泌尿系结石：近 30 年的变化趋势和表现
Mayo Clin Proc . 2018 Mar;93(3):291-299. doi: 10.1016/j.mayocp.2017.11.018. Epub 2018 Feb 14.The Changing Incidence and Presentation of Urinary Stones Over 3 Decades
Introduction
肾结石是一种常见的、痛苦的疾病，会导致严重的健康问题和社会经济成本。除了容易复发外，肾结石疾病还是骨折、心血管疾病和慢性肾病 发病 危险因素。越来越多的证据表明，全球肾结石的发病率和患病率正在稳步上升，尤其是在青春期 女性中。导致一般人群肾结石负担增加的因素尚未确定。先前的研究依赖于诊断或调查来识别结石形成者，因此缺乏图表验证和临床细节，包括如何诊断结石或它们是否引起症状。先前研究中缺乏的粒度细节包括结石成分、大小和位置，也缺乏先前的研究。需要对结石形成者进行验证，以澄清肾结石发生率的变化是由于诊断因素（例如随着成像技术的改进更好地检测结石）还是结石的真正增加。确定与结石发病率最高增加相关的结石形成者的类型还可以深入了解导致肾结石发病率增加的潜在因素。因此，我们对 1984 年至 2012 年奥姆斯特德县的意外（首次）结石形成者进行了一项基于人群的研究。在这个时间段内。
Methods
研究样本
在机构审查委员会批准后，确定了 1984 年 1 月 1 日至 2012 年 12 月 31 日期间是明尼苏达州奥姆斯特德县居民并首次就诊（办公室、急诊室或医院）的首次肾结石或膀胱结石形成者使用国际疾病分类 (ICD)-9 代码 592、594 和 274.11 以及罗切斯特流行病学项目的基础设施，16、17 如前所述。18 新编码的结石形成者的综合医疗记录由以下人员以随机顺序审查训练有素的提取器。这些编码的结石形成器按以下顺序分为四个组。首先，确诊有症状的肾结石形成者，其定义为同时存在症状（疼痛或肉眼血尿）和结石（在排尿后可见或在影像学上看到阻塞输尿管）。其次，疑似肾结石形成者具有临床上归因于结石的特征性症状（疼痛或肉眼血尿），但缺乏确认（即，成像被推迟并且患者没有报告实际上看到了排尿的结石）。第三，无症状的结石形成者在为非结石相关目的进行的影像学研究中偶然发现了非梗阻性肾结石。第四，膀胱结石形成者只有膀胱镜检查或影像学记录的膀胱结石。如果他们的第一次结石事件发生在 1984 年之前或迁移到奥姆斯特德县，如果他们在第一次发生结石事件时未满 18 岁，或者他们没有结石但在图表审查中对他们的症状进行了一些其他诊断，则排除结石形成者（如肌肉骨骼背痛）。
结石病特征
仅根据第一次结石事件发生时的医疗记录，包括使用计算机断层扫描 (CT) 进行诊断，对确诊的有症状肾结石形成者的临床特征进行了详细说明。根据放射学报告确定有症状结石的直径。如果未报告直径，则重新检查放射线图像以确定结石直径（最长轴）。如果无法查看放射线图像，如果报告中描述为“微小”或“非常小”，则认为结石≤3 毫米。影像学上有症状结石的位置被分类为肾盂或下极、输尿管盆腔交界处、输尿管和输尿管膀胱交界处。感染性结石可通过归因于肾结石的尿路感染同时尿液 pH > 7.0 或结石分析证实鸟粪石来确定。根据红外光谱（如果有），结石成分被分类为大部分草酸钙一水合物 (COM)、大部分草酸钙二水合物 (COD)、大部分羟基磷灰石、任何尿酸、任何透钙磷石或任何如前所述的鸟粪石。18我们确定是否报告结石事件已通过自发排出后看到的无效结石得到解决。
统计分析
发病率由第一次发作决定，而不是由任何复发发作决定。年龄和性别特定的发病率（每 100,000 人年的风险）的计算方法是将结石形成者的数量（针对抽样分数进行校正）除以美国十年一次人口普查确定的估计奥姆斯特德县成年人口（ 19, 20 然后将这些比率标准化为 2010 年美国人口普查的年龄-性别分布。对确诊的有症状肾结石、疑似有症状肾结石、无症状肾结石和膀胱结石的发生率进行了总体评估并按性别进行了评估。还评估了年龄（18-39、40-59、≥60 岁）、结石成分、CT 扫描使用、结石直径 ≤ 3 毫米、影像学上的结石位置、自发性结石后发现的排空结石的亚组中确诊的有症状结石形成者的发生率通道和感染的结石。泊松回归用于估计发病率随时间的变化。发病率的相对变化报告为每 5 年的发病率比 (IRR)，并用于所有统计比较。1984 年和 2012 年的发病率也是根据回归模型计算的。这允许估计这两个时间点之间发生率的绝对变化。使用跨度为 0.7 的 Loess 平滑图以图形方式显示发生率随时间的变化。使用分类变量的 χ2 检验和连续变量的方差分析 F 检验评估事件结石形成类型之间的比较。使用 SAS® 9.4 版和 R 3.2.3 进行统计分析。
Results
肾结石形成者的特征
从 1984 年到 2012 年，居住在奥姆斯特德县的 10,514 名成年人首次收到了 ICD-9 肾结石或膀胱结石代码。 人工审查了 7,253 个图表的随机样本（图 1）。 确诊有症状肾结石事件 3,224 例，疑似症状肾结石事件 606 例，偶然发现无症状肾结石 617 例，膀胱结石 181 例。 表 1 包含这些意外结石形成者的详细特征。 确诊的有症状结石形成者和疑似症状性结石形成者具有相似的特征。 无症状结石形成者年龄较大且更可能是女性，而膀胱结石形成者年龄较大且大多为男性（P<0.001）。
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图1
结石成型机的验证和分类。 对首次编码的结石形成者的随机样本（由于资金和时间限制）进行了详细的图表审查。 结石形成者根据以下等级分类：确诊的有症状结石形成者、疑似症状性结石形成者、无症状结石形成者和仅膀胱结石形成者。
Table 1
1984 年至 2012 年奥姆斯特德县按类型确定的事件结石形成者的特征
| Incident Stone Former Type | |||||
|---|---|---|---|---|---|
|
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|||||
| Patient Characteristics | Confirmed Symptomatic Kidney (N=3,224) |
Suspected Symptomatic Kidney (N=606) |
Asymptomatic Kidney (N=617) |
Bladder (n=181) |
P-value |
| Age, y | 43.62 (15.34) | 41.47 (15.44) | 54.16 (17.54) | 67.62 (17.45) | <.001 |
| Male | 1958 (60.7%) | 311 (51.3%) | 285 (46.2%) | 154 (85.1%) | <.001 |
| Race | <.001 | ||||
| White | 2837 (88.0%) | 502 (82.8%) | 539 (87.4%) | 150 (82.9%) | |
| Non-white | 189 (5.9%) | 37 (6.1%) | 40 (6.5%) | 5 (2.8%) | |
| Unknown | 198 (6.1%) | 67 (11.1%) | 38 (6.2%) | 26 (14.4%) | |
| CT Scan at stone event | 1508 (45.7%) | n/a | n/a | n/a | - |
| Stone location on imaging | |||||
| Renal pelvis or lower pole | 276 (9%) | n/a | n/a | n/a | - |
| Ureteropelvic junction | 179 (6%) | n/a | n/a | n/a | - |
| Ureter | 1020 (32%) | n/a | n/a | n/a | - |
| Ureterovesicular junction | 879 (27%) | n/a | n/a | n/a | - |
| Stone Composition at stone event | |||||
| Unknown | 1626 (50.4%) | n/a | n/a | n/a | - |
| Known | 1,598 (49.6%) | ||||
| Calcium oxalate monohydrate | 1019 (63.8%) | n/a | n/a | n/a | - |
| Calcium oxalate dihydrate | 177 (11.1%) | n/a | n/a | n/a | - |
| Hydroxyapatite | 295 (18.5%) | n/a | n/a | n/a | - |
| Uric acid | 78 (4.9%) | n/a | n/a | n/a | - |
| Othera | 29 (1.8%) | n/a | n/a | n/a | - |
Values are mean (SD) or no. of patients (%). Comparisons were evaluated using the χ2 test for categorical variables and the ANOVA F test for continuous variables.
aOther stone composition includes Brushite (n=11), Struvite (n=15), or Cystine (n=3) stones
结石发病趋势
图 2A、B 和表 2 显示了 1984 年至 2012 年间结石形成者的年龄和性别调整发病率趋势。对于确诊的有症状的肾结石形成者，女性每 5 年的年龄调整后发病率增幅高于男性（IRR：1.29 对 1.14，交互作用 P<.001）。由于男性从 1984 年开始的发病率较高，因此到 2012 年发病率的绝对增长是相似的（男性为 154/100,000 人年，女性为 166/100,000 人年）。在男性中每 5 年发病率的相对增加较低,然而，18-39 岁, 40-59 岁,60 岁以上的男性每 5 年发病率的相对增加较高（IRR：1.19 vs. 1.11 vs. 1.15，组水平 P<.001相互作用）。在女性中，
每 5 年发病率的相对增加较高,然后18-39 岁， 40-59 岁至 60 岁以上的女性每 5 年发病率的相对增加较低（1.28 对 1.33 对 1.26，组级相互作用 P=.003 ）。由于 60 岁以上女性的发病率从 1984 年开始较低，到 2012 年，
18-39 岁（190/100,000 人年）和 40-59 岁（180/100,000 人）的发病率绝对增加年）比年龄≥60 岁要高（107/100,000 人年）。随着时间的推移，疑似有症状肾结石的发生率是稳定的，而无症状肾结石的发生率则有所增加。膀胱结石相对少见，多见于男性，并且发病率随着时间的推移而下降（补充图 1）。
图2A 和 B. 1984 年至 2012 年明尼苏达州奥姆斯特德县 A) 男性和 B) 女性肾结石形成者（确诊有症状、疑似有症状和无症状）的发病率趋势。
表 2 1984 年至 2012 年奥姆斯特德县肾结石和膀胱结石的发病率（按类型）。
| Stone former type | IRR (95% CI) per 5- year change |
P | Estimated Incidence Rate (95% CI) in 1984a |
Estimated Incidence Rate (95% CI) in 2012a |
Absolute change in Incidence Rate from 1984–2012a |
|
|---|---|---|---|---|---|---|
| Confirmed symptomatic kidney stone | ||||||
|
|
||||||
| Overall Age-sex-adjustedb | 1.19 (1.17–1.21) | <.001 | 95 (89–102) | 254 (242–267) | 159 | |
| Men | Age-adjustedb | 1.14 (1.12–1.16) | <.001 | 145 (137–153) | 299 (286–313) | 154 |
| 18–39 years | 1.19 (1.16–1.21) | <.001 | 94 (88–100) | 243 (231–256) | 149 | |
| 40–59 years | 1.11 (1.09–1.12) | <.001 | 212 (202–221) | 375 (360–390) | 163 | |
| ≥60 years | 1.15 (1.13–1.16) | <.001 | 130 (123–137) | 277 (265–291) | 147 | |
| Women | Age-adjustedb | 1.29 (1.27–1.32) | <.001 | 51 (47–56) | 217 (205–230) | 166 |
| 18–39 yrs | 1.28 (1.26–1.31) | <.001 | 62 (58–67) | 252 (239–265) | 190 | |
| 40–59 yrs | 1.33 (1.30–1.36) | <.001 | 46 (42–50) | 226 (214–239) | 180 | |
| ≥60 yrs | 1.26 (1.22–1.29) | <.001 | 42 (38–46) | 149 (139–159) | 107 | |
|
|
||||||
| Suspected symptomatic kidney stone | ||||||
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|
||||||
| Overall Age-sex-adjustedb | 1.00 (0.96–1.05) | .91 | 26 (23–30) | 26 (23–30) | 0 | |
| Men | Age-adjustedb | 0.96 (0.93–1.003) | .07 | 33 (29–37) | 27 (23–30) | −6 |
| Women | Age-adjustedb | 1.05 (1.002–1.10) | .04 | 21 (18–24) | 27 (23–31) | 6 |
|
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| Asymptomatic kidney stone | ||||||
|
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||||||
| Overall Age-sex-adjustedb | 1.36 (1.31–1.42) | <.001 | 12 (10–14) | 71 (64–79) | 59 | |
| Men | Age-adjustedb | 1.34 (1.29–1.39) | <.001 | 14 (12–16) | 73 (66–80) | 58 |
| Women | Age-adjustedb | 1.40 (1.34–1.45) | <.001 | 11 (9–13) | 73 (66–81) | 62 |
|
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| Bladder stone | ||||||
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| Overall Age-sex-adjustedb | 0.94 (0.87–1.00) | .06 | 11 (9–14) | 8 (6–10) | −3 | |
| Men | Age-adjustedb | 0.95 (0.91–1.00) | .06 | 22 (18–25) | 16 (14–20) | −6 |
| Women | Age-adjustedb | 0.86 (0.74–0.99) | .03 | 3 (2–5) | 1 (0–2) | −2 |
a 每 100,000 人年的发病率
b 使用美国 2010 年人口普查的年龄和性别分布计算的调整率
确诊的有症状肾结石亚组的发病率趋势
表 3 包含确诊的有症状肾结石形成者亚组的年龄和性别调整后发病率趋势。1984 年，CT 用于诊断有症状的肾结石的比例为 1.8%（95% CI：0.0-5.2%），但到 2012 年增加到 77%（95%CI：69-85%）（图 2C 和 D）。不使用 CT 时仅 8% 检测到小于 3 mm 的结石，而使用 CT 时检测到 38%（P<.001）。有症状的 ≤ 3 毫米肾结石,每 5 年的相对增加率高于 > 3 毫米肾结石（IRR：1.58 对 1.11，相互作用 P <.001）（图 2E 和 F）。影像学上所有有症状的结石位置的发生率都随着时间的推移而相对增加。1984 年发病率较高，到 2012 年，输尿管和输尿管膀胱交界处结石的发病率绝对增加最大。可见排出结石（自发排出）的发生率随时间增加。受感染的结石在女性中比男性更常见，并且在这段时间内也有所增加（补充图 2）。
表3 1984 年至 2012 年奥姆斯特德县确诊有症状肾结石的发病率（按亚组）
| Confirmed stone former subgroup | IRRa (95% CI) (per 5-year change) |
P | Estimated Incidence Rate (95% CI) in 1984b |
Estimated Incidence Rate (95% CI) in 2012b |
Absolute change in Incidence Rate from 1984–2012b |
|---|---|---|---|---|---|
| Stone Diameter | |||||
| ≤3mm | 1.58 (1.52–1.65) | <.001 | 7 (6–9) | 99 (90–109) | 92 |
| >3mm or unknown | 1.11 (1.08–1.13) | <.001 | 92 (86–99) | 162 (152–172) | 70 |
| Stone location on imaging | |||||
| Pelvic/Lower pole | 1.26 (1.19–1.34) | <.001 | 6 (5–8) | 24 (20–28) | 18 |
| Ureteropelvic junction | 1.47 (1.35–1.60) | <.001 | 2 (1–3) | 21 (17–25) | 19 |
| Ureterovesical junction | 1.29 (1.25–1.34) | <.001 | 19 (17–22) | 83 (76–91) | 64 |
| Ureter | 1.24 (1.20–1.28) | <.001 | 26 (23–30) | 90 (82–98) | 64 |
| Voided stone seen | 1.08 (1.06–1.11) | <.001 | 54 (49–59) | 85 (78–92) | 31 |
| Infected stones | 1.15 (1.03–1.28) | .01 | 2 (1–4) | 6 (4–8) | 4 |
| Stone Composition | |||||
| Unknown | 1.28 (1.25–1.31) | <.001 | 37 (34–41) | 149 (139–159) | 112 |
| COM | 1.11 (1.07–1.14) | <.001 | 38 (34–42) | 67 (61–73) | 29 |
| COD | 0.96 (0.89–1.04) | .33 | 8 (6–10) | 6 (4–8) | −2 |
| Hydroxyapatite | 1.24 (1.16–1.32) | <.001 | 6 (5–8) | 21 (18–25) | 15 |
| Uric Acid | 0.94 (0.84–1.05) | .24 | 4 (3–6) | 3 (2–4) | −1 |
aAdjusted rates calculated using the age and sex distribution of the US 2010 census
bIncidence rate per
在 50% 的确诊有症状的肾结石形成者中获得了结石成分。COM 是最常见的成分 (64%)，其次是羟基磷灰石 (19%)、COD (11%) 和尿酸 (5%)（见表 1）。 其他结石成分少见，无法进行有意义的研究。 表 3 显示了不同结石成分的发病率趋势。与已知成分相比，成分未知的肾结石的发病率随着时间的推移而相对增加（IRR：1.28 vs 1.10，相互作用 P <.001）。 在成分已知的结石中，COM 和羟基磷灰石结石的发病率随时间增加，而 COD 和尿酸结石的发病率没有增加。 成分未知的结石的发病率绝对增加最大。
Discussion
在这项基于人群的研究中，从 1984 年到 2012 年，成年男性和女性的肾结石发病率急剧增加，其中年轻女性的绝对增幅最大。疑似有症状肾结石（有症状且无影像学诊断）的发生率没有增加，但无症状肾结石（有影像学但无症状诊断）的发生率确实增加。在研究期间，CT 诊断结石的使用量显着增加，并且可能增加了对有症状和无症状肾结石的检出率。确诊的有症状肾结石的绝对变化增加最多的特征是小结石（≥3 mm）、成分不明的结石以及输尿管或输尿管膀胱连接处的结石梗阻。这些成分未知的结石通常是小的远端输尿管结石（通过非 CT 成像难以检测或区分静脉石），它们会自发排出。并且不太可能被获取，以进行成分分析。
我们之前曾报道过，最近儿童，尤其是青春期女孩中确诊的有症状肾结石的发病率有所增加。之前的的研究表明，女性结石病的发病率的增长高于男性。我们观察到， 18-39 岁女性确诊有症状肾结石的绝对增加率最高。疑似有症状的肾结石在女性中确实略有增加，但在男性中则没有。在膀胱结石中观察到最大的性别差异，男性因前列腺梗阻而发生更多和感染性结石，女性因复发性尿路感染更常发生感染性结石。 这两种类型的结石都相对少见。 使用现代成像方式（包括增加 CT 扫描的使用）改进对有症状和无症状结石的检测可能会导致检测偏差，从而导致肾结石发病率增加。超声和平片等成像技术在历史上应用更为广泛，但与 CT 扫描相比，在检测肾结石方面有一定的差别。 一种假设是，如果没有 CT 扫描遗漏这些结石，以前会被怀疑为结石，但疑似有症状结石与确诊有症状结石的增加没有成比例的下降。因此，过去患有小症状性肾结石，但自发排石的患者可能未被确诊或有非特异性诊断，例如背痛或腰痛。对 CT 扫描辐射的担忧促使人们呼吁更广泛地使用超声而不是 CT 来诊断肾结石。权衡可能是更多的远端输尿管结石可能未被确诊，特别是如果没有肾积水时。 两种最常见的钙结石类型（COM 和羟基磷灰石）随着时间的推移而增加。高钙尿症是草酸钙结石和羟基磷灰石结石的共同危险因素。已知与尿钙排泄增加有关的膳食成分，例如高盐、高动物蛋白和蔗糖摄入量的消耗量越来越大。与不断上升的肥胖流行相关的胰岛素抵抗也可以增加草酸的肠道吸收和尿排泄， 值得注意的是，羟基磷灰石结石在年轻女性中更为常见，是肾结石发病率增幅最高的人群。
我们的研究存在一些潜在的局限性。人口主要是白人，这可能会限制普遍性；众所周知，在美国，白人比其他种族群体患肾结石的风险更高。肾结石的发病率可能因地区而异，并且在天气比明尼苏达州温暖的地区更高。尿液化学和饮食调查不可用于研究，因为这些在首次结石形成者中并不常规获得。最后，由于从 1984 年到 2012 年越来越多地使用更准确的成像方式来诊断结石，因此很难将检测偏差与肾结石负荷的真实增加区分开来。
Conclusion
在过去的三十年中，成年男性和女性的肾结石发病率都有所增加。 这种增加在年轻的成年女性以及患有 COM 和羟基磷灰石结石的患者中尤为明显。 然而，随着时间的推移，使用更好的成像方式（尤其是 CT 成像）可能会导致检测偏差，从而导致肾结石疾病负担增加。 换句话说，我们现在可能会诊断出更多有症状和无症状的肾结石，而这在过去是无法确诊的。
Figure 3
Trends in the incidence of confirmed symptomatic kidney stone formers from 1984 to 2012 in Olmsted County, Minnesota among (A) men and (B) women diagnosed by CT scan (CT=computed tomography).
Figure 4
Trends in the incidence of confirmed symptomatic kidney stone formers from 1984 to 2012 in Olmsted County, Minnesota among (A) men and (B) women with stone diameter of less than 3 mm.