单纯的输尿管结石合并肾积水和尿路结石是尿路感染患者急性肾损伤的危险因素

Hsiao CY, Chen TH, Lee YC, Wang MC. Ureteral stone with hydronephrosis and urolithiasis alone are risk factors for acute kidney injury in patients with urinary tract infection. Sci Rep. 2021 Dec 2;11(1):23333. doi: 10.1038/s41598-021-02647-8. PMID: 34857804; PMCID: PMC8639828.

单纯的输尿管结石合并肾积水和尿路结石是尿路感染患者急性肾损伤的危险因素

确定伴有或不伴有肾积水的尿石症是否对尿路感染 (UTI) 患者的急性肾损伤 (AKI) 有影响。本研究旨在确定伴有或不伴有肾积水的尿石症是否对 UTI 患者的 AKI 有影响。这项回顾性研究招募了 2006 年 1 月至 2019 年 4 月在急诊室接受影像学检查的住院 UTI 患者。在 1113 名参与者中，191 名（17.2%）患有尿石症，76 名（6.8%）患有输尿管结石并发肾积水。多因素logistic回归分析显示，在UTI合并尿石症患者中，输尿管结石合并肾积水是AKI的独立危险因素（比值比[OR] 2.299，95%置信区间[CI] 1.112-4.755，P = 0.025） .此外，尿石症与无肾积水的 UTI 患者 AKI 风险增加相关（OR 2.451, 95% CI 1.369–4.389, P = 0.003）。存在肾积水的输尿管结石会增加伴有尿石症的 UTI 患者发生 AKI 的风险，而尿石症仍然是无肾积水的 UTI 患者 AKI 的危险因素。

尿石症是男性占优势的普遍问题，男性终生患病率为 10%，女性为 5%1,2。世界范围内尿石症的患病率也在稳步上升 1-3，部分原因是它与肥胖、高血压和糖尿病等代谢综合征疾病密切相关 。尿石症可引起继发并发症，例如梗阻或尿路感染 (UTI)5。

急性 UTI 可能导致肾功能突然恶化，尤其是在存在尿路梗阻的情况下6。我们之前的研究表明，尿石症是 UTI 7 患者急性肾损伤 (AKI) 的危险因素，而 AKI 与短期和长期死亡率相关 8。由于 AKI 导致不良结果，因此识别其在尿石症和 UTI 患者中发展的风险因素至关重要。然而，没有研究关注没有肾积水的尿石症是否是尿路感染患者发生 AKI 的危险因素，或者输尿管结石引起的肾积水是否是尿路感染患者发生 AKI 的危险因素。因此，我们进行了这项研究来调查这些重要问题。结果 研究人群的特征 本研究纳入的 1113 例 UTI 住院患者的人口统计学和临床特征见表 1。将纳入的患者分为三组：无肾积水或尿石症的UTI患者、有输尿管结石并伴有肾积水的UTI患者、或有尿石症但无肾积水的UTI患者（图（图1）.The1）。入院平均年龄为 66 ± 17 岁。大多数患者 (816 [73.3%]) 是女性，375 (33.7%) 有 UTI 病史。在住院期间，220 人（19.8%）发生尿毒症休克，165 人（14.8%）发生 AKI。总死亡率为 0.6% (7/1113)。在 UTI 患者中，191 人（17.2%）患有尿石症，76 人（6.8%）患有输尿管结石伴肾积水。76例输尿管结石合并肾积水UTI患者中，5例（6.6%）双侧输尿管结石合并双侧肾积水。图 2 显示了不同组的 UTI 住院患者的估计肾小球滤过率 (eGFR) 降低。

无尿石症或肾积水的 UTI 患者、有尿石症但无肾积水的患者以及有输尿管结石并伴有肾积水的 UTI 患者的 eGFR 降低分别为 13.45（95% 置信区间 [CI] 12.44-14.45）、20.54（95% CI 16.34） –24.73) 和 27.65 (95% CI 21.77–33.53) mL/min/1.73 m2。13 名患有肾积水但在影像学研究中未发现输尿管结石的尿石症患者和 69 名未患有尿石症但患有肾积水的患者被排除在进一步分析之外（图 1）。抗生素的使用不包括在随后的单变量和多变量逻辑回归分析中，因为在多变量分析中或在排除那些在抗生素给药前发生 AKI 之后没有统计学意义。UTI 尿石症患者的人口统计学和临床特征见表 2.2。输尿管结石合并肾积水患者入院时血清肌酐水平较高（2.35 ± 2.28 vs 1.58 ± 1.41 mg/mL，P = 0.02），住院时间更长（12 ± 6 vs 9 ± 4天，P < 0.001），更高菌血症 (69.7% vs 49.0%, P = 0.006)、AKI (40.8% vs 22.5%, P = 0.009) 和碳青霉烯类药物的使用 (18.4% vs 2.9%, P = 0. 001)无发热状态（19.7% vs 40.2%，P = 0.004）和使用头孢菌素（56.6% vs 72.5%，P = 0. 026）比没有输尿管结石和伴随肾积水的人。单因素logistic回归分析显示年龄较大（比值比[OR] 1.032, 95% CI 1.006-1.057, P = 0.014），尿毒症休克（OR 6.249, 95% CI 3.074-12.702, P < 0.001）和输尿管结石伴随的肾积水（OR 2.366, 95% CI 1.233–4.541, P = 0.01）与 AKI 风险增加相关，而较高的血小板计数（OR 0.995, 95% CI 0.991–1.000, P = 0.042）与尿石症尿路感染患者 AKI 的风险降低。多因素logistic回归分析显示年龄较大（OR 1.030, 95% CI 1.000-1.060, P = 0.047），尿毒症休克（OR 5.605, 95% CI 2.683-11.709, P < 0.001），输尿管结石合并肾积水（OR 2.299, 95% CI 1.112–4.755, P = 0.025）与尿石症尿路感染患者 AKI 风险增加独立相关（表（表 33）。

无肾积水的尿路感染患者的人口统计学和临床特征见表 4.4。尿石症患者的男性患病率较高（38.2% vs 25.3%，P = 0.005）、UTI 病史（45.1% vs 31.4%，P = 0.016）、AKI（22.5% vs 9.6%，P < 0.001） , 和变形杆菌属 (7.8% vs 1.6%, P = 0.001)，但大肠杆菌 (E. coli) 的患病率 (72.5% vs 80.9%, P = 0.047) 低于没有尿石症的人群。单因素逻辑回归分析显示，年龄较大（OR 1.029, 95% CI 1.015–1.043, P < 0.001），糖尿病（DM）（OR 1.549, 95% CI 1.031–2.326, P = 0.035），高血压（OR 2.596， 95% CI 1.665–4.048, P < 0.001), 充血性心力衰竭 (CHF) (OR 2.691, 95% CI 1.282–5.646, P = 0.009), 无发热状态 (OR 1.556, 95% CI 1.034–2.340, P =344.0.0) )、菌血症 (OR 1.696, 95% CI 1.128–2.550, P = 0.011), 尿毒症休克 (OR 4.318, 95% CI 2.814–6.627, P < 0.001), 尿石症 (OR 2.737, 95% CI 1.632–4.591, < 0.001）和较高的白细胞（WBC）计数（OR 1.059, 95% CI 1.027–1.092, P < 0.001）与 AKI 风险增加相关，而较高的基线 eGFR（OR 0.982, 95% CI 0.976） –0.989，P < 0.001）和使用肾毒性药物（OR 0.447，95% CI 0.296–0.675，P < 0.001）与无肾积水的 UTI 患者 AKI 风险降低相关。

多因素logistic回归分析显示高血压（OR 2.125, 95% CI 1.255-3.599, P = 0.005），尿毒症休克（OR 4.683, 95% CI 2.880-7.613, P < 0.001），尿石症（OR 2.451, 95% CI 1.369） –4.389，P = 0.003）和较高的 WBC 计数（OR 1.069，95% CI 1.034–1.105，P < 0.001）与无肾积水的 UTI 患者 AKI 风险增加独立相关。相反，较高的基线 eGFR (OR 0.987, 95% CI 0.979–0.996, P = 0.004) 和肾毒性药物的使用 (OR 0.510, 95% CI 0.319–0.816, P = 0.005) 与肾病风险降低独立相关无肾积水的 UTI 患者的 AKI（表 （表 55）。

讨论

UTI是尿石症患者的常见并发症。尿石症是导致尿路感染的尿路梗阻的常见原因9。先前的一项研究表明，尿路梗阻是 UTI 患者发生感染性休克的预测因素 10。在这项研究中，我们发现存在肾积水的输尿管结石是尿石症尿路感染患者发生 AKI 的危险因素。此外，尿石症是无肾积水的尿路感染患者发生 AKI 的危险因素。据我们所知，这是第一项证明无肾积水的尿石症与 UTI 患者 AKI 风险增加相关的研究。

尿石症是梗阻性肾盂肾炎的主要原因，占梗阻性肾盂肾炎事件的 65%11。尿淤滞为细菌附着在尿路上皮、繁殖和感染宿主提供了时间和机会。此外，结石沿输尿管向下移动会导致输尿管发炎变窄或受伤，这很容易引起感染 13。梗阻性尿路病并不是尿路感染的罕见原因。先前的一项研究表明，临床诊断为单纯性肾盂肾炎的患者梗阻性尿路病变的发生率约为 6%14。阻塞性尿路感染与高复发率相关。

在一项针对梗阻性肾盂肾炎患者的长期随访研究中，复发性梗阻性肾盂肾炎和复发性尿路感染的发生率分别为 11% 和 33%11。输尿管结石的存在是尿路梗阻患者尿毒症的最常见原因10。尿路梗阻存在尿路感染是一种严重的临床情况。在急性梗阻性尿路病变的情况下，肾内盆腔压力增加会降低向肾脏的药物输送 15。尿石症和梗阻性尿路病变都会影响尿毒症的严重程度 16，急性肾盂肾炎患者出现尿路梗阻会增加尿毒症和尿毒症休克的风险 17、18。在目前的研究中，存在肾积水的输尿管结石是尿石症尿路感染患者发生 AKI 的独立危险因素。

阻塞性肾病是非感染性尿石症相关 AKI 的主要原因。肾血管收缩和炎症可响应于肾小管内压升高而发生，并引起缺血性损伤。如果缺血持续存在，则会发生肾小球硬化、肾小管萎缩和间质纤维化 20。在大鼠模型中，24 小时的完全单侧阻塞导致受影响肾脏 15% 的肾单位出现不可逆转的功能丧失。由尿石症引起的阻塞性 AKI 并不常见，仅占所有 AKI 事件的约 1-2%19。先前的一项研究报道，非感染性输尿管结石患者的 AKI 患病率为 0.72%22。感染是输尿管结石患者 AKI 的主要原因之一 23，伴随的梗阻性尿路病感染导致功能丧失的速度远快于单纯的梗阻性尿路病 24。山本等。发现大约 80% 的由上输尿管结石引起的急性梗阻性肾盂肾炎患者的血清肌酐水平高于正常范围 25。AKI 与输尿管上段结石合并尿脓毒症患者的死亡风险增加相关 26。

未经治疗的并发尿路梗阻感染可导致危及生命的败血症。根据脓毒症幸存运动 201627 的建议，在使用适当的抗生素后，应在脓毒症诊断后 12 小时内进行干预，例如引流以控制源头。对继发于尿石症的感染性肾积水的处理是及时减压肾收集系统 28。可选的减压方法包括经皮肾造口术和逆行输尿管支架16。肾集合系统的减压会增加肾血浆流量和抗生素向肾实质和尿液的输送 29。此外，从上尿路释放内部压力可减少细菌侵入血液或肾实质 30。抗生素渗透到受影响的肾脏单位的增加和细菌入侵的减少都可以促进感染控制。此外，如果梗阻持续时间延长，肾小管萎缩和间质纤维化的严重程度会增加 31，输尿管梗阻延迟缓解会降低长期肾功能 32。如果梗阻早期解除，感染得到控制，肾实质有很大的恢复潜力23。延迟或不进行肾脏减压会增加败血症和死亡率11。因为伴随输尿管结石导致尿路梗阻的 UTI 患者容易发生严重并发症

对于感染性休克或 AKI 等感染性疾病，建议危重患者在开始经验性抗生素治疗后通过经皮肾造口术或逆行输尿管支架及时减压肾集合系统 。

尿石症是感染源 34，尿路感染通常与几乎所有化学类型的肾结石相关 35。尿石症是与复杂性肾盂肾炎相关的最常见的泌尿系统疾病之一，也是急性肾盂肾炎患者治疗失败的危险因素37。由于尽管使用抗生素治疗，结石表面的细菌数量仍会增加，因此只有在结石完全去除后才能根除相关的 UTI 38。根据 1999 年至 2009 年全国住院患者抽样调查，尿石症相关脓毒症和严重脓毒症的发病率正在增加 39。尿石症也是UTI7患者感染性休克的危险因素，而脓毒症是AKI40最常见的病因之一。在目前的研究中，无肾积水的尿石症与 UTI 患者 AKI 风险增加相关。早期影像学检查以识别尿石症并在改善脓毒症症状后彻底清除尿石症对于尿路感染患者至关重要。

我们的研究有几项局限。首先，这是一项回顾性设计的单中心研究。需要一项具有更大样本量的多中心前瞻性研究来确认我们的结果。其次，我们没有在本研究中定期检查结石特征。需要进一步研究评估结石的化学类型，以确认它们对 UTI 患者 AKI 的影响。第三，对于基线肾功能受损或有 AKI 风险的住院患者，通常避免使用肾毒性药物。由于选择偏倚，在单变量分析和/或多变量分析中，使用肾毒性药物与 AKI 风险降低相关。第四，有复发性 AKI 病史的患者在存在 UTI 和尿石症的情况下可能容易发生 AKI。然而，这是一项回顾性研究，有关研究期前 AKI 发作频率的数据不完整，无法确定其对 UTI 和尿石症患者 AKI 随后发展的影响。第五，如果患者发生严重 AKI，则检查血清碳酸氢盐。我们的大多数患者没有经历过严重的 AKI [1113 名患者中的 57 名 (5.1%) 有 AKI 3 期]，血清碳酸氢盐数据不完整，无法分析其与 AKI 的关系。

总之，我们证明了输尿管结石合并肾积水患者在有尿石症的 UTI 患者中发生 AKI 的风险更高，而在没有肾积水的 UTI 患者中，尿石症仍然是 AKI 的危险因素。因此，对于继发于尿石症的感染性肾积水，及时对肾集合系统进行减压，在控制感染后彻底清除结石，对于尿石症尿路感染患者至关重要。