走马观花：体外冲击波碎石（ESWL）

体外冲击波碎石通过影像系统包括超声或X线，或联合定位，以体外产生的冲击波传入体内将尿路结石击碎，以利结石排出体外。早期ESWL时，需全麻或区域麻醉，但新一代碎石机碎石时痛感轻，麻醉药可不用或少用。ESWL并发症：结石残留，继发感染，组织损伤。如今，80%的尿路结石和大部分肾结石可用ESWL治疗。

冲击波碎石概念在1950年代由苏联人提出。德国多尼尔公司在研究超音速飞机机身凹痕时，设想冲击波可能粉碎较硬的东西，进而发展出ESWL技术。1982年，HM-1经改进后，生产了HM-2型，1983年，再进一步发展出HM-3型。体外冲击波碎石对结石病的治疗产生了革命性的改变。

ESWL的禁忌症有：妊娠，未控制的出血障碍，活动的尿路感染，主动脉或肾动脉瘤，过度肥胖，体位限制者。相对禁忌症有：过大结石，下盏结石，肾盏憩室内结石，疼痛耐受差，治疗时不能保持安静者。起搏器不是禁忌症。

ESWL的物理学原理：相对较弱，非破坏性的冲击波在体外产生，传导聚焦于体内结石处，粉碎结石。冲击波由液电发生器、电磁发生器和压电发生器产生，对结石有压力和拉力的作用。1. 液电（火花隙）发生器在水中放电产生半球形冲击波。2. 电磁发生器产生平面或圆柱形冲击波，平面冲击波经反射镜聚焦，圆柱形冲击波经抛物线形反射转化为半球形波。3. 压电发生器也产生平面形冲击波。

结石成像定位并聚焦是ESWL治疗的关键。小于5 mm结石难以定位。HM3 碎石机使用双X线管定位结石，后为降低成本，改进了可调C臂。透视优点：泌尿外科医生对结石的X线表现较熟悉，可结合造影剂确认不透光结石和显示解剖结构；缺点：医患受辐射，设备维护要求高，不能发现透光结石，采用半剂量KUB成像可减少患者的辐射量。超声成像定位的优点：连续实时成像，无电离辐射，可发现透光结石，费用低。缺点：操作者要求高，对输尿管中部或置入输尿管支架管者结石难发现，小于5 mm结石难辨认，结石碎开后难发现残留结石碎片。超声和透视联合双定位优势明显。

现代碎石机冲击力较小，定位更准确，疼痛轻。患者无需麻醉或镇静，但有时可予止痛药以缓解患者不适。ESWL相关的疼痛病理机制未明，可能与冲击波通路的痛觉神经末梢受刺激有关，通过空化作用和体液或组织内的气泡活动介导，而非直接机械作用。为减轻碎石时疼痛，有多项措施应用：皮肤涂霜剂，局部浸润麻醉，非甾体类消炎药，静脉予镇静药，阿片类药物。但阿片类药物有副作用：恶心，呕吐，过度镇静，呼吸抑制，血氧降低。

ESWL的适应症：对附着的非鹿角形结石，小于10mm，ESWL是主要选择；10mm和20mm之间结石，ESWL可为一线治疗方法，除非考虑到结石成分，位置，肾解剖情况，再选择经皮肾镜或输尿管镜碎石。结石如大于20mm，主要选择PCNL，如有出血倾向或肥胖者，可考虑输尿管镜碎石。如需ESWL，则应置入输尿管DJ管，以防石街形成。冲击波难粉碎的结石（胱氨酸结石，透磷钙石，一水草酸钙结石），如结石负荷小时，才考虑用ESWL治疗，如两次冲击波效果差，应选用其他治疗方法。鹿角形结石可采用三明治疗法

先用PCNL方法将结石碎成较小块，再以ESWL粉碎结石，最后又以PCNL清除结石碎块。现鹿角形结石多采用多通道，结合可曲式输尿管肾镜或可曲肾镜一次清除结石。ESWL也用于侵入性治疗后的残留结石或石街的治疗。

肾结石

前图患者IVP示肾盏憩室结石

ESWL的禁忌症：为避免冲击波对胎儿的影响，妊娠是ESWL的绝对禁忌。抗凝治疗患者如ESWL ，可导致肾被膜下出血或肾内血肿，尿路血块引起绞痛。未纠正的凝血障碍者如ESWL，可引起危及生命的出血，但纠正后则安全采用ESWL治疗。但患者如需抗凝药物治疗而不能停用者，应选择输尿管镜激光碎石。患者如服用抗血小板药物（阿司匹林），小剂量75mg者，停用1周，全剂量325mg者，停用2周。华法令，则监测INR。ESWL前，尿路感染须控制。ESWL后，菌尿和发热常见，有时可出现尿脓毒血症。结石视为潜在感染源，但常规预防性抗生素无必要。主动脉或肾动脉瘤者，ESWL禁忌。ESWL理论上可能致动脉瘤破裂，动脉斑块脱落，动脉壁变薄。患者体重>135 Kg ，成人身高>200 cm，儿童<120 cm，应选择可曲输尿管镜治疗或PCN。发育异常，如脊柱裂、挛缩，不能平躺在碎石台上，难以聚焦和定位，不宜行ESWL。同理，心肺因素致呼吸困难者，也难以ESWL治疗，疼痛不耐受者，如无麻醉，不适行ESWL。治疗机构如无手术室，不建议开展ESWL治疗。各种原因，患者不能静躺者，不适行ESWL治疗。尿路远端梗阻，碎石难以排出，在ESWL前，应予于纠正，如肾盏颈狭窄，肾盏憩室，UPJ狭窄，输尿管狭窄，前列腺增生，尿道口狭窄。胱氨酸结石，透磷钙石，一水草酸钙结石，尤其之前ESWL失败者，不宜行ESWL治疗，应选择输尿管镜或PCN治疗。

ESWL虽较安全，但有可发生各种并发症可能。

ESWL后石街形成

结石碎片形成石街，肾盂持续积水，肾绞痛，上尿路感染，脓肾，尿源性脓毒血症。碎石不完全的危险因素：结石成分，大小，位置，数量，肾形态，冲击波频率和能量。结石过大，过硬，碎石也较大。胱氨酸和一水草酸钙结石粉碎率很低。两块以上较大碎石堵塞输尿管致肾积水者，称为石街，通常前导结石堵塞后，后续结石碎块在近端输尿管堆积。目前认为石街形成多与结石过大有关，故对于>2.5 cm 结石，不适单用ESWL治疗。ESWL开始即用高能量，易致石街形成。输尿管狭窄也易致石街。石街多见于远段输尿管64%，近段29%，中段8%。预防石街：慎重选择患者，初始低能量碎石，逐步提高能量，排除输尿管狭窄患者，碎石后密切随访，尤其是无症状者。无并发症石街，经保守治疗，一半患者可自行缓解，其他患者再次ESWL，多有效。肾造瘘可降低肾盂压，缓解肾积水和感染，也有利于输尿管蠕动，促进结石排出，肾造瘘也有利于输尿管水肿消退。输尿管镜可用于无发热者，再次ESWL失败者，肾造瘘后结石未排出者。ESWL前置入输尿管支架管不能完全预防石街形成，但可减少石街相关并发症的发生。如结石>2 cm ，孤立肾结石，结石显影不佳者，可ESWL前置入输尿管支架。

感染并发症原因：肾损伤和血管破裂，细菌易入血；感染石破坏后，细菌释放入尿并入血，结果致菌尿，菌血，尿路感染，尿脓毒血症，肾周脓肿，心内膜炎，克雷伯眼内炎，念珠菌性败血症，结核，甚至死亡。ESWL后监测很重要，门诊患者需考虑有无感染可能，出现症状及时就诊。临床症状（疼痛，发热），血沉，白细胞计数，尿和血培养，有助于ESWL后菌尿和菌血症的诊断。常规预防抗生素的使用有争议。如为感染性结石（鹿角形结石，磷酸镁铵结石），既往有尿路感染史，ESWL期间有器械操作者，应予抗生素。

ESWL后肾被膜下血肿

组织损伤：急性肾损伤，肾出血和水肿是ESWL后即时出现的最常见副反应，200次冲击波后出现肉眼血尿（肾间质的直接损伤），多可于12小时内缓解。此反应与碎石机类型无明显关系，第2代和第3代碎石机也有很多病例报告。但相较于液电型，电磁型碎石机，损伤范围更大。有些患者肾脏急性损伤，原因是血管缩窄，表现为肾血流和肾小球滤过率下降。肾损伤危险因素：高龄、肥胖、凝血功能障碍、血小板减少症、糖尿病、冠心病、高血压。ESWL前治疗相关疾病，ESWL选择低能量，以最低能量碎石，或低频率如1 Hz，可减少肾损伤。ESWL可致肾周组织损伤。早期HM3曾致严重的器官损伤（如肝、骨骼肌），24小时内，胆红素、乳酸脱氢酶、血天门冬氨转氨酶、肌酐、磷酸激酶升高。胃十二指肠损伤也有出现。冲击波作用于肺，可致间质损伤。临床上曾出现碎石后急性胰腺炎，血淀粉酶和脂肪酶升高，可无临床症状。心肌梗死，脑血管意外，臂丛麻痹也有发生。有研究显示：冲击波可致心率失常。

迟发并发症有慢性肾损伤，此方面病例很少，但仍应考虑几种可能：ESWL后，血压升高，肾功能降低，结石复发率升高，继发透磷钙石结石，急性肾损伤致肾瘢痕形成。肾损伤发生后，血尿肾素，肌酐酶，NAG，BGAL,B2M，蛋白尿有变化，但多于数日后恢复正常。最主要的问题是ESWL后，继发高血压。早期报道ESWL后，新生高血压的发生率是8%，高于普通人群的发生率6%，收缩期高血压无明显变化，但舒张期高血压增加，但ESWL是否致高血压现尚无定论。

现无证据显示ESWL对生殖能力有影响。

肾盏漏斗角

下盏漏斗长度A和宽度B

ESWL临床结果预测因素有：结石位置，下极结石清石率低。主要在于重力因素，而非粉碎程度。下盏二维解剖数据测定，如下盏漏斗角，漏斗长度和宽度有助于预测碎石成功率。下盏结石粉碎后难以进入肾盂排出，最重要的因素是肾盏漏斗角，如角度小于70°，长度小于5cm，结石易排出，如漏斗宽度大于5 mm，临床结果较好。结石负荷是ESWL成功的关键因素，可考虑CT三维重建评估结石，现CT是治疗前评估结石的主要手段。结石成分/硬度对ESWL效果也有影响，胱氨酸、透磷钙石、一水草酸钙结石，ESWL效果差，二水草酸钙，羟磷灰石和尿酸结石，效果较好。治疗前可通过结石边缘平滑度，显影质地，与十二肋比较初判硬度。现通过测定NCCT的CT值也可判断结石硬度，如CT值>1,000 HU，应考虑选择其他方法治疗，但上述方法判断结石性质和硬度还不可靠。肾解剖异常与ESWL效果有关系，肾盏憩室内结石难以清除。重复肾、马蹄肾、肾旋转异常、异位肾，多伴发UPJ狭窄，定位排出困难，故ESWL效果较差，单纯肾囊肿和多囊肾不是ESWL的禁忌症。现肥胖多见，并易患结石。肥胖者，结石诊断困难，体重因素难以行KUB检查，X线穿透力弱，难以发现结石。超声显示结石不清，超胖者，无合适的CT机，而不能行CT检查

ESWL治疗时，需特制工作台，但F1-F2间距难以有效聚焦。腹部约束带可减少冲击波和结石间距离，调高能量也有利于碎石。此类患者，可曲输尿管镜应是更好的选择。

如何提高ESWL效率，可调整冲击波频率。降低冲击波频率，120–60 Hz，更有利于粉碎结石。这可能稍延长碎石时间，但总冲击波次数可能减少，进而减少并发症和再治疗率。频率效果机制不清，可能与减少声阻错配，增加结石表面气泡，增强气泡力量有关。结石表面的空化气泡对结石表面有高速冲击，并有破坏作用。高频冲击波对产生的气泡有二次冲击作用，进而形成气泡云，对后续冲击波有吸能和散能作用，降低碎石效率。

利用药物辅助治疗可提高ESWL效率。多种药物有助于结石排出，缩短排石时间，缓解疼痛，解痉，消除水肿和控制感染，降低再治疗率。相关药物有：钙离子通道拮抗剂、非甾体类消炎药，a受体阻滞剂 。a受体阻滞剂减少输尿管蠕动频率和降低强度，增加尿液排出，松弛输尿管平滑肌缓解痉挛，作用于C纤维阻断疼觉传导。残留结石，可用枸椽酸盐治疗，提高清石率。

叩击，利尿和倒立（PDI）治疗，下盏结石碎石后不易排出。手动或机械叩击，倒立(45–70°)，和利尿（500ml水，20mg速尿，1-2升的静脉输液）曾用以促进下盏结石碎石后的排出。

一般而言，不同大小（最大径）结石ESWL的成功率如下：<10mm者，90%，10-20mm者，66%，>20mm者，47%。盆段和上盏结石成功率较高。下盏结石成功率较低。上盏结石和中盏结石成功率70–90%,。下盏结石则为50–70% 。对中小结石而言，结石数量较负荷量更能影响成功率，单发结石成功率78.3%。多发结石则为 62.8% 。ESWL前有肾梗阻者成功率显著降低，可能与蠕动差不利于结石排出。

肾先天异常者可否行ESWL有争议，有人认为ESWL可安全有效用于治疗先天异常肾的结石，肾异常类型和碎石机型均对结果无影响，总的成功率是72.2%，此研究中，重复输尿管者的成功率最好。

ESWL中的特殊问题有：ESWL治疗尿酸结石。尿酸结石曾认为不宜ESWL，因其在X线上难显影定位。利用造影剂，阴性结石可用ESWL治疗，尤其位于输尿管者。此时，焦点应定于造影剂显影下方5mm处。现碎石机有超声显像，可更好定位，但超声操作者技术要求高，输尿管中段不易显示，伴输尿管支架管者显示差，结石破碎后，难以确认结石碎块。现在，尿酸结石可有效用ESWL治疗，可结合碱化治疗。

儿童ESWL，ESWL现在是治疗儿童结石的一线方法。即使单用ESWL，清除率也很高。儿童排出碎石的能力较成人好，原因有输尿管更短，弹性更好。多次ESWL，清除率几达100%。新一代碎石机，儿童ESWL无需麻醉，超声实时监控。因每6cm体内距离，冲击波衰减10-20%，故儿童ESWL效率更高，低能量冲击波致疼痛轻，并发症少。

孕妇ESWL，曾有无意中对孕妇行ESWL治疗，对胎儿无明显影响，但ESWL对孕妇仍是绝对禁忌。

起搏器，植入式复率器和除颤器（ICD）者如需行ESWL，需采取以下措施：对患者行远程监控；有设备对ICD解读和改程，ESWL工作间内有心肺复苏设备，改程人员和内科医生应在场；ESWL期间如出现严重的心律失常，应即刻停止，并通知心内科和电生理人员ESWL；起搏失败或难解释的心动过速，伴心率反应性激活，应对设备解读和改程；如仅是房性早搏，或可控的房颤，ESWL可继续；当起搏器输出受抑制，起搏器在ESWL期间应调为无感应固定输出模式；如ICD设备与F2距离小于15cm时，应考虑到磁场可能致设备对心动过速治疗的失效；为保证设备工作的稳定性，ESWL前应检查设备以明确程式或电池的可靠。总之，ESWL是尿路结石治疗的革命性创新，其安全性和有效性，为尿路结石患者带来了福音。