Res Rep Urol. 2021; 13: 227–236.Published online 2021 May 6. doi: 10.2147/RRU.S311010

PMCID: PMC8110280 PMID: 33987110

Minimally Invasive Surgery for the Treatment of Ureteric Stones – State-of-the-Art Review

Abstract

在过去的几十年里，输尿管结石的治疗领域不断发展，根据结石的大小、位置以及其他患者和结石因素，存在多种治疗方案。虽然现在很少进行开放手术，但使用药物排出疗法 (MET) 一直存在争议，可能只推荐用于输尿管远端大结石。主要治疗方法是在冲击波碎石术 (SWL) 和输尿管镜检查 (URS) 之间取得平衡，后者通常推荐用于较大的结石。虽然输尿管结石治疗的原则在很大程度上保持不变，但现代时代已经产生了新的方法和手段来进行治疗。泌尿外科的所有领域都取得了进步，试图改进治疗并在成本、患者选择和生活质量之间取得平衡。技术的传播及其有效性和安全性的证明最终将导致国际指南中的新建议和新黄金标准的演变。

Introduction

在过去的 50 年中，输尿管结石疾病的治疗领域发生了巨大的变化。历史上，结石治疗仅限于开放手术等干预措施，但随着微创手术的发展和内泌尿外科的诞生，这种情况发生了变化。里程碑的事件包括 1979 年输尿管内碎石术的首份报告以及 Bagley 等人于 1983. 引入输尿管软镜，新技术的研究和开发一直是这一变化的推动力。尿石症在全球的终生患病率为 14%，基于人群的研究表明，这一数字正在上升。这种全球变化的根本原因被认为是多因素的，与宿主和环境因素有关，如肥胖、糖尿病、吸烟、气候相关。Geraghty 等人的荟萃分析显示，在过去二十年中，URS 治疗的数量增加了 250% 以上。从泌尿科医生的角度来看，有很多治疗方式和修改方法可以用来为患者提供“最先进”的治疗。这些选择取决于许多变量，例如结石大小、位置和成分以及外科医生的经验和个人偏好。对于忙碌的临床医生来说，跟上新的泌尿外科研究的不断增长可能具有挑战性，讨论了 SWL、URS 以及腹腔镜技术治疗输尿管结石疾病的进展。

Shockwave Lithotripsy (SWL)

1980 年，德国飞机合作公司 Dornier 在研究超音速飞机上的点蚀时，引入了使用“冲击波”或声波脉冲来破碎使用X线荧光或超声波成像定位的结石。自 Chaussy 等人首次临床应用以来，Human Model-1 (HM-1) 碎石机经历了多次修订。系统现在可以使用液电、压电和电磁发式碎石油机。移动式多功能碎石机的出现扩大了输尿管结石治疗的可能性。这使得较小的中心更容易获得 SWL，并且在急性环境中更容易获得。后者通常被称为“热碎石术”。对使用移动碎石机的批评是，与使用固定碎石机取得的结果相比，整体无结石率 (SFR) 等效率较差。当前欧洲泌尿外科协会 (EAU) 指南建议将 SWL 作为输尿管近端和远端结石小于 10 毫米（结石大于 10 毫米时为第 2 行）两者的一线治疗方法。有证据表明位于输尿管中间三分之一的结石难以定位，因此难以有效治疗。然而，美国泌尿外科协会 (AUA) 指南得出结论，SWL 确实可以清除近端、中端和远端输尿管的结石，结石清除率 (SFR) 分别为 82%、73% 和 74%。由于侵入性较小，成人 SWL 不需要 GA，因此是具有高麻醉风险的患者的治疗选择。由于其射线可透性，尿酸结石需要超声 (US) 或造影剂透视以准确定位结石并确保正确的冲击波放置。

SWL 对胱氨酸结石的治疗效果较差，并且在 SWL 时识别结石对肥胖患者来说可能具有挑战性，这强调了谨慎选择患者的重要性。并发症包括腹痛、血尿、败血症、肾周血肿和输尿管碎片引起的梗阻（“steinstrasse”）。建议在 SWL 时镇痛，并且术后坦索罗辛可能有帮助通过的作用石碎片并帮助缓解任何不适或疼痛。在第一个月内需要进行术后成像（以平片 ± US 的形式），如果患者有症状，则应尽快进行，尽管首选 CT 扫描在一些中心。

近期进展

与替代性泌尿外科治疗相比，自首次描述以来，ESWL基础技术并没有取得太多进展。然而，SWL 已受到关注并进行了改良以产生更好的结果。Jagtap 等人进行了一个大型系列研究，确定了在 SWL 背景下可能有助于改善 SFR 的几个因素。其中包括更好的结石定位、改进的耦合、对当前患者和结石选择标准的修订、降低冲击波率和增加能量，同时加强碎石机和使用用培训。最近的报告引起了人们对预测模型和列线图的关注，并且有新的证据强调了新型尿液生物标志物在识别或预测 SWL 后感染或出血时的作用。

Ureteroscopy (URS) 输尿管镜检查 (URS)

URS 用于诊断和治疗目的。从使用儿科膀胱镜进行的早期病例开始，输尿管镜的发展已经走过了漫长的道路。1960 年，随着棒状透镜系统的出现，输尿管镜设计发生了革命性的变化，允许将较小直径的刚性输尿管镜用于 URS。1980 年代初期，出现了第一个半刚性输尿管镜的建模及其应用，首次利用单独的光学通道和工作通道去除输尿管结石。此后，随着输尿管镜的小型化、耐用性的提高以及 URS 期间碎石术的应用，内窥镜在世界范围内的普及率已经上升，现在已经超过了 SWL。EAU 指南推荐 URS 用于近端和远端输尿管结石。此外，建议将其作为大于 10 毫米大小的结石的第一线治疗。与其对应物相比，没有报道 URS 的禁忌症。例如，它可以作为肥胖患者和出血素质患者的安全替代品。URS 的总体并发症发生率较低，低于 10%。大多数研究，虽然它被认为是一种相对安全的手术，但它与罕见的、致命的结果有关，主要与败血症有关。与 URS 相关的最常见并发症是疼痛和感染。为了减少与脓毒症相关的并发症。高肾内压，最近出现了一种新型的 URS 软镜(f-URS)，它显示了压力控制的反馈冲洗系统和负压吸机机制。这些已被证明可以安全地治疗更大的上尿路结石。URS 与 SWL 的总体成本，证明前者与 SWL（3627 美元）相比更具成本效益（2801 美元）（p = 0.03）。

P - URSVS延迟URS

术前不放置支架，直接行输尿管手术的方法为P - URS，若放置支架后再手术的称为延迟URS（d - URS）。d - URS治疗的风险可能会加剧现有的尿石症或与之相关的并发症的财务和临床负担。随着全球 URS 使用率的增加，急性情况下 p-URS 的使用也可能增加。最近的一项研究发现，在手术时间，两者SFR和并发症无显著差异。在未来，p-URS 和立即去除结石的作用可能会被考虑超过支架置入术的延迟管理。但是，有可能是对URS使用设备的故障率较高，而且不能在的感染的患者中使用。

设计

在输尿管镜众多的设计已经促进其操作更更安全。能够容易地推进远端输尿管的检查，有很好的图像传输，提供工作仪器和更大的工作通道。这意味着更高的冲洗压力可以通过。半刚性URS提供了一个整体的结石清除率超过80％，是治疗输尿管远端结石的很好的方法。过去几十年的特别成功，这些输尿管镜的设计改变变得更长，更细，并且可以更好的访问近端输尿管。

输尿管软镜，设计是为了于上输尿管和肾内结石，它们的角度能够被操纵以匹配到输尿管的自然过程。近端输尿管结石，相比于半刚性URS时，并发症并不增加。它们实现了更高的SFR。输尿管软镜具有更小的直径，更好的挠度和更便宜。数字输尿管软镜有更高质量的图像，并且不需要额外的光电缆或相机头。由于小型化，灵活和数字输尿管软镜的发展，无论是访问和可视化的结石已经大大提高。输尿管软镜的小型化的适应症扩大到现在包括在肾脏移植患者手术。早期输尿管软镜模型用时的配件插入的最大活性偏转角的损失相关，例如导丝。与活性仲偏转或连续偏转输尿管镜的270度有所改善这一点，这是特别重要的，其中有一个锐角角漏斗肾盂（IPA）纳入F-URS的双工作通道的出现促进了与结合持续冲洗流辅助器械的插入。一个在输尿管软镜设计的最新发展是一次性输尿管软镜使用，它希望能有过一个“混合策略”，它集成提案后处理，一次性输尿管软镜这可以防止不必要的断裂和允许具有挑战性的解剖情况下使用用（例如，陡IPA，这被认为是对范围的损坏的危险因素）（表1）。需要进一步的成本效益分析，以确定广泛的输尿管软镜运用的经济状况。此外，未来的研究是必要的，其评估相比，重新评估一次性软镜对环境的影响，因为一次性软镜可以产生更多的废塑料，由于后处理需更多的能量消耗。

表格1 输尿管镜概述（*并不详尽列表）

Endourological Armamentarium

导丝

导丝是泌尿外科不可或缺的工具。优势包括改善曲折输尿管段的、克服狭窄和绕过嵌塞的结石。在 URS 期间使用安全导丝偶尔会受到争论。它们提供的一个关键优势是可以选择插入输尿管支架并在出现并发症时中止手术。

有一系列可用的导丝，包括混合模型，它们在轴刚度、润滑性和尖端配置方面存在差异。例如，柔性亲水尖端导丝有助于进入障碍物，穿孔风险低，而设计更硬的轴导丝对于困难的输尿管导管插入术，减少扭结和输尿管通路鞘 (UAS) 或支架插入。建议在所有输尿管镜检查程序中使用安全线，尽管这不是专家操作的强制性要求。

工作器械和输尿管通路鞘 (UAS)

URS 越来越受欢迎，其原因是可用工作通道的数量和质量有所提高。其中包括不同样式和尺寸的抓钳和取石篮，这些都是为了改善安全提取而开发的。UAS 的好处包括提高能见度、减少手术时间、减少对高肾内压的需求以及可能减少后续结果导致并发症（感染性或出血性）（表 2）。然而，有几项研究强调了 UAS 使用的局限性。例如，它们的应用可能不一定与 SFR 的改善相关。延长 UAS 时间可能与更大的术后疼痛相关。UAS 最佳尺寸和长度的选择取决于用户，通常由依从性决定输尿管。其在预置支架输尿管中更容易使用，女性和儿科患者通常首选较短的长度 (35 厘米)，而男性患者则首选较长的长度 (45 厘米)。

表 2 新技术概览（*非详尽清单）

支架

支架有多种尺寸、材料和设计可供选择。可用的主要类型是聚合物、金属或可生物降解的。术后支架植入术适用于输尿管结石嵌塞、输尿管穿孔、孤立肾、妊娠和腹膜后纤维化的情况。应进行透视与膀胱镜确认支架位置。目前对于术后支架置入的推荐持续时间尚无普遍共识，但标准做法通常为 1 至 2 周。与输尿管支架相关的常见问题是疼痛、感染、结壳和迁移。存在多种治疗支架相关症状的选择，包括简单和麻醉性镇痛、抗炎药物、α-受体阻滞剂和抗胆碱能药物。如果症状持续存在，最终可能需要移除支架。现代设计包括具有成本效益的带支架支架，可确保减少留置时间，并允许患者在家中自行安全移除支架。磁性尖端支架旨在减少膀胱镜支架移除的需要. 目前的证据似乎很有希望，因为它们似乎与较少的疼痛症状有关，并且已被证明具有成本效益。遗忘支架是一种严重的并发症，发生率高达 12.5%。许多机构采用“支架登记”来应对这种并发症。最近的发展包括使用智能手机应用程序（例如 Urostentz）对此进行监测。药物洗脱支架是一项相对较新的进展，旨在通过局部给药来减少支架相关症状。有报告显示在减轻疼痛和排尿症状方面取得了可喜的结果，但需要进一步研究以验证其使用是否会增加成本。可以采用患者报告结果测量 (PROMS) 来评估与支架相关的患者症状，例如如输尿管支架症状问卷 (USSQ)。还有一个 PROM，旨在专门评估与输尿管结石相关的症状负担，剑桥输尿管结石 PROM (CUSP)。

可生物降解支架目前正在研究中，理论上将能够最大限度地减少与支架移除相关的问题。它们也有可能成为当地药物输送的载体。早期的可生物降解支架容易降解不完全，最终需要去除碎片，使它们成为不合适的选择。

几项体内研究着眼于可生物降解支架生产的新材料和方法，并显示出有希望的结果。这些包括聚乳酸-乙醇酸共聚物 (PLGA)/聚己内酯、天然多糖和具有抗反流机制的新型支架形状，但没有远端线圈。也有越来越多的推荐和使用不带远端线圈的 URS。术后支架的使用。一般认为，在简单的输尿管镜检查中不需要支架，从而避免了“支架症状”和与之相关的并发症。

激光器

从第一个脉冲激光器，到现在全球使用的钬：钇铝石榴石 (Ho:YAG) 激光器，现在随着铥光纤激光器 (TFL) 的出现，该领域仍然是泌尿外科的热门话题。根据外科医生的偏好、结石负荷和位置，可以在激光碎石术中采用不同的技术。最近的激光技术进步已经通过高频和低功率设置实现了“粉尘化”，从而避免了取石篮的需要。报告显示，在低功率 (0.4-0.6 J) 和高频 (0.4-0.6 J) 下使用细激光纤维 (273 微米)粉尘化，30–50 Hz）降低了结石移动的风险。Pietropaolo 等人证明了对大结石（> 15 毫米）患者进行粉尘化方法的成功结果。实现了 87%（第一次手术后）的高 SFR，随后增加到 92%（第二次手术后），这仅在少数情况下需要。作者发现结石破裂率提高，需求减少用于 UAS 且并发症发生率低。虽然粉尘化和爆破化为在单一设置中治疗大块、双侧或多颗结石提供了一个有吸引力的选择，但以前认为用取石篮提取碎裂的效果更好。需要进一步的研究来调查粉尘化是否会导致更高的结石复发率，澄清除尘后的随访，并将结果（临床和财务）与其他结石分解和清除方法进行比较。当前的 EAU 指南将 Ho-YAG 激光列为黄金标准。它可有效粉碎任何类型的结石，并提高了体内碎石术的疗效。Ho-YAG 激光中的一项新技术——“Moses 技术”目前正在研究其在碎石术中的作用。最近的研究表明，与传统模式相比，结石后退显着减少，同时不会影响输尿管组织的完整性。由于结石移动较少，这可能会提高碎石术的疗效。Moses™ 200 D/F/L 纤维明显更加灵活，通过允许进一步的 fURS 偏转，这有助于它们在困难位置瞄准结石。

铥激光器 (TFL) 是一种较新的结石消融技术。它可以达到高达 2,200 Hz 的脉冲频率（与 Ho-YAG 的 100Hz 相比），这是一个非常低到非常高的脉冲能量范围，从短到非常脉冲持续时间长，总功率高达 55W。TFL 在结石消融效率方面优于 Ho：YAG（高出四倍）。TFL 可以使用更小的激光光纤，这可以改善冲洗、更大的范围偏转，并间接改善进入、可视化和手术时间.该设备大约是 Ho:YAG 激光系统尺寸的八分之一，可与标准电源插座一起使用。

虽然仍在一些泌尿科服务中使用，气动和超声系统仍然在 URS 实践中发挥作用，但一个常见的挫折包括结石迁移，发生在 5-40% 的病例中。这个问题已经通过开发将碎石术的能量源与抽吸相结合，例如 LithoVac®.50 封堵器是具有双重功能的技术；它们可以防止石头迁移并促进碎片的捕获和清除。它们以“石锥”等形式的使用可能会增加，因为它们降低了石头迁移的风险，尽管它并不常用。

Medical Expulsive Therapy (MET)

EAU 指南承认 MET 促进结石排出的潜在益处。它们对输尿管平滑肌松弛的影响被认为可以改善结石排出并有助于缓解症状。采用 MET 作为治疗策略的优势包括通过避免手术需求和随后降低手术和麻醉相关风险来降低成本负担。Hollingsworth 等人对 55 项随机试验进行了荟萃分析，结果显示服用 α 受体阻滞剂可显着减少疼痛发作、结石排出时间和手术干预风险。然而，α 受体阻滞剂在 MET 背景下的作用仍然缺乏共识，因此世界范围内的实践模式存在很大差异。

无症状输尿管结石的保守治疗有 64% 的自然排出率。输尿管上部、中部和远端的这一比例分别为 49%、58% 和 68%，其中 75% 的结石 <5mm 和 62% 的结石≥5 mm，在平均 17 天（范围：6-29 天）内自发通过。对无症状的活体肾结石也进行了保守治疗。Turgut 等人还评估了手淫在输尿管远端结石自发排出中的作用。

Ultrasonic Propulsion

超声推进是一种新技术，可以在 URS 和 SWL 之前或之后使用。它为经皮重新定位结石提供了一种安全、无痛的方法。它在促进术后残留碎片的去除以及将阻塞性输尿管盆腔连接部结石重新定位到肾脏中以对肾绞痛进行症状控制方面具有有前景的作用。随着进一步的临床试验和技术的发展，它为以非侵入性方式治疗输尿管结石提供了一种有前途的方法。

Artificial Intelligence (AI) 人工智能 (AI)

过去十年见证了在患者护理的交付和决策中利用人工智能 (AI) 的范式转变。AI 已广泛用于泌尿科，并已被证明可准确用于预测和分析目的。在尿石症的背景下，AI 的应用允许定位结石（使用计算机断层扫描 (CT)/US）、检测结石成分，预测自发性结石排出和结果泌尿外科手术。随着电子数据库的使用越来越多，预计人工智能的作用将进一步扩大。

Endourological Training 泌尿外科培训

在过去的二十年里，人们对外科技能培训的态度发生了变化。从主要依靠理论方法开始，现在可以通过使用人体模型和虚拟现实模拟器进行动手培训，获得更多实践机会。这些模拟器在增强外科医生的视觉空间、压力承受能力和心理运动技能方面具有独特的作用。一些模拟器现在能够记录和监控错误并且可以给出性能反馈。使用标准化的培训模型将优化输尿管结石疾病的泌尿外科治疗。几种模拟模型已用于训练，包括 Uro-Scopic Trainer（Limbs and Things，Bristol，UK）；Scope Trainer (Mediskills Ltd, Edinburgh, UK)，；和 URO Mentor（3D Systems，克利夫兰，俄亥俄州，美国），一个虚拟现实模拟器。输尿管软镜培训模型包括 Key-Box（K-Box®，Porgès-Coloplast，法国）和 Cook URS Trainer（Cook Medical，布卢明顿，美国，美国）。

Antegrade Ureteroscopy and Percutaneous Nephrolithotomy (PCNL) 顺行输尿管镜和经皮肾镜取石术 (PCNL)

大多数国际指南都提倡在输尿管大块结石和移植肾中大结石的去除中使用顺行 URS。在后者的情况下，由于输尿管吻合位于前部，逆行入路可能具有挑战性和曲折的输尿管解剖结构。据报道，这类群体有 28-60% 的结石发生率，这可能导致进一步的二次手术和较差的 SFR。顺行 URS 避免了这些风险，并允许改善可视化和结石清除.与顺行方法相关的缺点包括手术时间和住院时间增加、辐射暴露较高以及与肾穿刺相关的并发症。最近的一项荟萃分析得出结论，经皮肾镜取石术 (PCNL) 是治疗大型近端输尿管的最有效方式。与逆行入路相比，PCNL 已被证明可实现更高的 SFR，并且在结石清除率、手术时间和术后住院时间方面与腹腔镜输尿管取石术的结果相当。虽然出血风险较高是与标准 PCNL (24–30Fr) 通道应用相关，但小型化可以在一定程度上减轻这种风险。现在可用的外鞘尺寸小至 4.85Fr。Mini-PCNL (<24Fr) 在出血、术后疼痛和住院时间方面表现出改善的结果。此外，它的多功能性允许使用多种碎石具，包括超声、Ho:YAG 和 TFL。

Ureteroscopy Under Local Anaesthetic 局麻下输尿管镜检查

当前的护理标准涉及在 GA 下执行 URS。在使用局部麻醉剂 (LA) 时，有人担心潜在的输尿管损伤（例如，患者突然移动）和患者不耐受，但现有文献并未证实这一点。最近的一项系统评价支持在 LA 下进行 URS。与局部麻醉相关的整体 SFR 范围为 48-100%，而 LA 和 GA 之间的并发症发生率相当。尽管 URS 导致的死亡率很少，但存在较高风险的患者群体，他们可能不适合 GA 并且可能成为 LA URS 的候选人。目前，SWL 是该队列的唯一替代选择，但不一定适合所有患者（例如，接受抗凝治疗、结石较大的患者）。尽管需要进一步的随机对照试验来评估和比较替代麻醉方案对 URS 的结果，但 LA URS 的未来看起来很有希望，并且可能为特定亚组患者提供具有成本效益和适应性的选择。

Ureterolithotomy 输尿管切开取石术

输尿管切开取石术偶尔用于治疗大的输尿管上部结石。URS 与输尿管切开取石术的荟萃分析显示，输尿管切开取石术手术后 SFR 更高，尽管手术和住院时间有利于 URS。

Conclusion

虽然输尿管结石治疗的原则在很大程度上保持不变，但现代时代已经产生了新的方法和手段来进行治疗。泌尿外科的所有领域都取得了进步。技术的传播及其有效性和安全性的证明最终将导致国际指南中的新建议和新黄金标准的演变。

输尿管结石治疗的新黄金标准