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泌尿系结石

(肾石症;结石病;尿石症)

作者:

Glenn M. Preminger

, MD, Duke University Medical Center

最后一次全面审校/修订者 3月 2018| 内容末次修改日期 3月 2018
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泌尿系结石是泌尿系统中的固体颗粒,可引起疼痛、恶心、呕吐、血尿,并可能因继发感染而出现寒战、发热。诊断依据尿液分析和放射影像,一般螺旋CT平扫。治疗包括镇痛药物,应用抗生素治疗感染,药物排石疗法,有时可震波碎石或内镜手术。

美国每年约有1/1000成人因泌尿系结石而住院,尸检中发现有约1%有结石。在70岁时,12%的男性与5%的女性将患有泌尿系结石。结石的大小可从显微镜下的晶体核到直径达数厘米的石头不等。称作鹿角样结石的大型结石可填满整个肾盂肾盏系统。

病因

美国约85%的结石由钙组成,主要为草酸钙({blank} 尿路结石的组分);10%为尿酸;2%为胱氨酸;余为磷酸铵镁(鸟粪石)。

表格
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尿路结石的组分

结石组分

所有结石的百分比

常见病因

草酸钙

70

高尿钙

甲状旁腺功能亢进症

低枸橼酸尿

磷酸钙

15

高尿钙

甲状旁腺功能亢进症

低枸橼酸尿

肾小管酸中毒

胱氨酸

2

磷酸铵镁结石(鸟粪石)

3

尿素分解细菌引起的尿路感染

尿酸

10

尿pH<5.5

偶尔高尿酸尿

常见危险因素包括尿盐浓度增加的疾病,或通过增加钙或尿酸盐的排泄量,或通过减少尿柠檬酸盐的排泄量。

钙结石的危险因素因人群而异。美国的主要危险因素是高尿钙,有钙结石的50%的男性患者和75%的女性患者存在遗传性因素;因此有结石家族史的患者结石复发风险升高。患者血清钙水平正常而尿钙增高,男性>250mg/d(>6.2mmol/d),女性>200mg/d(>5.0mmol/d)。

尿枸橼酸盐过少(尿枸橼酸盐<350mg/d [1820μmol/d])存在于约40%~50%的钙结石形成患者中,由于枸橼酸盐通常与尿钙结合并抑制钙盐结晶形成,因而尿枸橼酸盐减少可促进钙结石形成。

5%~8%的钙结石由肾小管酸中毒引起。约1%~2%钙结石患者有原发性甲状旁腺功能亢进症。少见高尿钙症病因为结节病、维生素D中毒、甲状腺功能亢进症、多发性骨髓瘤、转移性癌和高尿草酸盐。

高尿草酸盐(尿草酸盐>40mg/d[>440μmol/d])可为原发性,或因过多摄取含草酸盐食物(如大黄、菠菜、可可、坚果、胡椒粉、茶),或由于多种肠道疾病(如细菌过度生长综合征、慢性胰腺或胆道疾病)或空回肠手术(如减肥手术)引起的草酸盐过多吸收所致。

其他危险因素包括摄入过多维生素C(如>2000mg/天)、限制钙饮食(可能由于饮食中的钙与饮食中的草酸盐结合)和轻度高尿酸血症。轻度高尿酸血症,定义为男性尿尿酸>800 mg/d(>5 mmol/d)或女性尿尿酸>750 mg/d(>4 mmol/d),几乎均因嘌呤(蛋白质中,通常来自肉类、鱼类和家禽)摄入过量引起;可能导致草酸钙结石的形成(高尿酸钙草酸肾结石病)。

尿酸结石的形成与尿液酸度增高(尿pH<5.5)有关,或少有的严重高尿酸尿(尿尿酸>1500mg/d,[>9mmol/d]),使未溶解的尿酸形成结晶。尿酸晶体可构成整个结石,或者更常见的是提供一个使钙或混合钙与尿酸结石形成的场所。

胱氨酸结石仅发生于胱氨酸尿症

磷酸铵镁结石(鸟粪石,感染性结石)提示有尿素分解性细菌引起的UTI存在(如变形杆菌克雷伯杆菌)。结石必须以处理感染性异物和完全清除的方法来治疗。与其他类型的结石不同,磷酸铵镁结石在女性患者中的发生率是男性的3倍之多。

泌尿系结石的罕见原因包括茚地那韦、三聚氰胺、氨苯蝶啶和黄嘌呤。

病理生理

泌尿系结石可持续存在于肾实质或肾集合系统中,或被移动至输尿管和膀胱。移动过程中结石可刺激输尿管且变为定植性,阻塞尿流并引起输尿管积水,有时会造成肾盂积水。常见的部位包括:

  • 肾盂输尿管移行部

  • 远端输尿管(在髂血管的水平)

  • 输尿管膀胱连接部

较大的结石更容易嵌塞。通常,结石必须直径 > 5毫米,以便锚定。结石 5mm可能会自行排出。

即使部分梗阻也可引起肾小球滤过率下降,且在结石通过后仍可暂时持续。伴发肾盂积水和肾小球内压力增高时,肾血流量下降,使肾功能进一步恶化,但通常没有感染,仅在完全性梗阻约28天后发生永久性肾功能不全。

伴有长期梗阻时可发生继发性感染,但大多含钙结石患者的尿液并未显示感染。

症状和体征

存留在肾实质或肾集合系统中的大型结石通常也无症状除非引起梗阻和/或感染。在结石进入输尿管并引起急性梗阻时,通常出现剧烈疼痛,常伴有恶心和呕吐。有时发生肉眼血尿。

可有不同程度的疼痛症状(肾绞痛),典型的疼痛症状呈间歇性、难以忍受,周期性发作,持续20~60分钟。恶性和呕吐常见腰部或肾区疼痛,放射至腹部,提示上尿路或肾盂梗阻。疼痛沿输尿管走行放射至会阴区,提示下尿路梗阻。远端输尿管、输尿管膀胱移行部或膀胱内的结石可引起耻骨上区域疼痛,伴有尿频、尿急{blank} 梗阻性尿道疾病 : 症状和体征

检查时可发现患者极度不适,常有面色苍白、出汗。患者无法安静平卧,可能有踱步、辗转或经常变动体位。触诊时可增加已膨胀的肾脏压力,因此受累侧腹部可有轻度压痛,但无腹膜炎体征(肌紧张、反跳痛、腹壁强直)。

一些患者,最早可出现血尿或尿中出现碎石、结石。另一些患者则有 尿路感染的症状,发热、排尿困难,出现浑浊或有异味的尿液。

诊断

  • 临床鉴别诊断

  • 尿液分析

  • 影像学检查

  • 结石组分的测定

症状和体征可能提示其他诊断,如

  • 腹膜炎 (例如,由于 阑尾炎, 宫外孕, 或 盆腔炎):疼痛通常是不变的,并且患者因为运动使疼痛恶化而仍然躺着;患者通常也会有反弹的压痛或僵硬。

  • 胆囊炎:可引起上腹部或右上腹部绞痛,常伴Murphy征。

  • 肠梗阻:可引起腹部绞痛和呕吐,疼痛通常位于两侧腹部,并不位于侧腹部或沿输尿管分布。

  • 胰腺炎:通常引起上腹部疼痛和呕吐,且疼痛呈持续性,位于两侧腹部,并不位于侧腹部或沿输尿管分布。

伴随以上这些异常,而泌尿系统症状很少见,其他症状可能提示相应器官系统病变(例如,女性阴道分泌物或出血提示盆腔病变)。夹层主动脉瘤应该慎重考虑,尤其在老年人,因为如果影响到肾动脉,就可引起血尿和(或)沿输尿管走行分布的放射疼痛。急腹症的大体评估在另处讨论({blank} 急性腹痛 : 评估)。

经验与提示

  • 因为给予大量液体不会加速结石通过,所以应使用正常容量的静脉注射液或口服水化物。

疑似结石引起绞痛的患者需行尿液分析和影像学检查;若已确定为结石,则需评估原发病,包括结石成分测定。

尿液分析

肉眼血尿或显微镜下血尿较为常见,但尽管有多发结石存在,尿液检查仍可能在正常范围。尿液分析中可出现伴或不伴细菌的脓尿。脓尿常提示感染,尤其是合并相应临床症状如发热或有异味的尿液。尿沉渣中可发现结石和多种结晶物质,进一步对结石和结晶组分进行检查,因为显微镜无法确定。唯一例外的是在浓缩酸化标本中发现典型的胱氨酸六角形晶体时提示为胱氨酸尿症。

影像学检查

应首先进行螺旋CT平扫检查。肾脏CT平扫可提示结石的位置和梗阻程度。另外,螺旋CT也可发现疼痛的其他病因(如主动脉瘤)。对结石复发患者,应当注意多次CT检查时累积辐射的暴露。然而,常规使用低剂量肾脏CT可以有效地降低累积辐射剂量,但灵敏度损失很小 (1)。有典型症状患者,行超声或腹部平片检查即可以确定结石的存在,该类检查很少或没有辐射暴露。MRI不能区分结石。

尽管大多数泌尿系结石可由平片证实,但在平片中结石是否显示或显示缺如均不能减少对确定性更强的影像学检查的需求,因此可以避用该检查手段,除非怀疑结石的复发。肾脏超声检查和排泌性尿路造影(以往称为静脉尿路造影)均能分辨出结石和肾盂积水,但超声对不伴肾盂积水的小结石的敏感性不高,而排泌性尿路造影又耗时,且患者有静脉造影剂暴露危险,因此这些检查手段多在无法行螺旋CT时应用。

确定原发病

手术取石或尽量使患者排尿可获得结石,并送至实验室进行结晶学检测。某些结石标本由患者自带。尿沉渣中有显微镜下结晶应送去行结晶学检查

只有单枚钙结石没有其它结石危险因素的患者,需充分评估以除外甲状旁腺功能亢进。评估需要检测2个独立时间点的血钙浓度和尿液分析。潜在诱发因素,如反复发作性结石、高动物蛋白饮食或过多补充维生素C或D应进行筛查。

在有明显结石家族史的患者中,相关结石诱发形成因素(如结节病、骨转移瘤、多发性骨髓瘤),或者某些状况使结石难以治疗(如孤立肾、尿路畸形),应对所有可能的病因和危险因素进行评估。应在2个不同时间点对血清电解质、尿酸和血钙进行评估。如果需要可做甲状旁腺激素水平的随访。尿检应包括常规尿液分析和2次24小时尿液收集,以确定尿量、PH值、尿钙、尿酸、枸橼酸、草酸、钠和肌酐的排泄量。有关肾结石医疗管理的进一步信息,请参阅美国泌尿外科协会指南(2)

诊断参考

  • Zilberman DE, Tsivian M, Lipkin ME, et al: Low dose computerized tomography for detection of urolithiasis—its effectiveness in the setting of the urology clinic.(低剂量CT检查尿石症 - 在泌尿科临床应用的有效性)J Urol 185(3):910-914, 2011.

  • Pearle MS, Goldfarb DS, Assimos DG, et al: Medical management of kidney stones—AUA guideline.(肾结石的医疗管理 - AUA指南)J Urology 92(2):316-24, 2014.

治疗

  • 镇痛

  • 促进结石排出,如α受体阻断剂坦索罗辛(又称药物排石疗法)

  • 对顽固性或感染引起的结石可首行内镜术彻底去除

镇痛

应用阿片类药物可使肾绞痛得以缓解,如吗啡,对于急性发作,芬太尼。酮咯酸30mg静脉注射同样快速有效且无镇静作用。呕吐常随疼痛减轻而缓解,但若持续呕吐可用止吐剂处理(如甲氧氯普氨10mg静脉注射)。

药物排石治疗

虽然传统意义上推荐增加液体补充量(口服或静脉),但并未证实这能加快结石排泌过程。对直径<1cm的结石,不伴梗阻或感染的患者可应用镇痛药物控制疼痛;若患者可耐受大量饮水,可在家中服用镇痛剂、α受体阻断剂(如坦索罗辛 0.4mg po qd)以促进结石排出。那些无法在6至8周内排出的结石需要取出。若患者有感染和梗阻症状,首先治疗是防治输尿管支架、治疗控制感染,随后尽快取出结石。

结石清除

据结石的位置和大小选择不同的技术,这些技术包括体外震波碎石术以及为确保完全清除或对大的结石用内镜技术。可应用硬质或软质输尿管镜(内镜))直视下取石(取石篮),一些碎石技术碎石(气动、超声、激光)

对直径<1cm、位于肾集合系统或近端输尿管有症状的结石而言,震波碎石是常用疗法。

较大结石或体外震波碎石无效者,常用输尿管镜(逆行上行)钬激光碎石。有时可行经皮肾内镜顺行性取石。对于直径>2cm的肾结石,采用经皮肾镜直接进入肾脏取石是首选的治疗方法。

输尿管中段结石,输尿管镜钬激光碎石是首选,震波碎石为备选。

远端输尿管结石,内镜直视取石和体内碎石术(如气动、电动液压、激光)被认为是首选。震波碎石也可应用。

结石溶解

经长期的碱化尿液处理(枸橼酸钾20m口服,每日2~3次)后,上尿路或下尿路的尿酸结石偶可溶解,其他结石则不可能发生化学溶解,胱氨酸结石很难溶解。

预防

对于曾经有过1次结石排出史的患者,形成第2次结石的可能性约为1年15%、5年40%、10年80%。推荐每日饮用大量液体--8-10杯(300ml),预防所有结石。结石的发现和分析、尿液中结石形成物质的测定和临床病史有助制定预防计划。

未发现代谢异常的患者不超过3%,这些患者似乎不能耐受尿液中结石形成盐的正常数量,而在此范围中并不会有结晶生成。噻嗪类利尿剂、枸橼酸钾和增加液体摄入均可能降低结石得生成率。

高尿钙的患者可应用噻嗪类利尿剂(如氢氯噻嗪25mg po qd,或吲达帕胺1.25mg po qd)以降低尿钙排泄、防止尿中草酸钙的过饱和状态。应鼓励患者增加液体摄入达3L/d以上。建议低钠高钾饮食。即使高钾饮食,仍推荐补充枸橼酸钾来预防低钾血症。限制动物蛋白的摄入。

低枸橼酸尿患者采用枸橼酸钾(20mEq po bid)可增加枸橼酸盐的排泄。建议正常钙摄入量(例如,每日1000mg或约2~3份乳制品),避免限钙。口服正磷酸盐的效果尚未得到全面的研究。

高尿草酸盐的预防手段差异较大。小肠疾病患者可联合大量液体摄入、钙负荷(通常以枸橼酸钙400mg po bid的形式与饮食一起)、消胆胺和低草酸盐低脂饮食来治疗。尿草酸盐增多可能对每日口服一次吡哆醇100~200mg有治疗反应,可能因其使负责转化乙醛酸的转氨酶活性增加,而乙醛酸又是甘氨酸的直接草酸盐前体。

高尿尿酸盐时应减少动物蛋白的摄入。若不能改变饮食,每早服用300mg别嘌呤醇可使尿酸产生减少。对于尿酸结石,通过服用含钾的碱性药物(如枸橼酸钾20mEq bid)和增加液体摄入,来使尿pH升高至6~6.5。

尿素分解性细菌感染需用培养结果特异性抗生素及完全结石清除治疗。若感染已不可能根除,则必需须应用长期抑菌疗法(呋喃妥因)。此外,可应用醋羟胺酸减少鸟粪石样结石的复发。

对于胱氨酸结石必须使尿胱氨酸水平降低至<250mg/L才能预防复发。任何能增加尿量并减少胱氨酸排泄(如采用α-巯基丙酰-甘氨酸或D-青霉胺)的疗法均可降低尿液中胱氨酸的浓度。

关键点

  • 泌尿系结石85%是由钙组成,主要是草酸盐钙({blank} 尿路结石的组分);10%为尿酸;2%为胱氨酸;而其余大部分为镁磷铵酸镁(鸟粪石)。

  • 较大的结石更容易阻塞;然而,即使很小的输尿管结石(即2〜5mm)也可发生梗阻。

  • 症状包括血尿、感染的症状和肾绞痛。

  • 一般进行尿液分析和影像学检查,并且如果结石随后被取出,应判定结石的成分。

  • 立即给予止痛药和促进结石排出的药物(如α-受体阻滞剂),取出导致感染的结石或内窥镜检查持续存在的结石。

  • 根据结石成分不同,可采用噻嗪类利尿剂、枸橼酸钾、增加液体摄入量、减少饮食中动物性蛋白质的摄入等措施来降低后续结石形成的风险。

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