如何最大化提高冲击波碎石术的疗效

    这是谷现恩教授向我推荐的一篇文章，阅读以后，感觉很实用，有较好的临床指导意义，在此，与大家共同分享。

Turk J Urol. 2020 Nov; 46(Suppl 1): S19–S26.

Published online 2020 Oct 30. doi: 10.5152/tud.2020.20441

PMCID: PMC7731956

PMID: 33135997

How to maximize the efficacy of shockwave lithotripsy

Neophytos Petrides, Safiyah Ismail, Faqar Anjum, and Seshadri Sriprasad

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Abstract

       自 1980 年代初推出以来，体外冲击波碎石术 (ESWL) 已被证明是一种微创且有效的治疗肾结石的治疗方法。它是目前国际上大多数指南中最推荐的中小尺寸结石（<20 mm）的治疗方法之一。2019 年冠状病毒病 (COVID-19) 爆发可能会导致 ESWL 的使用进一步增加，因为它避免了全身麻醉及其对 COVID-19 感染患者的潜在并发症。大多数出版物中 ESWL 无石率 (SFR) 为 70%–80%；然而，在许多中心，情况往往并非如此，因为影响干预效果的因素有很多。各种结石和患者因素已被证明会影响 ESWL 的成功。结石的位置、密度和大小、皮肤到结石的距离以及体重指数都会影响 SFR。多年来，碎石机设计的修改和技术的修订也提高了 SFR，降低冲击频率、步进式增能、组合实时超声和透视成像技术，所有这些都提高了ESWL功效。药物制剂的辅助使用，如α-受体阻滞剂、柠檬酸钾和新兴的微泡技术，也已被研究并显示出有希望的结果。可以说，在特定单位中 ESWL 成功的最重要决定因素是如何设置和监控碎石的 服务。仔细选择患者、专职人员和治疗后影像检查对于优化 ESWL 至关重要。通过对已发表研究的分析，本综述旨在深入探索有助于有效碎石服务的措施。

Keywords: 并发症, 效率, 体外冲击波碎石术, 碎石术, 冲击波

Introduction

       体外冲击波碎石术 (ESWL) 自 1980 年问世以来，一直是治疗肾和输尿管结石的主要方法之一。ESWL是目前大多数指南中最推荐的中小结石治疗方案之一，也是首选的治疗方法。ESWL 的使用在 2006 年有所回升，但由于许多泌尿科医生转而使用内窥镜手术治疗，尤其是输尿管镜和激光碎裂术，因此ESWL使用一直在下降。尽管如此，ESWL 已被证明比内窥镜手术治疗更具成本效益，这也是其在许多国家被推荐为各种类型结石的首选治疗方法的驱动因素。 此外，最近的 2019 年冠状病毒病 (COVID-19) 爆发可能会导致 ESWL 的使用进一步增加，因为它避免了全身麻醉 (GA) 及其对 COVID-19 感染患者的潜在并发症，与许多中心尽量避免在不太紧急的情况下使用 GA。大多数出版物表明 ESWL治疗后的结石清除率为 70%–80%。本综述旨在探讨有助于成功进行碎石术的相关因素。

       一、结石和患者因素

      多种结石和患者因素已被证明会影响 ESWL 的疗效。这些因素包括结石位置、集合系统的解剖结构、皮肤到结石的距离 (SSD)、以 CT值 (HU) 测量的结石密度、结石大小、体型、患者的体重指数 (BMI) 以及是否存在结输尿管支架等（表 1）。

Table 1 患者相关因素和评分系统

       较大的石头需要更多的ESWL能量，才能破碎,并留下较大的碎片。早期研究表明结石大小严重影响无石率 (SFR)。Kanao 等人研究表明ESWL治疗后， 其SFR 范围从小于 5 毫米的结石的 94% ，到具有 2 厘米或更高结石负荷的患者的 11%。在大多数指南中，根据结石大小（<10 mm、10-20 mm 和 >20 mm）将结石分为 3 组，ESWL 主要推荐用于前 2 组。

肾脏、输尿管和膀胱 (CT KUB) 计算机断层扫描的结石密度测量值可以评估与 SFR 的相关性。较硬的结石（磷酸氢钙、一水草酸钙、胱氨酸等）对 ESWL 的抵抗力较大。非对比 CT 上的平均 HU 测量值通常用于估计结石的硬度，从而估计其对使用冲击波碎石术治疗的敏感性。El-Assmy 等人考虑了 HU  CT KUB 上对大于 900 HU 的结石进行 ESWL 成功率不高。然而，由于肾结石的成分是异质的，使用整个结石的平均值测量 HU 可能会产生误导。李等人测量了结石异质性指数，计算为非对比 CT 上 HU 测量值的标准偏差，试图分析它是否有助于预测具有相似平均 HU 的结石的 ESWL 成功率。作者证明，结石的放射学异质性是输尿管结石患者 ESWL 成功的独立预测因素。

       另外，研究者还发现 SSD 会影响 SFR。几项研究发现 <9 cm 的 SSD 与良好的 ESWL 结果相关。 然而，Yoshioka 等人对 597 名日本患者进行的研究表明与正常体重相比，体重不足（BMI<25）与单次冲击波碎石术的成功呈显着负相关（优势比 [OR]，0.25；95% 置信区间，0.09-0.69）。总体而言，在大多数研究中，较大的 SSD 和较高的 BMI 与不成功的 ESWL 结果相关。

       在 2008 年的一项研究中，Lin 等人研究了下盏的放射解剖学与下极结石结石清除率之间的关系。该研究使用 ESWL 前静脉尿路造影来测量下极漏斗部长度、宽度和肾盂漏斗部角度。然后他们继续进行 ESWL 并在治疗后 3 个月测量 SFR，结果显示 44% 的患者无石。结石大小（<10 毫米，p=0.005）和更大的漏斗部宽度（>4 毫米，p=0.03）是结石清除的重要有利预测因素。

       几个研究小组开发了结合上述患者因素的预测评分，以尝试确定最适合 ESWL 的患者。Tran 等人根据 SSD、结石大小和结石密度制定了 Triple D 评分。3 分与 96% 的 SFR 相关，而 0 分则为 21.4%。Yoshioka 等人基于预测因子的首字母（性别、SSD、大小、Hounsfield 单位、绞痛和肾脏或输尿管）开发了 S3HoCKwave 评分。该分数被证明可以以合理的准确度预测 3 次治疗后的 ESWL 失败率。

对于输尿管结石，结石嵌塞的程度也被认为是 ESWL 成功的预测因素。已证明严重嵌塞结石，在治疗前超声扫描能够预测 ESWL 的成功率。有用的嵌塞标志包括有无输尿管射流、肾积水程度、限制性指数测量值和输尿管壁厚度。[16]。Yazisi 等[17]报道了在治疗前插入输尿管支架对使用 ESWL 治疗较大肾盂结石（15-25 毫米）的有益效果。他们证明支架组与非支架组的结石相比，清除率显着提高（71% 对 39%，p=0.002）。植入支架的患者也较少去急诊室，并且在 ESWL 后疼痛评分较低。然而，Shinde 等人[18]当存在输尿管支架时显示出较低的 SFR（OR，6.35）。总体而言，输尿管支架似乎不会提高 SFR 或减少所需的治疗次数，但可能会减少石街的形成。[19]

       二、碎石机和碎石因素

       自 1984年开发出第一台 临床使用ESWL 机器 (Dornier HM-3) 以来，已开发出多种新型碎石机，以提高 ESWL 的有效性。最初，这些机器很大，因此减小它们的尺寸、提高运输的便利性并减少它们的笨重是开发的重点。然而，不幸的是，这些措施导致了 SFR 的降低。这种现象被认为是由于较新机器中使用的焦区较窄。第二代和第三代机器试图在不影响尺寸和机动性的情况下提高 SFR，结果适中。通过使用更宽的声学透镜，一些最新机器的焦区增大，没有增加对皮肤的损害，并且可以减轻疼痛。冲击波的产生模式也与 SFR 的改善有关。使用压电或电磁发电机的新型机器被证明比旧的液电机器更有效。Sohail 等人.[23] 比较了他们中心使用的新旧机器之间的 SFR，发现使用新设备后 SFR 有了显着改善（表 2）。

表 2 常见的碎石机类型

        冲击波治疗频率和功率被视为影响 ESWL 碎石效率及安全性（最小化周围组织损伤）最重要的因素。早期，高冲击频率率是首选，因为它可以缩短手术时间，但随着对 ESWL 的研究进展，许多中心尝试降低冲击波频率并取得了一些成功。在荟萃分析中，Kang 等人与较高速率（120 次冲击/分钟）相比，低频（60-70 次冲击/分钟）和中频（80-90 次冲击/分钟）冲击率显示出有利的 SFR。除了使用较慢的速率外，还评估了步进式增加功率的治疗方法是否改进 SFR。尽管大多数研究证明步进式增加功率的治疗方法与传统治疗方案有相似的 SFR，但许多研究表明，渐进方案明显减轻了疼痛，似乎可以保护周围组织免受伤害，并降低肾周血肿发生率。

       与传统的仅透视设置相比，成像技术的发展也有助于改善 ESWL 的 SFR。许多中心普遍使用实时超声。它允许识别射线可透的结石，实时反馈结石碎片，以及更好的输尿管结石定位精度。许多较新的机器结合了透视和超声波，以提高 ESWL 期间结石定位的准确性。阿比德等人]将仅透视 ESWL 与使用视觉跟踪和超声引导的结石锁定系统结合超声和透视的 ESWL 进行了比较，尽管超声系统的成功在很大程度上受到操作者经验的影响。他们报告说，使用组合系统改善了 SFR 并降低了辐射暴露。Chen的一项研究报告了类似的发现，他使用具有实时超声功能的，并具有X线透视功能的碎石机 (LiteMed LM-9200) 显示 80% 的 SFR。

       ESWL 领域的另一项技术发展是双波源冲击波碎石机的出现。他们背后的理论是，通过从 2 个不同的角度（2 个波源）瞄准石头，可以将更高的冲击波率和更高的能量传递到感兴趣的区域，从而改善碎裂，同时最大限度地减少周围组织的损伤。初步研究表明，SFR 得到改善，并发症没有增加；然而，该技术并未得到广泛应用，也没有产生预期的影响。

       物理机械打击排石已被用作为 ESWL 的辅助治疗方法，它已被证明可以促进 ESWL 后结石碎片通过，改善 SFR 并减少并发症。Jing等[30]研究了 VT300  的效果，这是一种对泌尿道施加振动的新型设备。他们证明了 ESWL 后碎片的加速通过，总体上 SFR 更高，对额外干预的需求更低。还探索了无需专门设备即可达到类似效果的其他方法。Li等人的研究发现性交对 ESWL 后有益。他们证明 ESWL 后每周 3 次性交可以有效提高 SFR，减少石街的形成，缓解肾绞痛。性交的效果类似于使用坦索罗辛后处理。

       三、药物干预

       已在不同中心研究了多种药物辅助使用以尝试和改善 ESWL 后的 SFR（表 3）。

表3  药物排石

SFR: stone-free rate

       ESWL 期间通常使用镇痛剂，使用镇痛剂后，因为疼痛评分较低，患者对ESWL的满意度提高。使用镇痛剂后,在ESWL治疗过程中患者运动较少，也会导致 碎石率 的改善。然而，没有明确的证据将较低的疼痛评分与改善的 SFR 联系起来。此外，Bovelander 等人报道，ESWL 期间的疼痛程度与较高的 SFR 无关。此外，研究局部麻醉剂的使用，如腰方肌阻滞，虽然显示出改善的疼痛评分，但并未显示出改善的 SFR。 

       许多研究报告了使用利尿剂作为 ESWL 的辅助手段来促进结石碎裂和清除。利尿被认为会导致结石表面形成一层液体膜，有助于碎裂。Wang等人在系统评价中总结了有关这方面的发现。作者发现利尿剂似乎促进了结石碎裂，但对结石清除只有很小且统计上不显着的积极影响。利尿剂也被证明可以减少 ESWL 电击的次数和达到结石清除所需的总次数。

       还研究了使用柠檬酸钾促进 ESWL 后的 SFR。其背后的理论是柠檬酸钾阻止了残留碎片的生长，也阻止了它们聚集或形成新结石的核。Soygur 等观察柠檬酸钾对草酸钙下极结石的影响。他们表明，在 ESWL 后无结石且正在接受药物治疗的患者中，12 个月时结石复发率为 0%；未经治疗的患者结石复发率为 28.5%（p<0.05）。同样，在有残留碎片的患者中，接受药物治疗的患者的缓解率明显高于未接受治疗的患者（44.5% 对 12.5%；p<0.05）。

使用α-受体阻滞剂，尤其是坦索罗辛疗法一直存在争议，几项研究显示出相互矛盾的结果。ESWL 后使用 α 受体阻滞剂的基本原理是它促进残留片段的通过。大多数随机对照试验和一些荟萃分析支持在 ESWL 后使用坦索罗辛。 他们证明 α 受体阻滞剂似乎可以改善 SFR 并加速碎片的排出。此外，它们可能有助于减少对镇痛药后处理的需求。

       微泡技术正在成为 ESWL 的潜在辅助手段。在这种方法中，可以用结合域修饰微泡，使其附着在钙结石上。动物实验在 ESWL 治疗期间，每 90 秒使用 5-F 输尿管导管引入改良的微泡。使用微泡技术，与没有微泡的情况相比，在较低能量水平下，石头破碎速度更快。此外，治疗后肾和输尿管实质的组织学评估显示没有组织损伤的证据。因此，微泡有可能通过降低实现破碎所需的能量来提高所有 ESWL 设备的安全性和有效性。

       四、提供服务

       可以说，决定特定单元中 ESWL 成功率的最重要因素是 ESWL 治疗参数的设置和监控方式。我们已经讨论了在将患者提交到 ESWL 之前需要考虑的多个与患者相关的因素。因此，患者的选择非常重要。为患者预约 ESWL 的临床医生必须对治疗及其局限性有经验，并考虑前面提到的所有因素，以及患者对优化接受的治疗的愿望。许多中心没有固定的人员提供 ESWL，而是通常依靠轮换的初级员工。因此，治疗是由缺乏经验的团队提供的，他们改进的机会也较少，因为 ESWL 不是他们的主要关注点。这可能导致更低的 SFR、更高的当天取消率以及向不合适的患者提供治疗。专职人员对于成功的 ESWL 服务至关重要。碎石可能需要几个疗程，成功的单位能够区分可以通过更多疗程清除结石的病例和需要切换到不同治疗方式的病例。因此，经验丰富的临床医生对治疗后图像的审查对于提高服务的整体质量至关重要。遗憾的是，在现代繁忙的医疗保健环境中，高级临床医生通常很难参与 ESWL 治疗。虚拟结石诊所已被证明能够简化结石管理的许多方面，允许所有护理点的高级临床医生提供意见，并减少繁忙的门诊诊所的负担。一个常用的模型涉及正在讨论的每周一次或每两周一次的结石多学科会议，特别是 ESWL，审查所有治疗后成像并做出关于进一步治疗的决定（图 1）。这可以远程传达给患者，从而简化 ESWL 。在对此类模型的评估中，发现使用虚拟结石诊所 (VSC) 可减少诊所预约 (237/300)；在后续病例中，VSC 审查改变了 24/178 名患者的治疗方式，主要是从 ESWL 改为其他治疗方式。

                         Figure 1  体外冲击波碎石术的建议途径

Complications of ESWL ESWL的并发症

       ESWL 被广泛认为是一种非常安全的治疗。然而，ESWL 后可能会出现并发症（短期和长期），需要注意尽可能减少这些并发症。ESWL 后立即出现的并发症很常见，但通常是轻微的。三分之一的病例可出现肉眼可见的血尿。通常，是自限性的，可以在 48 小时内停止，但有时可能需要住院进行膀胱冲洗。文献中报道了高达 40% 的肾绞痛病例。α 受体阻滞剂已被证明可以降低 ESWL 后残留碎片导致输尿管梗阻的风险。许多此类病例采用药物排石疗法进行治疗，但有些可能需要放置输尿管支架、使用输尿管镜取出结石或进一步局部 ESWL。大约 10% 的 ESWL 后病例也可能发生尿路感染。 在大多数情况下，口服抗生素治疗是唯一需要的治疗方法，但偶尔可能需要住院静脉注射抗生素和/或放置输尿管支架（在相关梗阻的情况下）。肾周血肿的发展是 ESWL 的一种罕见并发症（占病例的 4.6%）。 几乎所有病例的治疗选择都是保守治疗，包括连续成像、镇痛和血红蛋白测量。血肿形成的危险因素包括使用抗凝剂/抗血小板药物和术前高血压。因此，治疗前应根据需要停用抗凝剂，所有患者治疗前后均应测量血压。应始终进行治疗前的血压测量，并应告知患者血肿风险增加。在未经治疗或控制不佳的高血压的情况下，风险更高。

       ESWL 的另一个罕见的直接并发症是石街的形成。这本质上是由结石碎片引起的输尿管阻塞。它发生在大约 3% 的 ESWL 病例中，尽管大多数会自发清除，但大约 6% 可能需要干预。不能通过保守治疗（使用或不使用 α 受体阻滞剂）解决的 石街 的常见手术包括进一步的 ESWL、输尿管镜±输尿管支架置入术或经皮肾镜取石术。 

       被认为与 ESWL 相关的延迟并发症是高血压和糖尿病的发展。文献中的数据相互矛盾。周等人在一项对 127 名患者的回顾性研究中观察了 ESWL 后高血压和糖尿病的发病率，并没有发现这些疾病的发病率有任何增加。Krambeck 等在一项对 4,782 名患者的研究中也证明 ESWL 与高血压之间没有关联。然而，其他研究表明 ESWL 与高血压的发展之间存在某种关联。Barbosa 等人对 2,041 名患者进行的研究发现 ESWL 后高血压的发病率在统计学上虽小但显着增加。关于糖尿病，几项大型研究没有证明 ESWL 与发展为糖尿病之间有任何关联。最后，着眼于 ESWL 与慢性肾病发展之间的关系，El-Asmmy 等人对 156 名患者进行的研究发现 ESWL 后肌酐水平没有变化（平均随访时间，3.8 年）。

       总之，冲击波碎石术仍将是泌尿外科的重要组成部分。由于最近的COVD大流行，可用手术室容量的限制和 GA 的潜在并发症，以及不断增加的财务压力，必将推动许多中心尽可能多地使用 ESWL。ESWL 取决于操作者，其成功取决于专业的操作者和对该技术经验丰富的泌尿科医生。投资更新的冲击波技术始终是一个有吸引力的选择；然而，正确的服务设置、遵循国际标准以及对服务效率的频繁审核无疑是最大限度地提高和保持碎石术疗效的最重要因素。

Main Points

• 影响体外冲击波碎石（ESWL）成功率的患者相关因素概述。这些包括结石位置、集合系统的解剖结构、皮肤到结石的距离、CT值（HU）测量的结石密度、结石大小、习性、患者体重指数以及是否存在输尿管支架。

• 碎石机及其发展和作用机制概述，包括现代机器。

• ESWL辅助药物及其疗效综述。

• 回顾ESWL服务设置及其对ESWL成功的影响，包括建议ESWL途径的流程图。

• ESWL常见并发症概述及处理方法