微创经皮肾镜碎石取石术后SIRS患者进展为脓毒症休克的预测因素

李天 李逊 江先汉 谢清灵 黄奕桥 殷羽飞 刘一帆 赵风进

(广州医科大学附属第五医院泌尿外科，广东 广州 510700)

微创经皮肾镜碎石术(MPCNL)是治疗复杂性上尿路结石或处理体外冲击波碎石术(SWL)、肾内逆行手术(RIRS)失败后的主要治疗方法。随着内镜装置和手术技术的不断进步，MPCNL已拥有极高的有效性及安全性。然而，全身炎症反应综合征(SIRS)及脓毒血症仍然是MPCNL术后最严重及常见的并发症之一。有研究显示〔1，2〕，MPCNL术后发生SIRS及脓毒血症的概率为9.8%～37%。SIRS被认为是脓毒症级联反应的第一步，研究〔3～8〕显示，0.3%～4.7%的SIRS患者可发展成危及生命的严重脓毒血症及感染性休克。碎石术后一旦发生脓毒血症或感染性休克，其死亡率可高达50%～66%〔2，9〕。因此，对MPCNL术后SIRS、脓毒血症的早期预测和干预，对病人的生存质量及术后恢复至关重要。既往研究〔2，4，6～9〕分析了导致MPCNL术后感染风险增加的因素，但这些研究大多比较的是术后非脓毒症休克与脓毒症休克，或术后非SIRS与SIRS患者之间的危险因素。本研究的目的是找出那些能够预测MPCNL术后已出现SIRS的患者，进展为脓毒症休克的危险因素，并加以进行干预。

1 对象与方法

1.1研究对象 回顾性分析2007年5月至2018年11月于广州医科大学附属第五医院泌尿外科行MPCNL术，且术后出现严重感染的156例患者，男74例，女82例。156例患者中135例仅出现SIRS为SIRS组，21例进展为脓毒症休克为脓毒症休克组。本研究已经过广州医科大学附属第五医院伦理委员会批准。

1.2纳入及排除标准 纳入标准：①单侧上尿路结石，并于泌尿外科行MPCNL术；②依据2015版欧洲泌尿学协会(EAU)指南标准〔10〕，术后出现SIRS或脓毒症休克；③围术期相关数据齐全。排除标准：①免疫抑制性疾病及免疫抑制状态，如服用糖皮质激素、免疫抑制剂等；②合并泌尿系统先天畸形，如马蹄肾、肾盂输尿管连接处狭窄、输尿管狭窄、膀胱输尿管反流等；③合并血液系统疾病者；④合并恶性肿瘤者；⑤慢性肾脏病≥4期者〔肾小球滤过率(GFR)≤30 ml/(min·1.73 m2)〕；⑥在除外发热、疼痛、精神紧张等状态下，术前心率>90次/min者。

1.3SIRS及脓毒症休克标准 依据2015版EAU指南〔10〕，当满足2个或2个以上下列条件时，即可诊断SIRS：①体温>38℃或<36℃；②心率>90次/min；③呼吸频率>20次/min或动脉血二氧化碳分压(PaCO2)<32 mmHg；④外周血白细胞(WBC)>12×109/L或<4×109/L或未成熟细胞≥10%。脓毒症休克标准：在补液充足的情况下，脓毒血症合并低血压、血流灌注异常；血流灌注异常的患者若使用升压药物或收缩血管药物，低血压被纠正，但仍存在组织器官灌注异常。

1.4术前处理 术前常规完成实验室检查(如血常规、尿常规、C反应蛋白、凝血功能、生化全套等)、影像学检查〔腹部X线平片(KUB)、泌尿系超声、泌尿系CT及静脉尿路造影〕及病原学检查(尿培养)。对术前尿培养阳性的患者，根据药敏检测结果，给予适当的抗生素治疗，疗程为3～7 d，术前不再重复行尿培养。术前30 min对无菌尿患者预防性使用广谱抗生素(二代头孢)。

1.5手术方式 在全身麻醉起效后，取截石位，在输尿管镜引导下将5 Fr输尿管导管插入患侧输尿管内，并由此建立人工肾积水。将患者调整至俯卧位。主刀医生在超声引导和X线定位下，将18号穿刺针经皮刺入指定肾盏。将斑马导丝通过肾盏穿刺针插入肾盂及输尿管。在导丝引导下，采用一步扩张法，经皮肾穿刺通道扩张至20 Fr。将一个匹配的剥离鞘插入肾收集系统。利用气压弹道或钬激光完成碎石过程，大结石碎片用石器钳取出，小结石碎片用脉冲灌注泵冲洗清理。手术结束时，在导丝引导下，通过经皮肾穿刺通道在患侧输尿管内放入6 Fr双J管1条。最后在经皮肾穿刺通道内置入16 Fr带球囊的肾造瘘管。

1.6收集指标 ①一般情况：年龄、性别；②病史：有无高血压、糖尿病病史；③结石情况：结石部位、结石大小、结石成分(红外光谱法分析)；④术前指标(阳性/阴性)：尿WBC、尿硝酸盐试验(NIT)、尿培养结果；⑤手术时间、术前及术后3 h内外周血WBC水平、术后3 h内血WBC水平与术前血WBC水平的差值(血WBC差值)。手术时间定义为：从肾穿刺开始到肾造瘘管置入完成的时间。利用红外光谱法对结石进行成分分析。根据文献〔11～13〕，对结石成分进行分类。含碳酸盐磷灰石、磷酸铵镁、尿酸铵结石为感染性结石；含磷酸钙、草酸钙、尿酸结石为非感染性结石。

1.7数据分析 采用SPSS20.0进行独立样本t检验、χ2检验、多元Logistic回归分析、受试者工作特征(ROC)曲线。

2 结 果

2.1两组一般资料比较 脓毒症休克组术前尿WBC、NIT阳性率均显著低于SIRS组(P<0.05,P<0.001)。脓毒症休克组在结石负荷、手术时间上明显高于SIRS组(P<0.05,P<0.001)。脓毒症休克组血WBC差值明显小于SIRS组(P<0.001)。两组性别、年龄、结石位置、结石成分、高血压史、糖尿病史、术前尿培养阳性率均无统计学差异(P>0.05)。见表1。

表1 两组一般资料比较〔n(%)〕

2.2脓毒症休克危险因素的单因素及多因素Logistic回归分析 采用单因素回归分析，筛选出那些可能的危险因素，如表2所示。在单因素回归分析中，术前NIT、结石负荷和术后血WBC、术前尿WBC及手术时间与MPCNL术后脓毒症休克的发生相关(P<0.05,P<0.001)。

为避免各指标间的相互干扰，进一步采用多因素回归分析，如表3所示。术前NIT、结石负荷和术后血WBC是MPCNL术后发生脓毒症休克的独立危险因素(P<0.05,P<0.001)。

表2 脓毒症休克危险因素的单因素回归分析

表3 脓毒症休克危险因素的多因素回归分析

2.3术后血WBC的ROC曲线 用ROC曲线分析术后血WBC作为脓毒症休克预测指标的诊断效能。ROC曲线下面积(AUC)为0.960(95%CI0.931～0.990，P=0.000)，提示术后3 h血WBC是可靠的预测指标。此外，通过曲线可确定术后血WBC的诊断阈值为2.98×109/L，此时对脓毒症休克的预测具有90.5%的敏感性和92.6%的特异性。

3 讨 论

临床上，在进行MPCNL手术前，往往会进行药敏、抗感染、预防性使用抗生素等大量准备工作，但患者在术后仍有可能发展成为全身性感染，有时甚至会危及生命。脓毒症休克是SIRS的进展阶段，一旦在MPCNL术后发生，具有较高死亡率。因此，关于脓毒症休克、SIRS的危险因素分析一直是近年来泌尿外科研究的热点。Kumar等〔7～9，14〕研究证实：术前尿培养、手术时间、结石大小、性别、血清肌酐升高、肾积水程度和糖尿病是导致术后出现脓毒症休克的危险因素。而Omar等〔2，4，6，15〕则发现：肾盂尿培养阳性、手术时间、结石大小、术中心动过速、输血和肾积水程度是导致术后出现SIRS的危险因素。然而，患者从SIRS发展到尿毒症休克的危险因素尚不清楚。

尿WBC、NIT和尿培养被广泛用于泌尿道感染(UTI)的诊断。然而，在既往研究中，NIT尚未被确认为SIRS或脓毒症休克的危险因素。硝酸盐是尿液中蛋白质的代谢产物，能被革兰阴性菌转化为亚硝酸盐。因此，泌尿系革兰阴性菌感染可通过NIT快速而间接的诊断。Ferry等〔16〕研究显示NIT和尿沉渣WBC显微镜检(SED)对尿路感染的诊断效能优于尿WBC与尿培养。因此，利用NIT可提高对UTI的诊断与评估。在本研究中，NIT可作为SIRS进展为脓毒症休克的独立危险因素。结合既往研究，其原因可能为：①NIT与细菌种类的关系。NIT对于不同病原菌的诊断阳性率有差异〔17〕，除常见的大肠埃希菌外，NIT对于铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯、屎肠球菌的检出率较高，而这些细菌往往伴有多重耐药或对常规抗生素不敏感，因而更易由SIRS进展为脓毒症休克；②NIT与菌落数的关系。由Nakamura等〔18〕的研究可知，当尿液标本中的革兰阳性菌数≥105/ml、革兰阴性菌数≥104/ml时，尿培养可提示阳性，而NIT在细菌数≥103/ml时即可提示阳性，故NIT在诊断UTI的敏感性优于尿培养。因此，当SIRS患者术前NTI阳性时，往往能提示尿培养不易发现的隐性感染可能。

术前尿培养阳性常作为术后出现感染并发症的预测因子。既往研究显示〔5，19〕，术前尿培养阳性的患者，术后出现发热的风险较阴性者增加一倍。在本研究中，SIRS组与脓毒症休克组在术前尿培养阳性率上无统计学差异。Mariappan等〔8〕研究表明，约25%定植于结石的细菌无法通过尿培养检出。且对于尿路结石导致的UTI，尿培养只有50%的敏感性和63%的特异性。这一缺陷有可能是尿培养无法作为发生脓毒症休克独立危险因素的原因。

Troxel等〔19〕研究显示，64%的感染性结石患者，术后会出现发热；而这一比例在非感染性结石患者中只有24%。Mcaleer等〔20〕比较了16种感染性和18种非感染性结石的细菌及毒素成分，发现感染性结石中内毒素浓度较非感染性结石高达40倍。由于内毒素与脓毒症休克显著相关，因此结石成分似乎与脓毒症休克的发生有紧密联系。然而，本研究中SIRS组与脓毒症休克组患者，在感染性结石的比例上无统计学差异。Conen等〔21〕亦发现，MPCNL术后发热与结石成分之间没有相关性。造成这一差异的原因，尚不明确，可能与手术中对结石的处理方式有关。由于毒素及细菌成分常处在结石的核心部分，若结石在碎石过程中被击碎成较小片段，内毒素成分有可能会被释放，诱发术后感染；反之，若结石在碎石过程中被处理为较大片段(取石钳直接取出)或小的碎片在产生时直接被负压泵收集，则内毒素可能不会被释放。

手术时间和集合系统的腔内压力是术后发热的重要危险因素〔22，23〕。有研究表明〔24〕，当通道内压>30 mmHg超过50 s时，术后有63.2%的概率出现UTI。较长的手术时间与较高的集合系统内压、较多的冲洗液吸收量、较多的肾盂回流量有关〔14，15〕。而这些因素都会导致术后感染的发生，虽然在本研究中，手术时间不是SIRS进展为脓毒症休克的独立危险因素，但脓毒症休克组手术时间明显长于SIRS组。并且手术时间越长，脓毒症休克的发生率越高。因此，MPCNL手术时间长短(2 h)可作为术后是否进展为脓毒症休克的预警信号。

结石大小不仅是术后发生SIRS的危险因素，亦是术后发生脓毒症休克的危险因素。在本研究中，结石大小还是术后SIRS进展为脓毒症休克的危险因素。由于较大的结石常为感染性结石，结石核心往往含有更高浓度的内毒素〔6〕。并且，高结石负荷会导致细菌的定值、手术时间延长、感染概率增加等问题〔25〕，因而会增加脓毒症休克的风险。

WBC的激活是抵御外来细菌感染的第一道防线。在脓毒症休克的早期，血液中WBC计数会明显减少。这是由于内毒素释放到血液，激活并产生炎症因子，引起全身炎症反应所导致的。Wu等〔26〕研究表明，这种反应通常发生在术中或术后2 h内。这也是本研究选择术后3 h内测量WBC的原因。Bozkurt等〔27〕进一步发现，MPCNL术后的血WBC会于术后逐渐增加并在术后第1天达到高峰，若WBC反弹失败则会导致术后严重感染的发生。本研究也证实了这一现象，当术后WBC小于2.98×109/L时，患者往往会进展为脓毒症休克。

Kang等〔28〕认为，泌尿系梗阻导致的脓毒症休克，在发病的最初6 h是干预的黄金时间。因此，早期诊断尿源性脓毒症休克，并给予积极的治疗措施，可显著降低因感染导致的术后死亡率。本研究显示，术后血WBC作为是一种快速、简便的检测方法，可作为SIRS是否进展为脓毒症休克的预测指标。当MPCNL术后3 h内血WBC为2.98×109/L或更低数值时，患者有极高风险发生脓毒症休克，应当及时进行积极治疗。本研究仍然存在样本量少、回顾性研究限制等不足之处，仍需要进一步试验予以完善、探索。

尿源性脓毒症休克是MPCNL术后的严重并发症，具有较高的发病率与死亡率。术前NIT检测、结石负荷和术后WBC可作为MPCNL术后发生脓毒症休克的独立危险因素。MPCNL术后3 h内血WBC≤2.98×109/L可作为判断SIRS患者是否会进展为脓毒症休克的预测指数。当术后患者有进展为脓毒症休克的风险时，应当及时诊断并给予积极干预。