CT平扫轴向旋转视频显像在复杂性肾结石经皮肾镜取石术中的应用

钟煜韡， 刘继普， 郑永宏， 吴金云， 张世科

(惠州市第六人民医院﹠南方医科大学附属惠阳医院外四科,广东惠州 516211)

·临床研究·

CT平扫轴向旋转视频显像在复杂性肾结石经皮肾镜取石术中的应用

钟煜韡， 刘继普， 郑永宏， 吴金云， 张世科

(惠州市第六人民医院﹠南方医科大学附属惠阳医院外四科,广东惠州 516211)

目的 探讨CT平扫轴向旋转视频显像在复杂性肾结石经皮肾镜取石术(PCNL)中结石清除和手术安全性的意义。方法 对86例临床及其他检查诊断泌尿系结石的患者术前进行CT平扫及图像多平面重建，经三维重建后合成轴向旋转视频影像，了解结石空间分布关系，并测量PCNL通道与目标肾小盏的角度，设计PCNL通道入路和数目、预测结石可能残余的数目和部位并与手术结果比较。结果 86例患者中，结石肾90侧。经后组中上小盏建立第一通道42侧肾，经后组中下小盏建立第一通道23侧肾，与术前视频显像设计一致；经下盏后上小盏为第二通道入路9侧肾，经下盏后下小盏为第二通道入路5侧肾。一期行PCNL，结石清除率为80%(72/90)。47侧肾残余结石与术前视频显像预测的残余结石相符。术中、术后无大出血及其他严重并发症发生。结论 CT平扫轴向旋转视频显像可直观地提供结石形态和空间分布等信息，有助于设计PCNL通道入路及数目，指导结石寻找，预测残余结石数目与部位，有利于复杂性肾结石PCNL结石清除和手术安全性。

CT平扫轴向旋转视频显像；复杂性肾结石；PCNL；结石清除；手术安全性

泌尿系结石是泌尿外科的常见病之一，不及时处理可以引起尿路梗阻、泌尿系感染、以及肾功能损害[1]。B超、尿路平片和静脉尿路造影是检查泌尿系结石的常用手段，但对于无明显尿路梗阻的小结石常出现漏诊。经皮肾镜取石术(percutaneous nephroscopic lithotomy，PCNL)是近年来治疗肾结石的重要方法之一，对于较复杂的结石病例，术前结合影像学资料，设计并建立合适的PCNL通道及手术方案，对提高结石清除率、减少术中及术后并发症有着重要作用[2]。我科自2012年开始对复杂性泌尿系结石患者术前进行CT平扫轴向旋转视频显像，通过计算机图像工作站进行三维重建，截取多幅图像后合成为视频影像沿身体纵轴动态旋转，直观显示结石三维空间结构，应用于复杂性肾结石PCNL通道的设计和建立，取得了满意的治疗效果。现介绍如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 86例中，结石肾共90侧；男48例，女38例；年龄为21～73岁，平均(41．2±0．9)岁。主要临床表现有腰痛49例、肾绞痛21例、肾区叩击痛22例、血尿12例、有泌尿系结石病史者5例。B超检查显示轻度肾积水34侧肾，中度肾积水17侧肾；肾盏至肾包膜最短距离的肾实质厚度为(20．2±0．5)mm。

1.2 检查方法 应用日本东芝公司Aquillion 64层螺旋CT机，扫描范围包括双侧肾上极至肾下极，扫描条件120 kV、150～180 mA。将所得容积数据传至Vitrea 2工作站进行图像处理[3]。选择重建层厚0.5 mm，重建间隔0.5 mm，重建函数FC02。结合入选患者的肾脏及肾门主要结构，应用容积再现技术进行三维重建，调节窗宽、窗位，去干扰，将骨骼结构半透明化作为背景，显示结石与肾脏的空间关系。得到以躯干纵轴为轴心，每间隔5 mm三维图像。选择一幅图像，进行旋转1周共得出72幅图像，经视频合成，输出为肾脏和结石三维轴向旋转视频影像文件，刻录光盘保存[4]。

1.3 PCNL手术设计及残余结石处理 在泌尿科腔镜工作站上用阅读肾脏及结石轴向旋转视频影像，观察患者结石形态、部位及空间结构关系，测量后组各肾小盏PCNL手术通道入路径线，测量该手术通路与其他肾小盏轴线之间的夹角[5]。手术方案设计原则为：如果肾小盏轴线之间角度>90°，则内窥镜可由入路肾小盏经由肾盂进入相邻肾盏，覆盖的结石均可以处理；如果肾小盏轴线之间夹角<90°，内窥镜进入困难，则需要通过其他通道进行处理结石。在选择覆盖区范围最大的肾小盏入路作为手术中第一通道后，在CT平扫轴向旋转视频上观察目标肾小盏及其内结石形态特征，作为术中穿刺时寻找目标肾小盏的标志，测量肾小盏轴线与身体冠状平面形成的角度。对于经第一通道不能处理的结石，再根据通道有效覆盖区设计后组其他肾小盏的第二通道。对于2个通道组合都不能有效覆盖的肾盏，其内的结石难以到达，据此预测术后残余结石的可能数目及具体部位。根据本组结石主体分布设计通道，结石主体位于肾盂及下半肾者，设计后组中上小盏为第一通道入路共32侧肾；石主体位于肾盂及上半肾者，设计后组中下小盏为第一通道入路共23侧肾。其中结石分布较分散的27侧肾，设计经下盏的后上小盏为第二通道人路11侧，经下盏的后下小盏为第二通道入路6侧。与两个通道都呈锐角的肾盏内结石，预测术后结石残余共9侧肾。

1.4 手术方法 患者采用气管内插管全麻，取截石位膀胱镜下患侧输尿管逆行置入F5输尿管导管，体位改为俯卧位[6]。参考CT平扫轴向旋转视频显像，依照所设计的通道入路部位，B超扫查定位第一通道入路目标肾小盏及其内结石形态，与CT平扫轴向旋转视频显像的三维图像对比，确认目标小盏后以18 G穿刺针穿刺，中后切开皮肤0．5 cm，置入斑马导丝，退出穿刺针，沿斑马导丝以筋膜扩张器由F6逐步扩张到F18，通过工作鞘置入内窥镜行气压弹道碎石及取石[7]。根据术中结石清除情况并参考术前设计，决定是否建立第二通道。2例双侧肾结石患者，在一侧PCNL结束后4周，行对侧PCNL。记录术中建立的通道部位及数目，验证术前预计的工作通道有效覆盖区，术后第3天复查KUB，观察结石清除情况，将术后残余结石与术前预测部位及数目对比[8]。

2 结 果

CT平扫轴向旋转视频显像能够清晰地显示结石在肾脏中的空间分布、各部位结石间的空间关系、结石的形态细节，根据后组肾小盏预计PCNL通道入路与其他肾盏轴线夹角，测得后组中盏入路的有效覆盖区最大，可经后组中盏进入肾盂，并可到达上盏前小盏、下盏前小盏及前组中盏。86例患者90侧肾中术中实际经后组中上小盏建立第一通道42侧肾，经后组中下小盏建立第一通道23侧肾，与术前根据CT平扫轴向旋转视频显像设计一致；经下盏后上小盏为第二通道入路9侧肾，经下盏后下小盏为第二通道入路5侧肾，另3侧肾预计需建立第二通道者，因结石经灌注液冲出进入肾盂而被击碎取出，未行第二通道建立。术后第3天复查KUB显示结石取净17侧肾，残余结石直径<0.5 cm者9侧肾。一期手术结石临床清除率80%(72/90)。47侧肾残余结石数目与部位与术前视频显像预测一致；5侧肾术前预测将有残余结石者，因结石所在肾盏颈较宽，内镜可到达盏颈入口处，以碎石探杆击散结石后用灌注液将结石冲出后击碎取出，无结石残余本组无中转开放病例，无周围脏器损伤、肾盂穿通伤等严重并发症，无因腔镜过度摆动造成肾盏颈撕裂导致的术中大出血及术后继发大出血。

3 讨 论

复杂性肾结石是指巨大肾结石、鹿角状、铸型肾结石、孤立肾并发肾结石及多发性肾结石等[9]。对于复杂性肾结石PCNL入路要求经由后组肾盏进入肾盂，并能顾及前组肾盏及上、下肾盏，以尽可能多地清除结石，又要避免腔镜在肾内过度摆动造成肾盏颈裂伤出血，影响操作视野，精确设计并建立合理的PCNL工作通道是手术成功的关键[10]。肾盏的解剖形态呈复杂的分支状，术前对结石和肾盏三维空间关系的了解至关重要。肾脏上下两极肾盏以各种角度汇合至肾盂，其他肾盏通常排列成2组，一组朝向前半肾脏，一组朝向后半肾脏，各组肾盏又由2～4个肾小盏不同方向汇聚组成[11]。肾盏的解剖形态有显著的个体差异，常分为两种类型。BrOdel型：后组肾盏指向肾脏侧凸缘稍后的位置，与肾脏中轴线所成角度为向后旋转20°，前组肾盏指向前方，与肾脏中轴线所成角度为向前旋转70°，后组肾盏比前组肾盏更靠近肾脏侧凸面位置；Hodson型：后组肾盏指向后半肾脏中部位置，前组指向肾脏侧凸缘稍前的位置，前组肾盏比后组肾盏更靠近肾脏侧凸面位置。复杂性肾结石依肾盏复杂的解剖结构分布，KUB、IVU、B超及常规CT平扫不能全面清晰地显示结石形态和三维空间关系，不能满足精确计划PCNL通道的要求[12]。CT增强扫描可以清晰地显示肾脏实质结构、肾脏集合系统的形态，三维重建后可显示尿路形态，称为CT增强扫描尿路成像。但对于肾结石患者，CT增强扫描时，进入肾脏集合系统的造影剂会遮挡结石，对结石显像造成影响。本组早期患者CT平扫后进行增强扫描，将平扫和增强扫描的CT均行三维重建，发现增强扫描肾实质及肾集合系统强化时，与结石间的密度差降低，重建时，强化的肾实质与充盈了造影剂的肾盂肾盏对结石的形态造成干扰，使肾盂肾盏的形态与结石重叠，造成形态显示误差。对于复杂性肾结石，CT增强扫描未能提供更多有效的影像信息，却增加了检查费用、时间及碘剂过敏的风险[13]。本组病例行双侧肾脏0．5 mm×64螺旋CT平扫，每例患者进行双肾扫描过程<10 s，无需注射造影剂。获取图像后，用Vitrea2重建软件处理，采用表面遮盖、容积再现等技术，突出显示双侧肾脏和结石，并依人体纵轴旋转采集重建图像合成视频影片，动态显示肾结石的三维形态、结石在肾脏内的空间分布，以及各部位结石间的空间结构关系。所获得的视频文件可由个人电脑播放，便于医生在术前及术中研究病情及计划手术方案，据此选择PCNL人路、通道数目和穿刺角度[14]。本组使用硬质输尿管短镜，通过皮肾通道在肾脏集合系统内只能进行一定角度限制的摆动，若相邻2个肾盏呈钝角分布，内窥镜容易进入，若相邻肾盏呈锐角分布，则内窥镜难以进入。播放CT平扫轴向旋转视频时，拖动进度滑块可以定格于任意角度，便于术前测量所设计的PCNL通道与结石所在肾盏的夹角，若此夹角>90°，内窥镜容易经肾盂一肾盏颈进入目标肾盏，即可处理其内结石；若夹角<90°，内窥镜难以进入目标肾盏，其内的结石将可能残余[15]。本组病例依此预测的术后结石残余可能数目及具体部位与实际手术情况符合。复杂性肾结石PCNL过程中避免腔镜的过度摆动也很重要，若建立的PCNL通道不合适，使目标肾盏与PCNL通道夹角<90°，结石清除困难，如强行摆动镜体试图进入目标肾盏，易造成肾实质裂伤，是发生术中出血及术后继发出血的重要原因。与传统的静态CT图像相比，CT平扫轴向旋转视频显像为动态的三维重建影像，在视频播放过程中可依轴向旋转的任意角度观察结石形态，较静态CT影像更直观地显示目标的形态结构与空间关系。

通过对双肾CT轴向旋转视频影像的观察，我们在术前已经对结石的立体分布有了详细了解，术中可以根据通道与结石的空间关系做到“有的放矢”地寻对于术前预测不能到达的肾盏，不必强行进人，可以果断地决定是否建立第二通道，避免内窥镜过度摆动造成的肾盏裂伤和出血。本组病例多数为轻、中度肾积水，虽然肾实质厚度平均(19．6±0．5)mm，但术中术后出血均不多，无需要输血者，亦无其他严重并发症的发生。因本组病例数有限，未行随机对照研究，本技术对结石清除率和手术并发症发生率的影响还需进一步研究探讨。由于CT扫描设备和场地限制，目前此技术尚不能于术中实时显像引导PCNL手术，但在术前规划和术中取石过程中，可直观地提供结石形态和空间分布等重要信息，有助于设计合适的PCNL通道入路及数目，指导结石寻找，预测结石残余数目与部位，有利于复杂肾结石PCNL结石清除和手术安全性。

[1] SHIN TS,CHO HJ,HONGSH. Complications of percutaneous nephrolithotomy classified by the modified clavien grading system:a single center’s experience over 16 years[J].Korean J Urol,2011,11:769-775.

[2] ROY OP,ANGLE JF,JENKINS AD.Cone beam computed tomography for percutaneous nephrolithotomy:initial evaluation of a new technology[J].J Endocrinol,2012,7:814-818.

[3] MISHRA S,SABNIS RB,DESAI M. Staghorn morphometry:a new tool for clinical classification and prediction model for percutaneous nephrolithotomy monotherapy[J]. J Endocrinol,2012,1:6-14.

[4] PUGH JW,CANALES BK. New instrumentation in percutaneous nephrolithotomy[J].Indian J Urol,2010,3:389-394.

[5] CRACCO CM,SCOFFONE CM,SCARPA RM. New developments in percutaneous techniques for simple and complex branched renal stones[J].Curr Opini Urol,2011,2:154-160.

[6] WANG J,ZHOU DQ,HE M,et al. Onephase treatment for calculous pyonephrosis by percutaneous nephrolithotomy assisted by EMS LithoClast master[J].Chin Med J，2013，1584-1586.

[7] KUZGUNBAY B,TURUNC T,YAYCIOGLU O, et al. Percutaneous nephrolithotomy for staghorn kidney stones in elderly patients[J].Intern Urol Nephrol，2011，11：639-643.

[8] LEE SC,KIM CH,KIM KT, et al. Is tubeless percutaneous nephrolithotomy a feasible technique for the treatment of staghom calculi[J].Korean J Urol,2013，10：693-696.

[9] BENDER LC,DUBINSKY TJ. The impacted ureteral stone[J].Ultras Quarter,2012，7：235-237.

[10] OKHUNOV Z,FRIEDLANDER JI,GEORGE AK. S.T.O.N.E.nephrolithometry:novel surgical classification svstem for kidney calculi[J].Urology,2013,6:1154-1159.

[11] OKHUNOV Z,HELMY M,PEREZ-LANSAC A. Interobserver reliability and reproducihility of S.T.O.N.E.Nephrolithometry for renal calculi[J].J Endourol,2013,10:1303-1306.

[12] XIAO JG,JIAN LL,YAN X. Treatment of large impacted proximal ureteral stones:randomized comparison of minimally invasive percutaneous antegrade ureterolithotripsy versus retrograde ureterolithotripsy[J].W J Urol,2013,6:1605-1610.

[13] BADER MJ,GRATZKE C,SEITZ M.The “all-seeing needle”:initial results of an optical puncture system confirming access in percutaneous nephrolithotomy[J].Eur Urol,2011,6:1054-1059.

[14] SEMINS MJ,BARTIK L,CHEW BH. Multicenter analysis of postoperative CT findings after percutaneous nephrolithotomy:defining complication rates[J].Urology,2011,2:291-294.

[15] PENBEG？L N,TEPELER A,SANCAKTUTAR AA. Safety and Efficacy of ultrasound-guided percutaneous nephrolithotomy for treatment of urinary stone disease in children[J].Urology,2012,5:10151019.

(编辑 何宏灵)

Significance of CT scan axial rotation video imaging for PCNL in the management of complex renal calculi

ZHONG Yu-wei, LIU Ji-pu, ZHENG Yong-hong, WU Jin-yun, ZHANG Shi-ke

(the Fourth Department of Surgery, 6th People’s Hospital of Huizhou City, Huiyang Hospital Affiliated to Southern Medical University, Huizhou 516211, China)

Objective To investigate the significance of CT scan axial rotation video imaging for percutaneous nephrolithotomy lithotripsy (PCNL) in the management of complex renal calculi. Methods CT scan and MPR imaging were conducted for 86 patients with urinary calculi. CT scan axial rotation video imaging was performed after three-dimensional reconstruction. The spacial distribution of calculi was analyzed, the angles between PCNL channels and targeted calyces renales minores were measured, the approach and number of PCNL channels were designed, and number and location of residual stones were predicted and compared with the results after surgery. Results After PCNL, the results of 65 sides renal calculi of 86 patients(90 sides renal calculi) were consistent with the preoperative prediction. No intraoperative and postoperative bleeding or other serious complications occurred. Conclusions Renal CT scan axial rotation video imaging can provide stone shape and spatial distribution information visually, which can help to design the PCNL channels, predict the number and location of residual stones, and ensure the clearance rate and surgical safety.

CT scan axial rotation of video imaging; complex renal calculi; percutaneous nephroscopic lithotomy; stone clearance; surgical safety

2015-01-19

2015-03-09

刘继普，住院医师.E-mail:tongxun1974@163.com

钟煜韡(1972-)，男(汉族)，副主任医师，主要从事泌尿外科工作.E-mail:zhongyuwei1974@163.com.

R691.4

A

10.3969/j.issn.1009-8291.2015.05.012