通道长度/IPA/结石至肾盂出口距离、结石CT值、受累肾盏数或结石数目。内部验证结果显示在RIRS中，将SHA.LIN协和评分系统和术后清石率绘制ROC曲线，曲线下面积(AUC)为：0.874，而RUSS评分系统的ROC曲线下面积(AUC)为：0.831。该系统全面考虑了结石本身特点，而且可以预测三种不同腔内碎石术的SFR。但是没有考虑到患者个体特征、医生经验以及仪器设备等方面对SFR的影响因素。

3.6. R.I.R.S.评分系统

为了评估RIRS后的清石率，Xiao等 [38] 建立并内部验证一种创新的R.I.R.S评分系统。评分项目包括术前CT测量的：肾结石密度、肾下极结石、肾漏斗长度和结石负荷4个变量。R.I.R.S评分范围为4~10分，总体评分对无结石状态有显著意义(P < 0.001)。R.R.S.评分系统的受试者工作特征曲线下面积为0.904，明显大于其他评分系统。但该系统依据单个中心的回顾性分析建立，尚未广泛用于临床，需要进一步前瞻性和多中心研究进行外部验证。

4. 结语

RIRS是治疗肾结石的主要方式之一，目前认为结石的负荷、位置、成分，肾脏解剖结构、积水程度，以及钬激光碎石模式的设置、术前是否留置双J管、医师经验等因素均会影响RIRS术后SFR。术前如何根据影响SFR的相关因素，建立量化评估术后清石率的肾结石预测模型具有重大的临床意义。理想的预测评分系统应该实用、简便、准确，观察变量既能全面包括影响其SFR的所有因素，又要便于临床各层医院实际操作。目前预测模型的变量主要包括肾脏解剖学特征、结石特征﹑结石分布特征，而未全面纳入其他影响SFR的因素，在以后的探索中应该继续进行优化。而上述肾结石评分系统各有优缺点，且大部分未经过外部验证，仅RUSS评分、改良S-ReSC评分经过外部验证。对于R.I.R.S评分系统术前需常规行CTU检查，限制了临床推广。随着医疗技术的快速发展，肾结石评分体系在输尿管软镜手术中的应用，需要不断的探索和创新，才能更好地服务于临床。

NOTES

^*通讯作者。