使用输尿管通路鞘在逆行肾内输尿管软镜碎石术中的收益

Benefits of Ureteral Access Sheath in Retrograde Flexible Ureteroscopic Lithotripsy

摘要: 逆行肾内输尿管软镜碎石术(Retrograde Intrarenal Surgery, RIRS)是一种通过输尿管软镜实施的微创碎石技术，现已成为各类肾结石的一线或二线治疗方案，包括>20 mm的结石。随着输尿管通路鞘(Ureteral Access Sheath, UAS)的持续改进，其在RIRS中的应用价值日益凸显。UAS可通过辅助重复进入上尿路、降低肾内压力、保护输尿管镜、提升结石清除率等机制显著优化手术效果。尽管UAS的置入可能伴随输尿管损伤等风险，但其临床收益仍备受泌尿外科医生及患者认可。本文系统综述UAS在RIRS中的应用优势及潜在风险，以期为临床实践提供参考。

Abstract: Retrograde Intrarenal Surgery (RIRS) is a minimally invasive lithotripsy technique performed via a flexible ureteroscope, which has become a first- or second-line treatment for various kidney stones, including those > 20 mm in size. With continuous improvements in the Ureteral Access Sheath (UAS), its application value in RIRS has become increasingly prominent. UAS optimizes surgical outcomes through mechanisms such as facilitating repeated access to the upper urinary tract, reducing intrarenal pressure, protecting the ureteroscope, and enhancing stone clearance rates. Although UAS insertion may carry risks like ureteral injury, its clinical benefits are widely recognized by urologists and patients. This article systematically reviews the advantages and potential risks of UAS in RIRS to provide a reference for clinical practice.

1. 导言

在过去几十年里，肾结石的外科治疗取得了巨大的技术进步，UAS的发展就是其中之一。使用UAS在RIRS期间可以辅助输尿管软镜进入上尿路。1974年Takayasu和Aso将第一个UAS描述为“导管”[1]。他们用UAS辅助刚性输尿管镜进入近端输尿管。现在，UAS已成为泌尿系统结石及疾病治疗中的关键辅助工具。虽然在UAS的放置过程中可能会导致输尿管血流量减少导致输尿管缺血或在手术过程中直接损伤输尿管，并且UAS可能引起一些围手术期和术后并发症[2]。但是UAS在RIRS期间具有许多不可否认的优点，在RIRS期间使用UAS可以方便反复进入上尿路，降低肾内压力，保护输尿管镜，以及在取出结石碎片时保护输尿管并增加结石清除率。

2. UAS辅助输尿管镜重复进入上尿路

与无UAS的RIRS相比使用UAS可以辅助输尿管镜重复进入上尿路，不使用UAS的标准RIRS要求将两根导线插入输尿管：一根作为工作导线通过输尿管镜，另一根作为安全导线，然后取出工作导线以便使用输尿管镜，每次将输尿管镜更换到输尿管中都需要更换第二根导线，操作繁琐且耗时[3]。虽然在不使用工作导线的时候输尿管软镜也可以直接通过膀胱和输尿管口进入输尿管，但是当只有一根安全导丝在没有UAS辅助的情况下进行RIRS的过程中插入输尿管软镜是有挑战性的。并且，在通过膀胱输尿管连接处或髂骨交叉等输尿管狭窄部分时可能会导致输尿管镜在膀胱内弯曲，从而阻碍输尿管软镜的逆行插入[4]，并增加了手术成本。临床研究发现，在有UAS辅助的情况下，手术时间相比于没有UAS辅助减少10分钟，并且每例输尿管镜手术可节省350美元的手术室费用，而且若是球囊扩张器来辅助无鞘输尿管镜，与单独放置UAS的患者相比，患者的不良反应通常显著增加[5]。

3. UAS在RIRS中降低肾内压力

RIRS术中需依赖加压冲洗系统维持视野清晰，但过高的肾内压力可能导致肾盂静脉回流、肾实质损伤甚至感染[6]。过高的肾内压还可能导致尿脓毒症或肾包膜下血肿。在生理情况下肾内压和肾盂静脉回流的阈值分别为5~10和40~60 cmH₂O (即4~7和30~45 mmHg) [7]。一般认为，术中肾内的安全压力为<30 mmHg。实验研究证实，肾内压在13.6~27.2 cmH₂O时将会发生肾盂静脉回流，并且在40.8~68 cmH₂O肾盂静脉回流会变得明显[8] [9]。动物研究证明，肾脏承受过高的压力会受到不可逆转的损害[10]。与肾内压低于122.4 cmH₂O相比，在肾内压高于204 cmH₂O时已经被证明会在猪的肾脏中产生显著的病理变化，在达到448.8 cmH₂O时会出现到穹窿破裂，并伴随肾周假性囊肿、腹膜后水肿、纤维脂肪瘤、肾周脓肿和肾周出血等出现，并且过高的肾内压会导致肾盏尿路上皮剥脱、粘膜下水肿形成和充血[11]。在肾内压迅速增加期间，肾小管出现明显的空泡化和变性，以及化生和肾周血管炎的组织学迹象。肾内压过高导致的肾盂静脉回流的一个严重并发症是冲洗液的过度吸收，并且可能导致液体过载、电解质失衡和心血管的损伤[12]。在RIRS期间的冲洗的吸收率通常较低，这主要是由于仪器口径较小和冲洗通道较小。但是，高压冲洗系统是通过增加冲洗流量以保持最佳视野，这可能将导致在发生壁面缺陷的情况下出现液体外渗[13]。肾内压过高可能会导致肾盏破裂或细菌入侵，这也是术后发热、败血症、出血、血肿、尿肿和术后疼痛的危险因素。因此，在RIRS期间需要将肾内压降低，而在RIRS期间降低肾内压力的一种选择是在肾内压稳定的情况下使用UAS来增加冲洗流量。在对人类尸体和猪模型的实验室研究中表明，在各种冲洗压力下与不使用UAS相比，使用UAS能够有效降低肾内压[14]。在肾内压稳定的情况下，与无UAS的输尿管镜相比，有UAS的输尿管镜的冲洗流量增加了35%~80% [15]。在使用输尿管软镜期间UAS可以将冲洗液送到肾盂并随后流到肾实质，从而可以将冲洗的压力降低57%到75% [16]。当分别使用12/14-F和10/12F UAS时，即使通过输尿管镜施加200 cmH₂O (即147 mmHg)的冲洗压力，肾内压仍然低于20和30 cmH₂O (即15和22 mmHg)。肾内压与冲洗液的流入和流出有关，而冲洗液的流入和流出本身取决于输尿管镜和UAS的直径。对于不同大小的UAS，使用直径最小的输尿管镜可以达到最低的肾内压和最高的冲洗流出量，而在输尿管镜相同的情况下，肾内压力随着UAS直径的减小而增加[17]。当UAS和输尿管镜的尖端接近时，可以观察到最高的流入和流出量以及最低的肾内压力。根据病变部位选择合适的UAS长度可以降低肾内压力，增加冲洗流入和流出量。综上所述，UAS在RIRS期间降低肾内压有明显作用。

4. UAS在RIRS中保护输尿管软镜

输尿管软镜作为RIRS的核心器械，输尿管软镜的技术革新已显著改善其操控性能与成像质量，然而，临床实践发现可重复使用输尿管软镜仍存在显著的器械损耗问题，重复使用过程中持续升高的器械损坏率不仅导致维护成本呈指数级增长，更因器械不可用状态引发的术中设备更换问题，直接影响手术效率与操作安全性[18]。由于输尿管软镜的脆弱性，购买和维护输尿管软镜需要花费大量的金钱和时间[19]。因此，建立有效的器械保护策略以延长输尿管软镜使用寿命已成为泌尿外科领域的重要课题。

在RIRS中，常规应用UAS的重要临床价值之一体现在其对输尿管软镜的保护作用。现有研究证实，UAS的应用通过降低镜体置入过程中的机械阻力，可有效减少器械尖端应力积累，从而降低镜体结构性损伤风险并延长其使用寿命。此外，UAS的使用策略避免了操作器械沿导丝直接推进对工作通道内壁的摩擦损伤，从力学层面为镜体完整性提供了双重保障[20]。临床对照研究显示，系统性应用包括UAS、镍钛合金导引装置及小直径(200微米)激光光纤在内的辅助工具组合，可使7.5F输尿管软镜单镜使用次数较传统非UAS组提升100% [21]。使用UAS避免偏转时的过度应力可能在延长输尿管软镜的使用寿命方面具有显着优势，基于现有循证医学证据，建议将UAS作为RIRS标准化操作流程的重要组成部分[22]。

5. UAS在RIRS中辅助取出结石碎片时保护输尿管并增加结石清除率

肾内手术(RIRS)是非下极肾结石 < 20 mm的首选微创治疗方式，与体外冲击波碎石术相比，该方法具有更高的结石清除率和有效性，同时与经皮肾镜取石术(PCNL)相比，其有着微创性和术后恢复快等优点。虽然所有肾结石患者治疗的主要目的都是完全清除结石，但是在钬激光碎石术后从泌尿系统中取出所有结石碎片是十分非常困难的[23]。一般认为，在RIRS中≤4 mm的结石碎片是“无关紧要”，但是结石碎片 ≤ 4 mm并不能预测是否需要再次手术，这意味着任何残留的结石碎片都有可能成为以后结石疾病的来源[24]。残留的肾结石碎片可能导致复发性肾绞痛、肾功能衰竭、尿路感染和新的结石形成[25]。使用UAS清除RIRS产生的结石碎片可以避免结石与输尿管紧密接触从而损伤输尿管。有研究表明，对于可以在输尿管管腔内看到(不嵌入输尿管粘膜内)且直径大于UAS直径的光滑残留结石可以结合UAS清除残留的结石[26]。使用同轴UAS作为冲洗通道可有效清除患者RIRS后的结石碎片，并有动物实验表明，结石清除在以下条件下进行了优化：sTFL激光、14F输尿管通路鞘和抽吸。这种组合导致94%的结石碎片被清除[27]；剩余的6%碎片均<2 mm，可自行排出[28]。

6. UAS在RIRS中的风险

虽然UAS在RIRS中有许多优点，但其带来的一系列风险也不可忽视。有研究表明，使用UAS将导致输尿管损伤，主要是输尿管粘膜糜烂并且有少部分人的平滑肌层受累，而男性和老年患者发生与UAS相关的严重输尿管损伤的风险更高，这可能与男性泌尿系统更长和老年患者泌尿系统相对脆弱有关。并且，使用UAS会引起的输尿管狭窄、腔内压迫可能影响输尿管血流，进而导致输尿管缺血和继发性狭窄[29]。这些问题为外科医生在RIRS中使用UAS带来了一些挑战。

7. 小结与展望

UAS是泌尿外科医疗设备中一个十分重要的辅助工具，可以提升RIRS的手术效果，从而为患者提供更好的治疗。在RIRS中使用UAS的优点包括：允许输尿管镜重复通过上尿路，同时最大限度地降低肾内压，改善肾内冲洗液的流动和可视化，延长输尿管软镜的使用寿命，在取出结石碎片时保护输尿管并提高结石的清除率，可以获得更好的手术效果。但需注意其潜在的输尿管损伤风险及对较大结石清除率的争议。

未来我们需进一步推动UAS技术创新与临床应用优化。一方面，开发更细径、高顺应性且集成智能压力监测功能的UAS，以平衡肾内压控制与输尿管损伤风险，同时探索可降解材料降低异物残留；另一方面，需建立基于患者解剖特征(如输尿管直径、弯曲度)和结石特性的个体化UAS选择标准，并制定循证置入指南。针对并发症防控，可结合影像学或生物标志物评估术后输尿管血供及纤维化风险，开发抗炎或抗瘢痕药物涂层UAS以减少远期狭窄。此外，整合UAS与新型碎石技术(如脉冲钬激光、抽吸碎石系统)的协同效应有望进一步提升结石清除效率，而长期随访研究则需明确UAS对输尿管功能及结石复发率的潜在影响。

NOTES

^*通讯作者。