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泌尿系结石

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这个帖子发布于12年零14天前，其中的信息可能已发生改变或有所发展。

第一篇泌尿系结石的基础理论
第一章概论
第一节人类认识尿石症的历史过程
泌尿系结石（urolithiasis）的历史相当悠久，在文明社会到来以前，人类已经遭受其罹难。
一、从太古时代到希波克拉底（hippocrates）时代
1．  古代社会
考古学家已经证实，早在太古时代，尿路结石就已经存在。Desnos描述了一位10多岁的埃及男孩肾盂内存在的结石，该结石呈黄色，核心由尿酸盐构成，草酸钙和磷酸铵镁呈层状结构包绕着核心。该结石于1901年被Smith在一座埃及古墓中发现，是至今为止人类认识到的最古老的尿路结石。随后，这具伴有尿路结石的古尸骨架一直被存放在英格兰博物馆。可惜，1941年在第二次世界大战的空袭中,它被毁坏了。
工业革命以前，最常见的尿路结石是膀胱结石。
在古代，人们认为尿路的疾病是由痰、暴躁和空气引起的。神父或医生通常用咒语、妖术加上由植物、动物和尿液组成的“药品”来治疗病人。
早期，人们用各种简单或者离奇古怪的方法试图取出膀胱内的结石。太古时代出现了膀胱切开取石术或碎石术。公元前247年，Alexandria发明了用于粉碎因为体积太大而不能从患者的腹部切口取出的结石的器械，并将其命名为碎石刀（Lithotomus）。该碎石刀是一根金属棒末端附着钻石所做成的器械，阿拉伯人Tifachi和Kazouini描述了用它来粉碎结石的手术方法。
古埃及采用的膀胱取石术实际上是没有切口的、粗鲁的手法排出术。当时，人们用口径很粗的木条或者软骨反复地用力扩张尿道，并用手指在直肠内将结石推向会阴，直至从尿道外口能够触及结石为止。有时，他们也通过嘴巴用力地吸吮试图吸出结石。
在希腊和罗马，膀胱结石的取出是通过会阴切开后，用钩子或者手指将结石取出的。
由于当时取石手术的死亡率极高，因此，取石术曾经被认为是一种卑贱的手艺。多年来，学者们一直在努力地思考着，为什么著名的Hippocrates誓言（公元前460年）中包含着反对尿路结石手术的内容。据认为，当时的取石手术者通常都是缺乏教育的江湖庸医。曾经受过正规教育的医生们觉得自己应该尽量地与那些没有受过教育的庸医们脱离联系，因此，制定了涉及包括反对取石术在内的从医誓言。但是，也有人取相反的看法，认为当时的取石手术者肯定掌握了相当熟练的操作技巧，否则Hippocrates不会推荐他们作为“此工艺的实践者”（practitioners of that craft）来进行如此精细的手术操作。
随着基督时期的到来，吸收了新观念的基督徒们接受了Hippocrates誓言的伦理学原则、概念、信仰、纯洁、正义和宽容。于是，他们重新修改了誓言。不知道是出于什么原因，在基督版本的Hippocrates誓言中，禁止结石手术的条款被删除了。史学家们认为，Hippocrates誓言中反对外科手术的部分是对死亡、医学方法和手术的错误偏见。大概到了公元时代，外科手术才开始显露出其前途无量的发展曙光。
多少世纪以来，人体内膀胱结石的取出是由四处游荡的取石者来完成的。事实上，这些取石者既可能是理发师，也可能是“外科医生”。由于经过他们治疗过的很多病人在治疗过程中或者治疗后都纷纷死亡，因此，这些四海为家的取石术者声誉很差。虽然人们对他们的印象并不好，但是，公允地说，由于他们缺乏解剖和生物学的知识，他们能够完成如此复杂的手术，说明当时他们的手术操作技巧是相当娴熟的。
2．  希波克拉底后期
Hippocrates去世后，一所名为Alesandria的学校成立了，并且成为了当时学习医学和科学知识的中心。以后，罗马占领了希腊，该医学中心搬迁至罗马。公元50年，居住在罗马的Celsus撰写了著名的医学教科书——De Medicine。在该书中，他阐述了经会阴切开取石术的原则。随后，他的手术方法一直被医学界袭用并到18世纪末期为止，并且极少修改，。Celsus去世后，经会阴切开膀胱取石术出现了很多的改良，有经会阴正中切开的、一侧会阴切开的、两侧会阴切开的和菱形会阴切开的取石手术。但是，基本操作步骤都是一样的，而且与Celsus 方法相同。相对于耻骨上切开而言，经会阴切开取石被称作“低位”手术，而耻骨上切开取石称为“高位”手术。对外科医生来说，耻骨上切开取石操作简单。但是，只有在麻醉术出现以后，耻骨上切开取石才成为广泛应用的膀胱取石手术方式。
Celsus认识到肾脏疾病是一个慢性过程的疾病，他告诫人们要多睡眠，睡软床，洗温水浴和勤排便。而且，应尽量避免进食咸、***和酸的食物。他推荐用青铜制作导尿管，导尿管的大小以适合病人使用为宜，15个手指的宽度是用于男性病人最长的导尿管的尺寸。
有些历史学家认为，Celsus从来就没有学过医学。但是，也有人认为他是非常高明的外科医生，因为他详细地阐述了经会阴切开膀胱取石的原则，掌握了切开膀胱时避免损伤直肠的秘诀。
早期的导尿管是由金属作为材料制成的，最常用的材料是青铜，其次是银和黄铜。有时，也用纸、蜂蜡、灯芯草、牛或者鹿等动物的角、浸泡过蜂蜡的布料在银模条上定型后，经过铅和亚麻油处理过的羚羊皮等材料来做导尿管。
Galen（公元131～200年）是一位多产的医学作家，他的一生写出了9本关于解剖学方面的书、17本生理学方面的书、6本病理学方面的书、16本关于脉搏的书和30本关于药物的书。在罗马帝国没落后的1200年，他的作品在整个医学界都是最具权威性的。他把所有的肾脏疾病均称为“肾炎”（nephritis），认为肾结石是肾脏脓肿、溃疡形成或者出血的后果。他建议应用酒、蜂蜜、欧芹和黄蒿籽来治疗尿路结石。
欧洲中世纪时期，尿路结石的治疗方面进展甚微。当时，男士修道院成了知识生活的中心，人们把解脱疾病痛苦的希望寄托在修道士的身上。但是，大多数修道士都将精力集中在用草药治病上，而并不热衷于外科手术。
Galen去世以及推翻罗马帝国后，古希腊的医学思想在阿拉伯得到了继承。Avicenna（公元980～1037年）写出了医学巨著——“医学教规”（Canon Medicae），成为了Galen以后的医学权威。Avicenna用动物皮或者鱼皮来制作导尿管，制作前这些材料经过铅或者牛血处理使其牢固，使用时用奶酪作润滑剂。他试偿采用月桂、柏枝、蝎子的灰和油、蛋壳、蜈蚣和瓜籽来溶解结石。
阿拉伯外科医生Abulcasis（公元936～1013年）应用与Gelsus相同的方法进行取石手术操作，但他采用的器械更先进、更复杂。Abulcasis用铁作材料锻制了一种呈三角形、末端尖锐，并用木料作手把、称为michab的取石刀取出能触摸到的、小的尿道结石。操作时，他用小带条绑住阴茎的近端，以防止结石滑回膀胱，然后将michab在阴茎表面对准结石旋转、钻洞，再挤压阴茎以便使结石粉碎，随后结石碎片通过排尿将其冲出体外。
Abulcasis还设计了一种类似现代手术刀具的器械，称之为nechil（图1-1），应用于取石手术。操作时，他用nechil在患者肛门与睾丸之间，结石的上方作一横切口，然后用手指在直肠内将结石挤出来（图1-2）。
在早期，取石术对病人是很痛苦的。当时，通常在病人的家里施行手术。术前，病人被清洗和放血。据认为，放血能使病人激动，并降低对疼痛的敏感性。手术的恐怖和痛苦过去后，病人感到尿液从会阴部切口漏出，原有的膀胱刺痛感觉消失了。以后，由于不明原因的伤口感染，病人不断地被清洗和吸吮伤口。通常，病人变得逐渐衰弱，最后，终于死于取石术者那双不清洁的手和那把有污染的取石刀上。
二、从希波克拉底时期到现代社会
中世纪年代，外科医生和理发师、外科医生和巡回的取石术者之间的斗争持续达数世纪之久。
1239年，人类历史上的第一所医科大学在法国成立。当时，外科学还没有被列入教学课程。
整个中世纪期间，绝大多数的医生都热衷于用植物药或植物药与其它成分混合在一起来治疗结石。这些作为混合使用的物品包括酒、蜂蜜、欧芹、黄蒿籽以及碱或者酸等。可以看出，当时人们对尿路结石的认识是相当肤浅的。但是，随着时间的流逝，人类社会总是在不断地发展和进步。千百年以后，人类对尿路结石的认识是在不断地积累和加深的（表1-1）。
被称为法国外科之父的Guy de Chauliac（1300～1368年）也反对采用外科手术方法治疗尿路结石。
France（1500～1561）并没有受过医学训练，却专门从事膀胱结石、疝气和白内障手术。1556年，他在西欧首次为一名10岁的男孩进行耻骨上膀胱切开取石术，术中取出一颗鸡蛋大小的结石。
1535年，膀胱取石手术出现了重要的进展。Santos在手术中用一根带有长沟槽的探针经切口放进膀胱，指向会阴方向，并引导会阴部切开直达探针，触及探针后，沿着探针指引的方向切开膀胱颈，避免切断括约肌和损伤前列腺，用被称为“aperiens”的扩张器扩张膀胱颈，直至伤口足够大，能将钳子伸进膀胱，夹住结石并将其取出。之后，该法被称之为“Marian”或者“Grand appareil”膀胱取石术。在Marian膀胱取石术中，术者不再需要用手指在患者的直肠内用力压迫会阴，并以此作为会阴切开的引导。在这一手术操作过程中，术者使用了多种器械，提高了手术操作的准确性，减少了病人的痛苦。但是，由于受会阴部切口的限制，大的膀胱结石难以顺利地取出。即使是中等大的结石，手术过程也难以避免造成前列腺和膀胱颈的出血。术后勃起障碍、尿瘘和尿失禁的发生也极为常见，患者术后的死亡机会明显大于存活的机会。尽管如此，Marian手术仍然被袭用了200多年。
曾经有一段时期，结石患者自行手术操作取石。当时著名的荷兰解剖学家Tulp（1593～1674）曾经报道了其中的一个典型例子：一位名字叫Doot的黑人青年铁匠因患膀胱结石而疼痛难忍，1651年的一天，他利用妻子外出去鱼品市场的机会，自行通过会阴部切开膀胱，并用两个手指扩大切口，徒手取出一颗重量达4盎司的结石。最后，他存活了。
17世纪末，Rousset通过动物实验，证实了耻骨上切开膀胱的途径损伤小，比经会阴途径更加理想。1717～1718年，解剖学家 Douglas在为他人做手术时，首次在人体上利用耻骨上途径切开膀胱。与经会阴切开膀胱的方法比较，经耻骨上切开膀胱的手术途径操作简单，损伤小，当时患者术后死亡率小于10％。因此，显示出无比的优越性。然而，由于当时存在着引流困难、疼痛和腹腔感染等问题无法克服，因此，经会阴的途径仍然被使用到十九世纪中叶。
从18世纪起，有人开始了溶解膀胱结石的尝试工作。1739年，Stephens宣称她有办法溶解膀胱结石。为此，英国大不列颠国会决定出资5000英磅购买她的溶石处方。然而，其结果令人失望。她的溶石剂由蛋壳粉、蜗牛壳粉、多种植物药和烧成碳黑的植物种子、肥皂以及蜂蜜组成。大约在同一世纪，Morgagni试图用碱来溶解结石，结果发现后者会腐蚀膀胱。1791年，Thomassin将碱性液体注入膀胱以便使结石碎裂。除此之外，也有人用石灰水、苏打水、钾粉、稀盐酸或者胃液来试图溶解膀胱结石。
早期的膀胱碎石术是在溶石术的基础上发展起来的。Gruithuisen发明了一系列的器械，希望用它们在结石表面钻洞，以便增加结石与溶石剂接触的表面积。这是一种很现实的看法，然而，他的器械自始至终都没有在活体上应用过。
随后，Civiale设计出第一把有实际应用价值的结石钻孔器，并首次在活体上应用。
18世纪中叶，人类历史上首次膀胱碎石术由Heurteloup在英国成功地完成。当时，他用敲击法将膀胱结石夹碎后分别经尿道取出，不需要行会阴或者耻骨上切开。以后，还有各种各样的碎石器被设计出来，所采用的材料也不尽相同。然而，膀胱内挤压碎石的主要问题是随之而来的结石碎片的排出，用注射器冲洗通常总是残留一些碎渣，其它冲洗方法也不见得能够把结石取尽。
1878年，波士顿的Bigelow经过详细研究尿道的直径以后，制造出至今仍有应用价值的碎石钳。用此碎石钳夹碎结石后，通过一根口径很粗的导尿管将结石碎片取出。
工业革命以前，肾结石是罕见的。但是，现在已经知道在Hippocrates 时期，肾结石就已经存在了。1900年以后，人们发现随着欧洲、爱尔兰和美国工业化的发展，肾和输尿管结石的发病率正在逐渐上升。
三、现代外科对尿路结石的认识
有关肾脏手术的首份历史资料记载于1474年。1550年，Carden成功地为一位少女进行了肾脓肿的手术，取出18颗结石。
在以后的300年期间，外科医生们就肾脏手术的切口问题争论不休。当时，大多数医生们认为，深部脓肿的切开是有危险的，因为切口很难愈合。有的医生则发现意外事故造成的肾脏伤口也能愈合。Vigo观察到，类似的肾脏损伤只要经过长时间的引流后仍能够愈合。
1649年，Riolan首次证实了经腰部进行肾脓肿引流具有避免腹膜炎的优点，不少的医生也报道了成功地进行肾切除术的病例。但是，他们认为，除非出现肾脓肿，否则，应避免切开肾脏。1670年，Zambeccari明确地提出，切除一侧肾脏并不影响患者的生命。
根据历史资料考证的结果，首例被证实的肾脏切开取石术大约在1680年由Marchetti完成。手术分两期进行，手术当天因患者失血过多而无法完成。次日，手术继续进行。术者为患者切开肾脏，取出三颗小结石。然而，术后切口不愈合，并出现尿瘘。三个月后，患者的妻子为其伤口换药时，又取出一颗枣核大的结石。10年后复查发现，患者的伤口周围长满了结石，尿路感染明显。
随后，关于肾脏取石手术危险性的争论展开了。1723年，Robinson对自己的早期病例进行分析后指出，从患者的角度来说，肾脏切开取石是痛苦的手术。然而，当时大多数的外科医生都认为，肾切除是治疗脓肾唯一正确的选择。在这种双方争执不休的情况下，外科手术治疗尿路结石的进展缓慢。
麻醉术发明以后，肾脏手术的发展出现了曙光。
十九世纪初期，许多外科医生致力于研制治疗尿道狭窄和压碎膀胱结石的新器械。随后，早期的膀胱镜和导尿术诞生了。这些新型器械的应用，促进了泌尿外科作为专业化分支的产生。
十九世纪中叶后期，外科医生们都希望开展肾结石手术治疗的方法。1869年2月，Simon实施了首例择期的肾切除术（非结石患者）。受术者为输尿管阴道瘘的女性患者，曾进行了多次经阴道及经腹部的瘘管修补术而均告失败，此次手术采用十二肋与髂骨上缘之间的直切口进行。
当时，实验研究已经证实，一侧正常的肾脏足以能够使动物正常地存活。
1872年10月8日，人类历史上首例经过深思熟虑后按预定方案进行的肾脏取石术，在波士顿城市医院由Ingalls博士实施。
1871年，Simon作了首例结石患者的肾切除术，术后切口愈合欠佳，术后第21天，患者死于败血症。第二例肾结石肾切除术于1880年由Czerny进行，切除的肾脏外观正常，内有重1.08g的结石。Heineke则完成了首例肾盂切开取石术，第二例肾盂切开取石术于1881年由Butlin完成。在手术的过程中，Butlin通过肾盂用手指触摸并取出结石。
1880年，Morris采用十二肋缘下斜切口，通过肾实质切开，从患者的右肾中取出一颗重量达31g的桑葚形结石，他是进行肾实质切开取石术的首位外科医师。1898年，他报告了肾实质切开取石术共34例，其中仅1例死亡。
在刚开展肾切开取石术的阶段，曾经设计出多种肾脏手术切口，以便减少肾实质出血。
1882年，Hyrtl发现了肾脏凸缘靠近中线(偏后5mm)的无血管区。1902年，Brodel也作了类似的报道。后来，该无血管区在欧洲被称为Hyrtl区(Hyrtl’s plane)。但是，在英国和美国，则被称为Brodel氏无血管线(Brodel’s line)或者Brodel’s白线（Brodel’s white line）。从解剖学的角度来说，该无血管线是两侧肾动脉主要末梢分支的重叠处，其走向没有规律性。但是，从该处切开肾实质，出血最少。
尽管Brodel无血管线的发现已经是当时肾脏解剖学的重大进展，但是，人们觉得肾实质切开取石时，出血仍然是一个至关重要的问题。为此，各种不同的肾脏手术切口仍然在探讨之中。1908年，Zuckerkand进行肾孟肾下极切开取石术(inferior pyelonephrolithotomy)。1934年，Prather推荐采用肾孟“V”形切口进行肾孟切开取石术。
1911年，Cullen和Derge首先提出鹿角形肾结石的问题。他们在手术中用一条小银线提起肾动脉，使其达到既能够广泛地暴露肾实质切口，又能够避免因为取石而造成严重出血的目的。然后，在肾脏的后缘作一“＜”形切口取石，该切口类似现在的无萎缩性肾实质切开取石术的切口。1887年，Czerny首次缝合肾实质切口。1889年，Kummell首次在结石性肾孟肾炎患者中进行肾部分切除术。Lower于1913年指出肾孟切开取石比肾实质切开取石更安全、更简单。然而，当时曾有一些报道指出，肾孟切开取石后，结石的复发率较高，从而使肾孟切开取石术一度受到了冷落。以后，更详细的研究证实了肾盂切开取石与肾实质切开取石两者之间术后结石的复发率并没有明显差异。在此基础上，肾孟造影技术也迅速地被广泛开展起来。从此，创伤性较小的肾孟切开取石术被广泛地推广应用了。
(一)现代外科技术
1．凝块肾孟切开取石术(coagulum pyelolithotomy)
1943年，Dees和Fox报告了应用凝块从肾孟和肾盏内取出小结石和结石碎块的经验。Dees在手术时间过长的病例中注意到，从肾孟吸出血凝块时，也有结石包埋在血凝块中一起被取出。因此，他认为应用血凝块可以有助于取净肾内的小结石。以后，他将纤维蛋白原和凝血酶一起注入肾孟和肾盏内，使之形成凝块，从而设计了凝块肾孟切开取石术。随后的几十年内，由于原料的缺乏和存在着诱发肝炎的危险性，此项技术的推广应用受到了限制。后来，有人发现血浆快速冰冻后可以提取出大量浓缩的纤维蛋白原，凝块肾孟切开取石术再度受到了重视。
2．无萎缩性肾实质切开取石术(anatrophic nephrolithotomy)
当代肾脏开放手术最重要的进展是1965年Gil-Vernet提出的肾窦内广泛肾盂切开取石术。由于此术式损伤性小，适用于绝大部分的肾盂结石患者。随后，此术式与多处放射状肾实质切开取石术结合起来，应用于治疗体积较大或者复杂性的鹿角形肾结石。1967年，Smith和Boyce就此作了详细的描述，并称之为无萎缩性肾实质切开取石术或者肾段内肾实质切开取石术(intrasegmental nephrolithotomy)，推荐应用于肾脏鹿角形结石的开放性手术治疗。无萎缩性肾实质切开取石术对肾内集合系统的显露效果好，沿着肾脏前面与后面叶间动脉连结的血管平面作肾脏纵行切开，可以取出较大的复杂性鹿角形肾结石（图1－3）。
3．输尿管结石
1564年首次提及输尿管结石的诊断，1788年成功地取出输尿管结石。1879年，Emmer进行了首例经阴道输尿管切开取石术。次年，出现了经腹腔、经会阴、经骶部和经阴道途径输尿管切开取石术。膀胱镜应用以前，许多输尿管取石方法都是盲目进行的。1898年，Kolischer成功地完成了输尿管内的操作过程。在手术中，他用一条数英尺长的输尿管导管插入患者的输尿管内进行结石定位，然后注入30ml无菌油润滑。一小时后，患者即自行排出结石。那时，用作输尿管取石的器械包括各种镊子、取石篮和取石器。1902年，Young报告了扩张输尿管下段使输尿管结石排出的治疗方法。1904年，Fenwick通过吸取的方法治疗输尿管结石。1945年，Dourmashkin报告用各种导管、气囊和取石钳处理1550例输尿管结石患者的经验，成功率达81.5%。
四、现代技术对尿路结石诊断和治疗的影响
(一)内腔镜的发展
尽管在古希腊和古罗马时期就有了窥阴器，但是，真正的内腔镜时代是从1806年开始的。当时，年仅27岁的Bozzini发明了体外用镜子经过窥视管反射烛光以便检查膀胱和直肠的原始内腔镜，称之为“lichtleiter”（图1-4）。由于传导光线的窥视管太小，光源亮度有限，因此，实际上lichtleiter难以胜任窥视膀胱的功能。
1853年，Desormeaux制造出新的内腔镜。由于他的内腔镜通过将酒、石油、松脂和樟脑混合起来作燃料，使光源的亮度足以能够支持临床的应用。因此，他被称为“内腔镜”之父。
1887年，Nitze发明了历史上的第一台膀胱镜，该膀胱镜的末端附有小灯泡，光源在体外，通过电线从体外将光线传导至体内（图1-5）。当时，供膀胱内照明用的小灯泡需要配备水冷动系统。尽管如此，人类首次能将体外的光源通过内窥镜引入体内照明，使人类对自己本身结构和疾病的认识大大地加深了。1879年，经过改进的Nitze膀胱镜被正式推荐使用。从此，现代内腔镜时代开始了。
同年，Edisson发明了白炽灯。在那之前，照明灯泡可以不需要水冷动系统而直接在患者体内使用。但是，如果灯泡贴近膀胱壁，会因为灯泡过热而造成膀胱壁灼伤。1883年，Newnan在女性膀胱镜检查中采用了Edisson白炽灯作照明，Nitze和Leiter也于1887年采用Edisson灯泡制造膀胱镜。
1889年，Rocher制造出镜片与携带光源的镜鞘互相分离的膀胱镜。从1891年起，膀胱镜配备有钳子和冲洗装置。
1897年，输尿管导管问世。1900年，光学系统改良的由透镜组成的膀胱镜诞生。
当时，最常用的是观察镜与镜鞘能互相分离的Browu-Buerger膀胱镜(Broun-Buerger combination cystoscope) 。
1879年，Nitze开始了膀胱镜摄影术的实验研究工作，并于1894年出版了首本膀胱镜摄影集。然而，直至1952年，具有临床诊断参考价值的彩色膀胱镜摄影集才与读者见面。
几十年以后，内腔镜技术开始应用于输尿管结石的诊断和治疗。1961年，可弯曲输尿管镜开始应用于输尿管结石患者。当时的输尿管镜没有工作通道，不能冲洗，也不能置入套石篮或者取石钳。
1978年，Lyon等人将小儿膀胱镜用于女性患者的输尿管下段检查。二十世纪七十年代末，Perez-Castro等将Stoze硬性输尿管镜置入输尿管，并往上送达肾盂。
（二）导光纤维
导光纤维的发展将腔内泌尿外科推向了一个崭新的时期，光线能在如同头发丝一般粗的导光纤维中传导，使泌尿外科出现了迅速的发展。
尽管早在1928年，光线通过玻璃条进行传递的技术就在英国取得了专利，然而，直到1950年，该专利技术才被应用于内腔镜的生产。当时，人们发现导光纤维的两个特性可以应用于内腔镜技术：一是图像传递特征，它要求光纤维呈一定顺序的排列；另一是光传递特征，它要求光纤维形成顺序不规则的纤维束。
为了研制口径小至适合于泌尿外科应用的内腔镜，人们作了多方面的尝试。1963年，Wolf公司生产出纤维膀胱镜，光纤维技术的应用使内腔镜取得了足够的冷光源。从此，既不用担心镜鞘末端的灯泡会灼伤膀胱壁，也不必担心光线的亮度不足而影响术者的观察和操作。
（三）影像技术
1885年，Dickjinson报告22例因结石而行肾脏实质切开(nephrotomies)的病例，发现其中的8例肾脏并没有结石存在；行肾切除的16个肾脏中，7个肾脏没有结石存在。如此高的误诊率，严重地影响了尿路结石诊断和治疗的准确性。
1896年问世的X线将泌尿外科的发展推向一个新的里程，从此以后，泌尿外科医生有可能在手术前对患者作出正确的诊断。1896年Maclntyre作出了首例依靠X线进行的肾结石的诊断。
1906年，Voelcker和VonLichlenberg开展了逆行肾孟造影术。
1923年，排泄性尿路造影在美国Mayo医院正式开展，并通过口服或者静脉注射碘盐的方法来显露尿路的内部结构。
影像学技术的进步推动着泌尿外科事业不断地向前发展。
（四）输尿管内的操作
历史上的首例输尿管结石腔内处理出现在1900年，比X线照片技术诊断输尿管结石整整早一年。当时，Kelly通过阴道触摸法将患者诊断为左输尿管结石。然后，他用涂有蜡的导管扩张输尿管口，并插入输尿管内，当取出导管时，导管表面的蜡被刮掉了，从而证实结石位于输尿管内。数小时后，结石自行排出。1902年，Young通过导管将输尿管结石吸出来。以后，各种各样的输尿管套石篮、取石钳和气囊相继问世。
（五）经皮穿刺技术
直至二十世纪40年代，经皮穿刺肾脏的腔内技术才得到开展。1941年，美国印地安那波利斯市的Rupel和Brown通过原先已经手术建立的肾实质通道取出肾结石。1948年，Trattner在肾脏手术过程中，用膀胱镜进行肾脏集合系统的检查。1955年，Goodwin等人报告在巨大肾积水中，经皮穿刺肾造瘘置入导管引流尿液。然而，直到1976年，才有了关于应用特殊的器械作经皮穿刺肾取石的临床报告。二十世纪七十年代末期和八十年代初期，随着内腔镜技术、X线技术以及诸如超声碎石等设备的不断进展，经皮肾穿刺技术应用于上尿路结石的取石过程日益受到重视。因此，腔内泌尿外科(endourology)在泌尿外科领域中脱颖而出，成为了一个重要的独立分支。
（六）冲击波技术
很早以前，人们已经认识到声波具有可聚焦和可反射的物理特性。然而，长期以来，关于高能冲击波的研究仅仅局限于军事方面的应用。一次极其偶然的机会，法国Dornier公司的一位工程师发现冲击波短暂地接触他自己的身体时，接触部位并没有受到任何的损害。这位聪明的工程师立即意识到，高能冲击波在生物学上可能还有其它广泛的应用前景。于是，Dornier公司耗巨资购买了冲击波发生器。并且，经过当时的西德国防部批准后，从1969年开始着手进行高能冲击波对组织器官影响的研究工作。该实验是观察冲击波经过发射器产生后直接冲击坦克壁，以了解紧靠着坦克壁的乘员的肺组织是否受到损害。结果发现，在水中发生的冲击波可以穿过除肺以外的活体组织，而并不造成这些组织明显的损伤；同时，质脆的物质会受到冲击波破坏。随后，Dornier的工程师们又发现，水中电极放电产生的低能量冲击波适合医学上的应用。
显然，冲击波医学应用的前景已经清楚。既然冲击波能够安全地穿透组织并使质脆的物品出现粉碎，那么，可以用它粉碎肾结石。
1972年，在前期研究的基础上，Dornier公司和当时的慕尼黑大学泌尿外科中心主任Schmiedt教授一致同意联手进行更深层次的研究，研制并改进可以用于临床工作的器械设置。1980年2月，世界上首次体外冲击波粉碎人体肾结石在西德取得成功。1984年，美国食品和药品管理局(FDA)正式批准体外冲击波碎石术(extracorporeal shock wave lithotripsy, ESWL)应用于肾结石的临床治疗。我国于1982年开始进行此项研究工作，1985年首台国产碎石机投入临床使用。ESWL的问世，使肾结石的治疗发生了革命性的变化。目前，全世界已有大量的尿路结石患者接受了ESWL治疗，从而免除了开放手术的痛苦。
（七）激光碎石
激光能够切割、凝固和汽化组织，它在泌尿外科领域中的应用最先是治疗膀胱肿瘤和尖锐湿疣。由于激光可以汽化包括钻石在内的硬性物质，因此，自然有人想到用它来治疗尿路结石。但是激光碎石面临的最大问题是如何保证既能够有效地粉碎结石，又不会产生大量的热能以致造成周围组织的损伤。
1986年英国伦敦的泌尿外科研究所和1987年美国波士顿市的马萨诸塞总医院先后研制了脉冲式着色激光碎石机(pulsed dye laser lithotripsy)。该碎石机利用香豆素染料包绕着激光头，当香豆素染料接触激光头上闪烁的灯泡时，每微秒钟脉冲发生波长为504nm的绿光。激光的能量通过直径为250~300微米的石英纤维传递，脉冲时间短和纤维直径小的特点使传导纤维末端产生高密度的能量，导致了产热极少的细冲击波产生。30~60mJ(millijoules)的脉冲能量足以能够粉碎人体内大多数的结石。由于所采用的是波长(504nm)被结石最大限度地吸收而少部分被血红蛋白和组织吸收的激光，因此，即使纤维末端接触了输尿管壁，也不会产生肉眼可见的损伤。
以后，激光碎石技术不断地改进和完善，逐渐地适应临床上的需要。特别是近年来，钬激光技术在输导管结石和肾盂结石的应用报道不断地增加，与成熟的内腔镜技术配合起来，构成了尿路结石腔内处理的现代治疗方法。
五、祖国医学对尿路结石的认识很早以前，祖国医学就认识了尿路结石。祖国医学中的“砂淋”、“石淋”及部分“血淋”和“气淋”即属于现代医学中尿路结石的范畴。“石淋”指尿中带有砂石，小便频数短涩而艰难的一类病症。2000多年前，《黄帝内经•素问》中就有了关于“淋”的记载：“阳明司天之政……小便黄赤，甚则淋”。汉•张仲景在《金匮要略》中对淋症的病因和症状的描述为:“热在下焦，则尿血，亦令淋秘不通”，指出血尿及淋秘都是由于下焦积热而引起的。唐朝以前的汉•华佗《中藏经》更加明确地描述了砂淋的症状：“砂淋者腹脐中隐痛，小便难，其痛不可忍，须臾，从小便中下如砂石之类，有大者如皂角子，或赤或白，色泽不定……淋之中唯此最危”。隋•巢元方《诸病源侯论》对“石淋”的描述则为：“石淋者，淋而出石也……其病状，小便则痉里痛，尿不能率出，痛引少腹，膀胱里砂石从小便道出，甚则塞痛气闷绝”。关于“石淋”及“砂淋”的病因和病机，祖国医学认为主要与肾虚和下焦湿热有关。因为正常的泌尿功能是靠膀胱的气化作用来维持的，肾与膀胱相表里，膀胱气化的动力主要来源于肾脏，肾虚则导致膀胱气化不剩，泌尿功能失常，有利于结石的形成。华佗《中藏经》中记载：“砂淋者，此由肾气虚……虚伪真气，邪热渐强，结聚而成砂，又如以水煮盐，火大水少，盐渐成石之类，盖肾者，水也，咸归于肾，咸积于肾，水留于下，虚热日甚，煎结而生，又非一时之作也”。隋•巢元方《诸病源侯论》记载：“肾主水，水结则化为石，故肾砂石，皮肤虚为热所乘，热则成淋”。元•朱震享《丹溪心法》指出：“诸淋所发，皆肾虚膀胱生热也”。清•李中梓《医宗必读》认为：“石淋者，有如砂石，膀胱蓄热而成。正如汤瓶久在水中，底结白碱也”。由此可见，祖国历代医家对“砂淋”、“石淋”的发病都认为主要是由于肾虚邪热煎水而成，并非一时之缘故。其中，“碱积于肾”、“肾客砂石”指出结石的所在部位在肾脏。“膀胱蓄热而成”论证了下焦热是结石形成的病因之一，而且肾虚是内在因素，由于“肾虚”才引起“膀胱生热”。至于结石形成的过程，就像“汤瓶久在水中”，瓶底出现水垢沉积如同“结白碱”一样。关于“石淋”和“砂淋”的治疗方法、方药制剂及用法在历代经典医书上记载繁多。其中，华佗《中藏经》认为：“砂淋者……宜乎急攻，八淋中唯此最危”。元•朱震亨《丹溪心法》则指出：“诸淋……余每用黄柏滋肾丸，每百丸用四物汤和甘草梢、杜半膝、木通、桃仁、滑石、木石煎汤空心吞服，兼炙三阴交……累试累效”。明•李中梓《医学必读》记载：“石淋清其积热，涤出砂石，则水道自利”。明•李挺《医学入门》说：“治膏淋、石淋、郁金、琥珀开郁，青枝、木香行气，蒲黄、牛膝破血，黄柏、生地滋阴”。清•李用粹《证治汇补》指出：“治淋之法在渴与不渴。热在气分，渴而小便不剩者，肺中伏热，水不能降，宜气薄淡渗之药，清金泻火以滋水之上源。热在血分，不渴而小便不利者，肾膀无阴而阳气不化，宜气味俱阴之药，除泻秘以滋水之下源”。“膀胱热用五淋散……砂淋用石苇散，又有积久淋病用前法不效者，以补中益气汤升提阳气”。关于淋症治疗的注意事项，汉•张仲景《金匮要略》强调：“淋家不可以汗，发汗则必便血”。《证治汇补》记载：“淋家发汗者死，轻者必便血，重之津液也，又淋症口渴多汗者，不可轻用淡渗”。从上述记载中看出，祖国医学历代医家都认为尿路结石是肾虚下焦积热所引起。因此，治疗上应该标本兼治，一是滋阴清热以治其本，二是利水通淋以治其标。采取具体治疗方案时，如果病人口渴，则属热在气分，宜清肺泻火，淡渗利水；如果病人口不渴或口渴不严重，则属热在血分，宜进行滋阴清热，通淋泻秘。由此可见，祖国医学在尿石症发病、诊断和治疗方面都积累了丰富的经验，总结了大量行之有效的方药和方剂。其中，不少的验方至今仍然在临床上广泛地应用。近几十年来，随着现代科学技术不断地渗透进入祖国医学的领域，中医中药治疗尿路结石的基础研究得到了迅速的发展。一大批长期应用于治疗尿路结石的中草药的药理、药性得到了广泛的研究。现在已经知道，具有促进排石过程的不少中药还能够提高尿液中结石成分结晶形成、晶体生长和聚集的抑制活性，从而降低肾组织内钙和草酸的含量，起到防止肾内结晶体形成的作用。
表1－1 人类对尿路结石的认识过程
年  发现者  内容
公元前4800年  Smith(1901)  发现埃及古尸里的膀胱结石
公元前12世纪  Susruta  进行经会阴膀胱取石术
公元前4世纪  Hippocrates  注意到尿液的***与结石有关系，推荐大量饮水，反对手术治疗
公元980-1037年  Avicenna  注意到当尿液是白色和清澈时，结石硬；尿液混浊或粘稠时，结石软
公元1649年  Riolan  描述了呈分叉状的肾结石
公元1668年  Duclos  从动物体内中分离出草酸
公元1676年  Vanleeuwenhoek  发现细菌
公元1683年  Sydenham  总结了痛风的特点
公元1720年  Boerhaave  发现尿尿素
公元1767年  Morgagni  发现膀胱结石伴有肾和输尿管的脓尿，提出了上行感染的概念
公元1776年  Scheele  从肾结石中分离出尿酸
公元1797年  Wollaston  准确地描述了草酸钙、磷酸镁铵和胱氨酸结石
公元1810年  Wollaston  报道了称为“膀胱氧化物”的膀胱结石
公元1817年  Marcet  ①阐述了结石分析的化学方法
②强调需要研究结石的核心和外壳
③研究了尿液中形成结石盐类的溶解度
公元1824年  Stromeyer  提出尿液中的异质结晶作用
公元1833年  Berzelius  首次提出术语“胱氨酸”
公元1840年  Brooke  证实岩石中有一水草酸钙存在
公元1863年  Garrod  指出痛风患者的血尿酸升高
公元1871年  Simon  对结石患者作肾切除术
公元1879年  Heinecke  行肾孟切开取石术
分元1897年  Horton-Smith  发现了尿液中的变形杆菌
公元1901年  Brown  证实了呈三层结构的磷酸盐结石与尿素分解细菌共存的关系
公元1907年  Schmorl  阐述了伴有尿路感染的基质凝集
公元1908年  Garrod  在报道其他先天性代谢紊乱的同时，指出胱氨酸尿症是先天性代谢紊乱之一
公元1912年  Young  用膀胱镜检查儿童扩张的输尿管
公元1922年  Rosenow和Meissner  实验证实某些细菌具有诱发结石形成的作用
公元1923年  Rosevig  强调分解尿素的细菌在含钙结石形成中的重要性
公元1925年  Hager和Magrath  提出尿素酶是感染性结石形成的基础
公元1926年  Sumner  分离并提纯了尿素酶（获得1946年诺贝尔化学奖，尿素酶是人类证实的第一种酶）
1936年  Bannister和Hey  证实海底中有二水草酸钙存在
1939年  Flocks  指出高钙尿症与肾结石有关
1940年  Albright  提出用枸橼酸治疗肾小管性酸中毒
1941年  Kissin和Locks  注意到肾结石患者尿枸橼酸排泄减少
1941年  Rupel和Brown  通过预先建立的肾实质通道取出肾结石
1943年  Albright  提出“特发性高钙尿症”一词
1951年  Deilt和Rose  提出胱氨酸尿症是胱氨酸转运障碍的看法
1957年  Watts  提出“原发性高草酸尿症”一词
1957年  Yeadt  用噻嗪治疗高钙尿症
1962年  McGovern和Walzak  对结石患者进行可弯曲输尿管镜检查
1967年  Smith和Williams  报道原发性高草酸尿症Ⅰ型中存在的酶系统缺陷，但是，28年以后，他们的发现被证实是错误的
1968年  Smith和Boyce  进行了根据肾解剖特点选择切口的肾实质切开取石术（无萎缩性肾实质切开取石术）
1968年  Williams和Smith  报道了原发性高草酸尿症Ⅱ型
1968年  Prien和Gutman  报道痛风患者也同时伴有草酸钙肾结石形成
1969年  Vernon Smith  用别嘌呤醇治疗复发性草酸钙结石患者
1971年  Robertson和Nordin  开始研究草酸在肾结石形成中的作用
1972年  Dornier和幕尼黑大学泌尿外科  着手研究冲击波治疗肾结石
1972年  Nordin  报道了吸收性高钙尿症
1973年  Griffirh和Musher  发现尿素分解酶是感染性结石形成的主要原因，乙酰羟氨酸能抑制鸟粪石的形成
1973年  Coe和Raisen  报道了高尿酸血症性草酸钙肾结石
1973年  Coe  报道了“肾漏”性高钙尿症
1973年  Dttinger和Kolb  报告了肾结石的随机内科治疗方案：磷酸盐没有效果
1974年  Pak  对高钙尿症进行分类，指出吸收性高钙尿症是高钙尿症最常见的形式
1976年  Fernstrom和Johansson  报道了按预定计划进行的经皮穿刺肾取石术
1978年  Smith  报道了肠源性高草酸尿症
1978年  Lyon  用小儿膀胱镜检查成人的下段输尿管
1979年  Coe  报道了家族性高钙尿症
1979年  Smith等  提出了“腔内泌尿外科学”的术语
1980年  Chaussy  首次应用ESWL治疗肾结石病人
1980年  Perez-Castro  通过输尿管镜检查了肾孟
1981年  Alken等  报道经皮穿刺超声波粉碎肾结石
1981年  Das  报道了输尿管镜在尿路结石中的应用
1982年  Marberger等  设计了经皮穿刺中应用的肾镜
1983年  Menou和Pak  同时发现低枸橼酸尿症是肾结石的常见原因之一
1984年  Williams  报告了乙酰羟氨酸治疗鸟粪石的随机方案
1984年  Baggio   发现草酸钙结石患者血红细胞中草酸转运增加，提出草酸钙肾结石可能是一种分子病的看法
1984年  FDA  批准ESWL用于治疗尿路结石
1985年  FDA  根据Pak的研究结果，批准枸橼酸钾用于治疗肾结石
1986年  Ettinger  报道了草酸钙结石别嘌呤醇随机治疗方案
1986年  Danpure和Jenniags  证实丙氨酸－乙醛酸转氨酶(AGT)缺陷是原发性高草酸尿症Ⅰ型的病因
1990年  Danpure  破译了人类AGT基因的碱基排列顺序

第二节尿路结石概述

大约3/4的尿路结石含有草酸钙的成分，其中，绝大部分的草酸钙结石含有少量的羟磷灰石，10～12%的草酸钙结石含有尿酸成分。此外，10～20%的结石成分是磷酸镁铵（鸟粪石），后者是在尿路存在着含有尿素分解酶的细菌感染的基础上形成的。估计5%左右的尿路结石是纯尿酸结石，5%的结石成分是占结石成分50%以上的羟磷灰石或者一水磷酸钙（透钙磷石，bru***e），胱氨酸结石占各结石成分中的1%以下。从结石的大小来说，大部分的草酸钙结石直径小于2cm。磷酸镁铵、尿酸盐和胱氨酸结石可能充满整个肾盂肾盏（鹿角形结石）。附着于肾乳头表面的细小含钙结石在X线尿路平片上犹如夜晚的天空一样，呈现出星光灿烂的表现（肾实质钙化）。尿路出现草酸钙、尿酸盐或者胱氨酸结晶时，会诱发患者出现疼痛、血尿，尿液中出现结晶体，称之为晶体尿。
临床上，应该对每一颗结石都作成分分析。偏光显微镜检查是结石成分分析的最简单方法。另外，红外线辐射和X线衍射技术的精确性和敏感性都超过显微镜检查。肉眼观察时，草酸钙和磷酸钙结石是黑褐色、灰色或者白色的。在X线照片上，它们表现出密度高和不透过X线的特点。尿酸结石呈白色或者淡黄色，一般情况下能透过X线，在X线照片上不显影。但是，混合有草酸钙或者磷酸镁铵成分时例外。在静脉肾盂造影照片上，尿酸盐结石呈现出充盈缺损的特点。CT扫描能够准确地将尿酸盐结石与肾组织和凝血块鉴别出来。在X线照片上，磷酸镁铵结石呈分节状，其外形似鹿角。胱氨酸结石呈绿黄色，表面粗糙有光泽，与贝母相似。尿液中各种不同成分的结晶体分别具有自己独特的表现。
一、结石形成的物理化学机理
（一）溶度积、饱和度和过饱和状态
近年来，随着物理、化学和数学等基础科学的理论不断地渗透进入临床医学，以及电子计算机、电子显微镜、X线衍射等现代技术不断地应用于疾病的诊断和病因的研究工作中，对尿路结石的形成机理有了新的认识。从物理化学的角度来说，尿液中结石的形成过程实际上是尿液中结晶形成的过程。最简单的假设认为：结石的形成首先是尿液中的成石成分呈现过饱和状态，然后出现成石成分的自发性沉淀，形成晶体。当沉淀的晶体达到一定大小的程度时，沉积在尿路的狭窄处，形成结石的核心。一般来说，结晶的过程发生在呈过饱和状态的溶液中，溶液的过饱和状态是所有结晶作用的主要特征。在化学上，根据溶质在溶液中所具有的不同浓度，将溶液分为不饱和（undersaturation），饱和（saturation）和过饱和（supersaturation）三种状态。溶质开始形成沉淀的溶液称饱和溶液，溶质在饱和溶液中的摩尔浓度称为该物质的热动力学溶度积（thermodynamic solubility product, Ksp）。其中，一水草酸钙在37℃蒸馏水中的Ksp值是2.34×10-9。过饱和是指溶液中含有的某种溶质的数量超过了它的溶解度的范围。在过饱和的溶液中，溶质出现结晶或者沉淀，直至达到溶质－溶液之间比例的平衡状态为止。
但是，在尿液中，草酸钙的过饱和状态不一定导致结晶或者沉淀的出现。这是因为在正常的情况下，尿液中含有多种离子或者其他成分，这些离子或者其他成分的存在改变了尿液中草酸钙的溶度积。因此，尿液能够溶解比溶度积更多的草酸钙。但是，如果尿液草酸钙的数量继续增加，或者尿液中促进草酸钙溶解度增加的离子或者其他成分减少，使尿液中草酸钙的浓度超出了它最终能够溶解的程度，或者促使尿液中草酸钙的溶度积下降，就不可避免地产生尿液草酸钙的自发性成核。尿液草酸钙刚开始出现自发性成核的摩尔浓度称为草酸钙的形成积（formation product, Kf），溶度积与形成积之间的过饱和范围称为亚稳定过饱和状态（matastable supersaturation），尿液中大多数成石成分的浓度都处于Ksp与Kf之间的亚稳定过饱和状态的范围内。此外，超出形成积的过饱和范围称为不稳定过饱和（labile supersaturation）（图1-6）。一般情况下，仅少数人的尿液成石成分的浓度处在此范围内，这就是为什么患尿路结石的人仅占人口的极少数的缘故。

图1-6 溶液的各种饱和状态
水溶液的溶度积和形成积是很容易确定的。但是，由于尿液是一种成分极其复杂的溶液，要准确地确定尿液的溶度积和形成积并非是一件容易的事情。尿液能够比纯水状态溶解更多的溶质，尿液草酸钙的浓度比被草酸钙完全饱和的水溶液高出四倍左右，这是由于尿液存在着其他电解质的作用和盐效应的结果。例如，枸橼酸能够与钙发生螯合，从而抑制钙与草酸或者磷酸结合以致形成结晶。目前已经知道，低枸橼酸尿症是草酸钙结石的重要原因之一。
（二）成核、晶体生长和聚集
一般来说，结石的形成可能经历尿液过饱和，成核（nucleation）、晶体生长（crystals growth）和聚集（agglomeration）等一系列物理化学的过程。尿量减少、尿液草酸、钙、磷酸、尿酸排出增加，或者尿液枸橼酸和镁排泄减少，都会提高尿液草酸钙的过饱和水平。一旦尿液中草酸钙的浓度超过它的Ksp值，就会出现结晶形成过程。然而，由于尿液同时存在着晶体形成抑制因子的原因，尿液草酸钙的过饱和浓度达到其溶度积的7～11倍以后，才会发生沉淀和成核。在纯溶液中发生成核的过程称为同质成核（homogeneous nucleation）。然而，尿液中的成核过程通常发生在诸如上皮细胞、细胞碎块和其他晶体的表面上，称之为异质成核（heterogeneous nucleation）。红细胞可以充当异质成核的核心；尿液存在着破坏的细胞碎块时，诱导出现结晶形成的草酸钙浓度会降低。
结晶形成后，如果5～7min内不能迅速地增大并贴附着肾小管管壁，即将被排出肾小管进入肾盏及肾盂。但是，如果晶体在一分钟之内互相聚集形成较大的结晶体，将能在肾小管内停留下来，逐渐生长，形成结石。镁和枸橼酸能抑制晶体的聚集过程，肾钙素（nephrocalcin）能够抑制草酸钙的成核、生长和聚集过程，Tamm-Horsfall蛋白能够抑制晶体的聚集过程，而尿桥蛋白（uropontin）则抑制晶体的生长过程。临床上，干扰晶体的生长和聚集的过程可能是预防草酸钙结石复发的有效措施之一。
（三）微晶的排出或者晶体的停滞
物理化学关于晶体形成的原理能够完满地解释静态溶液中的结晶过程。然而，尿液并非是一种静态溶液。尿液从肾小球滤过形成以后，在整个尿路中是不断地流动着的。从肾小球形成原尿开始，尿液经过肾小管流入肾盏肾盂的过程大约需要2～5分钟。其中，集合小管的口径大约是50～200μm，由数条集合小管开口构成的肾乳头是尿液结晶成分过饱和水平最高的部位。在通常的尿液过饱和的范围内，肾小管内新形成的结晶微粒需要经过90～1500分钟时间的生长以后，才能达到直径200μm的大小，造成集合小管出现堵塞。因此，较小的结晶体通常是可以随着尿液流动而排出体外的。只有当结晶体在肾小管内停留后，经过长时间的生长以及反复与其他微晶体一起发生聚集后，才会形成较大的结晶体，乃至结石。临床上，许多肾结石呈现出分层状的结构，这实际上就是在结石形成的过程中，不断地发生结晶沉淀的结果。肾脏解剖上的异常，例如海绵肾和肾盂输尿管交界处的狭窄等，都可以促进结晶体在肾脏内停滞。同样，业已证明，肾小管上皮有病变时，能够诱发结晶体粘附在肾小管粘膜上。而一旦结晶体牢固地粘附在肾小管的粘膜上，它就不会继续通过肾小管而随尿液排入集合系统。此外，近年来还发现，肾脏细胞对钙及草酸的转运出现紊乱时，也会诱导细胞内或者细胞间出现晶体沉淀，最后形成结石。
（四）结晶形成的调节因素――抑制因子、螯合因子和促进因子
尿液中含有调节结晶形成过程的因子，根据它们的作用不同，分为抑制因子、螯合因子和促进因子三大类。抑制因子可能是有机物，也可能是无机物。抑制因子与晶体的生长位点结合以后，能够抑制晶体进一步生长和聚集。目前，已经证实草酸钙和磷酸钙的结晶过程受到其抑制因子的影响。但是，至今还没有证实尿酸盐结晶形成的过程受到其抑制因子的影响。对于磷酸钙来说，镁、枸橼酸、焦磷酸盐和肾钙素是主要的结晶形成抑制因子，而枸橼酸、焦磷酸盐、葡胺聚糖、核糖核酸片段和肾钙素则是草酸钙结晶体形成的抑制因子。其中，肾钙素和Tamm-Horsfall蛋白是一水草酸钙晶体聚集的抑制剂。肾钙素是近曲肾小管和髓襻升支上皮细胞合成的糖蛋白，在水溶液中，它对一水草酸钙结晶的形成具有强有力的抑制活性。但是，草酸钙结石患者尿液中的肾钙素缺乏γ-羧基谷氨酸，而正常人尿液中每个肾钙素分子都包含着2～3个γ-羧基谷氨酸残基。因此，草酸钙结石患者尿液中肾钙素对一水草酸钙结晶形成的抑制活性比正常人弱10倍左右。Tamm-Horsfall蛋白在髓襻的粗升支和远曲小管上皮内合成，能够抑制草酸钙结晶的聚集。其中，Tamm-Horsfall蛋白的抑制活性比肾钙素强得多。此外，凝血酶原片段1、骨桥蛋白和尿桥蛋白是近年来发现的草酸钙结晶形成强有力的抑制因子。尿桥蛋白由肾脏分泌，具有抑制草酸钙结晶生长的作用，它的其他作用，目前还没有完全明了。
有些物质能够与某些晶体离子特异性地结合起来，形成复合物，从而降低结晶物质的游离离子活度和溶液的饱和度，称为螯合因子。枸橼酸是钙溶液的常见螯合因子之一，在pH值6.5的情况下，它对钙离子具有最强的螯合能力。此外，在草酸钙溶液中，镁能与草酸螯合形成可溶性的复合物。这样，枸橼酸和镁离子不但是草酸钙结晶体形成的抑制因子，它们同样是后者的螯合因子。
晶体形成促进因子能够通过一个或者多个环节来促进结晶形成的过程。葡胺聚糖能够促进晶体的成核过程，另一方面，它能抑制结晶的聚集和生长过程。此外，大分子的Tamm-Horsfall蛋白能够促进结晶的形成。
二、尿路结石的临床方面
（一）概述
根据解剖部位的不同，可以将尿路结石分为上尿路结石和下尿路结石两大类。通常，上尿路结石主要指肾和输尿管结石，而下尿路结石则指膀胱结石和尿道结石。
肾和输尿管结石的主要临床表现是肾绞痛。一般来说，肾绞痛是突然发作的，经过15～30min疼痛逐渐加强的过程以后，表现为无法忍受的持续性疼痛，并且往往伴随有恶心和呕吐，疼痛从腰背部沿着下腹部前面向腹股沟放射。在此过程中，往往伴随着结石沿着输尿管向膀胱移动。当结石向下移动接近输尿管膀胱开口处时，常常出现尿频、尿急和尿痛，有时还伴随有排尿困难。一旦结石进入膀胱，肾绞痛会立即消失。
结石可以引起尿路梗阻，尤其是疼痛不明显的时候，结石长时间地停留在肾盂或者输尿管内，引起结石以上的尿路扩张和积水，严重时可使患肾完全破坏，功能丧失。
肾结石患者是膀胱镜检查的主要对象之一。据统计，对于男性结石患者来说，膀胱镜的检查率是13%病人/年，而对于女性结石患者，膀胱镜检查率高达28%病人/年。此外，每100患者/年的尿路感染发生率为3%～20%。
（二）尿路结石的处理
一般来说，直径小于5mm的输尿管结石绝大部分能够自行地排出。相反，直径大于7mm的结石自行排出的机会甚小。结石停留在远端输尿管的骨盆下缘时，是通过输尿管镜用套石篮取石或者ESWL碎石的最好时机（表1-2）。结石停留在近端输尿管即骨盆下缘上方时，可以用气囊将结石推回肾盂，然后通过ESWL将结石粉碎。将输尿管结石推回肾盂的过程需要通过输尿管镜来完成，而输尿管双“J”导管的使用可以提高结石完全排出的可能性。如果输尿管内的结石不能推回肾盂，可以设法将输尿管导管插至结石的上方作为引导，然后进行原位ESWL治疗。ESWL治疗失败时，可以考虑行经皮肾镜取石术。在目前肾镜和输尿管镜等腔内技术已经日渐成熟的时代，仅在上述措施都失败的情况下，才考虑进行开放性输尿管切开取石术。
直径大于5mm而小于2cm的肾结石最适宜单纯采用ESWL治疗；直径大于2cm的肾结石以及直径大于1cm的肾下盏结石最适宜采用经皮肾镜取石术。因为单纯用ESWL治疗直径大于2cm的肾结石时，35%～54%的患者仍然会有结石残留。相反，经皮肾镜取石术能够最大可能地取出上述结石。将双“J”导管置入肾盂内有利于促进结石碎片的排出，在治疗较大的肾结石时，其作用显得尤其重要。对于直径小于5mm的无症状性肾结石，可以暂时不作特别的处理。但是，需要定期复查以了解结石的变化情况。鸟粪石和尿酸盐结石应该采用ESWL＋PCNL的联合治疗；由于ESWL很难粉碎胱氨酸结石，因此，通常需要行PCNL治疗。
（三）预防结石的复发
预防结石的复发是非常重要的工作。所谓“新结石”是指原来X线尿路平片上显示有结石的病人，自行排出结石、手术取石或者体外冲击波碎石使结石排出体外以后，尿路内部重新形成的结石。确定新结石的形成必须依赖于临床泌尿外科医师自己阅读X线照片，并且比较患者原来病史上结石的数目。在此过程中，必须特别强调切勿将原有结石的残留部分归属到新形成结石之列。
预防结石的复发需要明确结石形成的原因（表1-3），通常需要进行血液和尿液生化的检查，并且需要进行结石成分的分析。通常，患者到医院进行随访时，应该在摄取普通饮食的情况下，连续三天留24h尿液标本。同时，早上7：00～9：00及餐后12h各抽取血液标本。所有的血液标本及尿液标本都应该测定钙、镁、磷、钠、钾、尿酸和肌酐浓度。此外，所有的尿液标本还必须测定草酸和枸橼酸的浓度、pH值和总量，以便尽可能地找出引起尿路结石的机体内在因素。
表1-2 肾和输尿管结石的治疗
治疗方法  适应证  效果  并发症
输尿管镜取石  远端输尿管结石  98%成功  输尿管损伤
将结石推回肾盂然后ESWL  近端输尿管结石  96%～100%成功  1%～2%的患者需行PCNL，输尿管撕裂，ESWL并发症
原位ESWL  远端输尿管结石，直径0.5～2cm的肾结石  无输尿管支架时成功率78%，有输尿管支架时成功率89%，77%～80%结石能排净  8%患者需两次以上ESWL，7%患者需PCNL，14%患者需两次ESWL和20%需输尿管支架，两次ESWL或PCNL
  肾结石直径＞2cm或下盏结石＞1cm  35%～40%结石排净（＞2cm）；54%结石排净（＞1cm的肾下盏结石）  ESWL损伤肾脏，60%患者需要输尿管支架，两次ESWL或PCNL
PCNL  近端输尿管结石，尤其是不能回推肾盂以及ESWL失败时不适宜ESWL的肾结石  90%成功，80%～85%结石排净  30%患者需其他辅助措施
口服溶石剂或经肾盂灌注溶石剂
碱  尿酸结石  效果不肯定，如果含有草酸钙成分，则效果极差  结石碎片堵塞输尿管
水、青霉胺  胱氨酸结石  效果不肯定，如果含有草酸钙或磷酸盐成分，则效果极差
＊ ESWL的并发症包括疼痛、石街形成、皮肤损伤、肾周血肿、胰腺炎、尿路败血症、高血压等
表1-3 结石的成分与病因的关系
结石成分   病因
草酸钙结石  原发性甲状旁腺机能亢进
特发性高钙尿症
低枸橼酸尿症
高草酸尿症
高尿酸尿症
磷酸钙结石  肾小管性酸中毒
尿酸盐结石  尿pH值低
高尿酸尿症
鸟粪石  分泌尿素分解酶的细菌感染
胱氨酸结石  胱氨酸尿症
三、引起草酸钙结石的几种重要原因
（一）原发性甲状旁腺机能亢进症
1．概述 PTH能促进1,25(OH)2D3的合成，引起肠道对钙的吸收增多。同时，也促进肾小管对钙的重吸收增加，促进骨钙吸收加强。因此，血清PTH浓度的升高会导致高钙血症和高钙尿症的出现，增加尿液草酸钙过饱和的程度。此外，PTH抑制肾小管重吸收磷的作用比1,25(OH)2D3促进肠道磷吸收的作用强。因此，血清PTH浓度升高后，血清磷浓度会下降。低磷血症则又刺激1,25(OH)2D3的合成加强。
2．诊断原发性甲状旁腺机能亢进症的诊断有时并非容易，一般确定有高钙血症存在以后，必须排除能够引起血钙升高的其他原因。目前检验手段监测血钙浓度的误差值在5%范围以内，而轻度甲状旁腺机能亢进患者血钙升高的程度通常小于正常值的5%。因此，只有用多种方法反复测定血钙的浓度，才能够正确地诊断出原发性甲状旁腺机能亢进症。大多数患原发性甲状旁腺机能亢进症的患者血钙水平在10.2～10.8mg%（2.55～2.70mmol/L）之间，稍高于10.1mg%（2.52mmol/L）血钙正常值的上限水平。另外，部分患者的血清总钙浓度正常而离子钙浓度升高。因此，有人认为测定血清离子钙的浓度有助于提高诊断的准确性。90%外科证实为原发性甲状旁腺机能亢进症的患者血清PTH多肽的C-端活性升高。因此，检测血清PTH多肽的C-端活性比N-端活性对于本病的诊断更敏感。
PTH作用于肾脏以后，促使肾脏生成cAMP。因此，原发性甲状旁腺机能亢进患者的尿液cAMP水平升高。PTH介导的尿液cAMP变化是迅速的，这样，尿液cAMP的水平可以作为甲状旁腺对口吸钙负荷变化的一个反应性指标。PTH促进近曲肾小管分泌碳酸氢根和磷，导致出现高磷尿症和轻度高氯性酸中毒。因此，有人用血清氯／磷比值作为本病的诊断指标之一。当氯／磷比值高于33，同时血清磷浓度低于2.5g%时，即可以诊断为本病。
3．治疗尿路结石患者伴有原发性甲状旁腺机能亢进症时，应该手术摘除腺瘤，成功率在90%以上。无症状的甲状旁腺机能亢进症以绝经期妇女多见，是否需要手术治疗目前意见还没有统一。多数人主张对于临床症状并不严重的绝经期妇女，不必要常规切除甲状旁腺。然而，一组研究资料表明，大多数所谓“无症状”性甲状旁腺机能亢进的患者均存在着非特异性的症状，诸如不适、疲劳、腹痛、便秘和抑郁等，手术切除甲状旁腺以后，75%的症状得到改善。
（二）特发性高钙尿症
正常人群中，特发性高钙尿症的发生率为5%～10%，其中，约1／2的特发性高钙尿症患者出现含钙肾结石。它与原发性甲状旁腺机能亢进症的区别在于前者往往血钙浓度正常，但是，24h尿钙排泄量增高。其中，男性超过300mg（7.5mmol），女性超过250mg（6.2mmol），或者两性患者24h尿钙超过140mg（3.5mmol）／每克肌酐，或者24h尿钙超过4mg（0.1mmol）／公斤体重。目前认为，大约一半以上的草酸钙结石患者伴随有特发性高钙尿症的存在。
1．原因目前认为，特发性高钙尿症可能是常染色体显性遗传性疾病，男女性别发病机会均等，通常表现出连代遗传的特点。特发性高钙尿症患者无论是肠道钙的吸收或者尿液钙的排泄都高于正常人。进食以后，肠道对钙的吸收增加使血钙浓度升高，从而抑制甲状旁腺激素的释放。但是，绝大多数的特发性高钙尿症患者血清PTH和尿液cAMP水平正常或者稍低。禁食以后，尿钙浓度下降至正常水平范围内。
2．低钙饮食在特发性高钙尿症患者体内钙平衡的作用钙平衡试验表明，当特发性高钙尿症患者每天钙的净吸收低于300mg时，体内将会出现钙的负平衡。相反，正常人即使每日钙的净吸收低于200mg，体内仍然呈现出钙的正平衡过程。因此，特发性高钙尿症患者在低钙饮食时不但出现肠道钙吸收增强的过程，同时也表现为钙的消耗增强过程。
3．特发性高钙尿症患者的骨矿化密度由于特发性高钙尿症患者摄取低钙饮食时体内钙的消耗增加，因此，他们的骨矿化密度应该是降低的。据报道，肾结石患者不管是否伴有吸收性高钙尿症，他们体内骨矿化密度都普遍降低5.2%左右。
4．特发性高钙尿症患者体内的1,25(OH)2D3 特发性高钙尿症患者体内的1,25(OH)2D3水平是升高的，在部分血清1,25(OH)2D3高水平的患者中，钙负荷以后，血清1,25(OH)2D3浓度立即受到抑制，并且下降至正常的水平，维持大约两周之后，逐渐反跳回升。由此可见，在特发性高钙尿症的发病过程中，钙的过度吸收是主要的原因。至于1,25(OH)2D3在其中究竟起到哪些作用，目前仍然不清楚。
5．诊断主要依靠钙负荷试验，具体做法是：患者摄取低钙低钠饮食七天以后，从上午9：00起禁食12h，晚上9：00和半夜饮蒸馏水，次日早上7：00，患者排空水便后，饮蒸馏水600ml，收集早上7：00～9：00（2h）的尿液作为禁食时的尿液标本。上午9：00口服1g钙（加入液体模拟餐中）作负荷试验，收集上午9：00～下午1：00的尿液作为负荷后的尿液标本。这些尿液标本用来测定钙、肌酐和cAMP的浓度（表1-4）。
表1-4 高钙尿症的分类诊断
  禁食    钙负荷
  Uca(mg/mgCr)  UcAMP(mg/100mlGF)    Uca(mg/mgCr)  UcAMP(mg/100mlGF)
吸收性高钙尿症  ＜0.11  ＜6.85    ＞0.20  ＜4.6
肾性高钙尿症  ＞0.11  ＞6.85    ＞0.20  ＞6.85
原发性甲状旁腺机能亢进症  ＞0.11  ＞6.85    ＞0.20  ＞6.85
Uca：尿钙 UcAMP：尿cAMP GF：肌酐清除率
（三）低枸橼酸尿症
1．概述早在1934年，Boothby和Adams就发现肾结石患者尿液枸橼酸的排泄量减少。但是，在相当长的时间内，这一现象被误认为是结石合并尿路感染的结果。二十世纪八十年代初期，不少的学者重新注意到肾结石伴有低枸橼酸尿症的现象。近年来，已经充分地肯定低枸橼酸尿症是诱发尿路草酸钙结石的重要原因之一。目前已经认识到，大约15%～63%的肾结石患者伴有低枸橼酸尿症的存在。其中，在10%左右的患者中，低枸橼酸尿症是目前能够确定的体内存在的唯一代谢性紊乱，其余的患者可能同时存在着其他种类的代谢性异常。一般来说，正常女性尿液枸橼酸的排泄量比男性高，其中，妇女绝经期后尿液枸橼酸的排泄量低于绝经期前。在临床上，女性尿路结石患者伴有低枸橼酸尿症的比例比男性患者明显增高。
2．病因临床上能引起低枸橼酸尿症的原因很多（表1-5），然而，酸中毒是导致低枸橼酸尿症最重要的原因。在肠炎和慢性腹泻等情况下，碱性消化液大量地丢失，结果导致了代谢性酸中毒。尿镁排泄的减少使尿液中枸橼酸与镁形成可溶性的复合物减少，促进了肾脏近曲小管对枸橼酸的重吸收。长期应用噻嗪类利尿药会诱发低钾血症和细胞内酸中毒，剧烈的身体锻炼和饮食钠含量过高也可能导致低枸橼酸尿症的发生。此外，尿路感染时，尿液中的细菌破坏了尿液中的枸橼酸，同样会出现低枸橼酸尿症。
表1-5 含钙结石患者伴有低枸橼酸尿症的原因
远曲肾小管性酸中毒
完全性
不完全性
慢性腹泻综合征
长期应用噻嗪类药物
特发性
饮食中动物性蛋白质含量过高
剧烈的锻炼身体
高钠饮食
活动性尿路感染
肠道对枸橼酸的吸收障碍
（引自Pak CYC）
3．肾小管性酸中毒与磷酸钙结石肾小管酸化尿液的过程发生障碍时，尿液的pH值升高，尿液中呈二价或三价形式的磷酸根数量增多，使尿液磷酸钙饱和度升高，促使它们与钙离子结合形成结晶。肾脏排泄酸性物质减少时，血液pH值下降，肾脏近曲小管对枸橼酸的重吸收过程增强，使尿液枸橼酸的排泄减少，同时伴随有尿钙的排泄增加。这也许是肾乳头钙化的缘故。部分特发性高钙尿症患者往往伴有肾小管性酸中毒的存在。因此，此类患者主要是出现磷酸钙结石。由于这些患者的高钙尿症是属于“特发性”的，而并非是代谢性酸中毒的结果，因此，其发病与体内碱性钾盐的丢失无关。相反，另外的一些患者体内存在着肾小管性酸中毒，他们伴随的高钙尿症是体内代谢性酸中毒的结果，而并非属于“特发性”高钙尿症的范畴。因此，其发病与体内碱性钾盐的过度丢失有关。
尽管可能伴有磷酸钙结石的患者其尿液的酸化作用仍然属于正常的范围，但是，他们当中的多数人都存在着肾小管性酸中毒。在临床上，尿液枸橼酸的排泄量极低（＜100mg/d），同时伴有24h尿液pH值＞6.5时，应该高度怀疑有肾小管性酸中毒的存在。
（四）高草酸尿症
1．原发性高草酸尿症原发性高草酸尿症包括两种不同的类型。原发性高草酸尿症Ⅰ型是常染色体隐性遗传性疾病，其特点是尿液的草酸、羟乙酸和乙醛酸均排泄增加。以前，曾认为它是α-酮戊二酸-乙醛酸醛连接酶活性缺陷所引起的体内生化紊乱。1986年，Danpure和Jennings发现它是肝脏丙氨酸-乙醛酸转氨酶（alanine-glyoxylate aminotransferase, AGT）活性遗传性缺陷，抑制体内乙醛酸向甘氨酸转化，造成乙醛酸大量堆积并被氧化形成草酸、或者被还原形成羟乙酸，后二者从尿液中大量排泄的疾病。1994年，人类肝细胞的AGT基因被成功地克隆和定序。目前，穿刺活检测定胚胎肝细胞的AGT活性或者取绒毛膜作DNA分析可以准确地作出本病的产前诊断。
原发性高草酸尿症Ⅱ型也称L-甘油酸尿症，发病是由于肝脏D-甘油酸脱氢酶和乙醛酸还原酶活性缺陷，体内羟丙酮酸堆积，后者在乳酸脱氢酶的催化下还原形成L-甘油酸。同时，乙醛酸经乳酸脱氢酶催化被氧化形成草酸，导致尿液中草酸和甘油酸的排泄增加。本病十分罕见，迄今为止，全世界仅有21例报告。
两型原发性高草酸尿症患者体内草酸的合成均增加，尿液草酸的排泄明显升高，达1.5～3.0mmol/d。患者通常自幼年起即出现肾结石，此外，出现肾组织钙化、间质性肾炎和慢性肾衰在本病中是十分常见的。患者血液草酸浓度升高，心脏、骨骼、关节、眼睛等组织出现草酸盐沉淀。
大剂量的维生素B6（200～400mg/d）治疗可以抑制部分原发性高草酸尿症患者体内的草酸合成。对于维生素B6治疗无效时，应该增加每日的饮水量，使尿量达到3L/d以上，可以降低尿液草酸盐的浓度。此外，口服补充枸橼酸、噻嗪类利尿剂、中性磷酸盐或者葡萄糖酸镁有助于增加尿液草酸盐的溶解度。对于肾功能衰竭的患者应该长期进行透析治疗，鉴于本病极容易出现肾组织钙化和肾结石形成，所以同种异体肾移植后移植肾长期存活的机会小。有人建议应该在患者发展到终未肾衰之前行肝移植手术治疗，以便改善肝脏的AGT活性。
2．肠源性高草酸尿症引起肠道吸收功能障碍的各种原因，诸如小肠切除、肠炎、回空肠旁路手术等，都会促进结肠对草酸的吸收。另外，肠道对钙的吸收增多，或者钙从粪便中排出过多，使肠腔内呈游离状态的草酸增多，也促进草酸的吸收过程。肠源性高草酸尿症患者尿液排泄的草酸总量通常超过1mmol/d以上，往往出现复发性肾结石、肾组织钙化和草酸盐沉积。
本病的临床治疗效果欠佳，一般需要几种方法联合治疗。包括低草酸、低脂肪饮食及大量饮水。口服补充钙制剂（餐后口服1～4g钙，每天3～4次），使钙在肠道内与草酸结合而抑制草酸的吸收。但是，也有人认为补钙后会使尿钙浓度升高，虽然降低了尿液草酸的浓度，但是，尿液草酸钙总的饱和度并没有下降。消胆胺能与肠道内的脂肪酸、胆盐和草酸结合而阻止草酸的吸收，用法是餐后及睡前各服1～4g。但是，多数患者不能坚持。此外，也可以口服枸橼酸。一般建议每天小剂量用药，分几次口服，避免大剂量用药而作一次服用。
3．轻度代谢性高草酸尿症近年来，不少的研究表明轻度代谢性高草酸尿症与高钙尿症一样，都是特发性草酸钙结石形成的重要原因之一。至今已经肯定，至少0.3%～50%的含钙尿路结石患者尿液中草酸的排泄增多，结石的活动程度与尿液草酸排泄量的关系比尿钙排泄量的关系更加密切。
1986年，Baggio等人发现79%的特发性草酸钙肾结石患者的血液红细胞膜上草酸的交换活性增强。由于红细胞异常伴有高草酸尿症者不足50%，因此，推测草酸转运的膜系统改变可能是引起特发性草酸钙肾结石最常见的原因。
目前，关于尿液草酸排泄增多的确切原因还有待于进一步研究。自从Rose于1988年提出轻度代谢性高草酸尿症的概念以来，人们越来越注意到尿液草酸排泄的轻度增加的确与特发性草酸钙结石的关系十分密切。也有人发现，尿液草酸排泄增加的同时，往往也伴有高钙尿症。高钙尿症患者肠道对14C-草酸的吸收是增加的。当限制饮食中钙的摄入以后，尿液草酸的排泄增加，提示肠道钙吸收亢进的患者对草酸的吸收也是增加的。
表1-6 预防结石复发和溶解结石的治疗措施
适应证  治疗  效果  并发症
原发性甲状旁腺机能亢进（5%）  甲状旁腺切除  100%  声带麻痹2%，解剖阴性发现3%～6％，持续性高钙血症3%～5%，复发性高钙血症4%～7%
各种特发性高钙尿症（50%～75%），草酸钙结石  噻嗪类利尿剂及相关药物，口服补磷  结石新发率明显下降  低钾血症，血氯升高，勃起障碍，药物反应，糖耐量受损
Ⅱ型特发性高钙尿症  低钙饮食，补充磷酸约维钠    溶骨
尿枸橼酸降低（30%）  碱性钾盐    胃肠道不适
肾小管酸中毒和磷酸钙结石  碱性钾盐    胃肠道不适
回肠切除或小吸收障碍  碱性钾盐    恶心、胃肠道不适
各种高草酸尿症（20%～30%）  控制草酸的食入    无
肠源性高草酸尿症  口服补钙、消胆胺、低脂饮食    尿钙增加，药物反应，腹泻，维生素K缺乏
原发性高草酸尿症
(<1%)  吡哆醇  部分患者有效
高尿酸尿症草酸钙结石(30%)  别嘌呤醇
低嘌呤饮食  新结石形成率下降  药物反应
各种类型的尿酸盐结石  碱性钾盐    结石碎片阻塞尿路
胃肠道反应
尿酸排泄＞1200mg/d的尿酸盐结石  别嘌呤醇    药物反应
磷酸镁铵结石  体外冲击波碎石或经皮肾镜取石  结石大于2cm时，结石排净率为30%～40%  震波损害肾脏，60%患者需要其他辅助措施，如导管、重复碎石、经皮肾镜取石
胱氨酸尿症和胱氨酸结石  青霉胺
疏丙酰甘氨酸    84%患者出现副作用
75%患者出现副作用
（五）高尿酸尿症
20世纪六十年代末，有人注意到痛风患者及低尿酸血症的患者既有发生尿酸结石的，也有发生草酸钙结石者。1969年，Smith等人发现特发性草酸钙结石患者血液的尿酸增高。随后，Coe等人对此作了大量的研究工作。实验研究中已经发现，当将尿酸加入草酸钙过饱和溶液以后，将会诱导草酸钙包绕着尿酸盐而形成结晶体。在晶种溶液中，尿酸钠和尿酸结晶体都具有诱导草酸钙结晶生长的作用。Roberson发现，尿酸钠通过抑制草酸钙结晶生长抑制因子的活性来达到促进草酸钙结石形成的作用。尿酸－钠能够吸附诸如肝素之类的氨基葡聚糖以及尿液中存在的诸如糖肽那样的大分子物质，降低这些大分子物质抑制草酸钙晶体生长的作用。目前已经发现，10%～24%的含钙结石患者伴有高尿酸尿症。其中，40%的患者还伴随有其他类型的代谢紊乱。此外，大约12%的结石成分含有草酸钙和尿酸盐。
对于大多数患者来说，饮食中的嘌呤含量过高是引起高尿酸尿症的主要原因。此外，部分高尿酸尿症是由于患者体内尿酸生成过多而引起。这些患者即使是在摄入不含嘌呤的饮食情况下，从尿液排泄的尿酸也明显比正常人高。显然，这是由于在患者的内源性嘌呤代谢过程中，尿酸的生成过多的缘故。
关于伴高尿酸尿症的含钙肾结石的治疗，一是严格地控制饮食中嘌呤的含量，即限制红色的肌肉、家禽和鱼的摄入量；二是适当给予口服别嘌呤醇（表1-6）。
（六）性激素与肾结石
草酸钙结石以男性为多见，这一现象可能与性激素具有影响尿路结石形成的作用有关。雌二醇、催乳素和睾酮干扰肾脏的1α－羟化酶的活性，促进体内1,25(OH)2D3的合成，增强肠道对钙的吸收。有人发现，正常女性尿液枸橼酸的排泄明显地高于正常男性。但是，女性尿路结石患者的尿液枸橼酸排泄量明显地低于男性尿路结石患者。动物实验发现，睾酮能够增加去势后大鼠尿液草酸的排泄量，并且促进草酸在肾脏沉积。但是，经过去势治疗的前列腺癌患者尿液草酸的排泄量并没有明显的改变。同时，血液睾酮浓度与尿液草酸的排泄也不存在着明显的相关性。1989年，Aswegen等发现男性青年尿路结石患者血清睾酮水平降低。据推测血清低睾酮水平会导致尿液中尿激酶水平下降，从而升高尿液中尿粘蛋白（uromucoid）的浓度，后者会促进草酸钙结晶的聚集过程。尽管如此，关于性激素与结石形成的作用，仍然有待于进一步地深入研究。
四、尿酸盐结石
尿酸盐结石形成的主要原因是尿液中非离解的尿酸盐呈过饱和状态，至今还没有发现存在着尿酸盐结晶形成的抑制因子。因此，只要尿液中的尿酸浓度呈现出过饱和的状态，尿酸盐结晶就会形成。在37℃的尿液中，非离解状态的尿酸盐溶解度是96mg/L。尿酸第一个质子形成的pKa值约等于5.35；在同样的pH值时，一半的尿酸以尿酸盐的形式呈离子化，剩下的一半尿酸以游离尿酸的形式存在。正常情况下，24h尿液尿酸的排泄为500～600mg/L，在pH值低于6.0时，尿液尿酸恒定地呈过饱和状态。尿液pH值为5.0时，1L尿液能溶解100mg尿酸，而pH值为6.0时，1L的尿液能溶解500mg尿酸。
尿酸盐结石患者的尿液长时期出现酸化的状态，他们的尿酸pH值平均为5.5±0.4，草酸钙结石患者的尿液pH值平均为6.0±0.4，而结石成分含有草酸钙和尿酸盐的患者尿液pH值平均为5.7±0.4。
目前认为，尿酸盐结石的形成主要与三个因素有关：一是患者尿液排出的酸性物质过多，使尿液长期呈现酸化的状态；其次，患者肠道吸收尿酸过多，体内尿酸的生成过多或者尿液中排出过多的尿酸；再者，尿酸盐结石患者的日常尿量比其他人少。
尿酸盐结石的药物治疗包括口服碱性钾盐，使尿液pH值上升至6.0～6.5的范围。对于尿液pH值＞6.0，尿液尿酸排泄量<1200mg（7.1mmol）/d的高尿酸尿症患者一般不需要作特殊的处理。但是，尿液尿酸排泄量＞1200mg/d时，应该给予别嘌呤醇口服。与草酸钙结石不同的是，尿液pH值升高以后，尿酸盐结石极易溶解。当然，混合有草酸钙成分者例外。
五、鸟粪石（感染性结石）
碱性尿液（pH＞7.2）和氨的存在是尿液形成鸟粪石的两个先决条件，尿液存在着能分解尿素的细菌感染是诱发尿路鸟粪石形成的重要因素。许多细菌的体内都含有尿素分解酶，其中，引起尿路鸟粪石的最常见病原体是奇异变形杆菌。虽然尿路结石患者常伴随有大肠杆菌的感染，但是后者并不含尿素分解酶。
在细菌感染的情况下，尿路粘膜上皮粘附结晶的能力增强，这是细菌感染诱发尿路结石形成的另外一种机理。业已证明，尿路细菌感染后产生氨，氨对覆盖膀胱粘膜上皮的葡胺聚糖具有破坏性作用，使细菌能够直接地粘附在粘膜上皮的表面上。去除膀胱粘膜上覆盖着的葡胺聚糖层以后，鸟粪石结晶能够更容易地粘附在膀胱的表面。另一方面，细菌感染也同样地破坏肾集合系统的葡胺聚糖层，从而有利于细菌在其表面上粘附，出现炎症反应，产生有机基质和促进晶体-基质反应的过程。
在临床上，鸟粪石主要表现为鹿角形结石。结石可以长至完全地充满整个肾盂肾盏。此外，鸟粪石可以作为结石的核心诱发草酸钙在其表面沉积。一般来说，女性患尿路感染的机会较男性多。因此，女性鸟粪石患者比男性多见。
关于鸟粪石的治疗，强调完全取出引起尿路感染的结石。二十世纪八十年代以前，开放性手术是治疗鸟粪石的主要方法。结石取出以后，大部分原来结石引起尿路梗阻的患者肾功能会得到不同程度的恢复。但是，术后总的结石复发率仍然高达30%，细菌感染率高达40%。近年来，经皮肾镜治疗肾脏鸟粪石的病例不断增多，逐步取代开放性手术成为治疗鸟粪石的主要措施。无萎缩性肾实质切开取石术仅适用于完全性鹿角形肾结石伴有肾盏漏斗状狭窄或肾内解剖异常的极少数患者。体外冲击波碎石的损伤性比经皮肾镜取石术（percutaneous nephrolithotomy, PCNL）小，单纯应用来治疗鹿角形肾结石时，结石排净率为30%～60％不等。目前认为，鹿角形肾结石应该采取经皮肾镜技术与体外冲击波碎石相结合的联合疗法，即所谓的“三明治”疗法。Lingeman等报告，鹿角形肾结石患者接受“PCNL-ESWL-PCNL”三个阶段的治疗后，肾脏无石率高达90%以上。术后，患者应该接受足够疗程的抗生素治疗。抗生素治疗能够使尿液无菌化，pH值下降，从而降低鸟粪石的尿液过饱和状态，有利于防止结石复发。
六、胱氨酸结石
胱氨酸结石在尿路结石中占1%左右，仅发生在胱氨酸尿症患者中。胱氨酸尿症是一种表现为消化道和肾脏胱氨酸膜转运系统紊乱的常染色体隐性遗传性疾病。在临床上，主要表现为消化道对胱氨酸的吸收障碍和肾脏近曲小管对胱氨酸的重吸收障碍。在美国，胱氨酸尿症杂合子的发病率为1/20～1/200，而纯合子的发病率为1/20000。其中，胱氨酸结石仅发生于纯合子患者身上。
在我国，胱氨酸结石是极为少见的疾病。关于我国胱氨酸尿症的群体发病率，至今尚缺乏准确的统计资料。
胱氨酸结石是不透过X线的，但是，在X线照片上，其密度比草酸钙结石低。肉眼观察胱氨酸结石呈黄色，外观似蜡样。结石可能很大，也可能出现鹿角形的外形。患者于儿童时期就可能发病,但是，大多数患者在20～30岁以后才出现临床表现。大约2/3的胱氨酸尿症纯合子患者会发生纯的胱氨酸结石，1/3患者出现含有草酸钙成分的胱氨酸结石。此外，许多胱氨酸尿症患者还伴随有其他各种代谢性的异常。例如，有报道胱氨酸尿症患者中，伴有高钙尿症者占18.5%，伴有高尿酸尿症者占22.2%，而44.4%的患者伴有低枸橼酸尿症。
在正常pH值的情况下，尿液中胱氨酸的溶解度很低。当pH值为5.0时，胱氨酸的溶解度是300mg/L，pH值为7.0时，其溶解度为400mg/L，而pH值为9.0时，胱氨酸的溶解度超过1000mg/L。
治疗胱氨酸尿症的关键是将尿液中胱氨酸的浓度控制到200mg/L以下。
(邓耀良)