输尿管软镜下内窥镜乳头异常和结石识别 (EPSR)：综合回顾

Almeras C, Pradere B, Estrade V, Meria P, On Behalf Of The Lithiasis Committee Of The French Urological Association. Endoscopic Papillary Abnormalities and Stone Recognition (EPSR) during Flexible Ureteroscopy: A Comprehensive Review. J Clin Med. 2021 Jun 29;10(13):2888. doi: 10.3390/jcm10132888. PMID: 34209668; PMCID: PMC8267668.

不同激光器效率的提高和内窥镜设备性能的提高导致结石碎片变小，从而影响显微评估（形态学和红外）的准确性。在结石破坏之前，泌尿科医师有机会通过内窥镜分析结石和乳头状异常（内窥镜乳头状识别 (EPR) 和内窥镜结石识别 (ESR)）。我们的目标是评估这些内窥镜描述的价值。方法：在 2021 年 2 月检索 MEDLINE 和 EMBASE 数据库，查找关于内窥镜乳头状识别和内窥镜结石识别的研究。结果：如果 ESR 提供了有关主要结晶过程的信息，那么 EPR 提供了有关岩石生成的起源及其严重程度的信息。尽管存在许多实际局限性，但这些补充描述可以支持结石形成者的预防性护理，以改进结石形成机制的诊断和识别高风险结石形成者。结论：在人工智能识别发展之前，腔内泌尿科医生必须学习 EPSR，以最大限度地减少新激光对结石分析的失真影响，并提高结石形成患者的护理效率。

世界各地的尿路结石内窥镜治疗数量都在增加。正如 Daudon 等人先前所证明的那样。，形态结构结石分析在确定其病因方面起着重要作用，从而考虑其复发风险。“除尘”和“爆米花”模式下激光效率的提高以及内窥镜设备性能的改进导致结石碎片变小，从而降低了显微镜研究（形态学和红外）的准确性缺乏成分代表性（48.6% 的宝石具有混合成分）。此外，凯勒等人。已经证明，基于激光的铥纤维在红外光谱中改变了结石成分，导致结石粉末检测信息不足（图1).

图1使用除尘参数进行激光处理后残留的“灰尘”。

自 1930 年代 Randall 的著作以来，人们知道乳头状结石是由上皮下病变引起的。软性逆行输尿管镜检查图像质量的提高允许对乳头状异常进行体内描述  ，这可能与各种结石机制有关 .在结石被破坏之前，泌尿科医生有机会通过识别乳头状异常（内窥镜乳头状识别 (EPR)）和结石类型（内窥镜结石识别 (ESR)）在结石预防中发挥关键作用。本综述的目的是报告关于内窥镜结石和乳头状描述的当前文献，以帮助泌尿科医生改进结石病的管理。

2.方法

2.1. 搜索策略

系统评价是根据系统评价和荟萃分析（PRISMA）扩展声明的首选报告项目进行的。对 PubMed、Cochrane 图书馆和 Embase 数据库进行了搜索，以确定截至 2021 年 2 月发表的关于通过逆行输尿管软镜内窥镜识别乳头异常和结石的报告。使用了以下搜索词：“内窥镜检查”、“结石”、“肾脏”和“乳头”。还对相关文章的参考文献列表进行了手动搜索，以确定其他研究。感兴趣的主要结果是评估乳头状异常和肾结石的内窥镜描述在改进结石形成者的诊断和预防保健方面的价值。两名研究人员根据文章的标题和摘要进行初步筛选，以确定合格和不合格的报告。记录了排除的原因。对可能相关的报告进行全文审查，并在数据提取过程后确认报告的相关性。通过与共同作者达成共识并咨询资深作者来解决分歧。

2.2. 纳入和排除标准

如果研究包括尿路结石患者（参与者），这些患者接受了 ESR 或 EPR（干预）的输尿管软镜检查或其他内窥镜检查程序（比较）以评估治疗对 OS 和 AEs（结果）的影响。我们排除了信件、社论、会议摘要、作者的回复、病例报告和非英文发表的文章。对包含的所有论文的参考文献进行了扫描，以查找其他感兴趣的研究。纳入研究没有时间限制。

2.3. 数据提取

两名研究人员从纳入的文章中独立提取了以下信息：第一作者姓名、发表年份、患者招募时间、患者人数、治疗类型、研究设计以及研究资金和/或支持。所有关于数据提取的差异都通过与共同作者达成共识或通过与资深作者讨论来解决。

3. 结果

3.1. 研究选择和特点

经过书目检索和去重，共筛选出 54 篇文章。

经过全文评估，共有 17 篇论文符合纳入标准（图 2和表格1).

图 2系统回顾 PRISMA 流程图。

表格1确定并选择了关于 ESR 和 EPR 的出版物。

ESR：内窥镜结石识别；EPR：内窥镜乳头识别；AI：人工智能。

3.2. 证据综合

显然，良好的视力是执行 EPR-ESR 的重要条件。虽然使用光纤设备可以观察到主要的乳头状异常，但图像质量差 [ 34 ] 可能会改变准确诊断的能力，例如“管内堵塞”。出于这个原因，已发现使用数字输尿管软镜对于提供更好的诊断至关重要。经皮入路对于 EPR 通常是不准确的，因为用硬性肾镜不能完全探查肾盏，并且由于出血和局部炎症导致视力受损。

3.3. 内窥镜乳头状识别 (EPR)

通过符合纳入标准的 15 项研究和 1 项综述，并根据 Coe 等人描述的肾结石形成的三种途径（间质斑块过度生长、肾小管晶体沉积和游离溶液结晶）。[ 14 ]，观察乳头状异常的目的是确定结石的起源并评估其严重性和复发风险。由于 EPR 和分类/分级系统的最新概念，目前在文献中没有发现根据不同内镜下乳头状异常的复发率数据。尽管复发率与观察到的内窥镜异常之间的关系尚未得到明确证明，但 Strohmaier 等人。[ 29] 显示 Randall 斑块 (RP) 的范围与草酸钙结石发作的次数相关 ( p = 0.012)。此外，Ciudin 等人。[ 35 ] 表明，腹部 CT 平扫图像上乳头尖端衰减>43 HU 的数量与结石复发相关。

EPR 应该是软性输尿管镜检查的第一步，以便在血液或石粉损害视力之前评估所有的肾盏和乳头，并避免可能主要由激光束直接照射在乳突。一个乳头的出现不足以准确预测疾病的类型和严重程度，并且乳头异常也可以通过邻近乳头的出现来解释。阿尔梅拉斯等人。[ 25 ] 报告了探查整个肾脏的平均持续时间为 81.4 秒（范围：48–149；中位数为 64）。评分系统 [ 20 ] 和分类 [ 21]] 已被提议标准化描述和存储数据。如前所述，例如它们的量化，需要描述异常的多因素方面：是否存在结石（锚定的或导管内的）及其类型，乳头状病变的描述（可能是原因或结果石形成或结石生长），以及对沉积物（Randall 斑块、管内沉积物等）存在的描述。

在结石形成者输尿管镜检查期间描述的 RP 患病率很高，范围从 83% 到 91% [ 19 , 25 ]。它们的患病率受结石类型的影响：在鸟粪石的情况下减少，在导管内结晶 [ 22 , 25 , 26 ] 和 CP 结石 [ 25 , 27]的情况下较少出现。结石形成者中 RP 占据的乳头表面积百分比与非结石形成者显着不同 ( p < 0.0001)，并且与结石数量相关 [ 30 ]。王等。[ 31 ] 证明低斑块草酸钙结石形成者倾向于肥胖（50% 对 10%；p = 0.03) 并有尿路感染史（34% 对 0%；p = 0.04）。

乳头尖端的“侵蚀”或“凹坑”以及锚定 COM 结石的存在也很常见（分别为 55.7% 和 18.2%），并且与 Randall 斑块的数量相关（图 3) [ 23 , 24 , 25 ]。在大多数情况下，它们是由饮食原因（尤其是液体摄入量低）引起的[ 36、37、38、39 ] 。

图 3

Randall 斑块 (RP) 上的结石作用。( A ) 带 RP 的乳头。( B ) 带有锚定结石的乳头和继发于 RP 的侵蚀。1—RP起源于Henle薄环的基底膜，与周围间质中的CA一起扩散，并可能侵蚀上皮。他们的方面是乳头的一个不明确的浸润。2—侵蚀或凹坑，这是先前锚定的石头掉落的足迹。3—典型的 COM 锚定结石，由于 COM 晶体尺寸小，最先能够与斑块结合。

乳头内或导管内结晶（贝利尼栓起源）的描述（图 4) 不太常见 (15.9%)，但与磷酸钙结石（尤其是 IVa2）以及低柠檬酸尿症 (55.6%) 和高钙尿症 (33%) 的发生率较高相关 [25 ]。导管内结晶与不同的病因有关，例如远端肾小管酸中毒 [ 5 ] 以及贝利尼管周围间质纤维化继发的肾功能受损威胁 [ 17 ]。

图 4

管内结晶的内窥镜方面。它们的外观基于非常薄、小且轮廓分明的沉积物。( A ) 导管内 Bellini 插头，位于乳头的中央部分。( B ) 导管内结晶，贝利尼导管中存在小结石。( C ) 导管内结晶和强烈的周围导管内堵塞（可能开始于 Henle 环），伴有肾钙质沉着症的发展。

尽管如此，据报道仍存在一些困难，无法确定某些宝石是“Randall 的斑块锚定”还是“插头锚定”。有人建议用篮子取出锚定的结石以检查乳头并注意下方是否存在塞子（图 5) [ 25 ]。

图 5

对移除的锚定石进行床观察可能会发现管状塞的存在。( A ) 锚石取出前的观察。( B ) 锚石回收后的床观察（黑色箭头所示）。

锚定结石的显微分析也应完成 EPR，成为提供对整个结石进行可靠分析的最佳方法，并有机会检查代表肾结石形成主要步骤之一的细胞核。

归因于其识别结晶起源（管内或 PR）的能力[ 5、13、14、17、21、25 ]和可预测复发风险的异常数量[ 20、21、25 ] ， EPR 是一种了解岩石生成起源、阐明其机制和改进高危病因诊断的方法。

3.4. 内窥镜结石识别

只有一项研究符合 ESR 的纳入标准。今天，据报道 48.6% 的宝石具有混合成分（图 6). 如果外层代表最近的结晶，它们可能不同于石头的内部和核（图 7). 激光破碎或除尘使“结石生长史”消失，并改变显微镜分析的碎片比例 [ 8、9 ]。因此，可能会出现信息丢失，例如诊断能力下降。因此，ESR 被提议作为一种有用的工具来防止由于石材破坏而导致的信息丢失。

图 6

具有纯外部 COD 方面 ( A ) 和在激光处理过程中 ( B ) 出现中央 COM 部分（由黑色箭头显示）的宝石示例。处理后，尤其是外部除尘后，将提取剩余碎片（可能是 COM）进行分析，如果未执行 ESR，可能会低估宝石的整体成分。

图 7

ESR 的例子。( A1 ) 典型的 COM 结石，表面光滑或呈乳头状深棕色。在这种情况下，乳头锚定与 RP。( A2 ) 纯 COM 结石的典型横切面，具有从核开始的辐射层组织。( B ) 典型的 COM（亚型 Id [ 1 ]）结石，具有淡棕黄色的出芽表面。( C ) 典型的COD石材，表面呈黄色光状毛刺状（聚集晶体，棱角分明）。( D ) 典型的 UA（IIIa 亚型 [ 1]）结石具有均匀光滑的橙色表面，并且在横切后围绕明确核的层的同心组织。( E) 典型的胱氨酸结石，表面凹凸不平或粗糙，表面呈蜡状。

ESR 应该描述同一过程中所有结石的外层（表面），包括代表结晶第一步的小乳头状锚定结石。最终报告还应提及肾结石的多态性，以防在同一过程中描述的各个方面，以免忽视潜在的结石机制。然后必须检查主石的内部和中心。为了优化内部描述，Estrade 等人。[ 10] 推荐使用具有以下设置的钬激光将结石分为两部分：频率，5 Hz；能量，1.2–1.4 焦耳；功率，6–7 W；短脉冲长度；纤维直径，230 或 270 μm。对于经验丰富的内窥镜医师，内窥镜描述与显微镜分析之间的一致性为 86.1% (COM)、85% (COD)、91% (UA)、79% (CP)、65% (Brushite)、75% (鸟粪石), 和 100% (胱氨酸)。

由于他的技术和内窥镜设备，内分泌科医生成为唯一能够识别整个结石外观和乳头异常的目击者。使用和报告 ESR，他还获得了根据他的内窥镜描述纠正显微镜分析结果的机会。

4。讨论

在上个世纪，随着盐、动物蛋白和精制糖摄入量的增加以及蔬菜摄入量的减少，饮食习惯发生了变化 [ 39 ]。因此，这意味着结石成分发生变化，患病率增加 [ 40 ]。这些变化尤其与 COM（Ia 亚型 [1]）有关，它们主要与 RP [19、25] 的流行、低液体摄入量 [ 37 ]和饮食习惯的演变 [ 40、41、42 ]相关。

正如 Daudon 等人先前所证明的那样。[ 1 , 2 , 3 , 4 , 5 ] ，形态结构结石分析在确定结石病的病因和结石复发方面起着重要作用。“除尘”和“爆米花”模式下激光效率的提高 [6、7、8、9 ]减小了结石碎片的尺寸和显微镜研究（形态学和红外线）的准确性，从而削弱了病因学调查的结果。EPR-ESR [ 10 , 18 , 20 , 25]可以平衡这种数据缺乏] 和乳头状锚定结石分析。

然而，一些限制仍在争论中。首先，关于内窥镜乳头和结石识别的文献很少，而且大多数已发表的研究都来自一个机构，而且队列很小。

由于乳头状异常的内窥镜解释仅基于内窥镜医生的描述，因此它们的可靠性，尤其是关于沉积物类型（RP、栓塞）和结晶起源（RP 锚定、导管内起源），仍然是一个潜在的限制和潜在的解释偏差 [ 10 , 18 , 19 , 20 , 21 , 25 , 28 ]。

识别乳头状异常和结石成分的主要问题是大量的描述和实体 [ 20、21、25 ]。因此，EPR 和 ESR 的学习曲线漫长而困难，已经表明，在受益于九个特定教学课程的培训泌尿科医生中，只有 40.7% 的案例获得了对结石的完美识别 [43 ]。尽管如此，专家内窥镜描述和显微分析之间的一致性要好得多，分别为 86.1% (COM)、85% (COD)、91% (UA)、79% (CP)、65% (Brushite)、75% (Struvite) , 和 100%（胱氨酸）[ 10]. 尽管学习这项特定技能可能很耗时，但在开发出由人工智能 (AI) 创建的识别模型之前，培训无疑是关键。在体外，根据数字结石图片自动检测肾结石成分的预测为 94% (UA)、90% (COM)、86% (鸟粪石)、75% (胱氨酸) 和 71% (透钙石) [ 44 ]。人工智能即将应用于体内验证的内窥镜图片，但结石形态激光变化和异质视觉质量可能会阻碍其发展。人工智能还将用于简化 EPR。事实上，已经描述了深度学习分割肾乳头、斑块和肾栓的功效 46]。

ESR 和 EPR 的骨干仍然是基于良好术中视野的认识。因此，必须考虑一些变量，例如不具备高清视觉质量的光纤设备 [ 34 ]，一次性和可重复使用的数字输尿管镜在颜色、亮度和清晰度方面似乎并不相同 [ 45 , 46 , 47 ]; 和 PCNL 不能完全探查乳头。今天，由于这些原因，进行 EPR 和 ESR 的最佳方法是使用数字输尿管软镜。

最近，已经表明激光影响了关于结石成分的红外分析[ 8、9 ]。此外，识别可能会因可能改变表面外观的除尘设置（高频和长脉冲）而产生偏差（图 8）特别是由于碳化效应（图 9)（主要用铥光纤激光器来描述）。

图 8

石材形态激光引起的变化。纯 COM 石头的示例。( A1 ) 喷粉设置后使用：失去内层方面的典型散热组织。( A2 ) 碎片设置后使用：内部层的典型辐射组织的可视化。( B ) 纯碎片化进程方面：内部结构方面。

图 9

石材形态激光引起的变化。TFL 处理期间的碳化（由黑色箭头显示），这可能会误导 ESR。

为了限制这些偏差，已经提议对结石进行初始横切，但仍然很困难、耗时，并且会提供更多碎片进行处理。因此，使用碎片设置可能有助于正确评估内部层，并且只有在完整描述后才能使用除尘 [ 8、9 ]。

虽然它代表了结晶的起源，但结石分析和 ESR 常常因结石破坏而错过晶核结构分析。因此，额外的 EPR 分析可以提供有关结石机制的基本信息，并避免误诊远端肾小管酸中毒等高危疾病。虽然仍在评估中，但乳头状异常的强度和数量也可能对结石复发具有预后价值。

结合这些互补的方法应该在内窥镜乳头和结石识别 (EPSR) 的单一过程中收集。它可以支持结石形成者的预防性护理，以改进结石机制的诊断和识别高风险结石形成者。

这样，泌尿科医生应该在预防结石病和改善结石形成者的护理方面发挥关键作用。

5、结论

形态结构结石分析在确定结石病的病因学方面起着重要作用。激光效率的提高降低了碎片的大小及其代表性，引起基于激光的成分变化，从而降低了显微研究的准确性。

泌尿科医师有机会在结石预防中发挥关键作用，通过识别乳头状异常（内窥镜乳头状识别 (EPR)）和除尘或碎裂前的结石类型（内窥镜结石识别 (ESR)）。EPR 和 ESR 应在内窥镜乳头和结石识别 (EPSR) 的单一过程中收集。在人工智能识别发展之前，腔内泌尿科医生必须学习 EPSR，以最大限度地减少新激光对结石分析的失真影响，并提高结石形成患者的护理效率。

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