尿石症患者需要代谢评估？又如何做？

Review

 

Eur Urol Focus

. 2017 Feb;3(1):62-71.

 doi: 10.1016/j.euf.2017.03.014. Epub 2017 Apr 7.

Metabolic Work-up of Patients with Urolithiasis: Indications and Diagnostic Algorithm

Hans-Göran Tiselius 1, Michel Daudon 2, Kay Thomas 3, Christian Seitz 4

Affiliations expand

PMID: 28720369

 

DOI: 10.1016/j.euf.2017.03.014

Abstract

背景

   尿结石病的发病率正在增加，复发的风险也很高。非常需要旨在阻止结石形成进程的适当治疗程序。代谢检查被认为是有效预防复发的最佳设计和随访的基础。目的：仔细审查有关这一异质组患者代谢检查原则的当前文献。证据获取：查阅了过去 20 年出版的 PubMed 中的相关文章、指南文件、共识报告和 Cochrane 图书馆。证据综合：根据欧洲泌尿外科协会和美国泌尿外科协会指南中应用的原则使用推荐等级。防止复发性结石形成的医疗措施应该是泌尿道结石病患者护理的一部分（推荐等级 A）。仔细的病史和影像学以及结石成分、血液和尿液的分析为采取适当措施提供了基础，但治疗必须个体化（推荐等级 D）。只要有可能，应该对每位患者至少进行一次结石分析，或者每次在两次结石发作之间经过很长时间时进行一次结石分析，因为解释结石形成的风险因素可能已经改变（临床原理）。病史，包括饮食和饮酒习惯以及生活方式的信息，是获得适当建议所必需的（推荐等级 C）。病史与影像学和结石成分一起用于估计疾病的严重程度（临床原理）。应通过血液和/或尿液分析（推荐等级 B）支持特定医疗状况的识别。应确定与结石形成风险增加相关的药物制剂（推荐等级 C）。已形成非钙结石的患者应始终给予预防复发治疗。这些患者的尿液成分分析是可选的，但在后续支持决定适当剂量方案的过程中可能有价值（推荐等级 C）。对于特发性钙结石病患者，应使用 24 小时尿样中的信息，尽管取样数量存在争议（推荐等级 C）。来自 24 小时尿液分析的信息应用于选择饮食和饮酒建议以及选择最合适的药物（推荐等级 B）。治疗对结石形成风险的影响可以通过基于尿液成分的过饱和度估计（推荐等级 C）来跟踪。

    结论：显然，尿路结石患者的代谢检查应根据结石类型和疾病严重程度个体化，不同的治疗方法与治疗动机有密切相关。患者总结：有效预防结石复发取决于几个因素，例如当前和以前的结石发作和手术、结石成分、病史、饮食和饮酒习惯、生活方式和正在进行的药物治疗。血液和尿液分析是代谢评估的重要组成部分，但风险评估的广泛程度取决于结石的类型和疾病的严重程度。关键词：血液分析；草酸钙；磷酸钙；胱氨酸；饮食审查；感染石；生活方式分析；病史；代谢性疾病；预防复发；石材分析；尿酸;尿液分析。

1.简介

     世界范围内路结石的发病率越来越高，并且复发风险很高。对尿石症患者进行代谢评估的目的是确定可能导致或促成这种病理的危险因素。因此假设任何观察到的异常或不正确的治疗可能会抵消未来预防结石的努力，并影响病程。可以从多个来源获得有关风险因素的信息，以便为尿石症患者提供最合适和最佳治疗基础。因此，可能有必要在检查中包括结石成分、影像学、病史以及饮食和饮酒习惯以及生活方式的信息。此外，它对高度怀疑的患者很有用，对于复发性结石病的遗传原因，以获取有关可能的遗传风险因素的信息。

     诊断程序的进一步是从血液和尿液的分析结果中获得。但需要强调的是，很多地方的成石细节还没有完全了解。在这个简短的评论中，目的是总结可以从上面列出的不同来源获得哪些信息。文献中提出的证据或共识用于为尿路结石患者的最佳临床管理提供建议。除了手术考虑外，对于代谢评估和治疗的所有进一步决定，有一些可以提供给患者的医学复发预防工具是必不可少的。

     几乎每个患者都非常想知道他/她为什么会形成结石。遗憾的是，这种兴趣并不总是得到体现，长期坚持给予的医疗建议或治疗是十分困难。因此，在开始广泛的代谢检查之前，了解患者对进一步分析和治疗程序的积极性也很重要。考虑到本次审查的主要重点是评估方法，衡量进一步结石形成的潜在风险以及预防复发措施基本上不在本报告的范围内，如果不至少间接涉及可能的治疗方案，就不可能讨论应该如何设计代谢检查。临床上已经描述并使用了许多治疗方案，其中大多数旨在降低形成关于沉淀盐的临界过饱和尿液的风险，增加对晶体成核、生长和聚集的抑制，或有利地影响所有这些因素。几乎所有这方面的临床决定都基于最终尿液的发现，即尿液的成分与膀胱、肾盂或肾盏中的成分相似。

     文献中关于泌尿危险因素的报道多为24小时尿成分分析，很少考虑昼夜变化。不足以令人信服的论据和对代谢检查和生化检查的普遍不情愿的态度，大多数泌尿科医生的护理导致对这一庞大且异质性的患者群体进行更多的手术治疗而不是药物治疗。我们希望这篇综述的内容能够揭示我们可以从仔细的代谢检查中得到什么。

2. 取证 

    本文中的建议所依据的数据来自几个当前的指南文件、最近发表的共识文件、Cochrane 系统评价，以及过去 10 年发表的几篇相关文章，可在 PubMed 中访问。此外，这些信息包括基于我们目前对尿液成分如何影响结石形成的最终步骤的理解的逻辑结论。在后者方面，还需要考虑一些 预防复发的报告。虽然它总是需要进行文献检索和审查，系统审查的首选报告项目和荟萃分析标准。

3. 证据综合 

3.1.结石现状及病史

    提供合理信息的病史和适当的成像几乎总是初始检查的一部分每个出现尿路结石问题的患者。进一步检查的范围应该是多大 由多种因素决定，需要个性化。为此，结石发病的先前历史，目前的结石状况，以及哪种结 石病人已形成是重要的决定性因素。病史应该旨在识别特定的疾病和异常，已知这些疾病和异常与结石形成有关，并且通常反映在尿液成分的改变中。表 1 总结了一些最常见的医学病症。 此外，寻找可以解释结石形成的可能遗传因素也很重要 。美国泌尿外科协会 (AUA) 指南文件  和 Robertson已经强调，病史应包含旨在获取营养和生活方式方面信息的问题。特别感兴趣的是 了解平均每日摄入的液体、钙、钠和蛋白质，以及纤维、蔬菜和富含草酸盐的食物的摄入量。果糖（软饮料）的消费也很重要。这些信息是个人饮食和生活方式建议的基础。已经观察到，过量食用动物蛋白可能会通过增加钙和草酸盐以及 降低柠檬酸盐和 pH 值 。酸性尿液可能对草酸钙结石的形成特别重要 。还有几种药理和营养补充剂，如表 1 所示，它们与结石形成的风险增加有关。适当的成像对于证明与结石形成相关的解剖异常是必要的，例如髓质海绵肾的管状扩张和 肾钙质沉着症 。结石形态也可能对结石成分提出建议。

3.2.结石的成分

    从上面简要提到的内容来看，很明显，尿石症患者的最佳护理需要了解结石成分 。虽然在没有获得结石的所有情况下可能都需要间接结论，但所有已发表的指南都建议，在所有患者中至少进行一次合适的结石分析。X 射线衍射或傅里叶变换红外 光谱学是这方面推荐的方法。在没有可供分析的结石的情况下，应尽可能从其他观察中得出有关石材成分的结论。在不了解结石成分的情况下，所有进一步的治疗考虑都需要仅基于对患者可能形成的结石类型的假设。不同地理区域的结石成分差异很大，但通常草酸钙结石 （有或没有磷酸钙）是最常见的 遇到结石头类型。这导致许多泌尿科医生得出结论，结石分析是不必要的，因为在大多数情况下，结果会表明结石是由草酸钙组成的。虽然这将是最常见的分析结果是正确的，但当分析揭示非钙 结石如尿酸和胱氨酸，或结石成分透钙石或其他磷酸钙相，分析工作有意义。可以从 Hounsfield 单位获得结石成分的线索，尽管不同成分的结石之间存在相当大的重叠。双能计算机断层扫描的主要优点是可以轻松区分 介于钙结石和尿酸结石之间。还已经证明，对于钙结石，可以得出一些关于尿液成分的结论。一水草酸钙 (COM) 占主导地位可能反映了尿液中草酸盐的高浓度，而二水草酸钙 (COD) 结石通常与高水平的钙有关 。草酸盐/钙比可能解释了 COD 的速度有多快 转换为 COM，但虽然这些信息是 临床价值巨大，不能代替适当的分析 必要时测定尿液成分。了解结石成分对于预防和预防疾病都非常重要 和手术治疗。

3.3.血液分析 

     血液样本的分析应该始终是代谢检查的一部分。血液分析的目的是检测高钙血症或高尿酸血症，并粗略了解患者的肾功能。重要的是使用患者第一次出现结石问题进行有限的血液分析，包括以下内容 血清/血浆变量：总钙（连同白蛋白） 或离子钙、磷酸盐、尿酸盐、肌酐，估计 肾小球滤过率和碳酸氢盐 。当情况需要更多信息时，应始终扩大这一最少分析次数，例如，在疑似肾小管酸中毒 (RTA) 或糖尿病的情况下，在这种情况下，钾、 应补充血pH值和空腹血糖。高水平的血清/血浆钙应该导致分析离子钙和完整甲状旁腺激素，目的是确定可能患有甲状旁腺功能亢进症的患者。图 1 总结了如何使用血液分析来识别或建议对结石形成重要的医疗条件。

图 1 – 基于观察到的血液变量异常水平的临床考虑。 CaP = 磷酸钙； PTH = 甲状旁腺激素； RTA = 肾脏管状酸中毒。

3.4.现场尿液样本 

     应使用随机点尿样进行菌尿检测，并在适当时进行尿培养以证明产生脲酶的微生物。同时发现高尿 pH (>7.5) 表明患者可能形成了感染结石（磷酸镁铵 + 碳酸磷灰石）。不产生脲酶的细菌或其他微生物可能与结石形成有关，但没有直接的病因作用。在这些情况下，进一步的分析程序 可能有必要阐明导致初级石相形成的因素。低尿液 pH 值反映了尿酸沉淀和尿酸结石形成的风险 [26]。如果胱氨酸尿没有 已经被排除在外，建议将定性氰化物硝普钠测试作为这一重要疾病诊断程序的一部分。尿沉渣检查可用于显示典型的胱氨酸或鸟粪石晶体。不存在血尿的橙色沉淀物是尿酸结晶存在的典型表现。相比之下，当发现 COM 或 COD 晶体时，很难得出可靠的结论，因为这些晶体在正常个体中也经常出现。在没有结石分析的情况下，上述几个观察结果有助于得出有关结石成分的结论。在专家的手中并使用最佳的显微设备，有时可能会从结晶尿中得出更深入的结论 。现场尿液样本或任何其他指定的短期尿液收集可用于计算尿酸和其他尿酸盐、胱氨酸、草酸钙和磷酸钙的离子活性产物 (AP)。因此在计算中使用相关尿液变量的浓度。然而，对于 AP(CaOx) 和 AP(CaP) 指数计算的临床经验有限 在现场尿液样本中进行测量。

3.5.尿液成分分析

3.5.1.24 小时尿液分析的常规解释

    对 24 小时尿液分析的常规解释存在问题，并且在目前关于尿石症患者代谢护理的大多数建议中，都强调了 24 小时尿液分析的重要作用 。应该分析多少样本是一个有争议的问题。欧洲泌尿外科协会 (EAU) 指南小组与AUA推荐获取两次样本检查。在患者询问中，有人指出，虽然 94% 的患者愿意收集一份 24 小时尿样，只有 79% 的患者对第二份尿样持积极态度。然而，重要的是要强调的是， 无论用于分析的尿液收集数量如何，这种采样方法仅提供整个收集期间平均尿液成分的信息。因此，是否所有复发性结石形成者都受益于 24 小时尿液收集尚未确定。最近，Hsi 等 批判性地重新评估了 24 小时尿液收集在预防结石中的作用，得出的结论是需要额外的比较有效性试验 确定哪些结石形成者受益于选择性治疗， 以 24 小时尿液收集为指导。这强调了目前有限的证据。尽管如此，已经表明，在复发性结石形成的患者中，尿液成分异常经常出人意料地出现。尽管对患者的建议应该始终是在尽可能正常的条件下进行尿液收集，但经验表明，尿液通常是在周末或其他日子收集的，因为生活条件不一定反映正常工作日的情况，或者，换句话说，当结石形成的风险较低或较高时。患者可能有 偶尔和非常具体的高风险时期，出于同样的原因，如果收集不是与这些时期直接相关，则不会被发现。例如，可以假设在各种体育活动或剧烈运动期间液体摄入量低会导致过饱和或其他尿液异常的短期峰值。这 后一个问题只能通过适当的提问来解决 在病史中，并采用相应调整的分析程序。24 小时尿液中高水平过饱和的证明肯定反映了结晶风险峰值时期的存在，但该采样模型无法判断这些特定时期何时发生 。在收集期间患者储存尿液的条件也非常重要。环境高温可能会对尿液成分产生负面影响。防腐剂不仅是为了避免瓶内细菌生长和盐分沉淀，而且是为了防止抗坏血酸氧化成草酸。盐酸能有效地抵消这两个过程，因此无法测量 pH 值并导致尿酸沉淀。硼酸也有同样的缺点。添加百里酚或甲苯是另一种方法 完成保存[20]。然而，在没有酸化防腐剂的情况下，很明显，平均 24 小时尿液 pH 值提供的信息具有有限的临床价值，因为白天的自然 pH 值变化很大。将 24 小时尿样分成一份 16 小时日间样本，该样本经过酸化和 用于测量 pH 值和尿酸盐的 8 小时夜间尿液样本是一种替代解决方案。也有人建议可以在儿童中使用 12 小时尿样。

     在 EAU 指南中，建议患者在每次排尿或每 4 小时使用量尺测量 pH 值。当然，这种 24 小时的 pH 曲线具有很大的信息价值，为以下各项提供了足够准确的工具：使用 pH 值测量，患者可以遵守 这样一系列的测量。然而，关于 pH 曲线临床价值的报告在文献中很少见。对于短期尿液组分或现场尿液样本中的尿液成分分析也是如此。需要考虑的另一点是几个患者, 收集尿液时，饮用超过 他们通常会这样做。因此，有时尿量会比预期的大，因此建议询问患者这段时间是否代表了通常的液体摄入量。可能需要重新计算变量的尿液浓度和过饱和度。考虑到所有这些缺点后，重要的是要说明 AP 的估计值反映了问题的严重程度。疾病，形成严重过饱和尿液的风险，以及 复发性结石形成的风险。虽然钙结石患者和正常人的最好区别 当草酸钙的 AP 估计值与晶体生长和聚集抑制的估计值相结合时获得个体，共识是尿液的抑制特性不能也不应该在临床常规中进行分析。

      对 24 小时尿液的分析可用于三个不同的目的：识别具有可以完全解释结石形成原因的医疗状况或异常的患者。个体异常尿液变量的证明可能为选择性复发预防治疗提供基础。最后，几个尿液变量对近似 AP 水平（过饱和）的协同作用可以从单个尿液变量中计算出来。  虽然后面的信息可能意义有限 选择最佳的复发预防方案， 这些测量值在治疗的后续过程中高度相关。在开始对尿液进行广泛分析之前，有时 必须确保患者有动机进行任何可能遵循分析结果的复发预防和必要的随访 。正如所证明的，经过 3 年的随访，只有 15-40% 的患者遵守了结石专科诊所的随访要求。肾绞痛和不便治疗很快被认为是微不足道的。存在 无症状是不合规的主要原因，并且 对再治疗的恐惧对依从性没有任何影响。泌尿科医生的主要任务是提供长期的随访周期，并激励需要了解他/她的个人风险的患者，更重要的是，要了解这样的事实，即预防性措施通常不会消除，而只会减少复发的风险。压倒性的期望导致失望 随后导致患者的积极性降低。

图 2 – 对结石形成具有重要意义的尿液变量。 基于异常观察的考虑。 CaP = 磷酸钙； COD = 钙二水草酸盐； COM = 一水草酸钙； RTA = 肾小管酸中毒； UA = 尿酸。

3.5.2.代谢性疾病或其他疾病患者的识别

    尿液成分可能反映了公认的病因因素或解释结石形成的条件。可以证明的一些最重要的因素 以这种方式显示在图 2 中。在这方面，关于尿液成分的信息因此是互补的 可以从患者的病史和结石成分中获得什么。当钙结石形成的明显解释时 已排除，其余患者可称为特发性钙结石形成者。根据最近的共识文件，该定义要求结石主要由草酸钙组成，伴或不伴少量磷酸钙。因此，遇到磷酸钙盐时，有必要单独考虑主要成分为透钙磷石、羟基磷灰石、磷酸八钙、白钙石或任何其他不太常见的结石。遇到磷酸钙盐。

3.5.3.异常尿液变量的识别

     有了上述背景，经常提出的问题是是否需要尿液成分的详细信息来决定如何设计复发预防方案。这个问题也可以表述如下：基于尿液发现的选择性或量身定制的复发预防是否比更一般的治疗更好 方法？除了从几个比较中获得的证据外 研究，下面讨论，很明显，我们还需要依靠理论和逻辑概念来得出这方面的临床有用结论。

     表 2 总结了最常用的预防钙结石复发的工具。这些治疗中的大多数推荐用于钙结石患者，但其中一些对非钙结石也有效。对于钙结石病患者，其潜在病理学最不了解，复发预防不如 非钙结石。然而，这并不意味着后一类患者的治疗没有问题。饱和度/过饱和度降低或形成严重过饱和尿液和/或抑制增加的风险 结晶的病理倾向也可能通过影响不一定被认为异常的尿液变量来实现。为了规避这些评估个体尿液变量的缺点，开发了不同的风险指数，其目的是表达所有相关尿液变量的协同作用。

下面进一步讨论这个问题。不用说，可以在没有尿液成分信息的情况下向每位患者提供几种一般的饮食和饮酒建议。然而，在 Kocvara 及其同事发表的一项研究中，在尿液分析后给出的饮食和饮酒建议对结石形成的影响比建议 不管尿液成分的信息如何。这一发现支持了选择性治疗的价值。也正是这样的方法，Robertson在英国的一大群患者中成功地使用了这种方法。来自尿液成分分析的数据将清楚地向患者解释特定的饮食和饮酒建议以何种方式起作用以降低结石形成风险。在没有患者适当理解的情况下在这些原则中，依从性很可能会很差。鉴于以上讨论的过量摄入动物蛋白可能产生的负面影响，获得患者蛋白质摄入量的信息是值得的。可以从 24 小时尿素排泄量 中获得蛋白质摄入量的近似估计值：

     在药物治疗方面，Ala-Opas 及其同事发现，高钙尿症患者的噻嗪类药物治疗效果比无高钙尿症患者更显着。相反，之前的研究表明，噻嗪类药物治疗对高钙尿症和正常钙尿症患者的结石形成都有有利影响 。将碱性柠檬酸盐给于无论尿柠檬酸盐排泄量如何的患者均对结石形成有抑制作用，但文献结果不一致 。Qaseem 等 和 Höbarth 及其同事 甚至得出结论，尿液分析用于选择性预防复发是没有价值的。

    当患者接受别嘌呤醇治疗时，无论尿液成分如何，长达 8 年，没有记录到显着的临床效果。相比之下，20 年前报道的随机研究显示对高尿酸尿症患者有积极影响 。尽管缺乏基于尿液成分发现的选择性治疗，而非非选择性治疗的强有力科学证据，但在理论上纠正异常尿液变量（如果可能）比通过改变其他正常变量来补偿异常似乎最合乎逻辑。未经选择的患者组中结石形成的平均频率表明，可能需要 5-7 年的随访期才能得出有效结论 [53]。在这方面，特别值得注意的是 Parks 和 Coe 报告的成功的长期经验，因为他们的患者主要以选择性方式接受治疗。关于柠檬酸钾普遍使用的结论，需要注意。该治疗剂在对抗最终尿液中的病理结晶方面具有若干积极作用。除了增加柠檬酸的排泄并对草酸钙和磷酸钙的过饱和产生影响外，抑制能力也会增加。此外，增加尿液 pH 值，这基本上对 草酸钙 AP 没有影响，但对于草酸钙结石的形成可能比目前认为的更重要 。

3.5.4.相关石盐的 AP 水平估计值 

     不同尿液变量的协同作用可用于计算草酸钙和磷酸钙以及非钙盐的尿饱和度/过饱和度估计值。盐沉淀的风险或形成草酸钙或磷酸钙严重过饱和的尿液的风险最好用 AP 来表示。APs可以从尿液中计算出来 变量通过复杂的程序，如 EQUIL2 或 JESS 化学形态系统 ，或以简化的形式，具有 AP(CaOx) 和 AP (CaP) 指数。使用概率指数，通过考虑偏离正常的多个尿液变量来总结风险情况。后一种表达还包括尿酸盐。所有这些方法都已被证明可以适当地反映结石形成的潜在风险。 

     应该多久进行 24 小时尿液分析是一个有争议的问题，但至少在接受药物治疗的患者中每年重复分析一次似乎是合理的。药物治疗的变化也应遵循重复尿液分析以评估治疗效果。

图 3 – 尿路结石患者代谢检查中的分析程序和治疗决策流程图。CaP = 磷酸钙； RTA = 肾小管酸中毒； UTI = 尿路感染

3.6.空腹晨尿样本 

    禁食晨尿样本的主要目的是发现可能患有完全或部分 RTA 的患者。一般意见是，当空腹晨尿的 pH 值高于 5.8 时，应怀疑肾脏酸化缺陷，尽管也使用了 6.0 的限值。为了进一步阐明这种可能的病理，建议进行氯化铵负载测试。酸化至 pH <5.4 排除远端 RTA。尿液 pH 值高于 5.4 并且同时碳酸氢盐水平低表明 RTA 完全，而在不完全（部分）RTA 的患者中记录到正常的碳酸氢盐水平。完全型患者的血液 pH 值较低。此加载测试的详细信息可以在 Hesse 等人的工作中找到 。当然，如果上述的现场尿液样本可以作为空腹提供，那当然是有利的。样本。氯化铵负荷试验的替代方法是呋塞米和氟氢可的松试验，对患者来说更容易、更可口。然而，尚不确定上述程序是否适用于或必须用于结石病患者的临床常规检查。原因是所有 RTA 患者的尿柠檬酸盐含量低，通常对碱的给药反应良好。

3.7.应如何在临床常规中实施上述讨论的信息？

    非钙结石患者的治疗原则已经确立且相对简单[6,60]。对于大多数患者，无需进行 24 小时尿液分析即可开始适当的治疗。然而，需要强调的是，胱氨酸的 AP 估计值——APcystine，其中包括 胱氨酸和尿液 pH 值对这些患者的随访非常有帮助，并且是最合适剂量方案的指南。虽然对 AP 磷酸铵镁的估计有 也有人描述了感染性结石，手术去除感染性结石，并随后严格控制产脲酶微生物的感染是预防这些患者结石复发的关键。APuric acid、AP铵尿酸盐和APsodium urate的公式也已发表，但这些估计值很少用于常规临床治疗或随访实践。

      如上所述，对特发性钙结石患者进行个体化治疗是必不可少的，因此，代谢检查也必须个体化。代谢风险评估的原则 基于对大量临床经验的解释，文献中的报告总结在图 3 中。对于此类决定，对患者进行分层在临床上是有帮助的。许多首次出现钙结石的患者一生中仅形成一颗结石，而对于该组患者而言，10 年的总体复发风险为 不超过 30%。相反，大约 70% 的患者 有不止一颗结石的患者在同一随访期间形成了新结石。在后一组中，患者可能同时患有轻度和重度疾病，两者之间的差异范围很大。通过计算石龄指数来确定疾病的严重程度可能会有所帮助：100 个结石/患者年龄。这种估计通常比计算结石形成的频率更容易获得 。无论疾病的严重程度如何，还需要考虑肾脏是否无石或 残留结石/碎片是临床问题的一部分。药物治疗患者的优势 几位作者已经报道了残留片段。基于文献报告、广泛共识、理论假设和逻辑结论，评估时间表 结石病患者的数量如图 3 所示。

4.结论 

    综上所述，虽然了解结石成分是治疗的基本依据，但疾病的严重程度、患者的病史、解剖异常以及血液和尿液分析也是影响管理决策的关键因素。用于预防复发的代谢风险评估和治疗应个体化。 预防性治疗之后可以由此估算尿样中的饱和度/过饱和度。

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