吕建林：如何实现最大化冲击波碎石术的疗效
How to maximize the efficacy of shockwave lithotripsy
摘要;
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。最近的 2019 年冠状病毒病 (COVID-19) 爆发可能导致 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。大多数出版物的 ESWL 无结石率 (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改进了 SFR，具有更慢的冲击率、功率斜坡协议、组合实时超声和透视成像技术，所有这些都提高了功效。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。
前言
体外冲击波碎石术 (ESWL) 自 1984 年问世以来一直是治疗肾结石和输尿管结石的主要方法之一。目前，它是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。英国国家研究所临床优化指南中的治疗方式。ESWL 的使用在 2006 年有所回升，但一直在下降，因为许多泌尿科医生转向内窥镜手术治疗，尤其是输尿管镜检查和激光碎裂。 [2]
尽管如此，ESWL 已被证明比内窥镜手术治疗更具成本效益，这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。 [1]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，[3] 与许多中心尽量避免在不太紧急的情况下使用 GA。大多数出版物表明结石清除率为 70%–80%，但在许多提供 ESWL 的中心中，情况并不常见。 [4–6]本综述旨在探讨有助于成功进行碎石术服务的因素。
结石和患者因素
已显示多种结石和患者因素会影响 ESWL 的疗效。这些包括结石位置、收集系统的解剖结构、皮肤到结石的距离 (SSD)、以 Hounsfield 单位 (HU) 测量的结石密度、结石大小、体型、患者的体重指数 (BMI) 以及是否存在结石。输尿管支架（表 1）。
Table 1
Patient-relatedfactors and scoring systems
|
Patient-related factors |
Included in Triple D |
Included in S3HoCKwave |
|
Stone position |
No |
Yes (renal/ureteric) |
|
Stone size |
Yes |
Yes |
|
Skin to stone distance |
Yes |
Yes |
|
Infundibular angle/length |
No |
No |
|
Patient habitus |
No |
No |
|
Stone density |
Yes |
Yes |
|
Presence of stent |
No |
No |
|
Sex |
No |
Yes |
较大的石头需要更多的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结石率 (SFR)。金尾等人[7]表明 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 毫米、10-20 毫米和 >20 毫米）将结石分为 3 组，ESWL 主要推荐用于前 2 组。
还研究了肾脏、输尿管和膀胱 (CT KUB) 计算机断层扫描的结石密度测量值，以评估与 SFR 的任何相关性。较硬的结石（布草石、一水草酸钙、半胱氨酸等）对 ESWL 的抵抗力更强。非对比 CT 上的平均 HU 测量值通常用于估计结石的硬度，从而评估其对使用冲击波碎石术治疗的敏感性。 El-Assmy 等人[8]考虑了 HU 并发现在低剂量 CT KUB 上对大于 900 HU 的结石进行 ESWL 不太成功。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[9]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，试图看看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。
还发现 SSD 会影响 SFR。几项研究考虑了这一点，并发现 <9 cm 的 SSD 与良好的 ESWL 结果相关。[10,11] 然而，Yoshioka 等人对 597 名日本患者进行的研究[12]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，较长的 SSD 和较高的 BMI 与不太成功的 ESWL 结果相关。
在 2008 年的一项研究中，Lin 等人[13]研究了下花萼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、宽度和骨盆漏斗部角度。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% 的患者无结石。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[14]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[15]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。显示该分数以合理的准确度预测 3 个会话后的 ESWL 失败。
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标志物的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 steinstrasse 的形成。 [19]
碎石机和碎石因素
自 1984 年开发出第一台 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，一些最新机器的焦点区域扩大了，而不会影响有限的皮肤接触和减轻疼痛的好处。 [20]超声波的产生模式也与 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电动液压机器更有效。 [21,22] Sohail 等人 [23]比较了他们中心使用的新旧机器之间的 SFR，发现使用较新设备后 SFR 有了显着改善（表 2）。
Table 2
Common types oflithotripter
|
Generation |
USS enabled |
Dual focus |
Shockwave generator |
|
|
Dornier HM-3 |
1st |
No |
No |
Electrohydraulic |
|
LiteMed LM 9200 |
3rd |
Yes |
No |
Electromagnetic |
|
Modulith SLX-F2 |
3rd |
Yes |
Yes |
Electromagnetic |
|
Piezolith 3000 PLUS |
3rd |
Yes |
Yes |
Pierzoelectric |
|
Sonolith i-move/i-sys |
3rd |
Yes |
No |
Electroconductive |
冲击波传递率和冲击波功率修改也被视为在 ESWL 期间改善结石碎裂和最小化周围组织损伤的潜在方法。
早期，高冲击率是首选，因为它可以缩短手术时间，但随着支持 ESWL 的科学进展，许多中心尝试降低冲击波传输率并取得了一些成功。在荟萃分析中，Kang 等人[24]与较高速率（120 次冲击/分钟）相比，低（60-70 次冲击/分钟）和中度（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，还评估了功率斜坡协议以查看它们是否改进了 SFR。尽管大多数研究证明了与传统方案相似的 SFR，但许多研究表明，渐进方案减轻了疼痛，似乎可以保护周围组织免受伤害，并降低肾周血肿率。 [25]
与传统的仅透视设置相比，成像技术的发展也有助于使用 ESWL 提高 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，并提高输尿管结石的定位精度。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[26]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，组合系统改善了 SFR 并降低了辐射暴露。 Chen [27] 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透视引导碎石机 (LiteMed LM-9200) 显示 80% 的 SFR。
ESWL 领域的另一项技术发展是双头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 个头）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[28,29]；然而，该技术并未得到广泛应用，也没有产生预期的影响。
机械打击乐也被研究作为 ESWL 的辅助。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 Mechanical Percussion Lithecbole Couch 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实现类似效果的其他方法。 Li等人的研究[31]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 steinstrasse 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。
药物干预
Pharmacologicalinterventions
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）。Table 3
Pharmacologicalagents
|
Agent type |
Improves SFRs |
Reduces complications |
Improves patient experience |
|
Alpha-blockers |
Yes |
Yes |
Yes |
|
Diuretics |
No |
Yes |
Yes |
|
Analgesia |
No |
No |
Yes |
|
Potassium citrate |
Yes |
Yes |
Yes |
|
Microbubbles |
Yes |
Yes |
No |
SFR: stone-freerate
ESWL 期间通常使用镇痛剂，因为疼痛评分较低且患者对手术的满意度提高。据认为，由于在手术过程中患者运动较少，它们也会导致 SFR 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[32]据报道，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，但并未显示改善的 SFR。 [33]
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[34]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[35]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，尤其是坦索罗辛形式的药物驱除疗法一直存在争议，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。 [36]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 [20] 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。
Service setup
服务设置
可以说，决定特定单元中 ESWL 成功率的最重要因素是 ESWL 服务的设置和监控方式。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，以及患者对优化他们接受的治疗的愿望。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，由于 ESWL 不是他们的主要关注点，因此由缺乏经验的团队提供治疗，他们改进的机会也较少。这可能会导致较低的 SFR、较高的当天取消以及向不合适的候选人提供治疗。专职人员对于成功的 ESWL 服务至关重要。碎石可能需要几次治疗，成功的单位能够区分可以通过更多治疗来清除结石的病例和需要切换到不同治疗方式的病例。因此，由经验丰富的临床医生审查治疗后图像对于提高服务的整体质量至关重要。不幸的是，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进行输入并减少繁忙的门诊诊所的负担。 [37]一个常用的模型包括在每周或每两周一次的结石多学科会议上讨论的所有新结石病例，特别是对于 ESWL，所有治疗后成像都被审查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 交付。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。 [37,38]
Figure 1
体外冲击波碎石术的建议途径Complications of ESWL
要点
·影响体外冲击波碎石术(ESWL) 成功率的相关因素包括结石位置、集合系统的解剖结构、皮肤到结石的距离、以 Hounsfield 单位 (HU) 测量的结石密度、结石大小、体型、患者的体重指数以及输尿管支架的存在。
·碎石机正在发生进步，应使用现代碎石机器。
· ESWL术前术后 可辅助用药，提高清石率用安全性。
·对 ESWL 服务设置及其影响 ESWL 成功因素进行分析，包括建议的 ESWL 冲击途径。
· 注意ESWL 常见并发症以及如何治疗预防。