单中心输尿管结石单期ESWL治疗成功率预测模型的建立及应用效果评价

薛清平 陈惠洪 张家彬 刘昌明 黄友锋

福建医科大学附属闽东医院泌尿外科，福建福安 355000

体外冲击波碎石术（ESWL），20世纪80年代初才诞生的技术被誉为“尿石症治疗上的革命”，目前已经被公认为治疗泌尿系结石的首选方法[1]。ESWL作为一种非介入式技术，创伤小、简便、安全，不需麻醉，并发症少，可仅需于门诊开展治疗，治疗各段输尿管结石的成功率高，是输尿管结石治疗优先选用的方法。尽管ESWL是治疗输尿管结石的良好选择，但是文献报道治疗后结石排净率为53%～ 97%，再次治疗率为10%～30%[2]，就是说，不是所有的输尿管结石患者都能从ESWL治疗中获益，这是由于影响ESWL疗效的因素众多，即包括结石因素，又包括患者因素以及技术设备因素[3]。若体外冲击波碎石术治疗前可以判断出成功率，就能帮助筛选更加适合ESWL治疗的患者，为患者的治疗提高较为准确而直观的参考意见，减轻患者医疗风险和经济负担，实现医疗资源的合理利用和科学应用，从而进一步促进该项技术的科学应用和合理发展。因此，一些临床中心创建了ESWL治疗尿路结石的预测模型，方便了患者以及医护人员做出治疗选择和临床决策等[4-5]。但目前鲜有关于Dornier Compact Delta Ⅱ型体外冲击波碎石机开展输尿管结石ESWL单期治疗成功率的预测模型的报道。因此我院开展此项针对性研究，本项研究纳入2014年1月～2016年12月在我院行单期ESWL治疗的输尿管结石患者795例，收集准确的临床资料，判定ESWL治疗效果，运用统计学工具，分析出影响碎石成功的因素，且建立相应的预测模型，其取得的结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

随机收集我院泌尿外科2014年1月～2016年12月间收治的初发、不透X线的输尿管结石患者，在明确均有ESWL适应症、排除禁忌证、并愿意接受ESWL治疗的基础上，给予单期体外冲击波碎石术（ESWL）治疗，结果纳入本研究项目的输尿管结石患者共计795例，符合的基本条件：（1）未经ESWL或其他手术方式（不包括输尿管逆插留置D-J管）治疗的X线阳性输尿管结石；（2）排除重复输尿管畸形、输尿管狭窄、输尿管囊肿等解剖学异常；（3）随访资料齐全。

1.2 方法

1.2.1 ESWL方法 所用治疗设备是德国Dornier Compact DeltaⅡ型体外冲击波碎石机。在患者进行治疗前期，需经彩色多普勒超声（彩超）、腹部平片（KUB）、全腹CT扫描（或CTU）检查，确定结石的位置，进行ESWL治疗时患者均取仰卧位，采取X线精准定位，若结石在输尿管上段，冲击波源（治疗头）位于下方（即腰背侧）；若结石在输尿管中、下段，冲击波源（治疗头）位于上方（即腹侧）。在进行体外冲击波碎石术时，需超实时超声及X线观察，确定碎石的粉碎程度。ESWL治疗之后，患者需每日进水量＞2000mL。在ESWL后第14天、28天以及90天进行复查彩超、KUB及CT，了解碎石屑的排除状况[6-8]。

1.2.2 影响ESWL 疗效的可能因素 了解、明确在ESWL治疗之前患者的状况及结石特征，研究中关于输尿管结石进行单期体外冲击波碎石治疗成功率预测的指标包含以下11项，如：性别、年龄、体重指数、结石部位、结石侧别、结石数目、结石CT值、肾盂分离情况、结石CR值、有无留置D-J管、结石是否活动（指2个月内出现肾绞痛、血尿、结石移位等结石活动征象）。

1.3 观察指标

通过χ2检验或者t检验进行单因素分析ESWL治疗成功率与患者年龄、体重指数、结石部位、结石数目、结石CT值、结石CR值、结石表面积、肾盂分离情况、有无留置D-J管、结石的关系，进一步运用Logistic多因素回归分析上述显著影响单期ESWL治疗输尿管结石成功率的预测因素，逐步回归，再通过Hosmer-Lemeshow 检验预测模型的拟合优度，进行应用效果评价。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 ESWL治疗成功率单因素分析

本次研究795例患者，根据随访情况，其中单期ESWL治疗成功的病例有685例，成功率为86.16%。通过χ2检验或者t检验进行单因素分析发现ESWL治疗成功率与患者年龄、体重指数、结石部位、结石数目、结石CT值、结石CR值、结石表面积、肾盂分离情况、有无留置D-J管、结石是否活动有关，这些预测因素差异均有统计学意义。见表1 ～ 2。

表1 患者在基本情况中对碎石成功率影响的单因素计算分析情况

表2 患者基本情况及影响因素的单因素分析结果

2.2 单期ESWL治疗输尿管结石成功率的Logistic多因素回归分析

进一步运用Logistic多因素回归分析上述显著影响单期ESWL治疗输尿管结石成功率的预测因素，逐步回归后，结果显示结石部位、结石数目、结石CT值、结石CR值、结石表面积、肾盂分离情况、有无留置D-J管、结石是否活动等8项构成单期ESWL成功率的独立相关因素，Hosmer-Lemeshow检验预测模型结果：卡方：10.030，自由度：8，p：0.263，Logit P= 6.957-2.006× 结石数目 -0.007×结石面积-0.423×结石部位-0.032×肾盂分离+2.637×结石活动-0.991×留D-J管-0.001×结石CR值-0.001×结石CT值。赋值情况：输尿管上段结石赋值1，中段2，下段3；有留置D-J管1，未留置0；结石有活动1，无活动0。当取最佳截断值0.8376为分界值时，准确预测治疗成功率（灵敏度）为87.06%，准确预测治疗失败（特异性）为72.48%。详见图1。

图1 预测模型灵敏度和特异度

3 讨论

输尿管结石是泌尿外科常见病、多发病，是引起肾绞痛的最常见原因。结石引起输尿管梗阻，导致肾积水、对肾功能产生伤害，严重时会继发感染，出现尿源性脓毒血症，引起感染性休克，甚至危及生命。在临床上，治疗输尿管结石就是解除梗阻，尽可能的将结石清除掉，减轻患者的疼痛，缓解肾积水，保护肾功能。如今，治疗输尿管结石常用的技术手段主要有体外冲击波碎石术（ESWL）、手术碎石取石、药物治疗（MET）等等，但临床上ESWL是最常用的治疗方法，则也是综合治疗效果最好的方法。

但体外冲击波碎石术并不能治疗所有的输尿管结石，部分病人进行ESWL治疗并不能取得理想的效果。《2014版中国泌尿外科疾病诊断治疗指南》指出，在排除技术及设备因素外，通常情况下，以下几项因素会对ESWL成功率产生影响，如结石成分、结石大小、结石位置、结石数量、结石透光性、结石停留时间等结石因素，以及肥胖、解剖异常、配合治疗能力等患者因素。本研究中发现，患者的年龄能显著影响ESWL治疗的预后，治疗成功组的年龄（48.9±13.0）岁明显小于治疗失败组年龄（53.6±11.1）岁，两者有统计学差异。表明输尿管结石的年轻患者较年长患者更有取得ESWL治疗成功的优势。有学者推测这结果可能与年轻人具有较强的肾脏排泻能力和输尿管蠕动（舒缩）能力有关，但也有研究质疑这种推测[9]。笔者推测还可能与年长者治疗耐受性及治疗后活动力相对年轻者弱些有关，导致治疗过程中结石相对粉脆不够彻底、治疗后排石不够彻底。有学者[10]回顾性研究了输尿管结石失败原因，其中独立预测因素就包括体重指数（BMI）＞30kg/m2。国人肥胖者相对少， 本研究中治疗失败组体重指数[（24.23±3.02）kg/m2]并未达到＞30kg/m2标准，但单因素分析发现治疗失败组和成功组 [体重指数（23.63±2.61）kg/m2]BMI对比有统计学差异，预示着BMI可作为ESWL治疗输尿管结石预后的预测因素。

此前，国内外一些研究显示结石大小、结石位置、是否留置D-J管、是否发生肾绞痛等均构成ESWL治疗效果影响因素。有报道结石大小和位置是影响碎石成功的独立因素[11]。有研究发现影响输尿管结石体外碎石效果的三个因素分别为结石位置、大小、输尿管支架管存在与否。在表示结石的大小时，结石的表面积或体积比单一的结石长径或宽径更客观和科学，本研究以结石表面积来代表结石大小，研究结果再次证实结石大小是ESWL治疗输尿管结石成功率的最重要影响因素之一[12]。而研究结果显示输尿管上、中、下段结石ESWL治疗成功率不同（上段84.21%，中段78.85%，下段91.20%），Logistic多因素回归分析结果显示输尿管结石部位（上、中、下段）是单期ESWL成功率的独立相关因素之一。输尿管中段结石单期ESWL治疗成功率相对上段、下段结石低，考虑与中段结石受骨盆影响不易X线精准定位及ESWL治疗过程中受肠气干扰最明显、冲击波能量衰减最严重等因素有关。本研究中，输尿管下段结石单期ESWL成功率最高，考虑主要有以下原因：（1）输尿管下段结石相对体积偏小，排石负荷低；（2）输尿管下段距离膀胱近，排石行程相对较短；（3）ESWL技术方面因素：①输尿管下段结石均采取膀胱非排空状态下行ESWL，通过膀胱充盈推开肠管，尽量减少肠气的干扰；②均采取较为舒适的仰卧OT位进行ESWL，增强患者对治疗的耐受性；③术前进行CT预定位，采取患侧入波或健侧入波，避开耻骨或髂骨对冲击波的阻挡。本研究发现，术前原位放置D-J管也是影响输尿管结石ESWL成功率的独立因素，放置D-J管后原位ESWL治疗输尿管结石，治疗成功率明显降低，认为可能主要与下列因素有关：（1）D-J管引流作用，导致结石周围缺少“水-石”界面，使冲击波的“空化效应”减弱；（2）D-J管本身对冲击波的阻挡，引起冲击波效能降低；（3）有学者认为原位放置D-J管影响输尿管蠕动，阻挡结石碎屑通过管腔下排[13]。

输尿管结石是否活动，是另外一个影响ESWL治疗效果的重要因素。临床上，一般近期（2个月）内有肾绞痛发作、出现血尿、或影像学检查提示结石移位等，可视为结石活动征象。有学者认为两个月内有肾绞痛发作的结石行ESWL治疗容易成功[14]，本研究结果显示治疗前结石有活动者ESWL成功率显著高于无活动者，与之相符。有活动的结石，尤其引发肾绞痛者，往往结石体积偏小，有利于冲击波粉碎；结石有在输尿管内移动，容易引发肾绞痛或血尿，有学者认为输尿管结石移动，结石与输尿管黏膜间可产生新空隙，局部炎症和水肿较轻，有利于击碎[15]。

目前，相关指南一般认为结石数目是输尿管结石ESWL成功率的一个重要影响因素，本研究多因素分析结果亦证实了输尿管结石数目是体外碎石成功率的独立预后因素。我们发现，一侧输尿管多发结石较单发结石明显ESWL疗效差。究其原因，可能系：多发结石明显排石负荷增加，不但对结石的排出有阻碍，同时对尿流动力学有阻挡效果，提升排石的阻力[16-17]；多发结石会存在因为近端结石梗阻使远端结石缺少“水-石”界面现象，导致冲击波碎石作用减弱，导致远端结石粉碎不完全，形成“龙头石”，因而结石下排不彻底；多发结石往往是远端结石梗阻时间相对较长，梗阻部位输尿管黏膜水肿明显，甚至结石与黏膜形成粘连，导致ESWL治疗失败。

有报道[18]，ESWL治疗输尿管结石664例并行疗效预测研究，其排除了重度肾积水，而纳入了轻度及中度肾积水，分为无积水、轻度积水、中度积水三组，单因素分析表明若无肾积水或仅轻度积水则ESWL治疗效果好，而多因素分析发现肾积水程度在输尿管结石的ESWL疗效方面所产生的影响甚微。而我们的研究将肾积水程度进行量化，以治疗前彩超检测的肾盂分离程度（单位：毫米）来表示，单因素分析发现肾盂分离程度轻者ESWL治疗成功率高，肾盂分离程度重者成功率低，两者比较存在显著统计学差异。多因素分析进一步确立肾盂分离程度是输尿管结石单期ESWL治疗成功率的独立影响因素。临床上，肾盂分离数值一般代表肾积水程度，而肾积水的轻重一般与输尿管结石梗阻的时间（也就是病程的长短）呈正相关。输尿管梗阻时间越长，肾积水越严重，肾盂分离距离越大，ESWL治疗成功率越低。究其原因，有学者认为可能是重度肾积水的肾脏分泌尿液的功能差，即使ESWL能成功击碎结石，也无法有效排出结石[19]。笔者认为，主要原因可能还是输尿管梗阻时间过长，由于结石的刺激使结石停留部位的周围管壁产生慢性炎症反应，出现增生，形成炎性肉芽肿，甚至致使结石被纤维组织包裹，则结石难以被击碎或击碎了仍然难以排离。

研究ESWL治疗结石成功率的影响因素，不能不考虑结石的放射学特点，其中结石CT值是一个最重要的因素。有研究得出结论，非增强螺旋CT的结石CT值能预测ESWL治疗输尿管结石的排空率，CT值低者容易排空，CT值高者排空率明显下降[20]。本研究亦纳入结石CT值进行深入研究，单因素及多因素分析结果证实结石CT值确实是输尿管结石单期ESWL治疗成功率的影响因素，而且还是独立因素。研究发现CT值低者体外碎石治疗的成功率高，这结果与相应文献报道相符。究其原因，笔者认识是因为决定结石粉碎率和清除率的最直接的客观因素就是结石的成分，低CT值的结石往往脆性大、更容易被粉碎和排出。另外，众所周知X线检查可对泌尿系结石密度的高低提供一个粗略的印象性诊断，如何将这种诊断进一步更加形象的数值化，是临床工作者面临的一个问题，而CR技术（即数字化X线摄影）在放射学科的普及可能为解决这个问题提供了一个突破点。所以，本研究独创性地提出结石CR值可能构成输尿管结石单期ESWL成功率的影响因素并加以研究。所谓“结石CR值”，就是采用数字化X线摄影（计算机X线摄影，即CR）摄取的KUB片（腹部平片），于StartPACS系统上读取该KUB片时所测量的目标结石的数值。研究发现，CR值一定程度上能代表目标组织X线矢状位上的透光性（或者密度），CR值高，组织密度高，透光性差。我们研究发现，输尿管结石的CR值能显著影响单期ESWL治疗的预后，治疗失败组的结石CR值（2286.35±322.13）明显大于治疗成功组结石CR值（2006.22±365.33），两者存在明显统计学差异，进一步多因素分析还发现结石CR值是输尿管结石单期ESWL治疗成功率的独立影响因素。目前几乎未见关于结石CR值应用ESWL治疗预后预测方面的相关文献报道，后续可进一步进行相关研究，比如将结石CR值除以体重指数进行标准化处理以排除体重因素干扰等再进行对照研究，以期获得一个更为合理的预测ESWL成功率的指标。

本研究是单中心基于同一部Dornier Compact Delta II型体外冲击波碎石机、由同一个操作者进行ESWL治疗输尿管结石，已尽量减少设备和技术因素造成干扰，建立的成功率预测模型有较高的预测灵敏度和特异度，具有一定的临床实用价值。就如国内外业内同行之前所报道的那样，应用建立的输尿管结石单期ESWL治疗成功率的预测模型，可以根据单个患者的相应客观数据在进行体外冲击波碎石术治疗之前计算出成功的机率，并告知患者，强化医患之间的交流[21]，促进ESWL技术更加科学化、人性化的开展和管理。