皮肤到结石的距离是否会影响经皮肾镜碎石术(mini-PCNL)的结果?来自前瞻性多中心研究的数据表明,这种吸力辅助技术对mini-PCNL的临床应用效果具有积极作用
《Arab Journal of Urology》:Does skin-to-stone distance affect the outcomes of suction mini-percutaneous nephrolithotripsy? Results from the prospective multicenter suction technology utility in mini-PCNL study (stumps)
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时间:2026年04月21日
来源:Arab Journal of Urology 1.2
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摘要
目的:皮肤到结石的距离(STSD)是已知的冲击波碎石术失败预测因素,但其对经皮肾结石碎石术(PCNL)的影响仍知之甚少。本研究旨在评估STSD与吸力辅助微创PCNL(suction mini-PCNL)结果之间的关联。
方法:分析了2024年3月至11月期间来自2
摘要
目的:皮肤到结石的距离(STSD)是已知的冲击波碎石术失败预测因素,但其对经皮肾结石碎石术(PCNL)的影响仍知之甚少。本研究旨在评估STSD与吸力辅助微创PCNL(suction mini-PCNL)结果之间的关联。
方法:分析了2024年3月至11月期间来自21个国家30个中心的1,456名接受吸力辅助微创PCNL(14–22 Fr吸力通道鞘)治疗的成年肾结石患者的前瞻性数据。患者根据STSD分为两组:第1组(≤8厘米;n=752)和第2组(>8厘米;n=704)。主要结局指标为无结石率(SFR),定义为30天低剂量计算机断层扫描(CT)检查时无残留碎片。多变量逻辑回归分析确定了无残留碎片的预测因素。
结果:第2组患者年龄较大,体质指数(BMI)较高,合并症负担更重(糖尿病、慢性肾病、ASA评分≥2),结石体积较大,且下极结石比例较高。尽管基线特征存在显著差异,但两组总体并发症发生率相当(10.1% vs 11.8%;p=0.34)。然而,第2组的SFR显著较低(78.2% vs 88.7%;p<0.001),手术时间较长(中位数55分钟 vs 38分钟;p<0.001),72小时再入院率也较高(2.7% vs 0.8%;p=0.01)。多变量分析显示,STSD>8厘米与较低的SFR独立相关(OR 0.52,95%置信区间[CI] 0.38–0.71;p<0.001),此外结石体积(OR 0.95,95% CI 0.92–0.97;p<0.001)和鞘管尺寸<20 Fr(OR 0.22,95% CI 0.12–0.37;p<0.001)也与SFR较低相关。单步扩张(OR 2.45,95% CI 1.65–3.64;p<0.001)和一次性鞘管(OR 1.50,95% CI 1.09–2.05;p=0.01)与完全清除结石的概率较高相关。
结论:本研究显示,STSD>8厘米与吸力辅助微创PCNL后完全清除结石的概率较低及手术时间较长独立相关,但并未显著增加并发症。术前行STSD测量可为患者咨询、手术计划和技术选择提供依据。
关键词:皮肤到结石距离;微创经皮肾结石碎石术;吸力技术;术后结果;肾结石
引言:
经皮肾结石碎石术(PCNL)仍是治疗大型和复杂肾结石的金标准[引用1],其微型化技术(mini-PCNL)因其疗效好且并发症少而得到广泛应用[引用2]。吸力辅助微创PCNL采用专用吸力肾造口通道鞘持续抽吸结石碎片和冲洗液,与传统方法相比,具有更好的结石清除效果、更短的手术时间和更低的并发症率[引用3]。尽管我们已经能够明确评估患者俯卧位和仰卧位下吸力辅助微创PCNL的差异(两种位置均安全且效果相当[引用4]),但关于术前影像学数据中的患者体型、BMI和解剖因素对通路技术影响的资料仍较为不足。其中一个因素就是皮肤到结石的距离(STSD)。
STSD是指目标结石中心到皮肤表面的平均距离,可通过CT扫描测定,是一个实用且可重复的术前指标。在冲击波碎石术(SWL)中,Pareek等人发现STSD超过10厘米与治疗失败独立相关[引用5]。虽然这一阈值在后续SWL研究中得到采用,但其适用于直接穿刺而非经组织到达结石的经皮方法的具体情况仍不明确[引用6,引用7]。
可以假设,STSD较大的患者(常见于肥胖或体型较大的患者)可能会使经皮通路更加复杂,延长手术时间,并降低微创PCNL的无结石率(SFR)。从技术角度来看,较长的通路可能导致器械操作困难、增加辐射暴露和通路相关并发症的风险。然而,最近的研究表明,肥胖并不妨碍微创PCNL的安全使用,且其在SFR和输血需求方面具有优势[引用8]。此外,STSD受肾周和肾旁脂肪组织的影响[引用9],肾周脂肪损伤与通路困难、需要额外通路以及系统性炎症反应综合征相关[引用10]。因此,内脏肥胖可能在影响术后并发症方面起关键作用,其测量在STONE肾结石评分中也有重要意义[引用11]。另一方面,吸力技术可能通过保持清晰的手术视野来部分缓解这些挑战,即使是在较长的通路中也是如此。
迄今为止,尚无大型前瞻性多中心研究直接探讨STSD是否独立影响吸力辅助微创PCNL的结果。本研究通过比较STSD≤8厘米和STSD较大的患者,探讨STSD对结果的影响。
材料与方法:
本研究将吸力辅助微创PCNL定义为使用一次性或可重复使用的吸力通道鞘(14–22 Fr)结合任何碎石装置进行的经皮肾镜手术。数据由亚洲泌尿肾病研究所管理的Suction Technology Utility in Mini-PCNL Study(STUMPS)注册项目收集,符合伦理审查委员会批准(协议ANU #01/2024)。各参与中心均获独立机构批准。所有患者均签署了知情同意书。研究纳入了2024年3月至11月期间来自21个国家30个中心的成人肾结石患者。完整的研究方案和结果已发表[引用12]。纳入标准包括:肾结石、使用14–22 Fr吸力鞘、正常肾解剖结构、术前6–8周及术后30天内进行的非增强CT扫描。排除标准包括肾脏异常、儿童/青少年患者、同时存在输尿管结石、未服用抗血小板/抗凝药物、无法同意或数据不全。
记录了患者基线特征(人口统计学、结石特征、手术技术、碎石方式)、手术时间、并发症、SFR和再手术率。对于单一或多个结石,记录最大结石的直径;多个结石的体积通过椭球公式(长度×宽度×深度×π×0.167)计算。STSD由主治医生在仰卧位进行的基线CT扫描的轴向平面上测量,通过CT工作站上的放射测量卡尺分别从0°、45°和90°三个角度测量结石中心到皮肤表面的距离(图1)。然后,通过平均这三个值得到平均STSD作为最大结石的代表距离。
图1. CT扫描显示了皮肤到结石距离的计算方法。CT扫描在仰卧位进行,距离在轴向平面上测量,从0度、45度和90度三个角度分别测量结石中心到皮肤表面的距离,平均值作为最大结石的代表距离。
术前尿培养根据敏感性指导抗生素治疗。抗生素预防遵循当地规范,术前3–7天停用抗血小板/抗凝药物,术后根据临床判断恢复使用。外科医生按常规程序进行吸力辅助微创PCNL,符合纳入标准,术后第一天通过10点视觉模拟量表(VAS 10=最大疼痛)评估疼痛,30天并发症按改良Clavien系统分级[引用13]。术后30天使用骨窗低剂量非增强CT评估残留碎片(RFs)。无结石状态分为:
A级:无碎片(100%无结石);
B级:单个碎片≤4毫米;
C级:单个碎片>4毫米或多个任何大小的碎片(残留疾病)。
统计分析:
根据STSD将患者分为两组。已知10厘米与SWL结局较差相关[引用5],PCNL研究中使用的临界值有所不同,8–9厘米的结局较好[引用6,引用7]。Pareek等人的研究表明,无结石患者的STSD平均为8厘米,而有RFs患者的STSD平均为11.5厘米[引用5]。我们选择最短直径(8厘米)来探讨这一长度在仰卧位或俯卧位中的重要性,因为俯卧位的通路可能较短,传统上被认为更有优势[引用14]。第1组包括STSD≤8厘米的患者,第2组患者的STSD较长。连续变量用中位数和四分位数范围表示,分类变量用绝对数值和百分比表示。比较两组变量时,使用χ2检验或Fisher精确检验(分类参数)以及Mann-Whitney U检验(连续变量)。先对整个队列进行多变量逻辑回归分析,评估与100% SFR(A级)相关的因素。将既往文献中提示影响SFR的变量纳入模型,评估其相关性,并用比值比(OR)、95%置信区间(CI)和p值表示。所有统计分析使用R统计语言(R Foundation for Statistical Computing,奥地利维也纳)版本4.1.2进行,p<0.05表示统计显著。
结果:STUMPS注册项目共纳入1,707名患者,其中1,456名符合纳入标准。第1组752名,第2组704名(表1)。第2组患者年龄较大(中位数52岁[IQR 42–62岁] vs 48岁[IQR 37–59岁;p<0.001],BMI较高(28.0 [IQR 25.9–31.0] kg/m2 vs 24.0 [IQR 22.0–26.8] kg/m2;p<0.001)。第2组患者ASA身体状况评分≥2的比例更高(57.1% vs 39.3%),糖尿病(25.7% vs 14.0%),慢性肾病(21.7% vs 17.0%)和既往使用抗凝或抗血小板药物的比例也更高(16.3% vs 7.7%)。第2组首次结石形成的比例较低(71.7% vs 81.0%;p<0.001),术前阳性尿培养的比例也较低(12.9% vs 20.5%;p<0.001)。两组结石特征也有显著差异:第2组患者结石较大(中位数直径2.0厘米[IQR 1.6–2.8厘米] vs 1.9厘米[IQR 1.5–2.5厘米;p<0.001],结石体积也较大(中位数1,762毫米3[IQR 1,020–3,980毫米3] vs 1,502毫米3[IQR 817–2,735毫米3;p<0.001])。结石位置也有显著差异(p<0.001),第2组下极结石更多(43.8% vs 34.1%),第1组间极结石更多(51.2% vs 39.3%)。两组在性别分布、病变侧别、Guy’s结石评分、Hounsfield单位(HU)和既往PCNL史方面无显著差异(表1)。
表1. 患者基线特征。
多个手术参数存在显著差异(表2):第1组更常用的麻醉方式为脊椎麻醉(60.1% vs 32.2%;p<0.001),而仰卧位更常见(65.9% vs 47.7%;p<0.001)。关于通路技术,第1组更多采用仅透视引导的穿刺(77.9% vs 67.0%),而第2组更多使用仅超声引导(28.9% vs 17.0%;p<0.001)。通路扩张方法也有显著差异(p<0.001):第2组主要采用单步扩张(62.6% vs 49.1%),而第1组更常用金属扩张器进行序贯扩张(41.3% vs 21.0%)。第2组使用较小鞘管的比率显著较高(<20 Fr;78.6% vs 71.8%;p<0.01)。两组使用的通路数量和肋上通路率相当。第2组更常使用激光碎石(72.0% vs 65.3%;p<0.01)。总手术时间(中位数55分钟[IQR 35–80分钟] vs 38分钟[IQR 26–62分钟;p<0.001)和碎石时间(中位数20分钟[IQR 12–33分钟] vs 15分钟[IQR 8.0–26分钟;p<0.001)也显著较长。退出策略也有差异(p<0.01),但使用带有支架的肾造口管的比率相同(各50.0%)。
表2. 手术特征。
表3显示了术中和术后结果。术后第1天的疼痛评分两组相似(中位数VAS 2 [IQR 1–3];p=0.06)。总体并发症率相当(第1组10.1% vs 第2组11.8%;p=0.34)。个别并发症类型无显著差异。第2组住院时间显著较短(中位数2天[IQR 1–3天] vs 3天[IQR 2–4天;p<0.001)。然而,第2组72小时再入院率显著较高(2.7% vs 0.8%;p=0.01)。30天CT评估的SFR结果有显著差异(p<0.001):第1组88.7%的患者达到A级,第2组为78.2%;第1组7.2%的患者为B级,第2组为16.8%;C级分别为4.1%和5.0%,但30天内的再干预率无显著差异(1.7% vs 3.0%;p=0.16)。术中和术后结果。下载CSV显示表格
在多变量逻辑回归分析(表4)中,STSD大于8厘米与实现A级无石状态的几率显著降低独立相关(OR 0.52,95% CI 0.38–0.71;p < 0.001)。结石体积(OR 0.95,95% CI 0.92–0.97;p < 0.001)和鞘管尺寸小于20 Fr(或OR 0.22,95% CI 0.12–0.37;p < 0.001)也与A级无石状态的几率降低相关。相反,使用一次性鞘管(OR 1.50,95% CI 1.09–2.05;p = 0.01)和单步扩张(OR 2.45,95% CI 1.65–3.64;p < 0.001)与实现A级无石状态的几率增加相关。
表4. 影响A级无石状态因素的多变量逻辑回归分析。下载CSV显示表格
讨论
STSD对标准PCNL和mini-PCNL结果的影响仍部分未得到解答,STUMPS注册数据库提供了一个独特的机会来大规模研究这一问题,特别是因为它包含了在仰卧位和俯卧位接受手术的患者。据我们所知,这是第一个大规模前瞻性多中心研究,探讨STSD作为吸除mini-PCNL结果预测因子的作用。我们的主要发现是,在多变量分析中,STSD超过8厘米与实现完全清石的可能性降低独立相关。然而,鉴于两组在基线和操作上的显著差异,包括年龄、BMI、合并症负担、结石体积、结石位置、体位和扩张技术,这些发现应谨慎解释。尽管使用了多变量逻辑回归来调整已测量的混杂因素,但在观察性注册数据库环境中无法排除未测量变量的残余混杂。尽管如此,这些结果在临床上仍然有意义;第二组患者的A级清石率(SFR)为78.2%,而第一组为88.7%。这些结果扩展了STSD的重要性,不仅限于SWL( shock wave lithotripsy),还扩展到了PCNL( percutaneous nephrolithotomy)领域。Pareek等人的开创性研究表明,STSD超过10厘米可以可靠地预测下极肾结石的SWL失败,敏感性为87%,特异性为85%,并且在逻辑回归分析中比BMI或HU(hydraulic ultrasound)更具预测能力[Citation5]。在PCNL中,机制不同;较长的通路可能会导致技术挑战,包括肾镜角度减小、冲洗压力需求增加以及瞄准外围肾盏的吸除鞘管操作更加困难。我们的数据表明,即使调整了结石大小、进入技术和鞘管特征,这些因素也会转化为可测量的清石结果差异。
尽管如此,关于这一主题的已发表研究表明,尽管STSD是SWL失败的一个有意义的预测因子[Citation5],但它似乎对标准PCNL的结果没有显著影响。Gonulalan等人回顾性地分析了192名PCNL患者,根据中位数STSD(94毫米)将他们分组并比较了结果[Citation7]。在各组之间,SFR、手术时间、透视时间、住院时间、疼痛评分、输血率和并发症率均未发现显著差异。较长STSD组的BMI显著更高,证实了肥胖与STSD之间的关系。同样,一项针对424名PCNL患者的大规模回顾性研究,根据平均STSD(10厘米)分组,也未发现各组在SFR、手术时间、透视时间、住院时间、血细胞比容下降或并发症率方面存在显著差异[Citation6]。值得注意的是,较短STSD组的结石负荷和HU较高,但SFR相似,这表明较短的STSD可能部分抵消了较大结石负荷带来的挑战。
我们系列中更好的SFR可以部分用以下原因解释。首先,最根本的差异在于使用的鞘管口径。标准PCNL使用的鞘管大于22 Fr(通常是26–30 Fr)[Citation15],这些鞘管更大且更硬。这些鞘管具有固有的机械优势:宽口径允许肾镜具有全尺寸的工作通道和强大的冲洗能力,从而补偿了增加的通路长度。STUMPS中使用的吸除mini-PCNL鞘管(14–22 Fr)明显较窄。由于STSD较长,较长的通路可能导致器械角度受限,使得进入外围肾盏或重新定位肾镜以粉碎和吸除所有结石变得更加困难,特别是当这些结石位于平行肾盏时。我们的多变量分析证实,鞘管尺寸小于20 Fr与完全清石的几率降低78%相关,表明在mini-PCNL环境中,器械限制被解剖深度放大了。后者也可能解释了为什么第二组患者的手术时间(中位数55分钟对比38分钟,p < 0.001)和碎石时间(中位数20分钟对比15分钟,p < 0.001)显著延长。这种延长可能反映了由更深通路带来的实际技术挑战。相比之下,Ergani和Gonulalan的报告没有发现手术时间上有统计学上的显著差异。
其次,在我们的队列中,第二组患者下极结石的比例显著更高(43.8%对比34.1%)。下极解剖结构本身就对结石清除具有挑战性,因为肾盂肾盏角度和结石的重力堆积。更长的通路进一步限制了将小口径肾镜角度调整到依赖性下极肾盏的能力。相比之下,Gonulalan和Ergani的研究没有发现两组之间结石位置的显著差异。然而,第二组患者的BMI(中位数28.0对比24.0 kg/m2)和结石体积(中位数1,762对比1,502 mm3)更高。这些因素也可能影响了结石清除。值得注意的是,这两项回顾性标准PCNL研究的样本量明显低于我们的研究。Gonulalan仅分析了182名患者,Ergani评估了424名患者,但两项研究都是单中心或有限中心设计的。STUMPS在21个国家的30个中心招募了1,456名患者,并进行了前瞻性数据收集。STSD对标准PCNL的真实影响可能是存在的,但在较小的回顾性队列中检测不到。相反,mini-PCNL可能对STSD作为生物学和技术现象更为敏感,而STUMPS的大样本量足以检测到这种影响。
第二组患者年龄显著较大,BMI更高,并且合并症(包括糖尿病和慢性肾病)的患病率更高。尽管基线情况更为不利,但两组之间的总体并发症率相当(10.1%对比11.8%),这突显了即使在技术要求高的情况下,吸除mini-PCNL的安全性也是如此。值得注意的是,两组的感染并发症率都很低,组间没有显著差异。这可能与吸除技术本身有关,因为吸除技术已被证明可以减少感染并发症,通过加快冲洗液吸收来降低肾内压力[Citation3]。
我们队列中的一个矛盾发现是,尽管第二组患者在72小时再入院率上更高,但他们的住院时间中位数却显著较短。这种模式可能反映了30个中心在出院实践和机构协议上的显著异质性,这些中心的医疗系统、术后护理路径和住院时间明显不同。第二组较高的72小时再入院率可能部分是由于出院实践,而不是直接反映STSD相关的手术并发症。然而,第二组技术要求更高的手术和碎石时间可能导致亚临床并发症,这些并发症仅在出院后才变得明显。这些发现强调在多中心国际注册数据库中谨慎解释住院时间长度的重要性,因为出院决定受到当地实践而非统一协议的影响。未来结合标准化出院标准和患者报告的术后结果指标的研究将有助于澄清这种关系。
两组之间的几个操作差异也值得讨论。操作第二组患者的医生更频繁地使用超声引导的进入技术(28.9%对比17.0%)、单步扩张(62.6%对比49.1%)和激光碎石(72.0%对比65.3%),并且更倾向于使用较小的鞘管尺寸(<20 Fr)。这些实践模式可能反映了医生对由深层结石造成的解剖学限制的适应:超声在针头定位时允许实时软组织可视化;单步扩张减少了通路损伤;使用较小鞘管的激光碎石可能在狭窄的工作通道中提供更大的操控性。有趣的是,使用一次性鞘管和单步扩张在多变量分析中与实现A级无石状态的几率增加独立相关,而鞘管尺寸小于20 Fr则与几率降低相关。这些发现对手术计划有直接影响:在解剖学上可行的情况下,优先选择较大的吸除鞘管和单步扩张技术可能部分抵消解剖深度的不利影响。在校正了这些因素后,STSD与SFR的独立关联进一步证实,STSD不仅仅是其他解剖或技术变量的代理指标,而是结果的独立决定因素。
本研究有几个局限性需要承认。首先,尽管数据是前瞻性收集的,但STUMPS注册数据库是观察性的,并未进行随机化。第一组和第二组之间的基线特征存在显著差异,包括年龄、合并症负担和结石位置,反映了现实世界的病例组合变化,而非受控的实验条件。尽管使用了多变量逻辑回归来调整已测量的混杂因素,但基线患者特征的显著不平衡,包括年龄、BMI、合并症负担和结石位置以及操作变量,使得无法完全通过统计调整消除残余混杂。诸如医生经验、机构操作量、肾镜类型和透视剂量等变量未在注册数据库中捕获,可能独立影响了结果。这些因素减弱了从STSD与无石状态之间的观察关联中得出的因果推断的强度。其次,用于分组的分组阈值8厘米是根据之前的SWL文献制定的,并预先适应了经皮手术的背景。第三,STSD是由每个参与中心的治疗医生使用标准化的三点方法在轴向CT影像上测量的。然而,在跨越21个国家的30个机构的注册数据库中,测量存在一定程度的观察者间变异性。CT工作站软件、窗口/级别设置、卡尺放置精度和个体操作者经验等因素可能引入了系统或随机测量误差,这可能影响了组别分配,从而影响了观察到的结果关联。注册数据库协议中没有进行正式的评分者间可靠性测试,这是未来前瞻性研究应通过集中影像审查来解决的局限。最后,研究人群仅限于在定义的招募窗口内接受治疗的成人肾结石患者;没有收集30天后的长期随访数据和儿科或解剖异常患者的结果。虽然STUMPS注册数据库的国际多中心设计增强了我们发现的外部有效性和现实世界适用性,但它同时引入了参与机构之间的显著异质性。围手术期管理实践,包括抗生素预防方案、麻醉偏好、进入引导方式、退出策略选择和出院实践在各中心之间并不统一,由个别医生和机构协议决定。同样,术后路径在各参与国家也存在显著差异,反映了医疗系统的不同。这种机构异质性可能影响了本研究报告的关键结果,包括手术时间、住院时间和72小时再入院率。
总之,这项研究发现,STSD大于8厘米与吸除mini-PCNL后完全清石的几率降低独立相关。与任何观察性注册研究一样,在解释这些发现时应考虑残余混杂的可能性。较长的STSD还导致了更长的手术时间和更高的早期再入院率,尽管总体并发症相似(图2)。这些发现扩展了STSD的临床重要性,超出了SWL的范围,并支持在术前CT扫描中常规测量STSD,以指导患者咨询、鞘管选择和扩张技术。未来的研究应确定最佳的STSD阈值,并评估针对解剖深度增加的患者的改进结石清除策略。
图2. 研究结果的图表。这对手术计划的启示包括:向患者提供充分的信息辅导,优化鞘管类型,并考虑采用一步扩张法。未来的研究建议明确最佳的STSD阈值,以制定器械选择方案,并探讨其对手术位置选择的影响。展示全尺寸图片。
关于生成式AI工具的声明:
图2是使用人工智能辅助的图像生成工具(Nano Banana:由Gemini 2.5开发的人工智能图像生成器)生成的,但经过了作者的编辑和审查,以确保科学准确性。
伦理审批声明:
该研究遵循《赫尔辛基宣言》的原则进行,当地机构审查委员会(亚洲肾脏泌尿病学研究所伦理委员会)批准了这项研究(批准编号AINU #01/2024)。每个参与中心均获得了独立的机构批准。
数据提供声明:
数据将在收到合理请求后由相应的作者提供。
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