微创腔内碎石术为治疗上尿路结石的首选手术方式,其具有安全、有效、清石率高的特点,但术后仍有并发症,尿源性脓毒血症为最严重的并发症,其发生率低,但病情进展快,死亡率高,已引起临床医师的重视。围手术期较多因素会增加术后并发尿源性脓毒血症的风险。现通过复习文献,对微创腔内碎石术并发尿源性脓毒血症的发病机制、危险因素及预防做一综述,为临床工作提供参考。
Minimally invasive intracorporeal lithotripsy is now the first choice for the treatment of upper urinary tract calculi. Despite its safety, effectiveness and the high rate of stone removal, there are still complications after surgery, among which urinary sepsis is the most serious one due to its low incidence, rapid progression and high mortality, thus attracting the attention of clinicians. Many factors in the perioperative period will increase the risk of postoperative urinary sepsis. Through reviewing the literature, a review is made on the pathogenesis, risk factors and prevention of urinary sepsis caused by minimally invasive intracorporeal lithotripsy so as to provide a reference for clinical work.
上尿路结石为泌尿外科常见疾病之一, 常伴有肾绞痛, 对人们的的工作、生活造成很大影响。随着医疗技术的发展, 微创腔内碎石术逐渐取代了以往的开放性手术, 主要包括经皮肾镜碎石取石术、输尿管镜碎石术, 其安全性和有效性也得到了极大的提高, 但术后尿源性脓毒血症也常有发生。尿源性脓毒血症约占脓毒血症的9%~31%[1]。如不及时干预治疗, 尿源性脓毒血症可进展为严重脓毒血症或感染性休克, 引起多器官功能衰竭, 甚至死亡, 死亡率高达28.3%~41.4%[2]。充分了解术后尿源性脓毒血症的危险因素, 对临床预警和早期诊断有重要作用, 可及早干预, 从而减低发生率。
尿源性脓毒血症是由泌尿系感染引起的机体对感染反应失调, 从而导致危机生命的器官功能障碍综合征[3]。全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome, SIRS)是由感染性或非感染性因素作用于宿主引起的全身性非特异性炎症反应, 是机体对炎症反应失衡所表现的复杂临床综合征[4]。当细菌或内毒素侵入人体尿路造成炎症反应状态并伴有临床症状, 同时合并SIRS时可诊断为尿源性脓毒血症。目前国际上尿源性脓毒血症的诊断标准应满足以下条件(条件Ⅰ +条件Ⅱ ):条件Ⅰ 即尿路感染伴有临床症状或临床可疑有脓毒血症。条件Ⅱ 即以下标准两项或以上:⑴体温≥ 38℃或≤ 36℃; ⑵心率> 90次/min或心率< 60 次/min; ⑶呼吸> 20次/min; ⑷Pa CO2> 32 mmHg(1 mmHg=0.133kPa); ⑸白细胞≥ 12× 109个/L或< 4× 109个/L或幼稚细胞> 10%[5]。
微创腔内碎石术后脓毒血症指在腔内碎石术中、术后由泌尿系感染诱发的SIRS并伴有临床症状。现有学者认为患者出现尿源性脓毒血症时, 可通过快速序贯功能评分(quick sequential organ failure assessment, qSOFA)评价预后, 即呼吸> 22次/min、精神障碍、收缩压≤ 100mmHg, 患者符合上述两项或以上则很可能出现预后不良, 若qSOFA≥ 2, 患者住院死亡率增加3~14倍[6]。相较于传统的诊断, qSOFA评分系统更加实用、有效, 强调了感染基础上的器官功能障碍。
尿源性脓毒血症发生时, 首先由通过泌尿生殖道侵入循环系统中的细菌及内毒素使宿主补体系统和细胞天然免疫开始激活, 会产生涉及中性粒细胞和巨噬细胞以及其他细胞谱系的促炎反应, 并导致大量促炎细胞因子(如IL-1、IL-6)的分泌, 促炎阶段之后会出现反调节的抗炎反应, 导致免疫抑制状态[7]。尿源性脓毒血症除影响免疫系统外, 还可以对其他众多器官、系统(包括凝血系统、中枢神经系统、自主神经系统、内分泌系统、心血管系统、肝脏和肾脏)造成不同程度的影响, 尿源性脓毒血症的宿主反应决定其严重程度, 并明显影响预后[8, 9]。
微创腔内碎石术需要通过持续冲洗灌注保持视野清晰从而完成碎石, 经皮肾镜碎石取石术更需要通过穿刺通道进入肾脏。泌尿系结石自身常带有细菌或内毒素, 与结石体积大小有关。在碎石的过程中, 存在于结石中的细菌及内毒素会被大量释放到尿路中, 同时术中不断冲洗灌注导致了肾盂内高压使细菌及内毒素从静脉、淋巴管等途径进入循环中, 并且在麻醉及手术创伤的应激条件下, 机体免疫功能下降, 对细菌和内毒素的清除效率降低, 手术操作不可避免地对作为天然屏障的尿道黏膜造成损伤, 也为细菌及内毒素的入血及繁殖创造条件, 可发生尿源性脓毒血症[10, 11]。
目前研究认为, 年龄、女性、糖尿病患者、免疫抑制患者(如器官移植术后)、抗病能力低下患者(如慢性肾功能不全、贫血等)、接受放化疗的恶性肿瘤患者、接受激素治疗的患者、艾滋病患者等是微创腔内碎石术后并发尿源性脓毒血症的易感人群[12]。谢圣陶等[13]回顾性研究表明, 年龄(> 60岁)、女性、患有糖尿病是腔内碎石术后并发尿源性脓毒血症的相关因素。随着年龄的增大, 人体各项新陈代谢变慢、肾脏退行性改变、尿路黏膜天然屏障的防御能力下降, 同时机体自身对细菌的抵抗力和免疫力下降, 当出现尿路感染时, 细菌及内毒素更易生长并入血, 引起SIRS, 导致尿源性脓毒血症发生。Kumar等[14]研究表明, 女性是微创腔内碎石术后并发尿源性脓毒血症的危险因素。玉苏甫· 艾比布力等[15]收集了187例行腔内碎石术患者的临床病例进行分析, 结果显示, 女性、糖尿病是术后发生尿源性脓毒血症的独立危险因素。女性患者在术后更容易发生感染, 可能与其自身的解剖结构相关, 女性尿道短而粗, 尿道口与阴道、肛门相邻, 容易受到污染, 另外, 绝经后因雌激素减退, 造成的萎缩性阴道炎也是尿路感染的诱因[16, 17]。糖尿病患者的高血糖为细菌生长提供良好条件, 可损害机体防御机制, 使免疫功能下降, 并且糖尿病患者可伴有血管疾病, 降低了抗生素的作用, 增加病原体引起感染的机会, 更容易发生尿源性脓毒血症[18]。合并有糖尿病的患者在术前应该严格控制血糖。可降低术后尿源性脓毒血症的发病率。
结石大小、数量、负荷及CT值均是影响术后发生尿源性脓毒血症的重要因素。曾国华等[19]回顾性分析了466例逆行输尿管软镜下钬激光碎石术治疗肾结石患者的病例资料显示, 结石大小、术前尿培养阳性是术后发生尿源性脓毒血症的危险因素。结石体积越大, 其含有的细菌越多、所需碎石时间越长, 术后感染发生的可能性越大。Heyns[20]认为结石较大易引起梗阻, 梗阻以上部位积水明显, 细菌大量繁殖甚至反流, 增加尿路感染风险, 最终引起尿源性脓毒血症。钱永等[21]认为, 结石数量和复杂程度与术后发生尿源性脓毒血症相关, 复杂性结石碎石时间长、术中灌注量增加, 术后残余结石会保护细菌, 增加了细菌和内毒素入血的概率, 从而增加术后尿源性脓毒血症的发生。
感染性结石约占泌尿系结石的10%~20%, 因细菌及内毒素可黏附在感染性结石表面形成一层生物膜, 并且结石长期摩擦与感染可破坏尿路上皮的保护层, 所以感染性结石具有生长快、术后复发率高、引发尿源性脓毒血症损伤肾功能的特点[22]。McAleer等[23]研究发现, 34例结石患者(其中感染性结石者16例, 非感染性结石者18例)中, 非感染性结石的内毒素平均水平约340.3 ng/g, 而感染性结石内毒素平均水平可高达12223 ng/g, 感染性结石内毒素含量远高于非感染性结石, 且内毒素含量与结石的大小呈正相关。Koras等[24]通过研究PCNL术后感染患者资料发现, 感染性结石、术前反复出现泌尿系感染是术后发生尿源性脓毒血症的危险因素, 并且多因素分析结果表明感染性结石术后发生尿源性脓毒血症的风险远高于非感染性结石, 约为非感染性结石的18.63倍。
微创腔内碎石手术中, 手术的持续时间与结石大小及位置、数量、CT值、术者经验及手术熟练度、解剖结构等因素相关。张正龙等[25]回顾性分析了724例上尿路结石行微创腔内碎石术患者临床资料, 手术持续时间是术后发生尿源性脓毒血症的危险因素。手术持续时间越长, 手术创伤越容易损伤尿路上皮黏膜, 防御机制减弱, 导致脓毒血症风险增加。毛俊彪等[26]认为手术时间越长, 在麻醉状态下机体免疫机制被抑制, 灌注液累计吸收增多, 细菌经肾小管、淋巴管、小静脉及肾窦部反流入血的机会增加, 术后发生尿源性脓毒血症的风险增加。
人体正常生理状况下肾盂内压力< 10mmHg, 当肾盂内压力> 30mmHg会出现肾盂-静脉及肾盂-淋巴管反流; 如果伴有感染或有较高的冲洗温度时肾盂毛细血管扩张, 15~18mmHg的压力即可发生反流[27]。Flannigan等[28]研究发现, 持续肾盂内压> 20mmHg与术后发热有关, 当肾盂内压> 30mmHg超过50s容易出现SIRS。有研究报道, 肾盂较高的灌注压力及大量灌注液的吸收也是术后发生尿源性脓毒血症的危险因素[29]。杜建辉等[30]通过对700例临床患者资料研究发现, 术中冲洗液使用量≥ 30L是患者经皮肾镜碎石取石术后并发尿源性脓毒血症的独立危险因素。当大量低温灌注液吸收进入血后, 对循环系统造成很大影响, 机体会出现体温下降、电解质紊乱、血生化指标及血流动力学的变化, 同时术中灌注量增加, 也增加了细菌及内毒素入血的概率, 从而诱发脓毒血症的发生。所以, 在碎石手术中, 尤其处理复杂性结石时, 应尽可能控制手术时间, 注意减少肾盂灌注压力, 严禁高压冲洗肾盂, 必要时分期手术, 术后注意双J管位置, 保持引流通畅, 降低肾盂压力, 可降低术后并发尿源性脓毒血症风险。
患有高血压、肺心病、冠心病等心肺功能不全者、术前中段尿培养、结石伴肾积脓者、泌尿系畸形者, 这些也可能与手术耗时增长、细菌反流入血有关, 导致尿源性脓毒血症发生。
首先, 完善术前检验、检查, 结合患者身体状况及既往病史, 对患者进行全面评估, 必要时请相关科室会诊协助诊治, 以保证手术顺利进行; 其次, 患者尿常规、尿培养结果诊断有尿路感染者, 根据药敏试验使用敏感抗生素治疗, 待感染控制后实施手术。上尿路结石患者, 尤其复杂性结石患者常梗阻明显, 即使尿常规、尿培养结果阴性, 也不能确定是否有尿路感染, 可预防性使用广谱抗生素类药物, 术前使用一周的呋喃妥因可明显减少术后尿源性脓毒血症的发生[31]。
在手术过程中, 严格控制手术时间、尽量减少灌注液使用及降低灌注压力, 避免为追求结石清除率, 强行一期碎石, 从而缩短手术持续时间、减少灌注液、减轻肾盂压力, 减少术后并发尿源性脓毒血症风险[32]。对于术中尿液浑浊、甚至伴有脓尿者, 应留取肾盂尿或脓尿行细菌培养及药敏试验, 必要时可中止手术, 留置双J管解除尿路梗阻, 以感染控制后行二期手术[33]。手术过程严格遵守无菌原则, 尽量减少出入镜的次数及无效操作, 最大程度减少副损伤。
术后根据实际情况, 置入双J管、肾造瘘管、导尿管等, 并确保引流通畅。麻醉清醒后将患者安全送回病房, 监测各项生命体征, 给予抗感染、补液、纠正水电解质紊乱、吸氧等治疗。
如果怀疑为脓毒血症或者一旦确诊, 必须马上处理, 早期诊断、早期治疗是影响脓毒血症预后的关键。⑴补足血容量是关键(扩容)。建立多条有效静脉通道进行扩容, 通过改善患者的血流动力学, 改善器官灌注, 保证重要器官的氧合作用。在对患者进行补液时, 首选晶体补液, 可根据情况使用血浆、白蛋白, 羟乙基淀粉可增加急性肾损伤的风险而不建议使用[34, 35]。⑵严密监测血压。如果在充分补液扩容与纠正酸中毒的情况下, 血压仍然不能有效提升, 患者出现低血压, 去甲肾上腺素可作为首选血管活性药物, 有心功能不全时可使用多巴酚丁胺, 保证平均动脉压≥ 65 mmHg[36]。⑶积极控制感染治疗。早期、足量使用抗生素是控制感染的关键, 早期在没有药敏结果时根据临床经验使用广谱抗生素, 以保证尿抗生素的有效浓度以控制感染[37]。有学者认为, 尽早使用敏感抗生素是治疗尿脓毒血症的关键, 抗生素每延迟使用1h, 平均存活率会下降约8%[14]。⑷最新研究表明, 间充质干细胞外泌体的全身炎症调控特性, 在脓毒血症治疗方面具有一定疗效[38]; 连续血液净化联合使用乌司他丁治疗严重脓毒血症患者, 可减轻炎症反应, 改善预后[39]。多克隆注射用免疫球蛋白(IVIg)在脓毒血症成人患者中能降低病死率, 但是这种获益在低危人群中不明显, 并且其使用剂量、不良反应及输液反应有待进一步研究[40]。
综上所述, 随着微创腔内碎石术在治疗上尿路结石中的应用增多, 术后并发尿源性脓毒血症发生率也有所增加, 这一结果是多因素影响所致。尿源性脓毒血症发病隐匿、发展迅速, 死亡率高, 故充分认识其危险因素, 对降低微创腔内碎石术并发尿源性脓毒血症的发生和减轻对患者的危害起到重要作用。完善的术前准备, 术中最大程度控制手术时间、灌注量及灌注压力, 术后严密监测、有效抗感染治疗, 可减少术后尿源性脓毒血症的发生。