逆行肾盂灌注:一种预防经皮肾镜取石术中结石碎片移位的创新技术

《Urolithiasis》:Retrograde pyeloperfusion: a novel technique to prevent stone fragment migration into the ureter during percutaneous nephrolithotomy

【字体: 时间:2025年10月17日 来源:Urolithiasis 2.2

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  本研究针对PCNL术中结石碎片易移位至输尿管这一临床难题,创新性地提出通过逆行肾盂灌注技术形成流体屏障。实验通过构建不同肾积水程度的硅胶模型,证实RP技术较传统空输尿管和UAS方案能显著减少73.3%-85.7%的结石碎片移位,为ECIRS术式提供了重要技术支撑。

  
在泌尿外科领域,经皮肾镜取石术(Percutaneous Nephrolithotomy, PCNL)一直是治疗复杂性肾结石的首选方案,特别是对于直径大于20毫米的鹿角形结石。然而,手术过程中始终存在一个棘手难题:在肾镜灌注液的正压作用下,被击碎的结石碎片常会顺着输尿管向下迁移,如同溪流中的沙砾被水流冲往下游。这些逃逸的碎片不仅可能导致术后输尿管梗阻,引发肾绞痛、感染等并发症,更会降低结石清除率,增加患者再次手术的风险。
传统应对策略包括使用输尿管通路鞘(Ureteral Access Sheath, UAS)或各种阻石装置,但它们在严重积水的输尿管中效果有限,且存在损伤尿路黏膜的潜在风险。随着腔内联合肾手术(Endoscopic Combined Intrarenal Surgery, ECIRS)的普及,林达大学泌尿外科团队开始探索一种更符合生理机制的新方法——利用术中本就存在的输尿管镜进行逆行肾盂灌注(Retrograde Pyeloperfusion, RP),通过逆向水流形成流体屏障阻挡碎片迁移。
为验证这一设想,研究团队基于患者CT数据构建了高度仿真的硅胶肾脏模型,并创新性地设计了三种不同直径的输尿管模型(正常、中度积水、重度积水)。
实验设置模拟真实手术环境,将2克1-2毫米的结石碎片置入肾盂后,分别比较空输尿管(对照组)、UAS组和RP组在5分钟标准操作后的碎片迁移量。值得注意的是,RP组通过输尿管镜尖端置于肾盂输尿管连接部(Ureteropelvic Junction, UPJ)持续灌注,而UAS组则将鞘管尖端置于UPJ远端2厘米处。
关键技术方法包括:基于临床影像数据的三维重建与硅胶模型制作、模拟PCNL手术操作的标准化灌注-吸引循环系统、以及针对不同生理狭窄部位(如髂血管交叉处Ureters Crossing the Iliac Vessel, UIV)的输尿管固定装置。实验采用交替使用硬性肾镜和软性肾镜的操作模式,并使用3.6毫米超声探针配合负压吸引,最大限度还原真实手术场景。
研究结果
数据分析显示,RP技术在各类输尿管模型中均表现优异。在正常输尿管模型,RP组碎片迁移量(0.06±0.03克)显著低于UAS组(0.32±0.19克;p=0.047)和对照组(0.42±0.11克;p=0.009)。中度积水模型中,RP优势更加明显,较UAS和对照组分别降低83.3%和76.2%。即使在最难处理的严重积水模型中,RP仍能减少73.3%的碎片迁移。值得注意的是,UAS在严重积水模型中反而出现碎片量增加现象,研究人员分析这与鞘管直径(12Fr)与扩张输尿管(8-12毫米)之间的不匹配有关。
作用机制可视化
通过模型截面观察发现,对照组碎片广泛分布于输尿管全程,UAS组碎片多聚集于髂血管狭窄处,而RP组仅见极少量碎片突破防线。这种空间分布差异印证了RP的双重防护机制:输尿管镜尖端产生的物理阻隔效应,结合逆向灌注形成的流体动力学屏障。
研究团队特别关注了肾盂压力这一关键安全指标。尽管本研究未直接测量压力值,但引述该团队后续临床研究显示,RP技术可将肾盂压力控制在30毫米汞柱的安全范围内。此外,通过对伯努利原理的分析,解释了为何在严重积水模型中,从宽阔肾盂流向狭窄UPJ的液流会产生更高流速,从而加剧碎片迁移现象。
该研究的创新价值在于将ECIRS术中的现有器械开发出新功能,无需增加特殊设备即可实现有效防迁移。相比传统阻石装置,RP技术更具适应性,能根据输尿管直径调整输尿管镜位置,避免因器械不匹配导致的防护失效。同时,这种动态屏障不会像聚合物凝胶那样存在时间限制,可持续整个手术过程。
然而,研究人员也指出若干局限性:硅胶模型无法完全模拟活组织特性;未评估长期临床结局;且仅测试了特定规格器械。未来研究可探索不同直径输尿管镜的防护效果,并通过临床试验验证其对结石清除率和并发症的最终影响。
这项研究为PCNL手术安全提供了重要技术支撑,其提出的逆行灌注理念可能启发更多腔内手术的流体动力学创新。通过精准控制肾集台系统内的流体运动,不仅能够预防并发症,更有望推动手术方式向更微创、更高效的方向演进。
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