目前，儿童上尿路结石的发病率逐年增加，对于需要外科干预的患儿，不同外科治疗方式有着不同的适应证和特点。体外冲击波碎石术适用于大部分儿童上尿路结石，输尿管镜及经皮肾镜碎石术开始应用于儿童复杂性上尿路结石，而腹腔镜、机器人及开放手术则适用于合并先天畸形的尿路结石患儿。随着技术的进步、设备的发展和治疗经验的积累，外科治疗方式还在不断发展中，本文现就目前儿童上尿路结石的外科治疗方式与进展进行总结。
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在所有尿路结石病例中，儿童占1%~3%，其发病率在发达国家和发展中国家差异显著。据报道，这种疾病在斯堪的纳维亚半岛和美国等地区很罕见，但在我国、土耳其、伊朗、巴基斯坦和越南等一些发展中国家，它仍然是一个地方性问题[1]。我国西北部的新疆维吾尔自治区是儿童尿路结石的高发区域，这与当地的地理环境、生活习惯、经济卫生条件等密切相关[2]。
尿路结石疾病主要表现为上尿路结石，其在儿童中的发病率逐年增加，严重影响着儿童的生命健康[3]。鉴于儿童特殊的解剖学特点，如何安全有效地治疗儿童上尿路结石是泌尿外科医生关心和研究的重点。与成人类似，外科治疗方式主要有：体外冲击波碎石术(extracorporeal shock wave lithotripsy，ESWL)、经输尿管镜碎石术(ureteroscopic lithotripsy，URL)、经皮肾镜取石术(percutaneous nephrolithotomy，PCNL)、腹腔镜手术、开放手术和机器人辅助碎石手术[4]。随着技术的进步、手术器械尺寸和碎石机器的改进，ESWL、URL和PCNL由于其微创性和可重复性，开始逐渐取代传统的腹腔镜手术或开放手术。本文现对目前儿童上尿路结石的外科治疗方式与进展进行总结。
1986年Newman等[5]首次报道了ESWL治疗儿童尿路结石。多年来，欧洲泌尿外科协会指南将ESWL视为大部分直径<2.0 cm的肾和输尿管结石的一线治疗方式[6]。作为一种非侵入性的门诊技术，ESWL采用X线监视系统或者B型超声系统进行定位，通过体外碎石机产生冲击波，经过多次释放能量而击碎体内的结石，使之随尿液排出体外。与成人相比，儿童ESWL单一治疗有更好的疗效，因为儿童肌肉组织薄弱，组织含水量高，冲击波易透过机体；儿童输尿管短，顺应性较好，排石能力强[4,7]。但与成人不同，儿童行ESWL往往需要全身麻醉，这在一定程度上降低了家属对这种治疗方式的接受度。但Brad等[8]的研究表明，儿童ESWL也可以不用全身麻醉，根据患儿年龄和配合度选择镇静方式，同样收到良好结果：54例均未行全身麻醉，单次ESWL治疗后的结石清除率为88.9%，并发症发生率为16.7%。
目前，ESWL由于非侵入性、相对较短的恢复时间和治疗成本较低的特点使其成为患儿的治疗首选。但由于ESWL的治疗成功率受多种因素影响：结石特征(数量、大小、位置、成分)和泌尿系解剖等，其临床适用性受到一定限制[8]。研究发现，无论结石位置如何，随着结石尺寸的增大，结石清除率降低，再处理率增加，结石直径<1 cm、1~2 cm、>2 cm的结石及总体的结石清除率分别为90%、80%、60%和80%[6]。在不同的研究中，结石的位置被认为是影响成功率的一个重要因素，ESWL治疗肾盂和输尿管上段结石的效果较好，在这些地方，结石清理率接近90%。然而，对于肾盏结石，尤其是肾下盏结石，ESWL的效果较差[8,9]。由于ESWL无法直接看到泌尿系统内的结石，碎石后的结石碎片需自行排出，这一特有的缺点使ESWL的再治疗概率增大。有研究指出，残余结石碎片最重要的预测因素是：双侧结石、结石直径>12 mm，为完全清除结石，这些患儿可能需要多次治疗[8]。由此可见，为了提高ESWL的治疗效果，临床中需充分了解患儿的基本病情，有针对性地选择治疗对象，并加强术后临床随访，从而及时发现结石残留或复发的患儿。近年来，通过调整碎石机的参数(如冲击波频率、能量等)来提高ESWL结石清除率的研究逐渐增多。Kaygsz等[10]比较了低频(60次/min)、中频(90次/min)冲击波在治疗儿童肾结石方面的疗效，结石清除率分别为80.0%和74.1%，总的冲击波脉冲平均为2 000次和3 600次，虽然结果没有统计学差异，但他们推荐使用低频ESWL，潜在好处是在相似的麻醉时长下，较少的冲击波有更好的疗效。对于ESWL治疗后，如何及时清除结石碎片的研究较少，这将是一个新的研究方向。另外，有研究表明，统计学和数学在现代医学中的应用使得临床结果可以转化为预测分数，评分系统(如The Dogan nomogram)基于病人年龄、性别、既往治疗史、结石负荷和位置来计算每个病人的得分，得分越低，首次ESWL后结石清除的可能性越低，150分是较好的预测临界值[9]。总的来说，ESWL的结石清除率为56.9%~90.0%[8,9,10]。不同研究中的结石清除率的差别较大，为了提高其临床治疗的首选性，选择合适的镇静方法，多方面寻找提高结石清除率的方法，将是未来的研究重点。
ESWL的并发症主要有皮肤微红、血尿、肾绞痛、泌尿系感染、石街形成、肾损伤等[7,8,9,10]。但这些并发症一般是轻症的，血尿多可自行消失，一般无需特殊治疗；镇静镇痛药的使用可缓解肾绞痛；治疗前无尿路感染或非感染性结石的患儿，一般无需预防性使用抗生素；对于结石较大的患儿，可以考虑预先放置双J管，以减少石街形成的风险。然而，对肾的损伤一直是限制ESWL的重要原因之一。有研究表明，ESWL会对患儿造成短期影响(肾周血肿、血尿、肾小球滤过率降低)，而炎症指标的出现也表明有肾小管损伤，但这种短期损害可以通过降低电压和冲击波次数减少，再次ESWL的间隔应不少于15 d[11]。Akin和Yucel [12]检索分析了151篇相关文献，认为ESWL是一种安全、有效、无创的治疗方法，虽然ESWL对肾有一定的急性损伤，但对儿童肾的生长无长期影响。
1988年Ritchey等[13]首先报道了应用输尿管镜技术治疗儿童输尿管结石。欧洲泌尿外科协会和美国泌尿外科协会均将URL作为儿童输尿管远端结石的一线治疗方式[6,14]。输尿管镜通过人体自然泌尿腔隙，能直视找到结石，配合碎石设备完成碎石和取石，具有微创和方便的特点，逐渐受到外科医生们的喜爱。研究表明，输尿管镜碎石术的成功率与结石位置有关，治疗输尿管上段、中段、下段结石的成功率分别为78.0%、100.0%、97.0%[15]。但Esposito等[3]认为，输尿管镜下钬激光碎石术是一种良好的治疗方案，手术成功率的高低与手术技巧和高效的清石工具的关系更大，而不是结石的大小和位置；但不可否认的是，上段输尿管结石和>2 mm的残余结石碎片有较高的再手术风险。公认的临床经验认为：输尿管硬镜或半硬镜往往适用于输尿管中、下段结石，对于肾结石常采用ESWL或PCNL。然而软性输尿管镜(flexible ureteroscope，fURS)的出现，丰富了输尿管上段结石和肾结石的治疗选择。fURS是常用泌尿腔内技术的有益补充和微创治疗的重要选择，它具有超强弯曲能力，能观察和处理更多肾和输尿管结石，即使对于难以处理的肾下盏结石，也可以将其夹入肾中盏或肾盂，然后再碎石。国外学者Kim等[16]报道fURS治疗儿童上尿路结石167例，结石直径<10 mm者清除率达100.0%，直径>10 mm者清除率为97.0%。而相比于结石清除率为70.0%的ESWL，单次fURS手术后的结石清除率为86.6%，对于中等大小结石(结石直径为10~20 mm)，fURS手术有更好的短期疗效和安全性[17]。临床工作中还发现，fURS具有诊断和治疗的双重作用，它可以在术中检查整个泌尿系统，可以发现一些术前未发现的情况，如肾盏憩室等，一定程度上避免了漏诊。
URL的关键环节在于上镜，儿童输尿管口径小，上镜失败率较成人高，而且外径较粗的镜体对输尿管或尿道造成损伤风险较大。所以，应根据患儿年龄选用合适型号的输尿管镜，不仅可以提高疗效，也将大大减少与仪器相关的并发症。Atar等[18]对比研究了4.5F输尿管镜和7.5F输尿管镜在治疗学龄前儿童尿路结石方面的差异，结果显示4.5F输尿管镜有较高的结石清除率和较低的并发症发生率。但对于那些上镜困难的儿童，是否进行输尿管扩张是有争议的，相比于主动扩张(输尿管硬镜镜体扩张、球囊扩张)，多数学者更倾向于被动扩张(预先放置双J管1~4周)[4,16]。预先放置双J管有一定好处，虽然增加了麻醉次数，但被动扩张输尿管后有利于上镜成功，可以提高结石清除率，尤其是对于较大结石和输尿管结石。由于α肾上腺素受体阻滞剂(如坦索罗辛)可以选择性地舒缓输尿管平滑肌，术前1周让患者服用这类药物，术中可以提高输尿管镜上镜的成功率，甚至可以到达输尿管上段处理结石，但该类药物能否应用于儿童尚有争议[19]。在URL中，是否放置输尿管通道鞘(ureteral access sheath，UAS)也是一个有争议的话题，目前多数学者主张置入UAS，这有利于输尿管镜反复进出输尿管、顺利引流术中灌洗液、降低肾盂内压、保护输尿管和尿道黏膜、延长输尿管镜使用寿命、排出结石等[16,20]。总体来说，作为一种有创操作，URL应尽可能地避免损伤输尿管，上镜成功后仔细寻找结石，联合碎石机器完全清除结石。临床医生们应术前仔细评估患儿病情，术中谨慎、轻柔地操作，术后密切观察并发症。据报道，为提高儿童尿路结石的诊断和治疗效果，近年来有些医疗单位组建了由泌尿科、放射科、生化病理科医生组成的多学科结石治疗团队，所有患儿经过会议讨论后由小儿泌尿外科医生和经验丰富的内镜医生合作性地实施这些碎石手术，取得良好效果[21]。而为了减少手术过程中的电离辐射，超声引导下URL也逐渐开展起来，这被证明是一种安全、有效的结石处理方法，不仅可以减少手术时的辐射，还可以检查术后放置双J管的位置是否合适，但此方法应用于儿童的研究尚少，需要更多的研究来证实这些发现，从而使它们可以推广到更广泛的人群中[22]。
儿童URL的并发症主要有血尿、尿路感染、脓毒血症、腰痛、输尿管狭窄、输尿管穿孔、膀胱输尿管反流等[3,7,16,18]。儿童URL并发症的发生率约为10%，且主要是微小并发症[4]。但由于儿童输尿管相对纤细，输尿管镜的置入和碎石操作可能对结石周围的输尿管造成损伤，出现组织水肿等，故临床医生除了术中仔细操作外，可根据情况选择放置双J管，以减少可能的输尿管穿孔或肾绞痛等。研究发现，有相当一部分患儿在输尿管镜碎石后出现一过性肾积水，其原因可能为结石碎片排出或者输尿管水肿导致，对于嵌顿性结石或者术中有输尿管损伤的患儿，术后要尤为警惕肾积水的发生[23]。
目前PCNL工作通道的分类没有统一标准，一般来说，24~30F为传统的标准PCNL，15~24F为微通道PCNL(mini-PCNL), 11~15F为超微通道PCNL(ultra -mini-PCNL)，<11F为超微小通道PCNL(micro-PCNL)[4]。1985年Woodside等[24]首次将成人PCNL器械用于儿童肾结石治疗。对比研究发现，对于年龄较大的儿童，使用成人器械不影响治疗结果，但对于学龄前儿童，则需要特殊设备以获得较高的结石清除率[25]。与标准PCNL相比，mini-PCNL具有皮肤切口小、肾损伤轻、出血少的特点，Pelit等[26]对比研究了mini-PCNL和fURS治疗学龄前儿童肾结石的疗效，结果表明mini-PCNL单次手术后的结石清除率更高(84.4%vs.75.0%)，且两组均只有轻微并发症。Dede等[27]使用ultra-mini-PCNL治疗39例ESWL治疗效果不佳、预计需多次ESWL和结石直径>2 cm的儿童肾结石，结果显示结石清除率为87.1%，并发症发生率为15.3%，所有患儿均无需输血。近年来，micro-PCNL的出现也被证实是安全有效的，其优势在于经皮肾通道比mini-PCNL还小，而且穿刺后无需在幼小的肾上继续扩张通道，尤其适用于肾下盏和肾盂结石的微创手术中[28]。由此可见，PCNL的手术器械在朝着微小、微创的方向发展，通过降低器械尺寸和工作通道大小，从而进一步降低出血和肾损伤等手术风险。
俯卧位：这是PCNL的传统体位，手术医生可以有较大的操作空间，并且可以对多个肾盏建立工作通道，但这种体位不利于气道管理和处理术中的紧急情况[29]。
仰卧位：目前这种手术体位并不多见，在需要输尿管镜辅助操作的情况下，仰卧位避免了重新摆放体位的麻烦和相关风险，进而缩短了手术时间[30]。术中PCNL无法取出的残余结石碎片，可同时行输尿管镜取石术。仰卧位下，工作通道是水平的或轻微向上倾斜的，灌注液和结石碎片排出较俯卧位时更为顺畅，减少了低体温和肾内高压的发生[29,30]。Gamal等[31]对27例肾结石患儿在仰卧位下实施了PCNL，平均年龄为6.8岁(患儿年龄范围在2.5~12岁)，手术时长为(41±15)min，单次手术后结石清除率为92.5%，没有严重并发症的发生。虽然这种体位方便了外科医生和麻醉师的操作，但由于外科医生对这种体位并不熟悉，所以需要更大样本量的研究来证实这种体位的适用性。
侧卧位：这种体位下的PCNL与其他2种体位的PCNL的手术时间、结石清除率和安全性相近，但这种体位下无法行双侧PCNL，且这种体位碎石时可能使肾内结石移位到输尿管，需要后续操作来处理输尿管结石[29]。
目前儿童PCNL的适应证有：结石直径≥2.0 cm的肾结石、结石直径≥1.0 cm的肾下盏结石、ESWL治疗失败、鹿角形结石和合并尿路解剖异常[6,27]。同超声引导下的输尿管镜碎石术一样，超声引导穿刺是一种替代X线的好方法。另外，儿童皮肤至目标肾盏的穿刺距离较成人近，超声引导穿刺可提供更直接的外周肾盏穿刺，防止内脏损伤，且彩色多普勒超声可观察穿刺通道的肾血管情况，避免损伤血管，降低出血风险[1,32]。作为单一治疗，PCNL是相对有效和安全的，近期文献报道的结石清除率为70.0%~91.0%[26,27,32]。即使在鹿角形结石病例中，一次治疗的清除率也可达到89.0%[6]。另外，器械的小型化和mini-PCNL的运用增加了无管化的机会，对于那些结石负荷小、出血少的病例，术后完全无管化可以减轻患儿疼痛，缩短住院时间，该技术已应用于结石直径<2 cm结石的非复杂性手术[33]。
PCNL疗效显著，应用越来越广泛，但同样可能出现一些并发症。PCNL的并发症主要有：发热、出血、低体温、持续性尿漏、肾盂内高压导致的并发症、周围脏器损伤等[24,25,26,27,28]。发热是最常见的并发症之一，但只有1.6%的患儿需要抗生素治疗，这可能说明术后发热不全是微生物引起的[34]。而在一些多发性结石或复杂的鹿角状结石病例中，可能需要多通道取石，出血的风险随之增加，但研究表明，术后出血多行保守治疗，绝对卧床休息，应用止血药，同时监测血红蛋白和血细胞比容等多可治愈，需要输血的病例并不多[28]。而关于PCNL对肾功能的影响，通过对术后的患儿进行放射性同位素扫描发现，手术造成的肾疤痕对患儿的肾功能并无不利影响[35]。结石负荷和手术时长是影响PCNL并发症的独立危险因素，但通过对1157例患儿的多因素分析发现，手术时长、工作通道大小、肾中盏穿刺和鹿角形结石等因素与PCNL并发症密切相关，临床医生在儿科人群中进行PCNL的决策和实施时应考虑这些问题[34,36]。
儿童组织脆弱、血容量少，相比于成人，尿路结石的复发率高，有些患儿难以单一手术治疗成功。美国泌尿外科协会建议对于直径<2.0 cm的肾和输尿管结石采用ESWL联合URL治疗；对于结石直径>2.0 cm的肾结石采用ESWL联合PCNL治疗[14]。一项研究显示，125例患儿首次PCNL治疗后结石清除率为73.6%，结石残留的患儿中，22例患儿接受了ESWL，7例患儿接受了URL，总体结石清除率达96.8%[37]。每种外科治疗方式都有其优缺点，针对不同病例需选用合适的操作设备，一般来说，对于PCNL治疗后残余的小结石，联合ESWL可减少工作通道数量，从而减少与之相关的并发症的发生。Li等[38]对21例不同部位的多发肾结石患儿采用联合治疗：先用fURS处理肾盂、肾上盏和中盏的结石，再取俯卧位，用micro-PCNL处理肾下盏结石，结石清除率达到85.7%(18/21)，平均手术时间为45 min(手术时间范围30~70 min)。由此可见，发挥每种手术器械优点的联合治疗，是处理特殊病例的良好选择。
绝大多数的儿童上尿路结石可以通过ESWL或内镜技术达到理想的清石效果。然而，一些罕见病例仍需腹腔镜或开放手术来处理，包括有内镜手术失败史、复杂的肾脏解剖(异位肾或肾后结肠)、合并肾盂输尿管交界处梗阻或肾盏憩室、巨型输尿管或巨大的嵌顿结石的患儿。对于严重骨骼畸形的儿童，开放手术也是必要的，因为这种畸形限制了内镜手术的定位[6,39]。
根据腹腔镜入路的不同，腹腔镜手术可分为经腹腔和经后腹腔。前者操作空间大，但术中可能损伤周围脏器，尿液可能漏入腹腔，后者安全性相对较高，但操作难度大。两种入路各有优缺点，临床中主要根据各医疗中心的技术熟练程度和喜好进行选择，术中可用钳子固定结石段输尿管，避免结石移动，然后再纵行切开输尿管管壁取出结石。但考虑到尿路结石患儿常合并尿路畸形(如肾盂输尿管连接处梗阻)，有研究认为可以使用腹腔镜一次麻醉下治疗尿路畸形和结石，这也是腹腔镜手术的主要优势[39]。但由于儿童组织器官娇嫩，解剖空间狭小，操作难度较高，手术时间延长，且儿童尿路结石有较高的复发性，部分患儿需多次取石，相比于其他内镜技术，其创伤较大，不利于反复操作，因此一般不作为儿童上尿路结石的首选方式。
机器人手术采用最先进的主-仆式远距离操作模式，灵活的"内腕"可消除医生手的颤抖，特有的三维立体成像系统，在术中能将手术视野放大，从而大大提高了手术的精确性和平稳性。机器人辅助碎石手术目前主要应用于成人，包括机器人肾盂切开取石术、机器人肾切开取石术和机器人辅助输尿管软镜碎石术[40]。机器人肾盂切开取石术适用于有单肾盂或部分鹿角形结石的患者，而机器人肾切开取石术适用于肾皮质较薄或出血较少的肾盏结石患者。这两种技术的优点是脓毒症和出血的风险低，更重要的是，机器人手术可实现零碎片肾镜取石，从而最大限度地提高结石完全清除率，避免由于残余碎片而导致的再治疗可能[41]。而机器人辅助输尿管软镜碎石术于2011年被首次临床报道，与人工fURS相比，其有相近的结石清除率，外科医生可以在辐射暴露区以外操作，并且操作舒适度显著提高[42]。机器人辅助碎石手术有较高的结石清除率，也有缝合灵活的特点，甚至对于尿路结石合并肾盂输尿管连接处梗阻的患儿，可考虑同时行结石清除和肾盂成形手术，但由于机器人手术的成本较高，仍需更多的前瞻性对照研究来证明这种新颖手术方式的有效性和临床适用性。
综上所述，目前微创外科治疗方式(ESWL、URL、fURS、PCNL)仍是儿童上尿路结石的主要外科治疗方式，每种治疗方式都有其优点和局限性。为了选择最合适的治疗方式，需要综合考虑患儿生理状况(如泌尿系解剖、代谢、合并症等)和结石特征(位置、大小、数量、成分等)，从而制定出个体化的治疗方案。另外，为了提高疗效和安全性，在选择技术之前，还必须考虑操作器械的可用性和医生的手术经验。
所有作者均声明不存在利益冲突
