宋宏程 李 怡 李 澤
先天性腎盂輸尿管連接部梗阻(ureteropelvic junction obstruction,UPJO)是引起腎積水最常見的原因,也是上尿路最常見的先天畸形。二十世紀七十年代以前,腎積水多因出現(xiàn)相關癥狀、體征才被發(fā)現(xiàn),治療原則相對簡單,手術成為其唯一治療手段。自二十世紀八十年代后,隨著產(chǎn)前超聲檢查的應用和普及,越來越多的無癥狀腎積水被檢出,雖然治療原則由最初的隨診觀察向目前的分層選擇性早期手術轉(zhuǎn)變,但是在無癥狀腎積水患者中,究竟哪些屬于能自行緩解的生理性改變;哪些屬于病理性改變,需要手術干預,以及手術干預的最佳時機;哪些患者能在早期手術中獲益等問題,在近三十年間一直備受爭議,至今尚未達成共識[1,2]。UPJO的治療目的是保護正常腎臟功能不惡化,或使已經(jīng)惡化的腎功能得到最大程度恢復。目前評估腎功能的主要檢查手段包括超聲及腎核素顯像,但這些方法均存在一定的局限性,尚無法準確判斷UPJO患者腎盂輸尿管連接部是否真正存在梗阻。因此,腎臟形態(tài)及功能評估對于腎盂輸尿管連接部梗阻手術決策的意義尚需綜合評判。
1. 腎盂前后徑(anteroposterior diameter of renal pelvis,APD):APD是腎臟中部橫斷面上腎門水平兩個實質(zhì)邊緣之間的距離,是最早用于判斷先天性腎積水嚴重程度的指標[3]。有學者認為產(chǎn)前APD大于15 mm或產(chǎn)后APD>15~24 mm者需手術治療,當APD>50 mm時需盡早手術治療[4-6]。也有文獻報道APD為15~30 mm、30~50 mm、>50 mm者手術率分別為38%、75%和100%[7]。但APD評估的缺點是無法觀察腎盂形態(tài)、腎盞擴張程度、皮質(zhì)厚度,更無法判斷是否存在梗阻,因此單純以APD作為手術指征是不準確的。
2. 分級系統(tǒng):腎實質(zhì)變薄是腎臟受壓、腎實質(zhì)受損的病理性改變,隨著腎積水的加重,腎盞進一步擴張導致腎實質(zhì)變薄[8]。1993年美國胎兒泌尿外科協(xié)會(Society for Fetal Urology,SFU)提出了SFU分級系統(tǒng)。目前對于SFU分級為1級、2級者(即腎實質(zhì)正常、僅部分腎盞改變的輕度腎積水患者)行保守治療已基本達成共識,對SFU分級為3級、4級者[即全部腎盞擴張和(或)腎實質(zhì)變薄的腎積水患者]傾向于手術治療。Koff等[1]隨訪研究發(fā)現(xiàn),單側SFU分級為3級、4級者手術率分別為5.4%和41.7%,而雙側SFU分級為3級、4級者手術率分別為10.5%和57.9%。為了進一步區(qū)分腎實質(zhì)變薄的程度,在SFU 4級基礎上分為IVA(腎實質(zhì)階段性變薄)和IVB(腎實質(zhì)彌漫性變薄)。2007年Onen[9]提出選擇性分級系統(tǒng)(alternative grading system,AGS),以腎盂腎盞擴張,腎實質(zhì)變薄50%為臨界點分為AGS 3級和AGS 4級。文獻報道AGS 2 級、3級、4級者手術率分別為19.5%、42.1%和93.8%。 2014年美國胎兒泌尿外科協(xié)會、兒科腎臟協(xié)會、兒科放射協(xié)會、超聲協(xié)會共同提出泌尿系統(tǒng)擴張(urinary tract dilation,UTD)分級系統(tǒng),UTD系統(tǒng)根據(jù)APD、腎盞擴張、腎實質(zhì)厚度、腎實質(zhì)外觀、輸尿管異常和膀胱異常情況,將腎積水分為3級[10]。但UTD分級系統(tǒng)并未提高SFU分級對于UPJO手術的預測價值。
3. 集合系統(tǒng)與腎實質(zhì)厚度比值:UPJO腎實質(zhì)厚度隨著集合系統(tǒng)積水的增加而減少,有學者提出將集合系統(tǒng)與腎實質(zhì)厚度的比值作為手術預判指標。Babu等[11]認為腎盂與腎實質(zhì)厚度比值(pelvis/cortex ratio,PCR),即超聲檢查冠狀面最大APD與縱向面皮質(zhì)最大厚度的比值可作為手術預判指標,當PCR≥12時需手術治療,PCR為8~12時40%的患者需要手術,PCR<8時可隨診觀察;此外該研究發(fā)現(xiàn)PCR≥12診斷UPJO的靈敏度和特異度分別為92%和100%。Cost等[12]認為腎實質(zhì)厚度與腎盂前后徑比值<1.6時需要手術治療,>1.6時可隨診觀察。Rickard等[13]認為超聲檢查矢狀面上腎實質(zhì)與腎集合系統(tǒng)面積之比(renal parenchyma to hydronephrosis area ratio,PHAR)為0.745~0.881時需要手術治療,并認為PHAR較APD及SFU分級對于決策UPJO手術時機更為敏感。
超聲檢查在UPJO隨診過程中因簡單易行、價格低且無輻射等優(yōu)勢而成為最普及的影像學檢查手段。但通過超聲檢查測量腎臟形態(tài)改變的判定與患者水化膀胱充盈程度及體位有關,也與超聲醫(yī)生的主觀判斷有關,因此在測量時應盡量標準化。另外,通過超聲檢查描述腎臟形態(tài)的改變與腎功能是否存在相關性尚未得到證實,無論采用哪種分級及參數(shù)來指導治療,都未能準確體現(xiàn)與分腎功能的相關性,也無法準確判斷患腎功能的變化。
1. 腎核素顯像評估分腎功能:腎核素顯像是根據(jù)示蹤劑進入腎盞腎盂前在每側腎實質(zhì)的相對積聚情況來計算分腎功能(differential renal function,DRF)。術前患者DRF低于40%或35%為手術指征目前已達成共識。其依據(jù)是有研究發(fā)現(xiàn)如果UPJO術前DRF<35%,手術后腎功能改善有限;如果術前DRF為35%~40%,手術后腎功能可得到顯著改善,甚至可恢復至正常[14,15]。Stock等[16]對17例腎積水手術患者行腎臟活檢,發(fā)現(xiàn)6例腎臟組織發(fā)生病理改變,其中5例術前DRF<33%;而11例術前DRF>44%者,腎臟組織病理正常,故該研究建議將DRF<40% 作為腎積水的手術指征。EAU指南將初次腎核素顯像檢查DRF<40%,或在隨訪中出現(xiàn)癥狀、積水加重、實質(zhì)變薄、DRF下降超過5%~10%作為UPJO的手術指征[17]。腎核素顯像被認為是指導UPJO手術時機的金標準,單側腎積水DRF為35%~40%、連續(xù)2次腎圖顯示DRF下降超過5%為手術指征,目前已成為共識。
2. 利尿性腎圖半排時間評估梗阻情況:美國兒科學會利用同位素腎圖利尿后得出的時間-活性曲線計算半排時間(T1/2),評估腎積水上尿路的梗阻情況;T1/2<10 min被判定為非梗阻,10~20 min為中間狀態(tài),>20 min為梗阻[18]。但這一評判標準大多用來評估成年人或有相關癥狀的大齡兒童,對于嬰兒和無癥狀腎積水兒童不一定適用。這是因為2歲以下兒童腎臟尚未發(fā)育成熟,且小年齡患者對于檢查前飲水、檢查中排空膀胱難以配合,進而影響水化程度及膀胱容量,從而增加了假陽性的可能。Arena等[19]對于DRF正常,T1/2>20 min的患者進行長期隨訪發(fā)現(xiàn),大部分患者保守觀察是安全的,腎功能并未惡化,無需手術干預[2]。歐洲核醫(yī)學會兒科委員會在兒童利尿性腎動態(tài)顯像指南中指出,T1/2無法作為判斷兒童腎積水梗阻的指標。目前尚沒有一項檢查能夠精準地判定哪類腎積水存在需要手術解決的病理性梗阻。
腎核素顯像是評估腎積水DRF的金標準,故腎核素顯像的準確性至關重要,但其結果受多種因素影響,如示蹤劑的選擇、腎臟功能、積水程度、水化程度、利尿劑作用時間、膀胱容量等。為此,1992年美國SFU和兒童核醫(yī)學委員會發(fā)表了腎核素顯像標準化操作指南,制定了利尿性腎核素顯像檢查的標準,包括檢查前及檢查中水化、檢查時留置尿管、患者體位、數(shù)據(jù)采集與分析、利尿劑應用時間、興趣區(qū)選擇等。發(fā)布該指南的目的是力求操作標準化,使腎核素顯像結果具有可比性。然而,臨床實際應用中標準化操作仍有困難,目前國內(nèi)除小兒泌尿?qū)I(yè)發(fā)展較好的綜合醫(yī)院核素顯像水平能達到標準化以外,兒童專科醫(yī)院核醫(yī)學專業(yè)仍處于欠完善階段,腎核素顯像提示的DRF不能準確反映腎積水嚴重程度。因此,盡管腎核素顯像是評估腎功能的金標準,腎核素顯像提示的DRF不應作為判定UPJO腎積水手術指征、評估腎積水手術后恢復狀況的唯一標準。判斷UPJO腎積水手術指征更需要臨床醫(yī)生的經(jīng)驗積累,應力求患者獲益最大。特別是小年齡患者,DRF可供參考,但非絕對,目前評估腎積水程度仍需結合系列超聲、靜脈腎盂造影等影像學檢查綜合判斷。腎核素顯像檢查宜在同一醫(yī)療單位、同一檢查標準下進行,檢查前后結果的對比對治療的指導意義更大。
1. 腎積水相關癥狀:腎積水相關癥狀包括腹痛、腹部包塊、泌尿系統(tǒng)感染、血尿、高血壓等。在產(chǎn)前檢查或體檢中發(fā)現(xiàn)的嬰幼兒腎積水大多沒有癥狀,手術指征和時機的選擇更多依賴影像學檢查。大齡兒童腎盂輸尿管連接部梗阻常因腹痛、惡心、嘔吐、血尿等癥狀被發(fā)現(xiàn),需注意的是急性癥狀型UPJO患者腹痛時腎積水可加重,無腹痛時腎積水減輕甚至消失,因此對于此類患者應行多次超聲檢查,即在腹痛時及無腹痛時分別行超聲檢查,如腹痛時積水加重則明確為腎積水相關腹痛,需手術治療。關于腎積水出現(xiàn)臨床癥狀與腎功能降低是否存在相關性,目前尚沒有統(tǒng)一認識,有文獻認為無癥狀患者出現(xiàn)癥狀(大部分為腹痛)后,其患腎功能明顯下降[20]。當出現(xiàn)臨床癥狀且患腎功能下降,大部分文獻認為需通過手術治療來緩解癥狀,改善腎功能[21,22]。不同首發(fā)癥狀者手術后腎功能恢復存在差異,其中以腹部包塊為表現(xiàn)者術后患腎功能恢復相對更好[23]。對于有臨床癥狀,但腎核素顯像未見異常者是否需要手術治療尚不明確。有文獻報道,出現(xiàn)癥狀但DRF及排泄曲線均無明顯異常者行手術治療后,其癥狀能得到明顯改善,且在利尿性腎圖中半排時間較術前有明顯好轉(zhuǎn),這說明對于出現(xiàn)腎積水相關癥狀者即使DRF正常仍有手術意義[24]。
2. 生物標記物和機器學習:曾有較多學者研究UPJO相關生物標記物,以期發(fā)現(xiàn)一種快捷、無創(chuàng)而可靠的方法來診斷UPJO并監(jiān)測手術時機。有文獻報道,與對照組比較,UPJO組尿液中以下標志物存在差異,即中性粒細胞明膠酶相關載脂蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin,NGAL)、單核細胞趨化肽-1(monocyte chemotactic peptide-1,MCP-1)、轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)、表皮生長因子(epidermal growth factor,EGF)、腎臟損傷分子1(kidney injury molecule 1,KIM 1)等[25]。亦有學者利用蛋白組學技術篩選UPJO組及對照組中差異表達的尿液蛋白[26,27]。Pavlaki等[28]報道術前UPJO組患者尿液NGAL高于術后12個月復查的UPJO組及對照組患者,提示尿液NGAL表達情況可以幫助診斷UPJO,并有希望監(jiān)測手術時機、評估預后。但是,尋找一種高靈敏度、特異性和預測價值的尿液生物標志物來評估手術時機是一項非常艱巨的任務,亟待通過設計合理的前瞻性臨床研究來解決。另外,隨著人工智能的發(fā)展,通過使用人工智能對UPJO影像學數(shù)據(jù)信息進行提取,進而對UPJO患者進行監(jiān)測預判,最終選擇合適的時機進行手術或許成為今后的研究方向[29]。
對于UPJO患者,目前達成一致的手術指征為存在腎積水相關臨床癥狀(如腹痛等),DRF<35%~40%,DRF>40%,系列超聲隨訪結果顯示腎積水加重,或腎核素顯像DRF下降超過5%~10%;相對手術指征包括SFU分級為3級、4級[30]。新生兒腎臟功能不成熟,腎核素顯像檢查結果不可靠,不能以此標準作為手術評價指標。另外,新生兒腎盂腎盞及腎小管順應性好,即使隨診觀察,在新生兒期腎功能損傷也較小,因此在新生兒期不建議行手術治療。只有對新生兒巨大腎積水,嚴重影響呼吸、喂養(yǎng),或者腎積水破裂者建議行手術治療。對于滿足手術指征的患者建議積極手術治療,盡管既往觀點認為即使適當延遲手術也能使患腎功能恢復至最初水平,但目前多數(shù)學者傾向于延遲手術治療會導致腎功能損傷,延遲手術的患者腎功能改善明顯低于早期手術患者[31-34]。國內(nèi)多中心研究也發(fā)現(xiàn)對于SFU 4級、DRF<40%的患者,當手術年齡>8.1個月,其術后患腎功能無法恢復到正常的風險更高[35]。對于孤立腎、雙側腎積水需要更積極的治療。
隨著產(chǎn)前超聲的普及,越來越多的UPJO出生后即明確診斷,對于生后SFU分級為1級、2級腎積水,可自愈已成共識。SFU分級為3級、4級,DRF<40%者需手術也已達成共識。對于SFU分級為3級、4級,DRF>40%者的治療仍存在爭議。一些研究表明出生后確診SFU 3級、4級的單側中、重度腎積水患者中DRF>40%者,早期手術后腎功能改善較明顯,保守觀察組中待腎功能降低再行手術治療者腎功能恢復較差[32,34],但也有學者認為對于SFU分級為3級、4級的UPJO進行密切隨訪,待患腎功能下降5%~10%后再行手術治療即延遲手術,其DRF亦可恢復至初始水平,并建議對于SFU 3級、4級而患腎功能無明顯異常者僅進行規(guī)律隨訪即可[36,37]。雖然SFU分級為3級、4級腎積水且DRF>40%者的手術時機有爭議,但可以肯定的是,如果不早期手術,密切監(jiān)測是必須的,1歲內(nèi)腎積水狀態(tài)變化較大,建議1歲內(nèi)每3個月復查超聲,每6個月復查腎核素顯像,1歲后每6個月復查超聲和腎核素顯像。盡管有學者主張非手術者隨診到青春期,但更多學者認為隨診到2~4歲其UPJO的狀態(tài)基本穩(wěn)定[38]。保守觀察雖可使部分患者避免手術,但頻繁的影像學檢查不僅帶來經(jīng)濟負擔,更會增加家長及患者的焦慮心理,也有可能造成部分患者不可逆的腎功能受損。因此,手術醫(yī)生應全面告知家長手術及保守治療的相關風險,無論最終采取何種治療方式,家長依從性對患者預后是極其重要的。
目前,對于UPJO的手術指征和手術時機的選擇仍需多方面考慮[39]。雖然腎核素顯像分腎功能可以量化腎積水的嚴重程度,但其在兒童時期應用的缺點不可忽視,特別是小年齡無癥狀患者不能單純依據(jù)DRF來決定手術治療時機。近年來也出現(xiàn)了一些綜合患者癥狀、利尿性腎圖及B超檢查結果,評價腎積水嚴重程度,相對多元地定義腎積水的手術指征。在期待核醫(yī)學發(fā)展以提供更精確的相關參數(shù)的同時,應結合自身臨床工作,綜合患者多方面評估指標,力求患者獲益最大化,全面告知家長相關風險,制定切實可行的治療方案;同時應強調(diào)系列檢查的動態(tài)評估,不能僅依據(jù)某一次檢查來決定UPJO的手術時機。