术中肾脏集合系统受损是肾部分切除术后同侧上尿路结石发病的危险因素:一项1∶2匹配病例对照研究

刘炎忠 ,  朱润 ,  李玉柱 ,  马鑫 ,  麦海星

南方医科大学学报 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (09) : 1880 -1888.

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南方医科大学学报 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (09) : 1880 -1888. DOI: 10.12122/j.issn.1673-4254.2025.09.08

术中肾脏集合系统受损是肾部分切除术后同侧上尿路结石发病的危险因素:一项1∶2匹配病例对照研究

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Intraoperative renal collecting system damage increases risks of ipsilateral upper urinary tract stones after partial nephrectomy: a 12 propensity-matched case-control study

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摘要

目的 探讨肾部分切除术后继发同侧上尿路结石的发病情况及其危险因素。 方法 回顾性分析我中心行肾部分切除术的患者基线资料(年龄、性别、体质量指数),生活习惯(吸烟、饮酒),基础病(高血压、糖尿病、高甘油三酯血症、高胆固醇血症、高尿酸血症、心血管疾病),肾肿瘤术前情况(肿瘤最大直径、肿瘤多发、肿瘤位置、肿瘤伴有出血、肿瘤伴有坏死、肿瘤伴有囊性变、肿瘤生长方式),术前肾小球滤过率、术中情况(肾脏集合系统受损、肾脏缺血时间、手术时间、手术方式、术中预计出血量)。分析肾部分切除术后继发同侧上尿路结石的临床特征及危险因素。 结果 肾部分切除术后上尿路结石发病率为7.80%(112/1435),其中同侧上尿路结石发病率高于对侧上尿路结石发病率(4.95% vs 1.46%,P<0.001)。同侧上尿路结石发病率高于双侧上尿路结石发病率(4.95% vs 1.39%,P<0.001)。术中肾脏集合系统受损是肾部分切除术后继发同侧上尿路结石的危险因素(OR=4.550,95% CI:2.237~9.252,P<0.001);糖尿病可能是肾部分切除术后继发同侧上尿路结石的危险因素(OR=2.419,95% CI:0.973~6.012,P=0.057)。 结论 肾部分切除术后同侧上尿路结石发病率高于对侧及双侧。术中肾脏集合系统是肾部分切除术后继发同侧上尿路结石的危险因素。

Abstract

Objective To investigate the incidence of ipsilateral upper urinary tract stones after partial nephrectomy and its risk factors. Methods We retrospectively analyzed baseline patient characteristics (age, gender, and body mass index), smoking, alcohol consumption, comorbidities (hypertension, diabetes, hypertriglyceridemia, hyperuricemia, and cardiovascular diseases), preoperative tumor conditions (tumor diameter, multiple foci, location, hemorrhage, necrosis, cystic changes, and endophytic growth), preoperative glomerular filtration rate and intraoperative factors (renal collecting system damage, ischemia time, operation time, surgical approach, and estimated intraoperative blood loss) to identify the risk factors for ipsilateral upper urinary tract stones following partial nephrectomy in our center. Results The overall incidence of upper urinary tract stones following partial nephrectomy was 7.80% (112/1435). The incidence of ipsilateral upper urinary tract stones was significantly higher than those of contralateral stones (4.95% vs 1.46%, P<0.001) and bilateral stones (4.95% vs 1.39%, P<0.001). Intraoperative damage to the renal collecting system was identified as a significant risk factor for ipsilateral upper urinary tract stones (OR=4.550, 95% CI: 2.237-9.252, P<0.001). Diabetes was a probable risk factor for secondary ipsilateral upper urinary tract stones after partial nephrectomy (OR=2.419, 95% CI: 0.973-6.012, P=0.057). Conclusions The incidence of ipsilateral upper urinary tract stones after partial nephrectomy is higher than that of contralateral and bilateral stones. Intraoperative renal collecting system damage is a risk factor for secondary ipsilateral upper urinary tract stones after partial nephrectomy.

Graphical abstract

关键词

肾部分切除术 / 尿石症 / 肾脏集合系统

Key words

partial nephrectomy / urolithiasis / renal collecting system

引用本文

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刘炎忠,朱润,李玉柱,马鑫,麦海星. 术中肾脏集合系统受损是肾部分切除术后同侧上尿路结石发病的危险因素:一项1∶2匹配病例对照研究[J]. 南方医科大学学报, 2025, 45(09): 1880-1888 DOI:10.12122/j.issn.1673-4254.2025.09.08

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肾结石(KSD)是泌尿系统常见疾病,其发病率和复发率不断上升。研究显示,美国每年的KSD累积发病率已经从2005年的0.6%上升至2015年的0.9%1。北美地区KSD的患病率为7%~13%,欧洲地区为5%~9%,亚洲地区为1%~5%,这种差异可能源自生活方式和地理环境等因素的不同2。结晶启动子和抑制剂的失衡是KSD发病主要原因3。KSD还可能与慢性代谢综合征如糖尿病、肾功能下降、严重疼痛等有关67。一些外科手术(如甲状旁腺切除术4和Roux-en-Y胃旁路术5)可影响人体代谢调节,从而导致肾结石形成。肾部分切除术是治疗肾肿瘤常见的手术方法之一。术后并发症包括尿漏、肾功能不全、周围脏器损伤、慢性术后疼痛和肿瘤复发等。然而,目前还缺乏关于肾部分切除术与KSD之间关系的相关研究。因此,本研究旨在探讨肾部分切除术后继发同侧上尿路结石的临床特征及危险因素。

1 资料和方法

1.1 研究对象

回顾性分析解放军总医院第一医学中心2013年1月1日~2020年1月1日行肾部分切除术的患者3516例,其中2081例未纳入研究(2025例随访失败或资料不全、55例术前有泌尿系结石史、1例术后继发尿道结石),最终1435例患者纳入本研究。1435例肾部分切除患者术后继发肾输尿管结石共112例,发生率为7.80%。112例术后发生上尿路结石患者中,同侧肾输尿管结石患者71例(4.95%,71/1435)、对侧肾输尿管结石21例(1.46%,21/1435)、双侧肾输尿管结石20例(1.39%,20/1435)(图1)。

1.2 倾向性评分匹配

1435例患者中,同侧上尿路结石患者71例,为分析肾部分切除术后同侧上尿路结石发病危险因素,进一步剔除了对侧上尿路结石患者21例及双侧上尿路结石患者20例,最终纳入1394例患者,其中病例组(同侧上尿路结石患者)71例,对照组(双侧上尿路均无结石患者)1323例(图1)。通过1∶2倾向性评分匹配(PSM)方法来调整病例组和对照组之间的基线差异,卡钳值为0.1,匹配后病例组和匹配后对照组的变量(性别、年龄和BMI)达到平衡,最终纳入207例患者进行统计分析,其中匹配后病例组69例、匹配后对照组138例(图12)。

1.3 纳入及排除标准

纳入标准:年龄18~80岁;患者既往无泌尿系结石史;患者仅行单侧肾肿瘤部分切除术;肾部分切除术式为腹腔镜下肾部分切除术或者机器人辅助腹腔镜下肾部分切除术。排除标准:患者既往有泌尿系结石史;患者行双侧肾肿瘤部分切除术;肾部分切除术式为开放手术;患者临床资料缺失;患者不愿意或无法配合随访。

1.4 分组及定义

1.4.1 分组定义

病例组:患者行肾部分切除术后定期行腹部CT或超声检查,随访至今出现过手术侧肾或输尿管结石。对照组:患者行肾部分切除术后定期行腹部CT或超声检查,随访至今未出现过手术侧肾或输尿管结石。

1.4.2 肾脏集合系统受损

患者手术记录中明确描述切除肾肿瘤时肾脏集合系统损害,并应用可吸收缝线予以缝合关闭;患者手术记录中不能判断切除肾肿瘤时肾脏集合系统是否损害,但术前影像学检查发现肾肿瘤紧邻肾脏集合系统,亦定义为肾脏集合系统受损。

1.5 临床资料

通过查询电子病历、电话询问等方式收集患者的年龄、性别、BMI、吸烟、饮酒、高血压、糖尿病、高甘油三脂血症、高尿酸血症、心血管疾病、术前肾小球滤过率、肾肿瘤最大直径、肿瘤是否多发、肿瘤位置(肾中部、肾上级或肾下级)、肿瘤伴有出血、肿瘤伴有坏死、肿瘤伴有囊性变、肾肿瘤生长方式(内生为主、外盏为主)、术中肾脏集合系统是否受损、肾脏缺血时间、手术时间、手术方式(腹腔镜、机器人辅助腹腔镜)、术中预计出血量等临床指标。

1.6 统计学分析

使用SPSS26.0软件进行统计分析,使用R语言4.3.0软件进行1∶2倾向性评分匹配。正态分布的计量资料以均数±标准差表示,非正态分布的计量资料以中位数(最小值,最大值)表示,计数资料以例数(百分比)表示。两组连续正态分布变量比较采用独立样本t检验,两组连续非正态分布变量比较采用Mann-Whitney U检验。计数资料比较采用皮尔逊卡方检验或Fisher精确检验。采用二元配对(条件)Logistic回归法确定校正后的比值比(OR)和95% CIP<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 肾部分切除术后继发上尿路结石的发病情况、临床特征及治疗

肾部分切除术后上尿路结石发病率为7.80%,其中同侧上尿路结石发病率高于对侧上尿路结石发病率(4.95% vs 1.46%,P<0.001)。同侧上尿路结石发病率高于双侧上尿路结石发病率(4.95% vs 1.39%,P<0.001)。同侧上尿路结石患者71例中,男性60例,女性11例,年龄50.18±10.77岁,结石发病中位时间为术后62.0(2~115)月;结石最大直径>0.6 cm的患者25例,结石最大直径≤0.6 cm的患者46例;进行URL的患者17例,进行ESWL的患者6例,自行排出结石的患者19例,未进行治疗而进行观察等待的患者29例(图3)。17例手术患者中有15例进行了结石成分分析,均为草酸钙结石(12例)或混合性结石即草酸钙混合尿酸结石(3例)。对侧上尿路结石患者21例,男性15例,女性6例,年龄46.43±10.05岁,结石发病中位时间为术后52.0(21~114)月;结石最大直径>0.6 cm的患者1例,结石最大直径≤0.6 cm的患者20例;进行URL患者1例,自行排出结石患者10例,未进行治疗而进行观察等待患者10例(图3)。

双侧上尿路结石患者20例,男性16例,女性4例,年龄45.75±12.11岁,结石发病中位时间为术后48.0(12.0~124.0)月;手术侧结石最大直径>0.6 cm的患者2例,结石最大直径≤0.6 cm的患者18例;非手术侧结石最大直径>0.6 cm的患者4例,结石最大直径≤0.6 cm的患者16例。进行URL患者3例,进行体外冲击波碎石1例,自行排出结石患者2例,未进行治疗而进行观察等待患者14例(图3)。

同侧上尿路结石最大直径>0.6 cm的发生率高于对侧(35.21% vs 4.76%,P=0.005);同侧上尿路结石需要外科干预的发生率高于对侧(32.39% vs 4.76%,P=0.011,表1)。而双侧上尿路结石手术侧最大直径>0.6 cm的发生率与非手术侧差异无统计学意义(10.00% vs 20.00%,P=0.661),双侧上尿路结石需要外科干预的发生率与非手术侧差异无统计学意义(10.00% vs 15.00%,P=1.000,表1)。

2.2 肾部分切除术后是否继发同侧上尿路结石患者匹配前后差异性分析

肾部分切除术后双侧上尿路均未继发结石的患者1323例,为对照组;继发同侧上尿路结石患者71例,为病例组。匹配前对照组和病例组BMI和性别差异有统计学意义(P<0.05),匹配后对照组和病例组年龄、BMI以及性别差异无统计学意义(表2)。

2.3 匹配后肾部分切除术后是否继发同侧上尿路结石患者匹配后两组差异性分析

匹配后的肾部分切除术后双侧上尿路均未继发结石的患者138例,为匹配后对照组,继发同侧上尿路结石患者69例,为匹配后病例组。匹配后对照组和匹配后病例组肾脏集合系统受损(RPCI)差异有统计学意义(P<0.05),其余变量在两组之间的差异无统计学意义(P>0.05,表3)。

2.4 匹配后肾部分切除术后继发同侧上尿路结石的单因素及多因素分析

单因素分析结果显示:RPCI对术后发生肾结石有影响(P<0.05),其余变量对术后是否发生肾结石无显著影响(P>0.05)。肾部分切除术中肾脏集合系统受损患者发生同侧上尿路结石的风险是术中未发生肾脏集合系统受损患者的4.103倍(95% CI:2.110~7.978)。采用有条件logistic回归进行单因素分析,本研究将单因素中P<0.1的变量(肿瘤出血RPCI)以及多数研究认可的重要因素(高尿酸血症、糖尿病和高脂血症)一起纳入有条件logistic回归进行多因素分析,结果显示:肿瘤出血(P=0.160)、糖尿病(P=0.057)、高脂血症(P=0.964)和高尿酸血症(P=0.493)对术后是否发生肾结石无显著性影响,但糖尿病的P值接近0.05,可能是危险因素。肾部分切除术中RPCI(即肾脏集合系统受损)患者发生同侧上尿路结石的风险是术中未发生肾脏集合系统受损患者的4.55倍(95% CI:2.237~9.252)(表4)。

2.5 匹配后肾部分切除术后继发同侧上尿路结石的亚组分析

按照肿瘤大小是否大于3 cm分成2组进行亚组分析,结果显示:在≤3 cm的患者中,糖尿病(OR=3.820, 95% CI:1.317~11.078)和RPCI(OR=4.001,95% CI: 1.761~9.091)对术后发生肾结石有影响(P<0.05);在>3 cm的患者中,只有RPCI(OR=9.913,95% CI:2.440~40.279)对术后发生肾结石有影响(P<0.05,表5)。

按照肿瘤内生生长分成2组进行亚组分析,结果显示:在“内生”患者中,RPCI(OR=3.747,95% CI:1.478~9.501)对术后发生肾结石有影响(P<0.05);在“外生”患者中,RPCI(OR=8.718,95%CI:2.883~26.362)对术后发生肾结石有影响(P<0.05,表6)。

按照手术方式分成2组进行亚组分析,结果显示:在手术方式为“机器人辅助”的患者中,RPCI(OR=3.784,95% CI:1.348~10.622)对术后发生肾结石有影响(P<0.05);在手术方式为“腹腔镜”的患者中,RPCI(OR=5.604,95%CI:2.254~13.932)对术后发生肾结石有影响(P<0.05,表7)。

3 讨论

肾部分切除术已在肾肿瘤治疗中得到广泛应用,肾肿瘤患者行部分肾切除术后能够保留术侧部分肾功能8-11,该术式最常见的并发症为尿漏和手术切缘阳性11,而肾部分切除术后继发同侧上尿路结石罕见。关于肾部分切除术后术侧上尿路结石的发病率及危险因素,目前尚无文献报道。

本研究回顾性分析显示,2013年1月1日~2020年1月1日接受肾部分切除术的患者,在为期7年的随访中,肾部分切除术后上尿路结石的发病率为7.80%,其中,同侧上尿路结石发病率高于对侧和双侧。同侧上尿路结石发病的中位时间为62.0(2~115)月,手术因素可能是导致结石新发的主要原因之一。本研究通过匹配病例对照研究表明,术中肾盂肾盏受损是肾部分切除术后继发同侧上尿路结石危险因素(OR=3.946,95% CI:2.021~7.703)。部分继发性肾结石的发生与Hemlock夹的使用有关12。在部分肾切除术中,HemLock夹被广泛用于压迫肾实质的手术创面,以达到减少出血的目的11。由于HemLock夹是高分子聚合物,植入后无法被吸收。在极少数情况下,异物反应会发展成继发性结石14。在肾部分切除术中,若集合系统破损或肿瘤过于靠近集合系统,HemLock从手术部位附近迁移至肾集合系统内,从而引起肾或输尿管结石的情况并不罕见。有研究15报道了1例腹腔镜下右肾部分切除术2年后发生输尿管移位的病例。也有研究报道了HemLock夹迁移至肾盂并形成肾结石16。这些病例的共同特点是HemLock夹过于靠近肾脏集合系统,这些患者在手术时发现肾盂部有HemLock夹突出,并部分嵌入肾盂壁中。有文献报道了约13例HemLock夹移位至上尿路形成结石的情况,其中微创部分肾切除术后9例,肾盂成形术后2例,肾盂取石术后2例17。这种HemLock夹位移多发生在吻合口附近,其原因之一可能是缝合张力过大,导致Hemolok夹长期持续侵蚀肾组织1819。另一原因可能是由于慢性肾病和糖尿病导致的延迟愈合20。在某些情况下,局部异物可能会通过压力侵蚀进入肾盂内21。这部分肾结石的发生主要与肾脏集合系统异物形成(HemLock夹)有关。本研究中71例患者有1例患者系HemLock夹突入肾脏集合系统内形成结石,结石体积超过2 cm,结石位于肾盏内,结石在随访期间已复发3次。

与肾部分切除手术中集合系统修补类似,有研究发现22,经历过肾切开取石手术的患者也会对肾脏集合系统产生不良影响。即集合系统修补会增加结石发生的几率,且无论结石大小如何,肾脏解剖结构受损都会影响结石清除率。在他们的研究中,707例患者中有56例有开放肾结石手术史;与其他组相比,这些患者组的结石清除率低于其他组,总手术并发症发生率高于正常患者组。同样,有文献[23]比较了32例接受过开放肾结石手术的患者和38例未接受过该手术的患者;第1次手术后,结石清除率分别为80%和90%。因此,肾盂肾盏解剖结构损伤会导致结石发病率增加、手术并发症增多以及一期手术结石清除率下降。本研究中,多数肾部分切除术后对侧(即非手术侧)继发的上尿路结石最大直径小于0.6 cm,仅需要保守治疗;而多数同侧(即手术侧)继发的上尿路结石最大直径大于0.6 cm,需要外科干预。

当然,除了手术导致肾脏结构改变可能会增加泌尿系发病的风险以外,泌尿系结石发病的病因还有很多,饮食习惯、饮水量、肥胖、糖尿病、高血压、代谢综合征、泌尿系感染等被认为是肾结石形成的危险因素24。本研究发现糖尿病可能是肾部分切除术后继发上尿路结石的危险因素(P接近0.05),这与既往报道相似24。从泌尿系结石发病机制角度来说,肾结石是沉积在肾盏和肾盂的矿物质,草酸钙结石是最常见的肾结石类型。目前已明确遗传、环境、代谢、微生物、尿液微环境及基因多态性等因素影响肾结石的形成。研究显示尿液钙、草酸盐、磷和钠水平较高会增加结石形成风险,而尿量、尿液尿酸、柠檬酸盐、钾和镁水平较高会减少结石形成风险25,通过24 h尿液分析可以帮助结石患者进行风险分级,从而为患者后续预防和治疗方案提供依据。CUA指南建议对遗传高风险人群开展基因检测和分子诊断,约30%儿童及1%~5%成人肾结石患者携带致病的单基因变异。目前已知46个单基因变异导致肾结石,另外23个基因也有相关联的证据支持。此外还有证据表明肾结石疾病与多基因变异相关26。携带致病变异基因的患者特征包括结石家族史、含钙结石、首次发病年龄<18岁、复发性结石27。非编码RNA,特别是微小RNA和长链非编码RNA在肾结石发生和发展中扮演着重要角色,微小RNA和长链非编码RNA通过复杂的分子网络相互作用,调节基因表达,影响细胞行为和代谢活动,从而促进或抑制肾结石的形成28

综上所述,本研究发现:肾部分切除术后上尿路结石发病率为7.80%,同侧上尿路结石发病率为4.95%,明显高于对侧 (1.46%)及双侧上尿路结石(1.39%)的发病率。同侧上尿路结石最大直径更大、更复杂,往往需要外科干预,肾部分切除术后手术侧上尿路结石可通过URS、fURS有效处理,少数患者结石较大可以通过PNL处理。术中肾脏集合系统受损是肾部分切除后继发手术侧肾输尿管结石的危险因素,这表明对肾肿瘤患者行肾部分切除术,应避免损伤肾盂肾盏;若肿瘤紧邻肾脏集合系统,术中难以避免损伤肾盂或肾盏时,手术决策中可优先采用环形缝合方式代替对合缝合方式来缝合肾脏手术创面,环形缝合方式可以减少外科缝合对肾盂肾盏结构改变的影响,以降低结石发病风险。对于术中肾盂肾盏损伤的肾部分切除患者,应告知其术中定期复查的重要性,同时应加强对其进行泌尿系结石预防的宣教。

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