高能冲击波导致的肾功能急性改变
作者：李本义 周楷才 章咏裳 胡健
单位：同济医科大学附属同济医院* 泌尿外科 李本义 周楷才 章咏裳；核医学科 胡健
关键词：碎石术；肾功能试验；创伤和损伤
中华医学杂志920905.htm 摘要 我们运用前瞻性临床研究的方法，观察了4组(A-D组，各10例)结石负荷与部位相似的肾结石患者血清和尿β2-MG(β2-微球蛋白)以及尿N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶的动态变化。各组碎石能量均为12.5kV，冲击次数分别为1500、2000、3000次。结果表明：碎石后第3天，NAGD组显著高于A、B或C组(P<0.05)，而A、B、C三组间无差异；尿β2-MG，C或D组都显著高于A或B组，但A与B或C与D组组间无差异。因此我们认为，高能冲击波导致了肾脏一定程度的损害，虽然肾功能在短期内可能恢复，但肾小管和损伤及肾小球滤过率的改变则可能持续1周以上，而且这种损害呈明显的能量水平依赖性，当冲击波能超过12.5kV、2500次以后，肾损害程度可能明显加重。
, http://www.100md.com
体外冲击波碎石术(ESWL)自1980年问世以来，因其非侵入性而受到普遍接受。但是，其高能冲击波(HESW)对肾脏的生物学影响却不十分清楚。近年来，一些动物实验和临床研究表明，HESW可能导致肾脏急慢性损伤，而且呈现明显的能量水平依赖性[1-5]。为了进一步研究HESW对肾功能的影响，我们研究了4组肾结石患者采用不同能量水平进行碎石治疗前后血、尿β2-微球蛋白(β2-MG)和尿N-乙酰-β-氨基葡萄苷酶(NAG)与白蛋白(Alb)的变化。
材料与方法
1.临床资料：全部病例均系首次接受E-SWL治疗共40例，随机分为4个组(表1)。碎石前腹部X光片及静脉肾盂造影证实为单纯性肾结石，无明显肾积水；结石直径8-20mm；血压≤21.3/12kPa，血常规、肝肾功能、电解质及凝血机制均正常；尿细菌培养阴性；无其他ESWL禁忌症，并排除β2-MG异常代谢性疾病。
, 百拇医药
采用JT-3型ESWL机(上海交通大学生产)治疗，工作电压12.5kV，冲击次数1500-3000次。
表1 40例患者ESWL治疗及分组情况
组别
n
能量/次数
性别
年龄(岁)
结石部位
男
女
左侧
右侧
, 百拇医药
A
10
12.5kV/1500
7
3
44.3(28-58)
6
4
B
10
12.5kV/2000
5
5
, 百拇医药
39.8(27-56)
5
5
C
10
12.5kV/2500
8
2
46.1(25-60)
4
6
D
10
, http://www.100md.com
12.5kV/3000
4
6
40.5(28-54)
5
5
2.标本收集与测定：在ESWL前1天，ESWL后第1、3和7天，留取中段晨尿10ml，同时空腹抽取外周静脉血3ml，离心分离血清和上清尿液，-20℃保存待测。
NAG测定采用PNP分光光度法[6]。β2-MG和Alb均为放射免疫法(药盒由中国原子能研究所提供)，按说明书操作，复管测定取均值。
3.统计处理：各组数据进行ESWL前后配对t检验处理，组间数据进行方差分析，并进行相关分析与显著性检验。结 果
, http://www.100md.com
1.各组病例构成，包括：年龄、性别与结石负荷均无显著差异。碎石后均有1-2次不同程度的肉眼血尿和肾区隐痛，无发热。碎石后第3天复查腹部X光片证实结石粉碎良好，无明显输尿管梗阻。
2.各项指标测定结果见表2。ESWL后血和尿β2-MG以及尿NAG和Alb均显著上升，第1-3天达高峰，随后缓慢下降至治疗前水平。
表2 40例肾结石患者ESWL前后血、尿β2-MG和尿ALB与NAG的变化(
±S，n=40)
检测指标
单位
ESWL
前1天
, 百拇医药
后1天
后3天
后7天
血β2-MG
mg/L
2.1±0.4
2.9±0.6*
3.0±0.6*
2.4±0.6Δ
尿β2-MG
mg/L
0.21±0.12
, http://www.100md.com 0.47±0.35*
0.44±0.26*
0.22±0.11
尿Alb
g/L
30±23
146±115*
103±90*
39±35
尿NAG/Cr
U/g
11±4
, http://www.100md.com 22±8*
26±7*
14±5Δ
注：ESWL前后比较，*P<0.001，ΔP<0.05
各组间数据分析发现，尿NAG和β2-MG与冲击波能量水平有显著相关性，相关系数分别为0.977(P<0.05)和0.933(P<0.001)，而且在碎石后第3天，D组尿NAG明显高于A、B或C组，而A、B和C组之间无差异；另外，尿β2-MG C或D组都明显高于A或B组，而A与B或C与D之间无差异。讨 论
HESW是一种声学能源，通过产生空化效应，在靶区形成微喷射流和高温高压，进而粉碎结石与损伤组织[3]。
NAG主要存在于肾皮质近曲小管上皮细胞中，当肾实质受损时，尿NAG水平显著升高，其活性以同份标本中NAG与肌苷的比值表示时，其排泄率极为稳定[6]。本研究表明，ESWL后尿NAG显著升高，第3天达高峰，第7天时A和B组降至ESWL前水平，而C和D组仍明显高于治疗前水平，与Karlsen等[2]的研究结果类似。最近Sakamoto等[7]指出影响ESWL后尿NAG水平的因素主要是泌尿道感染。在本研究中所有病例治疗前尿细菌培养阴性；另外，ESWL后虽有不同程度肉眼血尿，但除白细胞外，其他细胞不含NAG，而且在测定NAG之前，尿标本进行过离心，去除了所有细胞，所以我们认为尿NAG的改变是由于HESW对肾实质损伤的结果。
, 百拇医药
β2-MG是一种低分子量蛋白质，除了恶性肿瘤和急慢性肝病等情况增高外，血清β2-MG浓度极为恒定，并且只由肾脏排泄。血清β2-MG含量与肾小球滤过率(GFR)之间存在显著相关性，并且比血清肌苷浓度更精确地反映肾小球滤过功能的变化[6]。本组ESWL后血清β2-MG浓度明显升高，并持续1周以上，表明肾小球功能受到影响，GFR下降。其机理可能与HESW导致肾小球受损和肾有效血浆流量下降等有关[8-11]。
白蛋白是中分子量血浆蛋白，正常情况下尿中含量甚微，当肾小球受损，通透性增加时，尿Alb也显著增高[10，11]。本组ESWL后尿β2-MG和Alb均显著升高，但1周内降至正常。可能与HESW导致肾实质损伤有关，由于没有大范围的破坏[3，5]，肾功能有可能在短期内恢复，但此种损伤的远期效应还有待研究。
, 百拇医药
虽然有许多资料证实，HESW所致的肾损伤存在能量水平依赖性，但临床上却缺乏统一的能量上限[1]。Haupt等[12]以血清谷丙转氨酶和谷草转氨酶为指标，首次提出Dornier HM3型碎石机(德国Dornier公司制造)的上限为20kV/2000次。Recker等[13]用组织学指标也获得类似结果。Trinchieri等[14]以尿NAG/Cr为指标，提出Dornier HM3型碎石机的上限为2000次，改良式Dornier HN3型机为2600次，而Wolf PL2200型则为7000次。从本组结果得知当冲击波能量超过12.5kV/2500次时，肾损伤程度可能显著加重。
综上所述，我们认为HESW可导致明显的肾实质损害和功能急性改变，包括GFR降低和通透性增加，肾小管结构损害和重吸收功能下降，并呈能量水平依赖性。虽然这些改变在短期内可能恢复，但是HESW导致的急性损伤的程度及其远期效应尚需进一步研究。
, 百拇医药
参 考 文 献
1.Chaussy CG, Fuchs GJ. Current state and future developments of noninvasive treatment of human urinary stones with extracorporeal shock wave lithotripsy. J Urol 1989; 141 : 782.
2.Karlsen SJ, Berg KJ. Acute changes in renal function following ESWL in patients with a solitary functioning kidney. J Urol 1991; 145 : 253.
3.Riggatti P. Histological and ultrastructural evaluation of ESWL induced acute renal lesion: prieliminary report . Euro Urol 1989; 17 : 229.
, http://www.100md.com
4.Vogeli T, et al. Changes in erythronoietins serum levels by ESWL. Urol Int 1990; 45 : 92.
5.Begun FP, et al. Electrohydraulic shock wave induced renal injury. J Urol 1989; 142 : 155.
6.魏明竟等,主编.肾功能检验进展.科技文献出版社重庆分社,1986 : 113.
7.Sakamoto W, et al. Examination of aggravating factors of urinary excretion of NAG after ESWL. Nepbron 1991; 58 : 205.
8.张祖豹等.ESWL对肾功能的影响.中华泌尿外科杂志,1991; 12 : 175.
, 百拇医药
9.Karlsen SJ, et al. Acute physiological changes in canine kidneys following exposure to extracorporeal shock waves. J Urol 1990; 143 : 1280.
10.Wilbert DM, et al. Glomerular and tubular damage after ESWL assessed by measurment of urinary protein. J Urol 1988; 139 : 326A.
11.石国坤,杨成玉.ESWL前生血清和尿液酶学与蛋白变化的观察.临床泌尿外科杂志.1991; 6 : 42.
12.Haupt G, et al. Short-term changes of laboratory values after extracorporeal shock wave lithotripsy: a comparative study. J Urol 1989; 142 : 259.
13.Recker F, et al. Morphological changes following ESWL in the rat. Urol Res 1989; 17 : 229.
14.Trinchieri A, et al. Urinary excretion of NAG after ESWL: a marker of renal injury. Ach Ital Urol Nefrol Androl 1989; 61 : 407.
(1992年1月27日收稿 同年6月4日修回, 百拇医药
单位：同济医科大学附属同济医院* 泌尿外科 李本义 周楷才 章咏裳；核医学科 胡健
关键词：碎石术；肾功能试验；创伤和损伤
中华医学杂志920905.htm 摘要 我们运用前瞻性临床研究的方法，观察了4组(A-D组，各10例)结石负荷与部位相似的肾结石患者血清和尿β2-MG(β2-微球蛋白)以及尿N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶的动态变化。各组碎石能量均为12.5kV，冲击次数分别为1500、2000、3000次。结果表明：碎石后第3天，NAGD组显著高于A、B或C组(P<0.05)，而A、B、C三组间无差异；尿β2-MG，C或D组都显著高于A或B组，但A与B或C与D组组间无差异。因此我们认为，高能冲击波导致了肾脏一定程度的损害，虽然肾功能在短期内可能恢复，但肾小管和损伤及肾小球滤过率的改变则可能持续1周以上，而且这种损害呈明显的能量水平依赖性，当冲击波能超过12.5kV、2500次以后，肾损害程度可能明显加重。
, http://www.100md.com
体外冲击波碎石术(ESWL)自1980年问世以来，因其非侵入性而受到普遍接受。但是，其高能冲击波(HESW)对肾脏的生物学影响却不十分清楚。近年来，一些动物实验和临床研究表明，HESW可能导致肾脏急慢性损伤，而且呈现明显的能量水平依赖性[1-5]。为了进一步研究HESW对肾功能的影响，我们研究了4组肾结石患者采用不同能量水平进行碎石治疗前后血、尿β2-微球蛋白(β2-MG)和尿N-乙酰-β-氨基葡萄苷酶(NAG)与白蛋白(Alb)的变化。
材料与方法
1.临床资料：全部病例均系首次接受E-SWL治疗共40例，随机分为4个组(表1)。碎石前腹部X光片及静脉肾盂造影证实为单纯性肾结石，无明显肾积水；结石直径8-20mm；血压≤21.3/12kPa，血常规、肝肾功能、电解质及凝血机制均正常；尿细菌培养阴性；无其他ESWL禁忌症，并排除β2-MG异常代谢性疾病。
, 百拇医药
采用JT-3型ESWL机(上海交通大学生产)治疗，工作电压12.5kV，冲击次数1500-3000次。
表1 40例患者ESWL治疗及分组情况
组别
n
能量/次数
性别
年龄(岁)
结石部位
男
女
左侧
右侧
, 百拇医药
A
10
12.5kV/1500
7
3
44.3(28-58)
6
4
B
10
12.5kV/2000
5
5
, 百拇医药
39.8(27-56)
5
5
C
10
12.5kV/2500
8
2
46.1(25-60)
4
6
D
10
, http://www.100md.com
12.5kV/3000
4
6
40.5(28-54)
5
5
2.标本收集与测定：在ESWL前1天，ESWL后第1、3和7天，留取中段晨尿10ml，同时空腹抽取外周静脉血3ml，离心分离血清和上清尿液，-20℃保存待测。
NAG测定采用PNP分光光度法[6]。β2-MG和Alb均为放射免疫法(药盒由中国原子能研究所提供)，按说明书操作，复管测定取均值。
3.统计处理：各组数据进行ESWL前后配对t检验处理，组间数据进行方差分析，并进行相关分析与显著性检验。结 果
, http://www.100md.com
1.各组病例构成，包括：年龄、性别与结石负荷均无显著差异。碎石后均有1-2次不同程度的肉眼血尿和肾区隐痛，无发热。碎石后第3天复查腹部X光片证实结石粉碎良好，无明显输尿管梗阻。
2.各项指标测定结果见表2。ESWL后血和尿β2-MG以及尿NAG和Alb均显著上升，第1-3天达高峰，随后缓慢下降至治疗前水平。
表2 40例肾结石患者ESWL前后血、尿β2-MG和尿ALB与NAG的变化(
±S，n=40)检测指标
单位
ESWL
前1天
, 百拇医药
后1天
后3天
后7天
血β2-MG
mg/L
2.1±0.4
2.9±0.6*
3.0±0.6*
2.4±0.6Δ
尿β2-MG
mg/L
0.21±0.12
, http://www.100md.com 0.47±0.35*
0.44±0.26*
0.22±0.11
尿Alb
g/L
30±23
146±115*
103±90*
39±35
尿NAG/Cr
U/g
11±4
, http://www.100md.com 22±8*
26±7*
14±5Δ
注：ESWL前后比较，*P<0.001，ΔP<0.05
各组间数据分析发现，尿NAG和β2-MG与冲击波能量水平有显著相关性，相关系数分别为0.977(P<0.05)和0.933(P<0.001)，而且在碎石后第3天，D组尿NAG明显高于A、B或C组，而A、B和C组之间无差异；另外，尿β2-MG C或D组都明显高于A或B组，而A与B或C与D之间无差异。讨 论
HESW是一种声学能源，通过产生空化效应，在靶区形成微喷射流和高温高压，进而粉碎结石与损伤组织[3]。
NAG主要存在于肾皮质近曲小管上皮细胞中，当肾实质受损时，尿NAG水平显著升高，其活性以同份标本中NAG与肌苷的比值表示时，其排泄率极为稳定[6]。本研究表明，ESWL后尿NAG显著升高，第3天达高峰，第7天时A和B组降至ESWL前水平，而C和D组仍明显高于治疗前水平，与Karlsen等[2]的研究结果类似。最近Sakamoto等[7]指出影响ESWL后尿NAG水平的因素主要是泌尿道感染。在本研究中所有病例治疗前尿细菌培养阴性；另外，ESWL后虽有不同程度肉眼血尿，但除白细胞外，其他细胞不含NAG，而且在测定NAG之前，尿标本进行过离心，去除了所有细胞，所以我们认为尿NAG的改变是由于HESW对肾实质损伤的结果。
, 百拇医药
β2-MG是一种低分子量蛋白质，除了恶性肿瘤和急慢性肝病等情况增高外，血清β2-MG浓度极为恒定，并且只由肾脏排泄。血清β2-MG含量与肾小球滤过率(GFR)之间存在显著相关性，并且比血清肌苷浓度更精确地反映肾小球滤过功能的变化[6]。本组ESWL后血清β2-MG浓度明显升高，并持续1周以上，表明肾小球功能受到影响，GFR下降。其机理可能与HESW导致肾小球受损和肾有效血浆流量下降等有关[8-11]。
白蛋白是中分子量血浆蛋白，正常情况下尿中含量甚微，当肾小球受损，通透性增加时，尿Alb也显著增高[10，11]。本组ESWL后尿β2-MG和Alb均显著升高，但1周内降至正常。可能与HESW导致肾实质损伤有关，由于没有大范围的破坏[3，5]，肾功能有可能在短期内恢复，但此种损伤的远期效应还有待研究。
, 百拇医药
虽然有许多资料证实，HESW所致的肾损伤存在能量水平依赖性，但临床上却缺乏统一的能量上限[1]。Haupt等[12]以血清谷丙转氨酶和谷草转氨酶为指标，首次提出Dornier HM3型碎石机(德国Dornier公司制造)的上限为20kV/2000次。Recker等[13]用组织学指标也获得类似结果。Trinchieri等[14]以尿NAG/Cr为指标，提出Dornier HM3型碎石机的上限为2000次，改良式Dornier HN3型机为2600次，而Wolf PL2200型则为7000次。从本组结果得知当冲击波能量超过12.5kV/2500次时，肾损伤程度可能显著加重。
综上所述，我们认为HESW可导致明显的肾实质损害和功能急性改变，包括GFR降低和通透性增加，肾小管结构损害和重吸收功能下降，并呈能量水平依赖性。虽然这些改变在短期内可能恢复，但是HESW导致的急性损伤的程度及其远期效应尚需进一步研究。
, 百拇医药
参 考 文 献
1.Chaussy CG, Fuchs GJ. Current state and future developments of noninvasive treatment of human urinary stones with extracorporeal shock wave lithotripsy. J Urol 1989; 141 : 782.
2.Karlsen SJ, Berg KJ. Acute changes in renal function following ESWL in patients with a solitary functioning kidney. J Urol 1991; 145 : 253.
3.Riggatti P. Histological and ultrastructural evaluation of ESWL induced acute renal lesion: prieliminary report . Euro Urol 1989; 17 : 229.
, http://www.100md.com
4.Vogeli T, et al. Changes in erythronoietins serum levels by ESWL. Urol Int 1990; 45 : 92.
5.Begun FP, et al. Electrohydraulic shock wave induced renal injury. J Urol 1989; 142 : 155.
6.魏明竟等,主编.肾功能检验进展.科技文献出版社重庆分社,1986 : 113.
7.Sakamoto W, et al. Examination of aggravating factors of urinary excretion of NAG after ESWL. Nepbron 1991; 58 : 205.
8.张祖豹等.ESWL对肾功能的影响.中华泌尿外科杂志,1991; 12 : 175.
, 百拇医药
9.Karlsen SJ, et al. Acute physiological changes in canine kidneys following exposure to extracorporeal shock waves. J Urol 1990; 143 : 1280.
10.Wilbert DM, et al. Glomerular and tubular damage after ESWL assessed by measurment of urinary protein. J Urol 1988; 139 : 326A.
11.石国坤,杨成玉.ESWL前生血清和尿液酶学与蛋白变化的观察.临床泌尿外科杂志.1991; 6 : 42.
12.Haupt G, et al. Short-term changes of laboratory values after extracorporeal shock wave lithotripsy: a comparative study. J Urol 1989; 142 : 259.
13.Recker F, et al. Morphological changes following ESWL in the rat. Urol Res 1989; 17 : 229.
14.Trinchieri A, et al. Urinary excretion of NAG after ESWL: a marker of renal injury. Ach Ital Urol Nefrol Androl 1989; 61 : 407.
(1992年1月27日收稿 同年6月4日修回, 百拇医药