Renal Extracorporeal Lithotripsy

Hassan Manzoor; Shady W. Saikali.

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Last Update: July 31, 2021.

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肾体外碎石术是一种利用冲击波打碎肾结石的手术，这些结石可以通过泌尿道被排出。这是治疗肾结石的唯一一种真正无创的门诊手术。这项活动概述了体外冲击波碎石术，并强调了跨专业团队在评估接受此手术的患者中的作用。

目标：

确定肾体外碎石术的适应症。

描述有关肾体外碎石术的设备、人员、准备和技术。

回顾肾体外碎石术的潜在并发症及其临床意义。

概述用于改善护理协调和沟通的跨专业团队策略，以推进肾体外碎石术并改善结果。

   肾结石给医疗保健系统带来了沉重的负担。在美国，肾结石的患病率从 1970 年的 3.8% 上升到 2010 年的 8.8%，每年的医疗保健费用为 38 亿美元。据估计，每年有超过 50 万人因肾结石问题到急诊室就诊。最常见的症状包括血尿、腰部、腹股沟或腹部疼痛。

     有许多治疗方法可用于治疗肾结石。它们的范围从完全非侵入性的门诊手术到需要住院并增加并发症风险的侵入性手术。体外冲击波碎石术 (ESWL) 是一种真正的非侵入性手术，与使用的其他外科治疗方法不同，例如逆行肾内手术 (RIRS) 和经皮肾镜取石术 (PCNL)。ESWL 的功效在于产生冲击波，然后聚焦在身体内的结石。它能够将体内的结石粉碎成更小的部分，这些部分是可以自发排出。

     由于软组织的密度差异最小，冲击波以最小的能量消耗在身体中传播。在结石流体界面，密度有显着差异，加上小区域内大量集中的多个冲击波，产生了显着的能量消耗。通过不同的机制，这种能量可以克服结石的抗拉强度，导致碎裂。重复这个过程会导致结石粉碎成小碎片，然后结石可以无痛地自发地排出。

一、解剖学和生理学

     结石可以在从肾脏到尿道的任何地方的泌尿道中形成。它们可以在肾盏系统、输尿管肾盂交界处、输尿管或膀胱中形成。结石形成的生理学是复杂的，有许多因素在起作用。大多数肾结石始于肾脏中的兰德尔斑块。它是沉积在肾乳头间质组织中的钙斑。在草酸钙结石形成者中，钙化总是位于亨勒袢的基底膜中。人们认为这是形成泌尿系结石的地方。这些斑块最初从肾尿路上皮下方的膜开始，然后逐渐增大进入泌尿系统，直到斑块区域暴露于尿液中。一旦它们与尿液持续接触，晶体层通常开始通过聚集和外延在病灶上组织上生长起来。尿液中结晶过饱和是所有肾结石病例中常见的现象。草酸钙结石是最常见的尿石症，当尿液 pH 值低于 7.2 时往往会形成草酸钙结石以及尿酸结石。酸性尿（不是高尿酸尿）是尿酸结石形成的主要原因。以磷酸钙为主的结石倾向于在碱性更强的尿液中形成。最常见的肾结石是含钙的，其次是尿酸盐结晶。

二、适应症

    冲击波碎石术 (SWL) 和其他治疗方式之间的选择取决于几个因素，包括结石大小、结石负荷、结石成分等。选择治疗方式的另一个综合因素是患者的偏好和期望。对于非鹿角结石，SWL 小于 2 cm 的肾结石和输尿管结石被认为是可行的一线治疗方法。对于大于 2 厘米的结石，SWL 的成功率要低得多。如果患者不适合全身麻醉，SWL 可以考虑用于较大的结石，因为它可以在局部麻醉或静脉镇静下进行。治疗较大结石（最大尺寸大于 15 mm × 15 mm）时应考虑放置输尿管支架。它最大限度地降低了大结石发生 SWL 后绞痛和梗阻的风险。

三、结石位置

   结石位置是 SWL 成功率的重要预测因素。下盏 (LC) 中的结石和其他位置的结石一样可以被 SWL 破碎，但由于下极的依赖性，SWL 后结石碎片的清除率会降低。大于 10 毫米的下极结石采用 SWL 进行治疗，与同一区域的经皮肾镜碎石术 (PCNL) 相比，其无结石率 (SFR) 的结果更低。

    结石成分以及可见度对 SWL 的结果也有重大影响。SWL 容易破碎尿酸结石；然而，由于它们是射线可透的，因此有时无法在透视中看到。一水草酸钙、胱氨酸和磷酸钙结石被认为相对抗 SWL；然而，它们通常具有可变的成分，使其易于碎片化。结石密度由 CT 扫描中的 Hounsfield 单位 (HU) 测量，是进行 SWL 之前要考虑的另一个因素。几项研究表明，随着 HU 的增加，SFR 会降低。

     除了结石因素外，一些患者因素决定了特定患者肾结石的治疗选择。肥胖为手术台定位和射线照相质量带来了挑战。小于 10 至 11 厘米的皮肤到结石距离是 SWL 后较高 SFR 的独立预测因素。同样，较高的体重指数（BMI，超过 30 kg/m2）与成功率降低有关。解剖学异常，如肾盏憩室、肾脏旋转和肾脏融合，需要仔细评估和明智地使用 SWL。 逆行肾内手术 (RIRS) 正在成为 SWL 的替代方案。与 SWL 相比，RIRS 具有更高的成功率和更低的再治疗率，尤其是在治疗可透光结石时。

三、禁忌症

    妊娠期体外冲击波碎石术 (ESWL) 与许多并发症有关，包括低出生体重、流产和胎盘移位。因此，SWL 在怀孕期间是禁忌的。主动脉瘤患者如果接受 SWL，出血和破裂的风险会增加。具有出血素质或正在服用抗血小板、抗血栓或抗凝药物的患者出血风险增加。在手术前很好地停止这些药物是必不可少的。在高危患者中，如果持有这些药物不安全，应推迟 SWL，或应与患者讨论替代治疗计划（如输尿管镜检查），因为它可以在抗凝患者中进行。严重或未经治疗的高血压是 SWL 后出血和肾周血肿的重要危险因素，并且是绝对禁忌症。感染结石、未经治疗的尿路感染甚至菌尿患者如果接受 ESWL，则患肾盂肾炎、菌血症和败血症的风险会增加。

四、设备

    在体外冲击波碎石术 (ESWL) 中，碎石机产生冲击波并聚焦在结石上以将其分解。碎石机根据冲击波产生的潜在机制进行划分。目前存在三种类型的冲击波发生器：液电式、电磁式和压电式。液电产生空化气泡。气泡通过膨胀然后立即坍塌产生高能压力波。冲击波在撞击反射器后被聚焦。电磁式产生磁场。当磁场引起膜排斥时会产生冲击波。它用反射器或声学透镜聚焦在结石上。液电技术需要每几千次冲击波更换一次电极，而电磁发生器可以承受数百万次冲击波。压电发电机利用压电效应产生冲击波。电流通过晶体，使晶体振动。这种稳定速度的振动用于产生冲击波。ESWL 中所需的其他设备包括超声波或透视来定位结石，以及耦合剂，以最大限度地将冲击波传递到结石头而没有声阻抗。

五、人员

     参与体外冲击波碎石术 (ESWL) 的医疗专业人员包括执行者、助理和麻醉师。麻醉师的作用是确保充分的麻醉/镇痛以减轻患者的压力并防止患者在手术过程中因疼痛而移动。在手术开始时，提供者应在场以定位结石，并确保在整个手术过程中正确定位。结石分解、移动，甚至从多块结石开始是很常见

六、准备

    应详细询问病史并进行全面的体格检查，以排除体外冲击波碎石术 (ESWL) 的任何禁忌症。调查基于定位结石、识别因结石引起的任何并发症以及发现任何隐藏的风险因素。X 射线 KUB 用作显着肾结石的初步筛查试验。超声波 KUB 可以检测到大于 5 毫米的非钙化结石。它还可以检测梗阻和肾积水。

CT 扫描是定位结石和识别任何并发症的最敏感的测试。其他检查包括尿液分析、尿培养和白细胞计数，以排除感染。应进行凝血分析以检测任何出血素质。应该对患者进行有关他可用的不同治疗方案以及每种方案的益处和潜在风险的教育。在启动程序之前应获得知情同意。对于 ESWL，需要与患者考虑和讨论的关键因素包括再治疗和 ESWL 后并发症及其管理的可能性。

七、技术

结石定位是通过超声或透视来完成的。为了最大限度地提高体外冲击波碎石术 (ESWL) 的效率，必须正确定位患者。骨骼结构不应干扰冲击波的传递。通常，将患者置于仰卧位或改良仰卧位，但如果不可能或不推荐，则必须进行俯卧位。为了有效传递冲击波，应该没有阻抗。它是通过使用超声波凝胶、硅油或其他介质将冲击头和皮肤耦合起来，取消空气屏障以防止散射来完成的。在耦合区引入气泡可能会减弱冲击波的传递并降低 ESWL 的功效。适当的镇痛或麻醉是必要的，以尽量减少患者的运动，避免在耦合介质中引入气泡，并允许最大程度地将冲击波传递到目标位置。

      最佳冲击波率尚不清楚。研究表明，与 120 次电击/分钟相比，60 至 90 次电击/分钟的 SWL 具有更好的碎裂性并降低了肾损伤的风险。每次治疗的电击总数取决于患者的体型和结石特征，包括结石位置、结石密度、结石成分等，每次治疗的范围在 2000 到 4500 次之间。能量电压逐渐“升高”，以尽量减少对肾组织的伤害，并更好地控制手术过程中的疼痛。使用非甾体抗炎药、α-受体阻滞剂、钙通道阻滞剂和皮质类固醇促进手术后的结石排出。

八、并发症

    与所有其他程序一样，此程序也并非没有并发症。体外冲击波碎石术 (ESWL) 的并发症包括 ：

不完全碎裂，残留碎块导致输尿管阻塞（steinstrasse）

肾周、包膜下或肾内血肿

肾实质外伤

ESWL 后记录了多种类型的胃肠道病变，全球发生率为 1.8%

菌血症

九、临床意义

    可用于肾结石的主要治疗方式是体外冲击波碎石术 (ESWL)、输尿管镜 (URS) 和经皮肾镜取石术 (PCNL)。ESWL 是唯一真正无创的方法，可以达到接近 75% 的无结石率。ESWL 被认为是较小结石（小于 2 厘米）的一线治疗方法。对于大于 2 cm 的结石，更适合采用更具侵入性的方法（如 PCNL）。然而，更多的患者愿意接受 ESWL 的多种治疗而不是侵入性手术。虽然 ESWL 的单次治疗成功率不等于 URS 或 PCNL，但通过在 ESWL 之前或之后使用辅助治疗、正确选择患者和优化 ESWL 技术，可以最大限度地提高成功率。

十、提高医疗团队的成果

    当患者出现肾结石就诊于医疗服务提供者时，医疗服务提供者必须完全了解内科和外科治疗方案。应该对患者进行有关可用选择以及它们的风险和益处的教育。对于体外冲击波碎石术 (ESWL)，应解释再治疗和辅助治疗的可能性。术前评估和准备将使提供者能够最大限度地提高 ESWL 的成功率，同时将出现不可预见的并发症的机会降至最低。麻醉师的作用对于确保足够的镇痛是必要的。提供者必须是 在程序中重新发送以确保最佳 SFR。如有必要，护士或助理应在场以监测患者和给药。ESWL 后，应教育患者改变饮食以降低肾结石复发的风险。