泌尿传奇：经皮肾镜碎石取石术（PCNL）发展史

古德温Goodwin医生，首例经皮肾穿刺

1950年代中期以前，肾结石治疗以开放切开肾脏取石为主，经肾无血管线（Brödel线）后5mm切开肾脏。在Joseph Hyrtl （1882）和Max Brödel（1902）的工作基础上，建立了这种手术方式。Howard Kelly发现，三分之二的人，此解剖标志不明显，提出肾盂切开取石更安全。1941年, Rupel和Brown，在开放手术时，将膀胱镜置入肾造口到肾盂，清除肾内结石。

Joseph Hyrtl

开放手术时，早期内镜与现代直工作通道的肾镜不同，很难到达各肾盏。

Thomas Hillier

经皮肾镜技术的发展要追溯至1865年，英国伦敦大奥德蒙街儿童医院小儿泌尿外科医师Thomas Hillier，

Great Ormond Street Hospital for Sick

Children

他报告了一个病例：4岁男孩，诊断为肾盂输尿管连接部狭窄，反复肾积水，多次经皮肾穿引流。

Willard Goodwin美国加州大学洛山矶分校泌尿外科首位主任，首次完成经皮肾穿刺置管，1955年，为行肾动脉造影，Goodwin用针穿刺肾集合系统，注入造影剂，完成首例顺行肾穿刺造影，此后，他留置引流管。文章中他描述：穿刺点在中线外侧5指，类似的13肋处。

1976, Fernström 和Johansson首次描述经皮肾造口，在X线监视下行结石取出术，目前认为这是世界上首例经皮肾镜取石术。此后，他们又描述用聚乙烯扩张器扩张通道，用Dormia网篮和Randall’s 钳取结石。

经皮内镜发展和PCNL推广

1978年，Arthur Smith医生,首次描述用经皮肾造口方法顺行置入Gibbons支架，以治疗输尿管再植出现的尿漏，他创造了 “endourology” 泌尿内镜外科一词，他的住院医师和一些放射科医师见到此词后，戏称为

“end of urology”，即泌尿外科开放手术的终结。

Dr. Arthur Smith开创了内镜泌尿外科新领域，永远改变了肾和输尿管结石的治疗方法。

Dr. Arthur Smith, the Father of

Endourology

 Dr. Arthur Smith,是美国纽约新海德公园泌尿外科医师， 工作于长岛犹太纪念医学中心和长岛北岸大学医院。他早期论著，和 Drs Zuniga, Clayman和Amplatz 一起，报告了63例成功结石病例。Dr. Smith和放射科医师Kurt Amplatz, 在PCN方面有一系列的创新和发明，推进了PCN技术的进步。一些导丝和扩张器仍以Dr. Amplatz命名。

Dr. Kurt Amplatz, radiologist and  medical device inventor

在经皮肾镜前时代，一些辅助器械和各种结石网篮在盲套时期被发明，可于用PCN取出结石碎片。如1926年, W.A. Council发明了多线套笼以取出结石，后经多次改进，1958年，出现了Dormia可曲式结石取出器，强度足够，可曲，损伤小。扩张通道时，丝状追随导丝用于血管造影导管末端。现在我们所用的多数PCN器械发展于这一时期。

Amplatz 发展的筋膜扩张器和球囊扩张器，仍用于今日，共轴序贯望远镜式金属扩张器由德国医师Dr. Alken 发明，Dr. Wickham描述了最初的方法，通常需数日，先置入较细的肾造瘘管，肾通道经数日由22F扩至26F，置入标准的21F膀胱镜到肾盏系统，技术成熟后，单次完成。

PCNL的推广归功于泌尿内镜学会，通过开设课程，以猪做实验训练泌尿外科医师。1983年，国际内镜泌尿外科学会在纽约成立，Dr. Arthur Smith作为领导。

1984年，在第二届世界经皮肾外科大会（美因兹，西德），已报告了3000例以上PCN，成功率90%以上。此后，PCN取代了外科开放取石术。Dr. Ralph Clayman建立猪肾模型PCN课程，在全美推广PCN技术。德国的Alken等，奥地利的Marberger和英国的Drs Wickham 和Kellet在欧洲推广PCN技术。在美国，Dr. Segura在梅奥诊所，Dr. Smith and Dr. Clayman在明尼苏达州大学，进一步发展PCN技术。

早期PCN用于不能耐受手术的高危患者，后用于大部分大结石的治疗。早期以膀胱镜作为肾镜之用，1980年代，发展了有更大直工作通道的专用肾镜，以通过三爪抓钳和液电碎石电极。

在内镜和碎石工具方面，1957年，Basil Hirschowitz发明了光纤内镜，用于胃肠镜检，1960年，Victor Fray Marshall首次在开放探查中，用纤维镜行顺行肾脏检和输尿管镜检，1960年代，现代光纤进入应用，出现可曲式内镜和肾镜。1969年，George Smith和Willard Boyle 发展了电子耦合设备（CCD），提高成像质量。

1970年代，超声碎石技术得以发展，1977年，Karl Kurth 用超声行肾镜碎石，既往曾用于膀胱碎石。1913年，Reinhold Wappler提出当电火花与膀胱结石接触，可粉碎结石，但直至1950年，LA Yutkin才获得液电冲击波碎石的专利，他将其命名为液电效应。液体中，高压电弧放电，产生碎石效果。1990年代早期，瑞士Swiss Lithoclast (Boston Scientific)引入气压弹道碎石技术，联合超声碎石技术，行清除尿路结石。

双超声钻石清石The CyberWand lithotripter系统由美国宇航局喷气推进实验室和Cybersonics, Inc.共同开发，2000年，为从行星，小行星和慧星获取样本，采用小功率低轴负荷钻头在如玄武岩坚硬岩石中钻入0.5英寸小洞，通过压电晶片产生高频振动，并转化为低频锤击效应这种钻机在北极和火星（好奇号火星探测车）取得核心样本。后来，此种技术用于双相超声探头用于PCNL。在激光碎石方面，1917年，爱因斯坦提出激光概念，1954年，J.P. Gordon 和C.H. Townes 在贝尔实验室研制出首台stimulated emissions of microwave radiation (MASER)。1960年代，医学激光出现。1961年，Nd:YAG固态激光出现。1968年，Mulvaney 和Beck尝试用红宝石激光碎石。后来出现的Holmium:YAG 钬激光可有效粉碎各种结石，现在临床上最常用。

放射科学在PCN发展中有重要作用，2002年, Dr.Segura评论：影像学的广泛应用是PCN推广的关键。

1895年，Wilhelm Röentgen发现高压电通过真空管在暗室中可使铂氰化物平板发射荧光，称为X线，1902年，伦琴获首次诺贝尔物理奖。1896年，透视机发明，可使X线转化为可见光。1948年，J.W. Coltman发明了影像增强管，使影像增强近500倍，使图像在正常光下亦可见。后来，进一步出现了C臂机，用于PCN时的定位与监测。1990年代， Francisco Sampaio对肾集合系统模型和血尸体血管解剖进行的研究工作，有助于泌尿外科医生建立PCN肾通道建立模式，穿刺肾穹隆，而不是肾漏斗部，以减少出血。工程师Sir Godfrey Hounsfield发明了CT，他获得1979年诺贝尔生理与医学奖。神经放射科医师Dr. James Ambrose,用CT评估术后清石情况，后用于术前评估。1984年，Dr. John Wickham报告了首例无管化PCN，但未获普遍接受。1987年，Bellman再行此方面研究。Dr. Louis Kavoussi在约翰霍普金斯医院发展了经皮肾通道机器人percutaneous renal access robot (PAKY) ，行肾集合系统穿刺。1987年，Gabriel Valdivia 开展仰卧位PCN。

美国AUA出版有鹿角形结石诊治指南。大规模的国际研究项目有针对PCNL的CROES (Clinical Research Office of the Endourological Society) 。

术前结石评分系统 (S.T.O.N.E., Guy’s and

CROES Nephrolithometry scoring systems)有助于术前PCN的预测，包括清石率，住院时间和并发症率。

现在PCN的发展，可以说达到了希波克拉底在其誓言所说的状况：“我将不做切开取石（I will not cut forstone.）。”经皮肾镜碎石取石是当前治疗复杂上尿路结石的最主要手段。